最佳零块判决准则下的运动搜索算法

在以运动补偿和变换为框架的视频编码算法中,运动搜索和变换是占用编码时间最多的模块.为降低运算量,提出了一种H.26L编码方法的最佳全零块判决运动矢量搜索算法.该算法在运动估值的同时判决出零块,节省了大量位移搜索和变换量化的时间.测试结果表明,改进算法加快了编码器运动搜索的速度,减少了变换编码和量化的时间,在PSNR(峰值信噪比)保持相同甚至略有提高的情况下,编码时间最多可减少77%,对背景基本不变的简单运动图像的改善最为显著.     

基于纹理特征的H.264/AVC帧内预测快速算法

针对H.264/AVC帧内预测中的模式选择计算复杂度过高的问题,提出了一种基于纹理特征的快速算法.该方法首先计算16×16块的纹理复杂度,来确定预测块的大小;然后针对In-tra-4×4预测,根据平均预测精度来选择接近该块纹理方向的少量几个可能预测方向,从而避免对不可能模式的率失真代价计算,理论上可以排除62.8%不可能模式的计算代价.通过对实验结果分析选择最佳阈值,使该算法在编码I帧图像时比JM8.6节省42%的编码时间,同时保持PSNR基本不变,平均比特率的增加小于2%.     

十字模板的梯度快速运动估计算法

H.264标准中的运动估计部分占了50%以上的运算开销.在分析了图像运动矢量的中心偏置特性的基础上提出了基于十字模板的梯度快速搜索算法(CGS).该方法提取搜索中两个点蕴含的矢量梯度,配合十字模板,能够快速确定搜索方向和范围,逼近最优匹配点.运动搜索点数比六边形算法降低了36%以上,图像PSNR值比全搜索只下降了0.01dB.通过实验分析也证明了运动矢量中心偏置特性,该算法具有一定的应用价值.     

H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法

H.264/AVC采用多种编码模式取得了很高的编码效率,同时也带来了极高的运算复杂度。为了克服模式选择运算量大的困难,提出了一种低复杂度的,结合SKIP快速判断并提前退出和选择性帧内预测编码的快速模式选择算法。这种算法可以在不明显降低编码效率的基础上,显著加快编码速度。实验结果表明,该算法平均节约了16.4%的编码时间,码率降低了0.72%,PSNR降低了0.05 dB。同时,这种算法还可以结合不同的快速模式选择算法,具有一定的通用性。     

H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法

H.264/AVC采用多种编码模式取得了很高的编码效率,同时也带来了极高的运算复杂度。为了克服模式选择运算量大的困难,提出了一种低复杂度的,结合SKIP快速判断并提前退出和选择性帧内预测编码的快速模式选择算法。这种算法可以在不明显降低编码效率的基础上,显著加快编码速度。实验结果表明,该算法平均节约了16.4%的编码时间,码率降低了0.72%,PSNR降低了0.05dB。同时,这种算法还可以结合不同的快速模式选择算法,具有一定的通用性。     

H.264中树状结构运动估计的连续消除算法

为减少视频编码标准 H.2 6 4中树状结构运动估计的高运算复杂度 ,将连续消除算法 (SEA )应用于树状结构的运动估计中。在性能完全相同的条件下 ,与 H.2 6 4整像素运动矢量全搜索算法相比 ,其块匹配运算量减少到原来的 1%～ 2 0 %。利用不同大小块之间因部分重叠 ,其运动矢量具有更强相关性的特点。提出了一种简单有效地确定运动矢量搜索初值的方法 ,并应用两种快速的目标运动矢量判定方法 ,改进了 SEA算法。在性能损失可以忽略的情况下 ,进一步将基本 SEA运算量降低到全搜索块匹配运算量的 0 .3%～4 %。     

提高图像块运动估计搜索速度的改进算法及其性能

运动估计是视频压缩中帧间预测编码的关键技术之一.由于运动估计具有较大的运算量,因此对压缩性能有重要影响.在研究分析了影响视频编码性能的传统搜索算法基础上,提出了一种基于六边形搜索算法的改进算法.该算法初始步骤使用十字形搜索模式,然后采用六边形搜索模式中的小钻石搜索模式,进行快速块运动估计.并进行了计算机仿真实验证明了改进算法在压缩处理运算量及信号质量方面的优越性.结果表明,改进算法比新三步搜索算法和传统六边形搜索算法有着更快的搜索速度和更小的失真.     

基于模式相关性的H.264帧内预测快速模式选择算法

视频压缩编码标准(H.264)中帧内4×4预测有9种预测模式,均使用全搜索算法并引入率失真优化技术,为每个4×4块选择最佳预测模式.虽然这种算法获得了最佳的编码质量,但是由于它的运算量大,从而限制了实际应用.在分析H.264帧内4×4预测的原理和全搜索算法步骤的基础上,针对全搜索算法计算量大的缺点,根据每个4×4块的位置和不同预测模式在方向上的相关性,提出了一种快速模式选择算法.仿真实验的结果证明,该选择算法最大可将编码时间降低34.5 %,而峰值信噪比(PSNR)仅仅降低0.035 dB.     

基于渐进取样中途停止技术的块运动估计算法

运动估计是许多视频编码标准的重要组成部分,基于渐进取样中途停止技术,提出了一种和各种典型的减少搜索点数目的运动估计方法相结合的运动估计快速算法。通过在FS和TSS算法中使用本方法的实验表明,提出的算法能大大减少运算量,同时保持PSNR性能基本不变。     

一种基于H.264的快速运动估计算法

在视频编码中,运动估计发挥着相当重要的作用,在很大程度上影响图像精度和压缩比例;同时运动估计也是编码器中复杂度高、运算量特别大的一部分,因此影响了H.264视频编码的实时应用.为了降低计算复杂度并保持图像质量,本文提出了一种整像素运动估计算法.结合UMHexagonS(非对称十字型多层次六边形格点搜索)算法和EPZS(增强的区域搜索)算法的特性,本文算法根据图像的运动类型不同采用不同的模板,同时加入了提前终止技术.实验结果证明该算法与FS(全搜索)、UMHexagonS和EFZS算法相比,在峰值信噪比(PSNR)基本相同的情况下减少了运动估计的时间.     

基于H.264的帧间模式选择算法研究

H.264中采用的帧间模式选择算法大幅提高了编码效率和编码质量,但是增加了计算的复杂度和编码的时间。为解决这一问题,本文提出了改进的帧间模式选择算法。实验结果表明,在基本保持图像质量和比特率增加较少的情况下,能够节省较多的编码时间。     

一种改进的电力线通信OFDM自适应比特分配算法

针对低压电力线信道的频率选择性衰落等特点,在总功率和峰值功率限制下提出一种低复杂度的自适应比特分配算法.该算法首先对子载波进行分组以降低计算复杂度,组内子载波将采用相同的调制方式.然后采用注水算法解决连续比特输入问题,将其得到的位向量取整后作为贪婪算法的初始比特分配向量,证明了位向量的有效性.根据得到的初始向量在每个子载波上进行比特增加贪婪操作或比特移除贪婪操作.仿真结果表明从初始比特向量开始,每个子载波上最多只需进行一次比特增加或移除操作即可达到最佳吞吐量.与其他传统算法相比,在不同数量子载波、不同总功率约束等限制条件下,所提算法能在保证系统吞吐量的同时使其计算复杂度有效降低.     

HEVC帧内预测块尺度的快速选择方法

针对高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)中帧内尺度模式选择计算复杂度高的问题,提出了一种HEVC帧内预测块尺度的快速选择方法。基于图像的纹理复杂度,通过提前检测帧内预测块的绝对误差均值,选择预测块尺度类型,减少穷尽搜索代价计算过程。实验结果表明,该方法能够有效降低帧内预测块尺度模式选择的计算复杂度,在比特率平均提高3.09%的情况下,编码时间能平均减少29.87%,峰值信噪比平均提高0.031%。     

采用深度帧内跳过模式的3D-HEVC视频水印算法

考虑到目前针对3维高效视频编码标准的视频水印算法缺乏的问题,提出一种基于深度帧内跳过模式的视频水印算法.首先,分析深度帧内跳过模式的编码过程,并将该模式的4种预测类型分为垂直、水平两大类;其次,进一步分析帧内误差传播问题,对深度帧内跳过模式的预测类型与水印值不匹配的嵌入单元进行选择,以消除传播误差.最后,根据水印嵌入前、后的率失真代价变化来决定是否修改其预测类型.结果表明:在不同的量化参数下,平均每帧嵌入容量分别为649.567,340.155,173.286和58.130 bit,平均比特率变化分别为0.043%,0.046%,0.460%和0.018%.算法对比结果还表明:文中所提算法具有更大的嵌入容量,对比特率的影响更小,在对比特率影响小的同时具有一定的抗重编码攻击性能.     

Research on variable block size motion estimation algorithm for airborne image

A fast motion estimation algorithm for variable block-size using the ＂line scan and block merge procedure＂ is proposed for airborne image compression modules.Full hardware implementation via FPGA is discussed in detail.The proposed pipelined architecture based on the line scan algorithm is capable of calculating the required 41 motion vectors of various size blocks supported by H.264 within a 16 × 16 block in parallel.An adaptive rate distortion cost function is used for various size block decision.The motion vectors of adjacent small blocks are merged to predict the motion vectors of larger blocks for reducing computation.Experimental results show that our proposed method has lower computational complexity than full search algorithm with slight quality decrease and little bit rate increase.Due to the high real-time processing speed it can be easily realized in hardware.     

基于对角递归神经网络盲均衡算法的研究

提出了一种基于对角递归神经网络的盲均衡算法。利用对角递归神经网络结构简单、计算量少的优点,结合传统的恒模盲均衡算法定义了代价函数,用最速梯度下降法推导出了其算法迭代公式。计算机仿真表明,该算法收敛速度较快,误码率较小。     

分数像素精确运动搜索快速算法

为了降低视频编码标准H.264中分数像素运动搜索的运算量,提出一种分数像素运动搜索快速算法。该算法利用H.264中整数像素和分数像素运动矢量的特点,给出一组提前退出门限,能够跳过大部分分数像素搜索点;并结合钻石搜索法,进一步减少了搜索量。实验结果表明:采用该算法,分数像素搜索部分运算量平均下降77.45%,峰值信噪比降低0.03dB,码率增加2.38%。该算法显著降低了运动搜索的运算量,且较好地保持了编码性能,对背景基本不变的简单运动图像改善最为显著。     

一种面向新型视频编码器的快速算法

为降低多功能视频编码标准(VVC)编码的复杂度,提出一种面向VVC的帧内快速编码算法.首先,根据视频内容的时空域相关性,使用反向传播(BP)神经网络对CU的划分深度进行预测;然后,使用统计概率对CU的划分模式进行选择;最后,编码时跳过不必要的划分模式以节省编码时间.实验结果表明,与原始编码器相比,该算法平均可节省59.82%的编码时间,且在同等编码质量情况下比特率的平均增加值(BDBR)仅为2.05%.     

基于并行比特加载的DMT系统最优离散比特分配算法

为满足未来高速离散多音频调制(DMT)系统资源分配的需要,提出一种新的最优离散比特分配算法。初始阶段进行最大比特率加载,然后利用并行比特加载实现目标比特率分配,最后通过比特互换使非最优目标比特率分配最优化。针对标准非对称数字用户线测试环路的仿真实验表明,在目标比特率为环路最大比特率的60%~99%范围内,该算法的运算量明显低于现有最优算法,适用于中高目标比特率DMT系统的最优离散比特分配。     

一种基于空时域相关性的HEVC帧间预测模式快速决策算法

为了减小高性能视频编码（high efficiency video coding,HEVC）的复杂度,提出一种基于四叉树结构类型分析的帧间预测模式快速决策改进算法。一方面,统计并分析空时域相邻编码单元（coding unit,CU）和 CU 深度之间的相关性,确定其深度遍历区间,跳过一些冗余 CU 的分割,从而减少 CU 深度划分的复杂度;另一方面,通过分析遍历区间内 CU 的运动特征和预测单元（prediction unit,PU）模式特性,确定不同运动特征所对应的 PU 模式,减少所需遍历候选 PU 模式的数量和所需要进行的率失真代价计算的数量。与 HM14．0相比,采用该算法的 HEVC 编码器在输出比特率增加很小的情况下,平均编码时间降低了46．9％,而编码后的视频质量基本不变。