基于H.264视频编码技术的研究

介绍和分析了H．264采用的新编码技术，诸如1／4和1／8像素精度运动估计，可变大小的图像分块。多参考帧，新的熵编码算法等．新编码技术的采用使H．264的编码性能得到大幅提升；通过与H．263编码模型的实验性能对比测试，比较分析了H．264新编码技术的优缺点．     

H.264视频编码的关键技术及算法

介绍和分析了H.264采用的新编码关键技术及算法,诸如运动补偿、帧内预测、变换和量化、熵编码等,最后阐述视频编解码技术的研究方向及前景。     

H.264视频编码在数码监控系统中的应用研究

目前数码视频监控系统大多采用MPEG1、MPEG2的编码标准,导致视频存储成本高,网络负载重.H.264比以前的视频编码标准可以节省50%以上的码率,因此在视频监控中具有很大的应用前景,但其编解码器也很复杂.为了达到实时压缩的目标,文章从三个方面来提高其运算速度:①优化帧间模式的选择;②调整内插算法的运行结构;③采用MMX、SSE汇编优化.     

基于H.264/AVC的帧间编码快速算法

为了减少H.264帧间模式判决的复杂度,提高编码速度,提出了一种帧间模式选择快速算法.该算法对所有编码模式进行综合分析,利用当前宏块的绝对差值以及率失真值对所有编码模式进行三级分裂,在一定误差范围内能够快速寻找最佳编码模式,加快模式判决过程.通过基于H.264/AVC测试模型JM86的仿真实验表明,在保持图像质量和码率基本不变的情况下,该算法可以有效提高编码速度.     

H.264/AVC视频编码新技术研究

从帧内预测、帧间预测、整数变换和SP/SI帧等方面介绍了H.264所采用的各种新技术。     

H.264/AVC中4×4块的快速帧内预测算法的研究

H.264/AVC采用空间域上的帧内预测技术,进一步提高了编码效率,但由于帧内预测模式数目较多,使预测的复杂度大幅度增加。本文分析了帧内预测模式的选择过程,根据SATD（Sum of Absolute Transformed Difference）以及相邻块的预测模式之间的相关性等特征提出一种快速预测方法,预先筛选出Intra_4×4候选模式,避免不必要的计算。实验结果显示,该算法大幅度降低运算的复杂度,同时基本保持了H.264/AVC的编码性能。     

一种改进的基于H．264／AVC无损帧内编码算法

H．264／AVC标准中帧内无损编码是基于块进行预测的,本文在原有的特点上进行改进提出了一种基于像素间DPCM的新的无损帧内编码方法。通过实验显示新的无损缩码方法相对于先前的H．264标准中的无损帧内编码方法降低了大约12％的码率。且新方法也没有大幅的增加其复杂性。     

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%.     

H.264编码算法的研究

本文简单介绍了视频编码发展的历程,然后分析了H.264标准的编码算法的核心技术,最后对它在各领域的发展前景进行了展望。     

新一代视频压缩标准H.264的技术特征

ITU-T和ISO／IEC是目前国际上制定视频编码标准的正式组织,ITU-T的标准称之为建议,并命名为H．26x系列,主要用于实时视频通信如视频会议等。ISO／IEC的标准称为MPEG-x,MPEG系列标准主要用于视频存储(DVD)、视频广播和视频流媒体等。大多数情况下,这两个组织独立制定相关标准。1997年,ITU-T VCEG与ISO／IEC MPEG合作成立了JVT(Joint Video Team),致力于开发新一代的视频编码标准H．264,并于2003年5月正式公布了该标准。国际电信联盟将其命名为H．264／AVC(Advanced Video Coding),国际标准化组织和国际电工委员会将其称为MPEG-4AVC。     

Improved Adaptive Interpolation Filter for H.264/AVC

Motion compensation with adaptive interpolation filters (AIF) was developed to compensate for temporary varieties in the aliasing of video signals and improve the coding efficiency. The AIF achieves better RD performance than common static interpolation filtering by exploiting the statistics in the reference frames’ local auto-correlation and the local cross-correlation between the current encoding frame and the reference frames. This paper presents an interpolation filter buffering structure that derives the current encoding frame’s interpolation filters from the filters of previous frames. The number of encoding bits for the filter coefficients is reduced by encoding only the differences between the current filter coefficients and the corresponding buffered filter coefficients. Experimental results show that in comparison with the AIF in the current "key technical area" (KTA) reference software, this interpolation filter buffering structure further improves all the test sequences (with up to 2.87% bit rate saving) with negligible computational increase.     

H.264/AVC错误恢复新技术

随着无线视频和网络视频的兴起,视频传输的健壮性问题越来越突出,视频编码的抗误码性能研究成为近年来研究的热点之一.最新的视频编码标准H.264/AVC采用了一系列的错误恢复措施,本文主要介绍其中3个新的:FMO(灵活的宏块排序),RS(冗余片)和参数集;并通过实验讨论其优良的抗误码性能.     

用于H．264／AVC帧间预测的搜索算法

H．264／AVC标准编码过程中多步搜索（multi-step search method,MSSM）搜索点数多、占用的搜索资源大,而钻石搜索法（DSM,diamond search method）虽然占用的搜索资源少,其在预测准确性却有些欠缺．在此提出了改进的多步搜索算法（MSSM＋）．MSSM＋是在MSSM的基础上改进的,将其第1步搜索步长减半作为自己的第1步搜索步长,通过中心点匹配逐步减半搜索步长,直至搜索步长为1,并找到最终的匹配块．仿真结果表明,MSSM＋在预测准确性方面接近MSSM,而在搜索点数方面却有显著降低,提高了搜索效率,相对于DSM算法,在增加不多的搜索点数情况下取得了良好的预测准确性．     

H.264/AVC编码器中运动估计的低代价VLSI实现

通过对运动估计算法进行优化, 提出一种应用新型存储结构的流水线实现结构。通过采用合适的搜索策略、高效的率失真优化代价计算和插值部件、创新的存储结构及优化的数据流调度, 实现具有低硬件代价和存储访问的快速运动估计。该设计在SMIC 130 nm工艺下综合, 时钟频率可达到167 MHz, 消耗181.7 K逻辑门和13.8 KB存储, 相比同类设计具有更高的硬件效率。该设计集成在一个H.264/AVC编码器中进行FPGA原型验证和VLSI实现。 SMIC 65 nm工艺下, 整个芯片面积为1.74 mm×1.74 mm, 工作频率为350 MHz, 可以支持实时高清(1080P@60fps)编码。     

基于H.264/AVC改进的时空域错误掩藏算法

对H.264编码的视频流解码出现宏块丢失进行错误掩藏时,使用传统的时空域错误掩藏算法,并不能很好地恢复出原始视频帧,影响了主观观赏效果和客观视频质量.因此,分别对时空域提出了相应的改进算法.时域通过增加参考帧、运动矢量,改进匹配算法等,提高了运动矢量的搜索精确度和运动剧烈视频帧的错误恢复质量.空域通过自适应的选择加权像素平均插值和方向插值,并改进了方向插值算法,明显提高了视频帧的恢复质量,避免了错误边缘的产生.实验结果表明,改进的时空域错误掩藏算法,不仅提高了方向插值的准确性和宏块匹配的精确度,而且可以减少块效应的出现,从而有效地提高了丢失宏块的恢复质量.     

一种新的H.264/AVC标量量化并行VLSI结构(英文)

针对H.264视频编码标准关键技术52级标量量化的VLSI实现中,综合考虑速度和面积因素,传统结不适用H.264在高速高并行编码应用中的实时要求,通过采用部分CSD码无符号压缩移位加法树、参考电平连线、对量化系数和步长重新进行分组分段编码等方法,有效替代了H.264标量量化过程中出现的矩阵乘法、查表、除法等不利于硬件加速的算法,提出了一种非常适合流水加速的基于4×4块并行的VLSI结构,通过控制级联加法器级数就可以有效调节其速度性能,当级数为2时,其块处理速率可以达到121.6 MHz ,能够满足4096×2304 @120 Hz视频的实时处理要求。该结构在面积和功耗方面较传统结构也有较大的改进,采用SMIC 0.13μm工艺单元库,综合时钟频率设为100 MHz时,等效门和功耗分别节省了38 %和30 %。     

H.264/AVC中基于感兴趣区域的计算资源的优化分配算法

H.264/AVC视频编码标准在获得更高压缩效率的同时是以编码复杂度的提升为代价的。视频编码算法的高计算复杂度对于实时视频通信以及计算资源有限的应用场合都是巨大的挑战。该文提出了一种基于感兴趣区域的计算资源的优化分配算法。该方法利用人眼对图像不同区域敏感度的差异,根据不同区域的特点确定不同的计算复杂度级别和编码参数集合,将更多的计算资源优先分配给感兴趣区域,实现了计算资源的优化分配。实验结果表明:与标准算法相比,该算法在保证图像主观质量的同时减少了35%左右的编码时间,而客观质量仅下降平均0.2dB左右。