H．264／AVC帧内预测模式不同快速算法的分析

快速帧内预测模式选择是一项提高H.264/AVC压缩性能的关键技术。H.264/AVC通过采用RDO(率失真优化)模式获得编码的性能提高,但这是以高计算复杂度为代价的。为了解决这个问题,首先对H.264/AVC的帧内预测算法进行研究,随后对不同快速算法进行分析,证明其都以不同方式大幅度提高了H.264/AVC帧内预测的速度,同时保持了较高的预测精度和主观图像质量。     

H.264中帧内编码算法及其快速实现研究

新的视频编码标准H.264使用了帧内预测的编码方式,这与以往的视频编码标准相比在很大程度上提高了帧内编码效率,节省了码流,但同时也增加了编码器的复杂度,因此有必要对H.264帧内编码算法进行快速实现,以满足实时视频通信的要求.首先详细介绍H.264帧内编码的实现过程,然后使用SIMD(单指令多数据流)技术对帧内编码进行快速实现.实验结果表明,与未使用快速算法相比,使用该快速实现算法后,H.264帧内编码速度得到显著提高.     

基于H.264的无再损帧内编码

为了在改进的H.264上实现无再损帧内编码,该文提出了一种新的基于整数线性规划的优化clip算法及改进算法,解决了H.264多次编码中由当前clip模块和帧内预测运算引入的视频畸变问题,并且改进了现有帧内预测算法的代价函数以确保多次编码时后续编码器预测值与前次编码器预测值一致。实验结果显示,与现有帧内编码算法比较,基于整数线性规划理论的帧内编码算法完全消除了现有算法导致的多次编码时的图像降质现象,在改进的H.264编解码算法中实现了严格视频无再损编码。     

基于DSP平台H．264编码器的实现与优化

相对于以前其他的标准,H.264标准在分层编码、帧内/帧间预测编码、多帧参考、预测精度等技术方面做了巨大的改进。因此,在TMS320DM642平台上实现H.264基档次编码器的移植与优化显得格外实用和必要。基于对DSP平台的结构特性和H.264的计算复杂度分析,主要从以下3个方面对H.264编码器进行了优化:核心算法、数据传输和存储器/Cache使用。实验结果表明,对于CIF格式的视频序列,最优化后的H.264编码器能够达到每秒高于24帧的编码速度,满足了视频处理对于实时性的要求。     

基于H.264/AVC的视频信息隐藏算法

在H.264/AVC的帧内预测环节,调制H.264/AVC编码中I帧4×4亮度块的帧内预测模式实现信息隐藏.这种调制基于该模式与待隐藏比特之间的映射规则进行.宿主4×4块的具体位置由各块自身特点结合密钥所指定的嵌入位置模板确定.信息的提取过程不需要原始视频内容,也不需完全解码,而只要对码流中的帧内预测模式进行解码即可.     

H.264编码中帧内预测算法研究

提出了一种适用于H.264的帧内预测快速算法,利用H.264帧内模式判决统计特性、绝对变换误差(SATD)与率失真(RD)的相关性,有效减少了预测模式的频率。实验表明,和H.264相比,编码速度平均提高63.92%,而图像质量和输出码率基本不变。     

基于块参考像素特征的快速帧内预测模式选择新算法

帧内预测是H.264采用的一种编码新技术。与以前的编码标准相比,H.264编码性能有了很大的提高,但同时编码复杂度和计算量也明显增加。该文研究了提高H.264编码速度的途径,着重分析了帧内预测模式快速选择的问题。经过分析发现,4×4亮度块的参考像素亮度值通常具有相似性,对应地,4×4亮度块的9种预测模式所得的预测结果也是相近的。根据4×4亮度块参考像素的这一特征,该文提出了一种基于4×4亮度块参考像素特征的快速帧内预测模式选择算法。实验结果说明了该文算法的有效性,与H.264编码器JM92相比,该算法的计算量减少了46%,而编码质量、PSNR和输出码率保持基本不变。     

工程实现中H.264视频编码算法的优化方法研究

基于H.264的计算复杂度分析,主要从以下4个方面对H.264编码器进行了优化:函数调整、帧内预测,帧间预测、模式选择.实验结果表明,优化后的H.264编码器能够达到较高的编码速度,为以后移植到DSP平台打下了基础.     

H．264帧内预测算法的研究与优化

H．264作为最新的视频编码标准,为了获得最佳的帧内和帧间预测,H．264采用了率失真优化（RDO）技术,提高了编码质量,降低了比特率。RDO技术对所有的帧内／帧间预测模式采用全搜索算法,导致了很高的计算复杂度。本文中,引入了一种新颖的快速帧内预测算法,改变模式选择的顺序,利用临块之间预测模式的相关性,通过阈值比较及绝对差值和排序的方式,对H．264帧内预测算法进行了优化。实验结果表明：与全搜索算法相比,快速算法降低了30％左右的编码时间,而信噪比、码流几乎不变。     

AVS解码器中帧内预测算法的硬件实现

概述了AVS视频编解码标准的帧内预测技术,重点分析了帧内预测各种预测模式的算法,并将AVS的帧内预测技术和H.264/AVC标准的帧内预测技术进行了算法复杂度和性能的比较.在此基础上,设计了一种AVS帧内预测模块的硬件实现.并提出了一种可并行处理的计算单元结构.     

Mode-Dependent Templates and Scan Order for H.264/AVC-Based Intra Lossless Coding

In H.264/advanced video coding (AVC), lossless coding and lossy coding share the same entropy coding module. However, the entropy coders in the H.264/AVC standard were original designed for lossy video coding and do not yield adequate performance for lossless video coding. In this paper, we analyze the problem with the current lossless coding scheme and propose a mode-dependent template (MD-template) based method for intra lossless coding. By exploring the statistical redundancy of the prediction residual in the H.264/AVC intra prediction modes, more zero coefficients are generated. By designing a new scan order for each MD-template, the scanned coefficients sequence fits the H.264/AVC entropy coders better. A fast implementation algorithm is also designed. With little computation increase, experimental results confirm that the proposed fast algorithm achieves about 7.2% bit saving compared with the current H.264/AVC fidelity range extensions high profile.     

改进的H.264快速帧内预测选择算法

新一代的视频压缩标准H.264在视频数据压缩技术上取得了重大进展,但其算法复杂度明显提升,编码时间也较长。为降低H.264的计算复杂度和提高压缩效率,本文提出了一种基于变换域特性的变换域立体型（TDST）帧内预测快速选择算法,通过哈德码（Hadamard）变换的变换域特性对预测模式先进行选择,过滤掉大部分的预选模式,利...     

Modification and implementation of an edge-based fast intra prediction mode decision algorithm for H.264/AVC high resolution real-time systems

In this paper, we propose an architecture for H.264/AVC fast intra-prediction-mode decision making in high resolution real-time applications. Intra-prediction-mode decision making requires many computations of H.264/AVC video coding, and also extra time for mode generation for intra prediction mode decisions. Hence, there exists a bottleneck in the execution of high resolution real-time applications. To improve the operation of intra prediction mode decision, we use an algorithm which, based on the edge information of an object, will reduce estimations of mode predictions by 66%; with negligible loss of video quality and a small increase in bit-rate of video stream. We propose a low cost architecture, with gate counts reduced by 50% compared with former design. The total gate count is 86,671 and the maximum operating frequency is 250 MHz using TSMC 0.18 μm cell-based technology. The experimental results show our design is a strong competitor with most modern high resolution, real-time video processing.     

新一代视频编码技术HEVC算法分析及比较

新一代视频编码标准HEVC更倾向于处理高清视频,实现在设备复杂度有一定增加的前提下提高视频,尤其是高清视频的编码效率。结合现行的H.264标准,对比了HEVC标准在编码结构、帧内预测、帧间预测以及熵编码技术上的改进和算法上的优化。对HEVC的具体编码技术进行分析,并将HEVC与H.264编码性能进行了比较。实验结果表明,HEVC在编码性能上有了明显提高。     

基于H.264低比特率视频流的半脆弱盲水印算法实现

本文提出一种基于H.264低比特率视频流的半脆弱盲水印方法,通过在H.264特有的的帧内预测和运动向量预测中分别嵌入鲁棒水印和脆弱水印,达到版权保护和内容完整性认证的双重目的.通过在嵌入强度和预测模式选择的拉格朗日乘子中引入H.264量化因子,增强了水印对重量化编码的抵抗力,取得更好的率失真平衡,减小水印嵌入对视频流比特率的影响.该算法可以实现水印的快速嵌入提取,满足视频实时处理的要求,实验结果证明了该算法的有效性.     

一种基于H.264/AVC压缩域的GOP级视频场景转换检测算法

本文提出了一种基于H.264/AVC压缩域的GOP(Group of Pictures)级视频场景转换检测算法.该算法利用H.264/AVC基本档次码流中的帧内预测模式、运动矢量和宏块编码类型等可用信息,提出了基于子块的色度模式差异、累积运动值和累积帧内宏块数等三个判决准则,然后综合利用这三个判决准则,提出了一种GOP级的视频场景转换检测算法.实验结果表明,与现有的一个COP级场景检测算法对比,本文提出的GOP级视频场景转换检测算法可以获得更好的检测性能.     

多标准宏块预测与边界强度计算的VLSI架构及应用

提出一种支持H.264 High Profile 4.1和AVS JiZhun Profile 6.0的多标准宏块预测与边界滤波强度计算的VLSI架构,该架构根据解码器的算法特点,实现了H.264和AVS标准中控制占优的帧内模式预测、帧间运动矢量预测以及边界滤波强度计算算法,能应用于当前的可重构多媒体系统.对该架构进行实现后,采用TSMC 65nm工艺综合,工作频率可达到312 MHz,解码一个H.264和AVS宏块最大分别消耗351和189个时钟周期,能够满足H.264和AVS高清(1080p)实时处理的需求.