运动估计UMHexagonS算法的分析与优化

运动估计作为新一代视频压缩编解码标准H．264中的关键技术之一,因其巨大的计算量而成为了研究重点。该文针对非对称十字型多层次六边形格点搜索算法的不足之处提出了两个优化点,并引进了基于矢量分布的搜索模板以及螺旋子集匹配误差法,然后把优化后的算法集成到了H．264的参考模型JM10．1中。对优化后的算法进行实验后表明,在保证视频质量及编码速率几乎不变的条件下,编码耗时及运动耗时分别节省了10．683％和16．240％。     

一种改进的H.264帧内预测模式选择算法

针对H.264帧内预测模式选择中失真估计不准确和计算量大的问题,提出一种改进的H.264帧内预测模式选择算法。该算法首先对像素的递归失真估计方法进行改进,较为准确地估计了多种帧内预测模式下的预测失真,然后利用相邻块预测模式的相关性预先筛除部分预测模式,降低了H.264中帧内预测的复杂度。与JM参考软件的对比结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,将帧内预测模式选择的时间减少60%以上,有效地提高了视频图像的编码效率和视觉质量。     

H.264视频编码器的实时优化

为降低编码复杂度以满足实时应用的需求,以联合专家组(JVT)发布的H.264参考模型JM8.6为基础,分析H.264软件编码器的结构,指出影响编码速度的瓶颈所在,对H.264软件编码器进行全面优化。试验结果显示,优化后的编码器速度有了很大提高,对在DSP上实现实时编码具有重要的实用价值。     

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%。     

H.264JM模型中UMHexagonS算法优化

JM模型是JVT （joint video team）发布的H.264标准测试模型,对运动搜索算法的学习和研究有着重要的意义。本文结合JM10.1的源代码对UMHexagonS算法的提前终止策略进行了深入研究,对搜索模板进行象限分割来减少算法的搜索点数,在基本上保持了原有图象质量的情况下有效的节省了编码时间和运动估计时间。通过对5种测试序列的测试结果进行分析,优化后的UMHexagonS算法可以在图像信噪比和码率基本不变的情况下,编码时间节省8.87％,运动估计时间平均节省11.46％,有效的提高了编码的实时性。     

基于DM642的H.264编码实现与优化

为优化H.264编码技术在数字信号处理中的实际应用,在对H.264标准中帧内及帧间预测模式深入研究的基础上,提出了2种改进算法:帧内预测时,采用直方图的自相关特性进行快速模式判别;帧间预测时,采用运动估计块匹配过程中得到的绝对值误差和作为中途停止条件,结合运动搜索预处理及残差纹理分析进行模式判别.这2种算法均大幅提高了编码速度.在此基础上合理利用DM642芯片及H.264编码器的自身特点,充分挖掘处理器的并行特性和计算资源等以优化编码器.实验结果表明,在图像质量不变的前提下,编码速度提高到15帧/s,部分序列达到18帧/s,码率上升8%.     

H.264中利用时域信息恢复帧内误码的算法

本文介绍一种利用时域信息恢复H.264帧内误码的方法,首先将受损宏块分成4×4的子块,并在前一帧同位置找到每一子块匹配子块,由匹配子块及其周围的可用子块的运动矢量估计出丢失子块的运动矢量,从而利用前一帧可用信息恢复受损宏块;实验结果表明,本文算法解码后的图像主客观质量优于H.264测试参考模型JM8.6误码掩盖算法和Nasiopoulos的时域掩盖算法.     

H.264 SVC层间预测选择快速算法

针对H.264 SVC采用层间预测编码工具而引起的高计算复杂度问题,提出H.264 SVC层间预测选择快速算法.在层间残差预测方面,先作一次运动搜索,估计宏块在2种层间残差预测选择结果之间的模式代价比,利用该模式代价比预测残差数据对增强层宏块编码的影响,从而快速选择层间残差预测.在层间运动预测方面,利用宏块的运动信息和模式代价信息来快速选择层间运动预测.实验结果表明,与参考算法相比,该算法在同等质量条件下,编码速度平均提高了30%左右.该算法可以与模式选择快速算法结合使用,进一步提高编码速度．     

H.264到HEVC的低复杂度视频转码算法

针对H.264视频转码为下一代压缩标准高效电视编码（HEVC）视频过程中耗费大量时间的问题,提出一种低复杂度的视频转码算法.该算法充分利用H.264压缩视频流中包含的信息,基于图像复杂度和编码比特数之间的关系对每帧图像进行编码复杂度分析,并根据分析结果决定编码树单元的搜索深度范围;基于HEVC码流中Skip模式与H.264码流中各种模式的映射关系对Skip模式进行提前判决,通过对编码比特数的统计分析快速选择预测单元的对称与非对称分割模式;依据运动矢量的相似性,优化了HEVC运动估计过程中预测单元的搜索起点和搜索范围,进一步减少了转码过程的计算量.实验结果表明：该算法与参考算法相比转码速度获得了大幅提高,同时还保持了几乎相同的率失真表现.     

采用运动矢量的视频快速运动估计算法

提出了利用运动矢量来解决视频编码时间过长的观点。结合H.264标准的UMHexagons算法,在起始点预测和搜索模板部分做出了优化,能够有效地降低搜索过程中的搜索点,提高视屏编码效率。通过对5种运动程度不同的视频序列进行测试,实验证明,对比原算法,优化后的算法视频的信噪比只下降了0.01～0.02dB,运动估计时间却减少了10%～30%。