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。     

快速帧内预测模式选择新方法

为了提高编码性能,H.264采用了RDO(率失真优化),但与此同时带来的是计算复杂度的增加.本文着重分析了H.264中快速帧内预测模式选择的问题.为了降低帧内预测模式选择的计算复杂度,提出了一种高效的快速帧内预测模式选择算法.首先,对Pan的基于边缘方向直方图的快速算法进行了改进,同时提出了基于参考象素特征的4×4快速帧内预测模式选择算法,并将两者进行了结合.实验结果表明,本文算法和H.264校验模型JM61相比,I帧编码时间降低61%~69%,而PSNR基本保持不变,输出码率仅略有增加;与Pan的基于边缘方向直方图快速算法相比,本文算法的I帧编码时间降低12%~33%,PSNR和输出码率均基本保持不变.     

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.     

数字电视H．264编码技术分析及应用展望

数字视频系统是在发送端经过信源编码处理,得到压缩编码后的视频、音频码流,随后进行信源编码,需要辅助数据与控制数据的支持进行分析,本文对数字电视系统三种编码方法：1）帧内预测编码;2）帧间预测编码;3）熵编码进行分析,得到H．264编码的优势的论述,通过H．264在视频上的应用调查,阐述H．264的前景。     

H.264/AVC帧内预测模式选择的快速算法研究

H.264/AVC标准引入RDO技术计算帧内预测最优模式,提高编码效率,但同时RDO技术的引入极大提升编码端的计算复杂度.提出了一种针对帧内预测4×4亮度块的快速模式选择算法,该算法利用亮度块SATD值与RDO技术间的相关性,优化原有算法.实验结果表明,算法能在基本不影响图像原有质量的情况下,较大程度减少编码H.264序列所需时间.     

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.     

应用模糊隶属度的H.264帧内预测模式快速选择

H.264中采用的率失真优化技术虽然提高了编码效率,但也使计算复杂度增加,影响编码的实时实现。针对这一问题,通过分析H.264中计算复杂度较高的帧内预测模式选择部分,提出一种新的帧内预测模式选择算法。根据模糊隶属度函数预先判断宏块类型,从Intra_4×4和Intra_16×16两种预测模式中选择一种,并通过判断4×4块的纹理方向,减少候选预测模式的数量。实验结果表明,在保持图像性能和码率基本不变的情况下,该算法能有效提高H.264的编码速度,有利于实时应用。     

New H.264/AVC Multiple Reference Prediction Algorithm

在H.264/AVC视频压缩标准采用的几项关键技术中,使用多参考帧预测可以增加最佳匹配块的检索概率,进而大大提高了编码效率.受B帧直接( direct)预测模式的启发,提出了一种新的基于扩展帧的多参考帧预测方法,由多参考帧中的共同位置块及其参考块扩展得到一个新的抽取帧,增加了原始序列的时域分辨率,使得扩展帧更加接近当前帧,提高了运动估计中最佳匹配的检索概率,进而提升了编码效率.仿真结果证实该方法的编码性能好于H.264/AVC参考软件.     

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％。     

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。     

一种新型H.264/AVC多参考帧预测方法

在H.264/AVC视频压缩标准采用的几项关键技术中,使用多参考帧预测可以增加最佳匹配块的检索概率,进而大大提高了编码效率。受B帧直接(direct)预测模式的启发,提出了一种新的基于扩展帧的多参考帧预测方法,由多参考帧中的共同位置块及其参考块扩展得到一个新的抽取帧,增加了原始序列的时域分辨率,使得扩展帧更加接近当前帧,提高了运动估计中最佳匹配的检索概率,进而提升了编码效率。仿真结果证实该方法的编码性能好于H.264/AVC参考软件。     

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。     

一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。     

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。     

基于分形的深度图序列编码算法

充分利用深度图序列相邻帧间的局部相似性,并结合H.264帧内预测编码算法,提出了一种适用于深度图序列编码的新方法,即深度图序列的I帧编码采用H.264帧内预测结构而P帧编码采用基于分形理论的压缩方法。首先介绍了分形编码的理论基础,然后通过改进非均匀多层次六边形格点整像素运动搜索(UMHexagonS)方法,提出了一种更适用于分形编码的基于运动矢量场的自适应六边形搜索算法,从而形成了基于分形的深度图P帧预测编码结构。实验结果表明:本文提出的编码系统在很大程度上提高了H.264的编码性能,峰值信噪比差值(BDPSNR)平均提高了3.54dB,编码比特率差值(BDBR)平均降低40.98%,同时编码复杂度也大大降低,平均编码时间减少了85.27%。     

基于区域最大概率准则的帧内预测模式编码算法

,H.264标准中亮度分量的9种帧内预测模式的序号是预先设定的,这对于具体的视频序列并不是最优的.为了进一步提高帧内编码的效率,通过对帧内预测编码算法的深入研究,利用相邻宏块间的纹理相关性和预测模式的方向性,提出一种新的帧内预测模式编码算法.通过在和当前编码块纹理相关性最大的区域中动态的统计出各个预测模式的使用概率,然后根据预测模式使用概率的大小来计算当前块的最可能编码模式.实验结果表明:与H.264参考模型JM86相比,该算法可以显著提高当前图像块的最优预测模式和最可能预测模式的匹配概率,使预测模式信息编码所需要的比特数平均减少5%～7%,从而降低了编码后的码率,而峰值信噪比(PSNR)基本保持不变.     

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。