一种高效并行处理结构的H.264去块滤波器(英文)

针对H.264视频编码标准中的去块滤波部分提出了一种基于时间的高效并行处理方法。为了降低对存储器的要求,同时提高中间数据的复用效率,采用了一种改进的滤波顺序,使得对外部存储器的读/写操作可以与滤波操作并行执行。另外,由于外部数据的预先载入技术,有效地降低了外部存储器的结构复杂度。与过往技术相比,这种单数据口外部存储结构的去块滤波器单宏块滤波处理周期总数减少了9·6%~74·4%,有效地提高了处理能力。     

一种高效并行处理结构的H.264去块滤波器

针对H.264视频编码标准中的去块滤波部分提出了一种基于时间的高效并行处理方法。为了降低对存储器的要求,同时提高中间数据的复用效率,采用了一种改进的滤波顺序,使得对外部存储器的读/写操作可以与滤波操作并行执行。另外,由于外部数据的预先载入技术,有效地降低了外部存储器的结构复杂度。与过往技术相比,这种单数据口外部存储结构的去块滤波器单宏块滤波处理周期总数减少了9.6%～74.4%,有效地提高了处理能力。     

基于Baseline的H.264去块效应滤波的快速算法

为了解决H.264/AVC的去块效应滤波算法中判断边界强度(boundary strength,BS)计算量大的问题,提出一种快速判定BS的算法.通过详细分析H.264编解码过程的特点,结合Baseline Profile中边界强度值的出现规律,优化了原始的BS判定流程并且减少了计算量.通过Intel VTune试验证...     

面向H.264的快速运动估计算法

最新的H.264视频编码标准的性能比先前的相关标准有很大的提高.但增加了编码器的复杂度.尤其是使用穷举搜索算法的时候,运动估计和模式判定占用相当多的编码时间,从而降低了编码器的速度.该文提出了一种面向 H.264 的快速整像素运动估计算法-UCMRGS算法.该算法使用多分辨率网格搜索策略,结合运动矢量预测和非对称交叉搜索,有效地降低了运动估计的计算量,同时保证非常好的视频质量.实验结果表明,该文提出的快速运动估计算法,可以大大提高MPEG-4 AVC/H.264编码器的运行速度,相比穷举运动搜索算法视频质量没有下降.     

H.264编/解码器中去块效应滤波器的实现

环路滤波器是H.264视频编码标准的一个重要选项,在去除编码带来的块效应的过程中起着重要的作用.文章提出一种针对H.264/MPEG-4 AVC标准的高性能低复杂度的去块效应滤波器结构,在此基础上进行仿真实验,实验结果表明,去方块滤波在提高图像质量上效果显著.     

基于HEVC的自适应插值滤波算法

为进一步提高自适应分像素插值算法的视频图像质量,降低计算复杂度,提出一种基于HEVC(high efficiency video coding)的自适应插值滤波算法.该算法首先在新一代视频编码标准H.265/HEVC框架下进行编码,以提高视频编码效率;其次通过滤波器系数对称优化,降低码流所需滤波器系数和解码计算的复杂度.复杂度分析结果表明,与其他算法相比,该算法乘法复杂度最高降低229%,加法复杂度最高降低245%.仿真结果表明,与其他算法相比,该算法对不同分辨率视频序列均具有较好的编码性能及鲁棒性.     

基于空间相关信息的H.264快速帧内模式选择算法

简要分析了H.264中的帧内预测模式选择,提出一种简单的快速帧内预测模式选择算法.利用视频数据当中的空间相关性,采用相邻编码块的最佳模式来作为当前编码块最佳模式的选择依据,并且加入刷新机制,有效地减小了待选模式的范围,降低了算法的复杂度.试验结果表明：该算法有效地降低了帧内预测的编码时间,降幅达到了50%以上,同时基本保持了原始算法的编码性能.     

基于H.264的时空域联合误码掩盖算法

为了对视频传输中丢失的信息进行恢复,提高重建视频的质量,提出了一种基于H.264的时空域联合误码掩盖方法。该算法将丢失宏块分成16个4×4子块,通过分析子块的空间特性来确定其恢复的优先权,并依次恢复其运动矢量。仿真结果表明,对于不同运动程度序列和不同宏块丢失率,该算法性能均稳定地优于H.264标准的算法。特别是在20%的宏块丢失率下,恢复视频峰值信噪比(PSNR)相对H.264标准算法可提高1~2 dB。     

H.264/AVC帧内4×4块预测模式选择算法研究

H.264/AVC是新一代的视频编码标准,其采用空间域上的帧内预测技术,进一步提高了编码效率.但由于H.264/AVc帧内预测模式较多,使帧内预测的计算复杂度大幅提高.在详细分析帧内预测模式选择过程的基础上,提出了一种率失真优化(rate distortion optimization,RDO)模式下的快速Intra_4×4模式选择算法.实验结果表明,该算法缩小了模式搜索范围,从而大幅度降低帧内预测的复杂度,并且基本保持了H.264/AVC的编码性能,同时对空间变化较快的视频序列算法性能更为有效.     

用于H.264/AVC水印嵌入的低复杂度误差补偿算法

直接在H.264/AVC比特流中嵌入水印可以极大地提高水印算法的效率, 但是由此而引入的传播误差效应会使视频质量严重降低。针对该问题, 提出一种低复杂度的误差补偿算法来消除传播误差。该算法中, 水印被嵌入到量化之后的DCT系数中, 利用一个新的误差预测模块对当前块进行误差计算, 然后将其动态补偿到当前块以消除传播误差对视频质量的影响。实验结果表明, 所提出的算法具有低复杂度、高视频质量以及较小比特率增加等优点, 可以应用于实时的视频水印嵌入方案。     

基于H．264标准的运动估计参数性能分析

H．264是新一代的视频编码标准，在相同图像质量下，编码比特率比MPEG-2、H．263HLP和MPEG-4ASP分别减少64．46％、48．80％和38．62％，但是H．264编码性能的提升是以计算复杂度的大幅度增加为代价的．在介绍多预测块模式搜索及率失真优化模式选择这2种带来高编码效率的技术的基础上，通过实验研究来分析这2种技术对编码性能的影响．结果表明，这两项技术一般都只能带来编码性能的微略提高，而编码时间即计算复杂度却显著增加．从而为H．264标准在实际视频编码工程应用中的参数选择提供一个重要参考．     

适用于H.264的帧内预测模式快速选择算法

H．264是最新的视频压缩编码标准．在H．264的帧内编码算法中，第一次提出了在空间上从多个方向进行多种模式的帧内预测．对于某个特定图像区域，不同的预测模式将表现不同的预测性能，通常需要使用率失真优化算法来逐个测试，然后从中挑选出符合当前图像区域特征的最佳预测模式．然而，率失真优化算法的计算复杂度相当高，频繁调用将对计算平台造成相当沉重的负担，不利于在实时性能要求高的场合使用．提出了一种适用于H．264的帧内预测模式快速选择算法，该算法对当前像区域的空间相关性进行分析计算，快速选择出最佳预测方向，从而减少对率失真优化算法的调用．实验表明，使用此算法可以在保证图像质量的前提下，极大地降低帧内预测编码的计算复杂度．     

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H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用多种块模式运动估计,可以有效减少块匹配预测误差;但随着模式选择的增多,算法计算量成倍增加。对H.264的帧间宏块编码模式的选择进行了统计分析,在此基础上,提出了一种根据前一帧搜索结果判断小块模式搜索中途停止(Halfway-Stop)算法。实验表明,本算法能在获得与全搜索算法相当的图像质量、信噪比和比特率的情况下,大大降低多种块模式运动估计算法的复杂度。     

以H.264算法为平台的高效率图像增强算法

为了在提高重建图像质量的同时不增加系统开销,提出一种将改进的图像平滑与加权零块判决准则结合的算法。图像增强能有效去除在获取原始图像阶段引入的随机脉冲噪声、Gauss噪声及其混合噪声,但增加了系统开销,视频编码巨大的运算量往往成为实时应用的瓶颈之一。该算法利用改进的MTM(modifiedtrimmedmean)方法提高图像质量,利用加权零块判决准则保持系统性能。以H.264算法为仿真平台进行测试。结果表明:中低码率时,在不增加系统计算开销的前提下,获得同等质量图像,码率可降低50%。     

基于SIMD技术的可重构去块滤波器结构

由于去块滤波运算数据量庞大的特点以及视频解码实时性的要求,近年来,去块滤波运算的硬件加速器已逐渐成为研究的热点。从兼顾系统的灵活性与性能的角度出发,设计了一种可重构去块滤波器。与传统的支持单一标准的去块滤波硬件加速器相比,该滤波器具有以下优点:实现了一种滤波算法可配置的滤波器结构,从而可以支持多个视频编码标准;采用了基于SIMD单指令多数据流技术,实现滤波数据全并行运算,使硬件高度规整,易于芯片布局布线;设计了1个4级可配置的流水线,重构为不同视频标准的去块滤波器,复用硬件资源,提高了硬件利用率和系统数据吞吐量。用这种架构实现了1个同时支持H.264、AVS、VP8、RealVideo 4种标准的多标准去块滤波加速器,时钟频率为200 MHz,能够用于多标准高清视频的实时滤波处理。