基于DSP平台的H.264运动补偿解码优化

H.264 视频编码标准的编码性能比先前相关标准有较大提高.但解码器复杂度有很大程度的增加,其中运动补偿解码模块是H.264解码器中耗时较多的模块之一.首先简要介绍H.264运动补偿解码原理,然后分别从运动补偿解码算法和ADI Blackfin533汇编指令优化两个方面对该模块进行优化.PC仿真实验结果和ADI Blackfin533硬件测试实验结果表明,此优化措施能够很大程度上提高运算效率.     

基于FPGA的H.264解码核的实现

对H.264/AVC的视频解码问题进行了研究,给出了H.264解码核的硬件实现方案,对熵解码CAVLC查表方案进行了优化.介绍了句法预测模块、反量化、逆DCT以及帧内预测模块的具体实现结构;并引入流水线、并行处理和状态机处理方法来提高处理速度,实现了解码结构上的优化.本算法在EP2S60F672C5ES FPGA上获得验证,结果表明给出的H.264解码算法是正确的,且有节省硬件资源和较快解码速度的优点.     

一种H.264残差系数修剪算法

针对H.264残差系数编码中位置信息占用码率较多这一问题,提出了一种H.264残差系数修剪算法.该算法首先对视频序列进行预测、变换、量化以及扫描,然后对扫描后获得的残差系数进行线性分组,并采用率失真优化准则对残差系数分组进行修减,再在给定量化步长范围内计算每一个宏块在不同量化步长下的修剪结果,最后将率失真代价最小时对应的修剪剩余残差系数编码输出.实验结果表明,与H.264残差系数编码算法相比,该算法在相同码率下的峰值信噪比最多可以提高0.9dB,在相同信噪比下最多可以节省17%的码率.该算法没有改变H.264的码流结构,与标准兼容.     

基于PNX1300 DSP平台的视频编码器优化实现

视频压缩算法在向DSP(digital signal processing)平台上移植时,大多存在程序结构设计不合理、数据结构冗余等问题,因而会导致缓存命中率下降、DSP的利用率降低.针对这些问题,通过对cache miss、指令跳转等降低DSP效率的不利因素的分析,在H.263的DCT、量化、预测等模块采取重新定义数据结构、改进算法、优化专用指令等一系列措施提高缓存命中率,减少跳转指令,以提高DSP的有效利用率,使得优化后的H.263编码器在保持较高清晰度的情况下,可以对通用中间格式(CIF)的视频序列进行实时处理.     

基于H.264的P帧模式选择算法的优化

为减少H.264中P帧模式选择的时间,提出一种优化算法.将视频序列分为背景区域和活动区域来处理,同时采用7种模块中的16×16,16×8,8×16,8×8以及4×4的模块.实验结果表明,该算法可以显著减少编码时间,提高编码效率.     

基于重建图像压缩率的量化方法

为了适应传输通道不同的带宽限制,目前各种图像编码算法通过调整量化参数QP的值来控制量化粒度,但是压缩算法的输出码率与量化参数QP值并没有显式的关系,造成QP值的选取很难与带宽约束相匹配。本文提出一种依据输出码率来控制量化粒度的方法QCR,可使压缩算法的输出码率尽可能贴近带宽约束。因为量化参数QP要映射成量化阶距Qstep,本文首先确定压缩算法的量化阶距Qstep与输出码率的关系,然后通过逆向插值确定64个给定的输出码率所对应的量化阶距Qstep,并根据这64个给定的输出码率修改相应的量化表和反量化表,从而建立了利用输出码率控制量化粒度的方法。实验部分采用AVS压缩算法,同样也适用于AVS2。由于AVS的量化表中含有整数DCT变换的小数部分,因此QCR方法用于调整H.264/H.265的量化表和反量化表时,必须与AVS的整数DCT变换有所不同。实验表明本文通过重建图像压缩率控制量化粒度的QCR解决方案是有效可行的。     

H.264帧内预测标准分析

H.264作为新一代的图像压缩标准,提供了诸多优越的性能和特征。在技术上,H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,帧内预测,高精度、多模式的运动估计,基于4×4的整块变换与量化、分层的编码语法等。这些措施使得H.264算法具有很高的编码效率。本文研究分析帧内预测,评估算法的性能,对设计快速编码算法有着重要的意义。     

基于达芬奇技术的H.264视频编码器的研究与实现

随着多媒体技术的发展,数字图像处理技术被广泛应用于电视会议、可视电话、家庭娱乐、远程监控、公共安全、机器人导航等多种领域,但图像数据的大容量与传输带宽有限性之间的矛盾愈来愈突出.H.264/AVC是ITU-T和ISO/IEC联合推出的视频压缩编码标准,具有优异的压缩性能、高效的编码效率和良好的网络友好性,在数字媒体领域有着非常广阔的应用前景.介绍了新一代视频编码标准H.264的关键技术和达芬奇技术中的视频编解码引擎(Codec Engine),讨论了H.264编码算法,利用VC6.0进行了H.264算法的验证,并且在TMS320DM6446平台上进行了算法的移植和优化,完成了一个多媒体通信终端平台.     

基于CUDA的运动估计算法研究

运动估计是H.264视频编码器中复杂度最高、耗时最长的模块.本文介绍了运动估计的基本原理以及全搜索算法FS(Full Search)和钻石搜索法DS(Diamond Search)等经典的运动估计算法,并引入了基于CUDA的运动估计算法:全域消除GEA算法和基于CUDA的并行FS算法,有效地提高了H.264视频编解码速度.     

一种帧内码率-量化模型及其应用

提出了一种面向H.264/AVC的帧内码率-量化模型。该模型考虑了编码帧的复杂度,能够准确地根据目标比特率为帧内编码帧选择正确的量化参数。基于提出的帧内码率-量化模型,给出了针对I帧的码率控制方案以及针对场景切换情况的码率控制方案。实验结果证明,与传统的H.264/AVC码率控制方法相比,两种方案的码率控制的精度和峰值信噪比都得到了提高。     

一种H.264/AVC解码器中IQ/IDCT的模块设计

讨论了H.264/AVC解码器关键技术中的IQ/IDCT模块的设计扫描模式。对残差进行反向扫描后,利用量化参数对亮度、色度进行IQ/IDCT变换,并按照指定的格式输出,最后参照ITU-T Recomm endation H.264(03/2005)给出测试结果。     

基于H.264的DCT变换系数解码的FPGA实现

根据H.264码流解码过程中整数DCT逆变换逆量化的算法原理,优化设计出一种基于FPGA的新型解决方案.设计采用VHDL和C语言相结合的编程方式,其中源数据的获取和分析在NIOSⅡ软核处理器中用C编程完成,各高效算法则用硬件描述语言VHDL编程实现.说明了逆量化和逆变换的算法原理,各功能模块的设计流程和仿真结果.设计充分利用DCT算法的对称性,提出用高度并行结构来加快处理速度的方法.设计方案在保证运算精度的同时,结构简洁、运行速度快,可移植性强.     

基于MPEG-x与H.26x标准方案的H.264新技术的实现分析

研究基于MPEG-4与H．263视频图像压缩编码标准方案，分析讨论了H．264的多参考帧块运动估算、小波变换、小波系数的量化和编码、亚像素快速搜索算法等新技术的实现演变发展。以适应现有复杂多变的网络条件，解决网络带宽瓶颈，提高视频图像编码算法的压缩效率。     

基于场景切换的B帧量化参数分配方法

H.264/SVC实现了对基本层码率控制,但对于视频序列中场景切换并没有有效的检测,也没有考虑到场景切换对视频编码质量的影响.本文结合H.264/SVC特有的分层B帧预测金子塔编码结构,首先提出一种改进的基于图像复杂度的实时场景切换检测算法,结合场景切换的类型,再对存在场景切换的GOP编码单元中时间分级的高层B帧量化参数进行修改.实验结果表明在不产生信道码率突变的前提下,明显改善了场景切换处的视频质量.     

H.264中CAVLC算法改进

简要分析了H.264中的上下文自适应变长编码（CAVLC），并研究其采用的Golomb编码，提出了一种基于最优Golomb编码参数选择的改进算法.利用前一个需编码的数值的Golomb编码最优参数，对当前编码参数进行预测，使当前编码参数更逼进它的最优编码参数.试验结果表明：该算法较原有算法能更好的压缩残差数据，在量化参数QP较小时，能带来一定的压缩增益.     

基于运动检测与H.264的智能监控系统设计与实现

针对远程智能监控的应用,基于H.264视频编解码与运动检测标识技术,在由小型工控机与计算机组建的客户机/服务器系统上设计并实现了实时运动检测视频监控系统。系统对采集的视频帧进行H.264规范的压缩编码并传输,在保证图像质量前提下降低了带宽与存储开销。运动检测算法在Kalman动态背景更新的基础上,采用了加权方式的图像差分法。通过实际试验表明,该系统能稳定的压缩传输视频流,并在不增加虚警的情况下,提高了系统的检测准确度。