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.     

视频压缩编码的新发展-H.264

H．264是国际电联最新通过的新一代甚低码率视频编码标准。新标准覆盖电视广播、会议电视、可视电话、网络视频、移动视频等较宽的业务范围，得到广电、电信、计算机等领域的广泛关注。介绍和分析了H．264采用的新技术，诸如帧内预测、帧间预测、整数变换、熵编码、SP Slice、灵活的宏块排序等。这些新技术使H．264比之前的视频编码标准在性能上有了很大的提高。     

基于H．264与AVS标准的帧内预测技术研究

信源编码是通信系统中十分重要的部分,信源编码主要是对音、视频等数据进行压缩,提高数据的有效性。其中,H．264和AVS标准都是先进的视频压缩标准,它们分别是国际标准和国内标准。文中从关键技术之一帧内预测技术,详细分析两种标准的帧内预测技术特点,并比较了两种技术的编码性能和算法复杂度。通过比较这两种编码技术的性能与特点,给实际中如何采用编码标准提供了理论依据。     

H.264帧内预测快速算法研究进展

介绍了H.264帧内预测编码技术的基本原理,对帧内预测模式选择的优化算法进行了分析和总结,并比较了各种方法的优缺点。最后对H.264视频编码技术进行了展望。     

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。     

H．264视频编码技术研究

H．264作为新一代的视频编码标准,在近年来成为首选的视频标准。为了提高视频编码效率,H．264已采用了许多新技术,但仍面临一些瓶颈问题,影响其编码效率。结合JM8．6从视频编码层出发对H．264的帧间预测、帧内预测、变换及熵编码进行了分析和研究。结合实验分析得出帧内及帧间预测模式的概率,结果说明H．264复杂度和实时性能仍有待进一步的改善。     

H.264视频编码帧间与帧内预测模式算法的改进

H.264是目前应用最广泛的视频编码标准,相比于以前的标准,H.264在编码效率上得到了很大的提高.但是相应的计算复杂度也是成倍增加.在此提出一种改进的预测算法,通过时域相关性系数和空域相关性系数排除帧内预测或帧外预测的一些模式,初步减少编码复杂度,再针对分析结果利用已有的快速选择算法对帧内帧外预测模式的最优预测模式组进行预测,进一步加快编码速度.实验结果表明,改进的快速算法在不影响编码质量的同时能够有效地减少计算复杂度和提高编码速度.     

基于转码器H.263+/H.264 Intra的帧转码技术研究

数据在不同系统和设备间互通互连的问题是视频通信领域的研究重点．文中研究了H．263＋到H．264转码器中Intra帧的转码问题，对快速得到转码后的预测模式及预测方向做了深入的研究．仿真试验表明：文中提出的转码算法在保证转换编码效率的同时，灵活性和鲁棒性较好．     

基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法

提出了一种基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法,算法充分利用视频序列中的空域和时域上的相关性,通过构建空域和时域的最佳帧内模式概率直方图来改进Pan等人提出的基于边缘方向直方图的帧内快速模式选择算法.实验结果表明,基于时空预测的H.264快速帧内预测模式选择算法在保持基本相同的编码图像质量和输出码率的同时,可显著减少编码时间,显著提升H.264的编码性能.     

H．264帧内预测模式选择快速算法研究

帧内预测模式选择是影响H．264编码速率的主要因素。在分析H．264帧内预测模式选择快速算法研究现状的基础上,提出一种改进算法。实验结果表明：用全I帧编码,该算法在图像质量和输出码率基本不变的情况下,节省编码时间约12％。     

Efficient entropy coding scheme for H.264/AVC lossless video coding

Context-based adaptive variable length coding (CAVLC) and context-based adaptive binary arithmetic coding (CABAC) are entropy coding methods employed in the H.264/AVC standard. Since these entropy coders are originally designed for encoding residual data, which are zigzag scanned and quantized transform coefficients, they cannot provide adequate coding performance for lossless video coding where residual data are not quantized transform coefficients, but the differential pixel values between the original and predicted pixel values. Therefore, considering the statistical characteristics of residual data in lossless video coding, we newly design each entropy coding method based on the conventional entropy coders in H.264/AVC. From the experimental result, we have verified that the proposed method provides not only positive bit-saving of 8% but also reduced computational complexity compared to the current H.264/AVC lossless coding mode.     

Efficient Differential Pixel Value Coding in CABAC for H.264/AVC Lossless Video Compression

Since context-based adaptive binary arithmetic coding (CABAC) as the entropy coding method in H.264/AVC was originally designed for lossy video compression, it is inappropriate for lossless video compression. Based on the fact that there are statistical differences of residual data between lossy and lossless video compression, we propose an efficient differential pixel value coding method in CABAC for H.264/AVC lossless video compression. Considering the observed statistical properties of the differential pixel value in lossless coding, we modified the CABAC encoding mechanism with the newly designed binarization table and the context-modeling method. Experimental results show that the proposed method achieves an approximately 12% bit saving, compared to the original CABAC method in the H.264/AVC standard.     

基于IMX53的视频编码的研究与应用

视频信号数字化后的海量数据,对信息存储和网络通信提出了更高的要求,因此需要对视频数据进行压缩编码。对VPU的硬件结构和内部工作流程、VPU的接口控制、API软件控制以及基于API函数对视频编码的应用程序设计进行了详细介绍,通过基于API函数的应用程序调用VPU模块,对像素分别为1 280×720和352×288的YUV格式原始视频序列进行H.264标准硬件编码实验,得出VPU的编码性能参数。实验结果表明,VPU模块能够对多种分辨率的YUV格式视频序列进行高效的H.264标准的压缩编码,并且编码的速率也很高,最高可对帧频为30 fps的1 280x720像素高清视频进行实时的压缩编码。     

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。     

融合宏块平坦度和时空相关性的预测模式选择算法

H.264/AVC以巨大编码复杂度为代价,在获得更高压缩率的同时,编码实时性也随之降低。针对视频编码中重要且耗时的帧间预测技术,分析了宏块平坦度和时空相关性,提出了一种快速的预测模式选择算法。仿真实验结果表明,本文提出算法与H.264/AVC(JM12.2)标准算法相比,在保持重建视频图像质量和输出码流结构的前提下,平均节省约70%的编码时间,并继承了H.264/AVC低码率的编码优势。     

基于ADI H．264编码库的视频压缩系统设计与实现

基于H．264视频编码标准和ADSP—BF561双核的结构特点．结合ADI公司提供的H．264编码库,完成整个编码系统的设计。设计中图像采集采用OV7660,并利用了ADI公司高效、完备的系统级编码库支持,充分考虑了双核DSP的BF561在图像处理中的优异性能进行并行编码。测试结果表明,在BF561上实现H．264视频编码,实现视频流的高质量压缩是完全可行的。     

DVC转码技术研究

本文介绍了DVC(分布式视频编码)到传统视频转码的方案,该转码方案适用于移动终端设备之间的视频通信。着重讲述了DVC到H.264的转码,针对转码过程中复杂度高和时延长等问题,利用DVC解码端生成的运动矢量来减少H.264编码的工作量,在几乎不影响视频质量的前提下,极大地降低了转码的计算复杂度和时间,提高了转码效率。同时介绍了DVC转到其它传统视频的方法和方案,最后分析了DVC转码在当前移动视频通信市场中存在的巨大潜能,以及对转码技术的未来发展和方向进行了展望。     

Hierarchical B-picture mode decision in H.264/SVC

To enable robust video transmission over heterogeneous networks, the hierarchical B-picture prediction structure is employed in the state-of-the-art video coding standard H.264/SVC, aiming to produce scalable bitstreams with various frame rates. However, the exhaustive mode decision process with the hierarchical B-picture structure increases the computational complexity of H.264/SVC encoding dramatically. In this paper, a fast mode decision algorithm is proposed to speed up H.264/SVC encoding with the hierarchical B-picture structure, which is achieved by utilizing macroblock (MB) features, correlation of temporal–spatial neighboring MBs, and the discrepant characteristics of hierarchical layers. Extensive experimental results demonstrate that the proposed algorithm is able to reduce the encoding time of H.264/SVC significantly for video sequences with a wide range of resolutions, and meanwhile the video quality and compression ratio are well preserved.     

基于DM365的视频编码器的硬件设计

为了解决标准清晰度监控系统中存在的一些问题,设计了一个基于TMS320DM365的高清视频压缩系统。采用ITU-T的H.264(DM365内嵌硬件压缩器)视频压缩算法,高清模拟视频信号通过专用视频解码芯片TVP7002转换成数字视频信号,在DM365中进行数据压缩,内嵌ARM把数据打包后传到internet,通过PC机软件解码,进行视频播放。实践证明,本编码方案很好的完成了数据压缩及传输,符合设计要求。     

基于H.264视频编码的运动估计算法研究

运动估计是视频编码中最重要且最耗时的一部分,它占用整个视频编码60％～80％的时间.研究高效的、快速的运动估计算法是目前视频压缩技术中的重要研究课题.基于H.264视频编码标准,选择x264作为测试编码器,分析了x264的4种运动估计算法,通过加入非对称小菱形搜索,降低搜索点数,部分算法优化,对非对称十字型多层次六边形格点搜索算法(UMHexagonS)进行了改进,提高了运动估计算法效率.提出了非对称十字型多层次八边形格点搜索(x264_ME_UMO)算法.通过对各种视频序列的测试表明,在基本保持原有编码性能和图像质量的情况下,优化后的算法编码速度平均提高了约17％,能更好地满足实际应用的需求.