H.264去块滤波算法及硬件实现

H.264是ITU-T/ISO在2003年公布的最新的国际视频压缩编码标准,它大大提高了编码效率和图像质量,其中一个重要原因是在编解码环路中引入了去块滤波器。介绍了H.264视频编码标准中的去块滤波算法,并提出了一种可实现的去块滤波器硬件结构。该结构通过合理利用本地SRAM资源,大大减少了总线带宽需求,提高了硬件处理速度。仿真结果显示,通过该去块滤波器进行环路滤波,很大程度地消除了方块效应,图像质量得到明显改善。     

基于H.264的台标字幕系统设计

提出了一种基于H.264标准的台标字幕系统的设计.该系统应用于数字电视网络前端视频图像上的台标字幕叠加,通过将H.264码流局部解码后进行空间域的字幕宏块叠加,然后再重新编码.在进行H.264局部解编码过程中采用了反向跟踪算法缩小解编码区域,从而在保持原视频图像质量的同时最大限度地降低系统处理的复杂度.     

基于H.264环路滤波算法的研究

H.264标准由于其编码的高效性和网络亲和性成了最新的国际视频编码标准;它引进了许多新的视频编码技术,编码效率比以往的标准提高了将近50%.标准中DCT变换之后的环路滤波技术有效地滤除了块效应使得图像质量有了很大程度的提高,并且在提高峰值信噪比和降低比特率方面起着重要作用.本文详细了介绍环路滤波过程及原理算法,并通过大量序列的仿真,验证了其不可缺少的作用.     

一种高性能高清视频编码分像素插值滤波算法

为提高高清晰度视频编码的效率,基于一维立方卷积滤波原理提出了一种新的分像素插值滤波算法.实验结果表明,该插值算法与H.264/AVC标准中规定的6抽头插值滤波相比,在相同码率下,对高清晰度视频的编码信噪比可以提高0.5dB;同时,解码端存储复杂度降低了19%,计算复杂度相当.     

基于H．264视频编码的关键技术及其复杂度测试

H.264标准是压缩率和图像质量方面的关键新技术,研究H.264通过时传统的帧内预测、帧间预测、变换编码和熵编码等算法的改进来进一步提高编码效率和图像质量,给出了基于C代码的宏块编码流程与复杂度测试.仿真结果证明H.264具有更高的压缩比,更好的IP和无线网络信道的适应性.H.264的高压缩率是以复杂度为代价,其复杂度是以耗时为依据的.     

H．264/AVC解码器中去块效应滤波系统

本文介绍了H．264/AVC编解码器中块效应产生的原因及去块效应滤波的算法原理,提出了基于FPGA平台实现的H．264/AVC解码器中的去块效应滤波系统的硬件设计方法,并通过了仿真验证。     

H.264去块滤波快速算法的设计与实现

介绍了H.264去块滤波的基本原理,并基于滤波强度预判的思想提出了一种快速去块滤波算法.通过软件实现验证了该算法在不影响解码图像质量的前提下较标准中的算法节省了约70%的滤波运算量,有效提高了软件解码器的运行速度,有助于H.264解码器实时应用的实现.     

H.264解码器中一种新颖的去块效应滤波器设计

在此完成了H.264/AVC解码器中高效低功耗的去块效应滤波器设计.该设计采用5阶流水线技术,配合混合边界滤波顺序与打乱次序的存储数据更新机制,解决了数据与结构冒险问题,因此获得了正常流水线操作中的0延迟,使得基于流水线的设计架构得到最大程度的实现,同时提高了系统吞吐量并降低了功耗.该设计在FPGA芯片上验证的工作频率上限大约为200 MHz,吞吐量为滤波单个宏块需要198个时钟周期.使用0.18μmCMOS工艺,Synopsys Co.的DC工具对滤波器模块进行综合,结果为时序收敛,功耗约为2μW.仿真结果显示,可以对QCIF标准的视频(60 f/s)进行实时环路滤波,该环路滤波器可以用于H.264/Avc实时解码器中.     

H.265解码器去块滤波并行化设计与性能优化

H.265继续沿用H.264编码架构,去方块滤波器也是H.265视频编码标准的一个重要选项,去除混合编码带来的块效应极大改善了视频的质量,但由于H.265超级宏块的存在,去方块效应滤波相关参数层层嵌入在每个小的处理单元中,这种结构不利于实现基于宏块行间的并行化,同时也很难高效地利用Cortex-A9架构SIMD优化性能.首先详细分析H.265标准去块滤波器的处理过程以及并行处理的困难,进而提出一种便于实现基于宏块行间的并行去块滤波结构,然后进行Cortex-A9汇编优化.基于HM14.0实验,改进去方块效应滤波器计算复杂度从占整个解码器25％降至14％,大大提升了解码器性能,为移动设备上实现H.265大分辨率视频实时播放奠定基础.     

高效的H.264并行编码算法

 CABAC是H.264/AVC视频压缩标准主要档次中采用的熵编码机制,结合RDO模式选择技术,可以降低20％的编码码率,但是编码器计算复杂度却同时大大增加.对算法进行并行化是有效加快编码速度的方法,但是,由于CABAC具有自适应编码的特点和RDO模式选择对熵编码的使用,使得顺序编码的宏块之间存在着严格的数据相关性,限制了并行编码算法的开发.本文结合基于宏块区域划分的数据级并行编码机制MBRP和码率估计技术,为采用CABAC熵编码机制的H.264编码算法提供了一种高效的并行编码方案:将H.264编码算法划分为模式选择和码流生成两个部分,使之构成典型的生产者-消费者关系;将RDO模式选择中的CABAC替换为码率估计,去除模式选择过程中因CABAC导致的严格数据相关性;对模式选择部分采用MBRP并行机制;码流生成部分由单独的处理器完成,并和模式选择部分实现流水化并行处理.通过4处理器系统模拟器进行实验,发现在保持视频压缩性能几乎不变的情况下,该并行算法的加速比可以达到4.7.