基于H.264的快速帧间模式选择算法*

为了降低H.264编码器的计算复杂度,提出了一种快速帧间模式选择算法.该算法利用宏块的图像内容特征和量化参数,对宏块帧间编码模式进行预选择,从而有效跳过不必要的帧间预测待选模式,提高了编码速度.实验结果表明,该算法在保持图像质量和码率变化很小的前提下,平均编码时间减少了39.14%.     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择（HHME2013第61号论文）

目的：H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。本文提出了一种针对P帧的基于决策树的快速选择候选模式算法。方法：在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的SATD值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果：由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论：本文提出了一种新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

H.264/AVC中基于决策树的P帧快速模式选择

目的 H.264/AVC帧间预测编码需要对所有可能编码模式计算并比较率失真代价,众多的模式类型导致了P帧编码的计算复杂度非常高。为此提出一种针对P帧的基于决策树的快速候选模式选择算法。方法在对宏块进行16×16的帧间运动估计后,首先根据残差宏块中4×4全零系数块个数对部分宏块直接选择出候选模式;然后使用16个4×4块的变换域系数绝对值之和(SATD)值,采用决策树分类方法对其余宏块选择候选模式。结果由于只需对候选模式进行编码,因此有效降低了编码器的计算复杂度。实验结果表明,与原始全搜索编码算法相比,该算法对不同运动程度的视频序列获得了较一致的编码时间的节省,同时平均峰值信噪比的损失和平均比特率的增加均较少。结论新的P帧帧间预测候选模式选择算法,根据帧间运动估计后的残差宏块信息,采用决策树方法对候选模式集进行分类。实验结果表明,该算法能在保证视频编码质量的前提下,有效地降低编码过程中的计算量,缩短编码时间。     

基于宏块内部特征的H.264快速预测模式决策算法*

为了提高视频质量、降低码率,H.264/AVC采用了七种块划分类型,使得在提高编码性能的同时带来了高计算复杂度。研究了宏块的内部特征,提出了一种基于宏块内部信息复杂度的快速帧间模式选择算法。实验数据表明,在保证重建图像信噪比的情况下,该算法降低了帧间预测的复杂度,可平均节省17%24%的编码时间,满足了实时视频通信的要求。     

AVS-M帧间预测模式快速选择算法的研究

AVS-M是我国拥有自主知识产权的数字音视频编码系列标准的移动视频标准.AVS-M采用率失真优化(RDO)技术进行帧间模式的选择,增加编码过程中宏块进行模式选择的计算复杂度.本文提出一种快速的帧间模式选择算法.该算法首先对SKIP模式提前判决,再采用二分搜索法对帧间模式的选择,对于宏块层的模式划分采用MAD(平均绝对差...     

一种适用于AVS的快速帧间模式选择算法

音视频编码标准和H.264在帧间编码时采用变长块编码,导致在使用全部模式时计算复杂度较高。为此,提出一种基于运动向量场同质性测量和宏块时空相关性预测的帧间模式选择算法。利用相邻块和参考帧的对应块判断当前宏块是否使用帧间16×16模式,如果不使用该模式,则利用帧间8×8模式产生的运动向量预测宏块的帧间模式。实验结果证明,在峰值信噪比几乎相同的情况下,该算法与全模式相比可平均减少41.2%的编码时间。     

H.264中基于时空相关性的帧间模式选择算法

帧间块模式选择是H.264视频编码器巾比较耗时的模块之一,为降低H.264视频编码器帧间模式选择的复杂度,提出了一种利用宏块的时空相关性实现帧间模式快速选择的方法.该算法通过对视频序列连续帧的时间相关性和相邻宏块的空间相关性进行统计、分析,首先得到宏块模式转换的统计分布规律,并根据此规律得到宏块的初始候选模式;然后利用基于主宏块的宏块跟踪,找到最相关宏块,再由率失真门限筛选出最佳编码模式.仿真实验结果表明,该快速模式选择算法可以在保证视频编码质量的同时,很大程度上降低了编码器的计算复杂度,平均节省编码时间约64%,平均信噪比下降约0.31 dB.     

H.264视频流分辨率缩减转码的快速宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用帧内预测,帧间的宏块分割等新的特性提高了编码效率,同时也较大地提高了模式选择的复杂度,因此H.264视频转码中模式选择算法将显著影响到转码的效率。提出了一种适用于H.264视频流空间分辨率缩减转码的宏块模式选择算法。主要利用输入码流中的宏块模式和运动矢量信息,获得局部的预测方向或者梯度方向,从而根据方向信息,减少需要计算的宏块模式的数目。实验证明,在保持编码效率和视频质量的同时,能够有效地降低H.264下采样转码过程中的宏块模式选择算法的复杂度。     

一种AVS-M帧间预测模式快速选择算法

针对AVS-M帧间编码模式的复杂性,在对帧间预测编码最佳模式选择统计结果分析的基础上,提出了一种模式分类的帧间预测模式快速选择算法.该算法将全部编码模式进行分类,对SKIP模式采用提前终止判决,而对其它模式通过判别宏块的一致性和比较宏块的空时相关性逐类型比较.实验表明,与全模式选择算法相比,该算法的计算次数减小了52.5%~85.8%,在保持编码效率和重建图像质量的同时提高了编码速度.     

一种针对H.264/AVC的帧间模式快速选择算法

为了进一步减小宏块的帧间预测误差,新的视频编码标准H.264/AVC采用了可变块划分运动估计,极大地增加了编码器的复杂度.针对此问题,提出了一种快速的帧间模式选择算法,该算法利用已编码相邻宏块的时间和空间相关性信息预先检测图像,对图像各区域可能采用的编码模式进行判定,从而大大简化了模式选择的过程.实验结果表明,算法可以在图像质量基本保持不变的基础上,有效地降低编码的复杂度.     

基于时空域相关性的屏幕内容帧间快速编码算法

针对屏幕内容视频帧间编码的高复杂度问题,提出了一种基于时空域特性的帧间快速编码算法。首先,根据运动静止检测算法将待编码帧分为静止帧和运动帧;然后,对运动和静止帧分别采用不同的编码策略。对于静止帧,在统计分析时域对应编码单元（CU）分割深度和预测模式的基础上,确定CU最佳分割深度和最优预测模式。对于运动帧中的静止最大编码单元（LCU）,利用时域相关特性提前终止CU分割,模式选取则只针对大尺寸模式进行预测;对于运动帧中的运动LCU,根据其相邻LCU的运动静止特性确定CU分割深度以及预测模式。实验结果表明,所提算法相比原始编码平台,在BDBR平均上升3.65%的情况下,编码时间平均节省46.40%。所提算法在率失真性能损失可接受的前提下,有效地降低了屏幕内容视频帧间编码复杂度,有利于屏幕内容视频的实时应用。     

H.264/AVC帧间预测模式的快速分类方法

H.264/AVC采用RDO技术进行帧间模式选择，提高了编码效率，但增加了计算复杂度。该文提出了快速分类算法，利用相邻宏块率失真特征以及预测模式之间的时空相关性，缩小了模式选择的范围，降低了帧间预测的复杂度。结果表明，该方法可减少25%~46%的序列编码时间，保持了H.264/AVC的编码性能与视觉效果。     

Fast CU size decision and mode decision algorithm for intra prediction in HEVC

In the intra prediction process, High Efficiency Video Coding (HEVC) provides a quadtree-based coding unit (CU) block partitioning structure and up to 35 kinds of prediction modes to improve the coding performance. These technologies improve the coding efficiency significantly while the coding complexity is simultaneously increased rapidly as well. In this paper, a novel fast CU size decision and mode decision algorithm is proposed for the intra prediction of HEVC. The overall algorithm consists of two processes, the fast CU size decision and fast mode decision. In the fast CU size decision process, we adopt an adaptive discretization total variation (DTV) threshold-based CU size determination algorithm to skip some specific depth levels. In the fast mode decision process, an orientation gradient-based mode decision is proposed to reduce the candidate modes involved in the rough mode decision (RMD) and the rate distortion optimization (RDO) process. The experimental results on the HEVC reference software HM demonstrate that the proposed algorithm can significantly reduce the coding time with negligible performance loss.     

计算资源受限的视频编码多模式决策

由于视频编码技术趋向于采用越来越复杂的分块模式,多模式决策技术也随之成为一种非常重要的编码技术.多模式决策的优劣不仅会大幅度地影响视频编码的计算消耗,而且也对编码性能的高低起到关键的作用.为使多模式决策在计算能力相差悬殊的平台上都能获得优化的率失真性能,给出一种计算复杂度自适应的优化多模式决策算法.首先,利用视频序列中不同宏块模式间的时空相关性,预测这些宏块多模式决策后的拉格朗日代价和计算复杂度的斜率(Lagrangian cost and complexity slope,简称J-C slope).J-C slope越大,说明在该宏块上的模式决策消耗每单位的计算资源可以获取的率失真收益越多.在计算资源有限的情况下,多模式决策应该按照J-C slope的大小顺序执行,也就是性价比优先的顺序,以便保证计算资源优先分配给率失真收益大的宏块.另外,还通过建立J-C slope阈值与实际计算复杂度的关系模型,设计了一种根据给定计算约束自适应调整计算复杂度的算法.根据实验结果,该方法不仅可以准确地控制多模式决策的计算复杂度,而且还能在不同的计算约束下获得优化的率失真性能.     

基于H.264的快速帧间模式选择算法

针对H.264视频编码器中计算量大的帧间模式选择过程,提出一种快速帧间模式选择算法。根据编码块的边缘特征信息和模式相关性,预测当前宏块可能的候选模式类型。统计并分析帧间编码的最佳模式分布,通过设定基于统计数据的自适应提前中止门限,对预测模式进行筛选,以获取最匹配块模式。实验结果表明该算法能在保证重构图像质量与编码性能的情况下,减少51%~68%的编码时间,降低编码器的计算复杂度。     

一种基于H.264/AVC的快速帧间模式选择算法

为了解决帧间模式选择计算量大的问题,提出了一种快速算法。算法利用编码模式的利用率信息和时空相关性来预先判定当前宏块最可能的编码模式,从而大大加快了模式选择的过程。算法缩小了候选模式的范围,并采用阈值来提高预测准确度。仿真结果表明,该算法在编码质量只有轻微下降的情况下明显降低了计算复杂度。     

A first approach to speeding-up the inter mode selection in MPEG-2/H.264 transcoders using machine learning

The H.264 standard achieves much higher coding efficiency than the MPEG-2 standard, due to its improved inter and intra prediction modes which come with a cost of higher computation complexity. Transcoding MPEG-2 video to H.264 is important to enable gradual migration to H.264. However, given the significant differences between the MPEG-2 and the H.264 coding algorithms, transcoding is much more complex and new approaches to transcoding are necessary. In this paper, we introduce and evaluate a low complexity macroblock partition mode decision algorithm, to be used as part of a high-efficient inter-frame prediction in MPEG-2 to H.264 transcoder. The proposed tools are used to compute an optimal MB coding mode decision with significantly reduced computational complexity. Specifically, we achieve the computational savings by using the following MB information coming from MPEG-2: the MB coding modes, the coded block pattern (CBPC) in MPEG-2, and the mean and variance of the 16 4 × 4 sub blocks of the MPEG-2 residual MBs. We use data mining algorithms to develop a decision tree for H.264 coding mode decisions. The decision trees are built using RD optimized mode decisions and result in highly efficient mode decisions, with significantly reduced computational complexity. The proposed transcoder is 35% faster than the RD optimized H.264 reference transcoder without a significant PSNR degradation (0.05 dB on average). The proposed transcoder performs over 0.4 dB better on average than the SAE cost based H.264 transcoding.

H．264快速帧间模式选择算法

为降低H．264编码器复杂度,提出一种新的快速帧间模式选择算法。结合skip模式的特性,对其进行优先判断,在此基础上缩小宏块级模式范围。根据亚宏块模式与量化参数的关系,缩小亚宏块级模式范围。实验结果表明,该算法在图像质量和压缩效率基本不变的情况下,能减少31．9％～75.3％的编码时间。     

一种基于H.264的任意比例空间分辨率转码中的快速宏块类型选择方案*

在基于H.264的空间分辨率转码中,原有的宏块类型不再适用,从而需要重新选择。提出了一种快速的宏块类型选择方案,适用于基于H.264的任意比例因子的空间分辨率转码。由于任意比例因子的空间分辨率转码中,待编码帧中的宏块无法与已编码帧的宏块边界对齐,提出了影射块和覆盖块的概念,根据缩放因子的大小,在基于块统计和基于像素统计之间作出调整,从而在保证压缩性能的同时,尽可能地降低了运算复杂度。在帧间模式选择部分,对SKIP类型的选择进行了分析,提出SKIP类型的选择与已编码帧中SKIP类型的比例有关,并给出了解决方法。最后针对各种测试序列,并组合了多个图像缩放因子,进行了大量的实验。在帧内模式选择部分,与全搜索法相比,在保证PSNR损失不超过0.1 dB的前提下,方法的速度能提高约3.5倍;在帧间模式选择部分,与全搜索法相比,在保证PSNR损失不超过1.0 dB的前提下,本方法的速度能提高约30倍。