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.     

基于宏块合并的H.264模式选择算法

H.264新技术的引入提高了压缩效率,但同时编解码器运算复杂度也成倍增加.为了减小H.264的编码算法复杂度,对编码选项和模式选择算法进行了优化.算法以运动矢量合并为基础,采用1/4像素精度的细化运动估计以减低码率,对P帧宏块是否采用帧内编码模式,利用平均比特率和宏块平均边缘差值进行预判断.实验结果表明,算法在不增加峰值信噪比和码率的基础上,平均节省运动估计时间35.19%,节省编码时间48.98%.     

一种H.264帧内预测模式快速选择算法

H.264使用率失真优化提高了编码效率,但也增加了计算复杂度,不利于编码的实时实现。本文分析了H.264中计算复杂度较高的帧内预测模式选择部分,提出一种快速的帧内预测模式选择算法。根据隶属度函数预先判断宏块类型,通过求取各像素点的方向得到4×4块的纹理方向,由此确定候选模式,减少预测模式的数量。实验结果表明,在图像性能和码率基本保持不变的情况下,编码时间平均下降了约38%,大大提高了编码速度。     

一种基于变换域信息的H.264/AVC帧内4×4快速预测

为了在保持较好H.264编码效果的同时,用尽可能少的额外计算量来减少H.264帧内预测候选模式数,从而降低编码复杂度,提高帧内编码速度,提出了一种基于变换域信息的帧内4×4快速预测算法。该算法利用帧内预测过程中的中间结果提取块的方向信息,以此指导帧内4×4预测;只搜索与块方向相近方向的几种高概率模式,而不再进行全搜索。...     

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。     

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.     

基于像素递归失真估计的率失真优化模式选择算法

为了改善视频数据在差错信道上传输的鲁棒性,结合H.264/AVC标准的多模式划分特点,提出了一种基于像素递归失真估计的率失真优化模式选择算法。该算法针对H.264/AVC中的多种帧内和帧间预测模式,对像素的递归失真估计方法进行改进,准确估计了差错环境下的视频失真,并采用二次率失真模型预测运动补偿编码的总码率以进行运动估计,最后运用率失真优化模型进行编码模式判决。实验结果显示,相对于H.264参考软件的模式选择算法,该算法提高了视频的差错恢复性能,能有效改善视频传输的鲁棒性。     

H.264帧内预测新快速算法的研究

帧内预测模式选择是影响H.264编码速率的重要问题之一。H.264/AVC是从多个方向进行多种模式的帧内预测,使用率失真优化算法选择最佳模式,造成算法复杂度很高。在分析帧内预测模式快速算法研究现状的基础上,提出了一种新改进的算法;利用描述图像灰度分布信息的直方图作为判断图像平坦程度的依据,进而提出双阈值和邻近模式法;为了减少RD_Cost的计算量,再次提出双阈值,用来判定当前宏块的最有可能模式的有效性。经过大量的实验证明：该算法可以在基本保持图像质量和编码性能的情况下,使得帧内编码效率得到提高。     

H.264标准在视频监控系统中的应用

针对H.264的编码特性,选择了编码代价最小的帧间编码模式,通过改变搜索范围来优化多帧运动估计。实验结果验证,该编码算法可以平均节省H.264编码时间的30%。     

一种新的基于FPGA的HEVC帧内预测硬件结构

在保证视频编码性能的前提下,为降低硬件实现复杂度、减少硬件资源、提高硬件的处理速度,提出一种新的基于现场可编程门阵列(FPGA)的高效视频编码标准(HEVC)帧内预测硬件结构.设计的硬件结构可以支持64×64到4×4的块大小以及所有的模式预测,而且经过实验,实现一个完整的64×64大小的编码树单元(CTU)的编码过程需要3.3×10~4左右的周期数,主频能够达到160 MHz.     

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。     

基于中心点预测的分数像素运动估计改进算法

针对H.264采用的分数像素运动估计算法存在计算复杂度高的不足,通过探索分数像素点之间相关性强及分数像素搜索范围为单峰值误差曲面的特点,提出了一种基于中心点预测的分数像素运动估计快速算法.测试结果表明:与全搜索分数像素搜索相比,该方法平均减少分数像素搜索点数69.32%,峰值信噪比相同,码率增加4.48%.该算法在保持图像质量不变和码率增加较少的情况下能大大减少搜索点数目,有效提高了分数像素运动估计的速度.     

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.     

H.264帧内方向预测增强模式

提出了一种衡量帧内模式方向预测能力的新准则,指出H.264/AVC标准中帧内预测模式在不同方向上的预测能力存在非均衡性,因而限制了某些预测模式下帧内预测性能的发挥.为克服这一缺陷,提出了一种H.264的帧内预测扩展模式和一种灵活更改4×4编解码次序的策略.理论分析和实验结果表明,所提出的方法在没有增加新语法元素的同时,使得帧内预测的方向均衡性得到极大的改善,最弱模式的预测能力提高了30%以上,并获得了较为显著的编码增益,甚至超过了使用H.264的均值预测模式所带来的增益.     

基于H.264的运动矢量集自适应快速搜索算法

为了减少H.264编码器中运动估计模块的计算复杂度,提出了一种基于H.264的运动矢量集自适应的EPZS改进算法.该算法充分利用运动矢量的时空相关性和中心偏置特性,通过对运动类型判定,自适应选取初始预测矢量集和搜索模式,并根据运动类型和匹配误差的空间方向特性,提出了一种新的自适应阀值和一种新的非对称十字-六边形混合搜索...     

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。     

基于H.264 I帧编码的块边缘模式特征提取算法

提出了直接从H.264 I帧编码码流中提取块边缘模式特征的算法,并检验了该特征在图像检索中的应用.该算法利用H.264码流中得到的帧内预测模式和预测系数提取出5种边缘模式特征.该特征符合MPEG-7中所定义的边缘描述符,适合基于内容的图像检索算法.实验结果表明,采用该特征进行图像检索具有较高的检索准确率,相对于只采用帧内预测模式纹理描述符的方法,其平均查准率提高了5.07%.     

基于H.264 I帧编码的块边缘模式特征提取

提出了直接从H.264 I帧编码码流中提取块边缘模式特征的算法,并检验了该特征在图像检索中的应用。该算法利用H.264 码流中得到的帧内预测模式和预测系数提取出五种边缘模式特征,该特征符合MPEG-7中所定义的边缘描述符,适合基于内容的图像检索算法。实验结果表明,采用该特征进行图像检索具有较高的检索准确率,相对于只采用Intra预测模式纹理描述符的方法,平均查准率提高了5.07％。