H.264的整数DCT变换编码与量化过程

H．264是由ITU与ISO两个国际组织共同联合开发的具有高编码效率、高压缩质量的视频新标准。H．264采用了4x4块的无乘法整数变换编码算法．不仅有效地降低了编解码的运算量．而且避免了反变换的误匹配问题。详细分析了H．264的整数DCT变换的原理和实现，并阐述了与变换编码相应的量化过程。     

H.264变换和量化的分析

为了降低运算复杂度和避免解码端的失配问题,通过分析4×4点离散余弦变换(DCT)原理,推导得到H.264标准中第一级4×4点整数变换方法.在该变换的基础上还可以对直流系数再采用第二级变换,进一步消除相关性.与4×4点DCT相比,这种变换方法不但具有DCT去除空间域信号相关性的特点和整数变换的优点,还能够达到类似于DCT的压缩效果.通过分析与整数变换相关的量化过程发现,H.264中的整数变换和量化相结合,计算复杂度低且能获得较以往标准更好的编码性能.     

H.264整数变换零块的预先判决算法

基于H.264整数变换和量化的特点,在选择最佳预测编码模式的过程中,预先判决变换系数量化后可能全部为零的块,特别是假定图像块未发生位移,其帧差信号变换系数判决为零的块,则可省去位移估值、变换、量化等复杂过程．与不用预先判决零块算法相比,在恢复图像平均峰值信噪比下降不到0.1dB的情况下,使用预先判决快速算法,编码速度可以提高58.4%,满足实时视频通信的要求．     

H．264标准中整数DCT图像压缩算法的优化及实现

H．264视频编码标准采用整数离散余弦变换（DCT）算法,避免了反变换中的误匹配问题,与传统的余弦变换相比,整数DCT加快了变换速度,且易于硬件实现．本文分析了H．264的整数DCT的原理及采用蝶形快速算法的实现方法,对整数DCT的变换核进行了优化,并对新的变换核应用MATLAB软件进行了仿真．结果表明,采用优化后的变换核的整数DCT更接近于离散余弦变换。且提高了重建视频图像的主观质量．     

AVS整数DCT变换和量化方法的设计和实现

AVS是我国具备自主知识产权的第二代信源编码标准.为了避免使用其他国际信源编码标准的专利技术,需要新的变换和量化方法.通过对H.264/JVC国际标准中的变换和量化方法的研究,提出一种适用于AVS的整数DCT变换和量化方法.它采用较低复杂度的4×4整数变换矩阵,计算简单,只需加法和移位操作,编码效率较高.     

整数小波变换的优化设计

整数小波变换已在嵌入式图像编码领域取得了极大的成功,一种实现整数小波变换的方法是提升．构造了一类新的整数小波变换,它们仅用一个自由参数表示．随意调整该参数,就可构造出不同的整数小波变换．作为构造示例,构造了5种整数小波变换．     

基于整数小波变换和SPHIT的ROI医学图像压缩

本文主要讨论在整数小波变换和SPHIT（面向空间方向树）算法基础上对医学图像进行压缩的压缩技术,其压缩过程引人感兴趣区域（ROD．使用此算法进行压缩,不仅压缩比大,而且使ROI区域优先背景区域编码,即可获取较高的压缩质量．     

H．264中4×4整数DCT变换在DM642上的优化

基于TI公司DM642实现了H．264整数变换．首先对H．264中整数DCT变换编码进行理论分析,然后根据DM642的硬件特点对其进行线性汇编改写优化,有效地降低了整个模块运行的时钟周期数．实验结果表明该方法的优化取得了良好的效果．     

高性能通用H.264/AVC变换编码的硬件结构设计

为了在硬件设计时保证实时编解码的前提下尽量提高硬件使用率,减少芯片面积,提出了一种可以处理H.264/AVC中所有变换的通用变换编码结构.通过将这几种变换算法化简,并且研究它们之间的相似性,本设计将处理单个变换的结构合并成一个通用变换编码结构.仿真和综合后的结果表明,与其他设计相比,该结构有更小的硬件复杂度,并且在50 MHz的频率下就可以达到实时编解码HD 1080i(1920×1088@60fps）格式的H.264/AVC码流的要求,有助于降低功耗.同时,从而灵活地调整该结构以达到不同的数据处理速率,从而满足各种数据处理速率的H.264/AVC编解码系统     

基于整数小波变换的图像融合算法

图像融合技术是将同一对象的两个或更多的图像合成在一幅图像中,以便使它比原来的任何一幅图像更容易为人们所理解。成功地进行图像融合的关键在于找到有效实用的图像融合算法。本文提出了一种基于整数小波变换的图像融合算法,首先将待融合的源图像作多层整数小波分解,然后对各分解层分别实行融合处理得到新的小波系数矩阵,最后通过整数小波逆变换得到融合的图像。实验结果表明本算法具有很好融合效果和实用性。     

H.264变换编码和量化算法的分析

H.264是ITU和ISO联合制定的新一代视频编码标准,与以前的视频编码相比,在很多方面作了改进。针对H.264协议的变换编码和量化进行了理论分析,给出了具体实现过程,通过例子来演示变换和量化的过程,论证了此种变换和量化方式的特点、有效性及应用前景。     

基于DM642的H.264视频编码优化

分析了T264编解码的结构和复杂度.结合DM642硬件特点对相关算法进行了选择、裁减和优化,给出了粗化搜索的算法.在DM642 EVM上实现了硬件仿真,并重点进行了优化工作,包括使用编译器选项、C代码改写、写线性汇编、数据搬移优化等有效的综合策略.这些优化方法有效提高了存储器的访问效率和代码的并行性.设计实现了DM642平台的T264算法深度移植.     

基于DM642的H.264编码实现与优化

为优化H.264编码技术在数字信号处理中的实际应用,在对H.264标准中帧内及帧间预测模式深入研究的基础上,提出了2种改进算法:帧内预测时,采用直方图的自相关特性进行快速模式判别;帧间预测时,采用运动估计块匹配过程中得到的绝对值误差和作为中途停止条件,结合运动搜索预处理及残差纹理分析进行模式判别.这2种算法均大幅提高了编码速度.在此基础上合理利用DM642芯片及H.264编码器的自身特点,充分挖掘处理器的并行特性和计算资源等以优化编码器.实验结果表明,在图像质量不变的前提下,编码速度提高到15帧/s,部分序列达到18帧/s,码率上升8%.     

H.264中运动估计算法优化及其在DM642上的实现

针对H.264标准的多模式运动估计和运动补偿算法编码模式复杂、计算量大的不足,通过对H.264参考模型JM中运动估计算法的分析,对算法进行了优化,利用DM642嵌入式系统的硬件特点,在存储器系统上实现其优化.实验结果表明:与参考模型JM的运行估计算法相比,提出的优化方法有效地降低了整个编码器的运行时间,在恢复质量(用峰值信噪比表征)平均下降0.05 dB、码速率增加不超过1.4%的前提下,编码速率提高35%～45%,表明了该算法在编码速度方面有明显的提高.     

H.264中基于宏块灰度变化梯度的优化插值算法

深入剖析了双线性及立方卷积法在H.264中的应用特点,提出了根据宏块某-部分灰度分布的特定情况选择适当的插值算法.实验表明,在提高插值精度的同时,一定程度上减少了运动搜索及插值运算的工作量,为基于H.264编码器的设计提供了一种新的思路.     

H.264视频编码器的实时优化

为降低编码复杂度以满足实时应用的需求,以联合专家组(JVT)发布的H.264参考模型JM8.6为基础,分析H.264软件编码器的结构,指出影响编码速度的瓶颈所在,对H.264软件编码器进行全面优化。试验结果显示,优化后的编码器速度有了很大提高,对在DSP上实现实时编码具有重要的实用价值。     

基于H.264的低复杂度参考帧确定的算法

H.264/AVC采用的多参考帧技术,在提高图像质量的同时,也极大地增加了编码器的计算复杂度.文中提出一种基于H.264/AVC的低复杂度参考帧确定的算法,利用相邻宏块预测模式之间的时空相关性,缩小了参考帧的选择范围,从而快速确定当前宏块所需的参考帧.实验表明,这种算法在保持码率和信噪比几乎不变的同时,能够大大的节省编码时间.     

基于PAAG的H.264整数DCT变换的并行化实现

针对面向图形的多台阵列架构,提出一种实现H.264/AVC视频编码的整数离散余弦变换并行处理算法。利用整数离散余弦变换蝶形快速变换,设计通过16个处理元并行工作的算法程序,将程序映射到面向图形的多台阵列架构仿真模型中进行整数离散余弦变换并行化运算。仿真结果表明,该算法完成一次整数离散余弦变换运算只需66个时钟数,相比于串行运算提高了77%,实现了整数离散余弦变换的并行化。