一种H.264/AVC帧内4x4预测算法的高效流水线结构

H.264编码器中的帧内4x4预测部分具有严重的数据依赖性,它的硬件化设计很难采用流水线实现,从而导致关键路径很长,硬件利用率很低,成为H.264编码器设计中的一个瓶颈。针对这个问题, 在不减少预测模式和不增加系统资源的的前提下,本文提出了一种新的结构,它通过利用原始像素进行模式判决和利用重构像素进行帧内预测的方法,可以使帧内预测与重构循环完全流水线实现,基本上达到了100%的硬件利用率,而且没有明显的PSNR的损失。本文所提出的硬件结构可在215个时钟周期内完成一个宏块的帧内4x4预测。用SMIC 0.13um工艺库综合,结果显示该结构最高可运行在250M,面积约为116K门,可支持4096x2160@30fps视频序列的实时编码。     

H.264/AVC帧内4×4块预测模式判别的改进算法

H.264提供了4×4的亮度块帧内预测,其共有9种预测模式.在判断其预测模式中要求4×4块的每种预测模式都要判断,因此计算复杂度很高.有效减少4×4块预测模式的判断次数,在实时视频编码过程中很有价值.基于此,提出了一种帧内4×4块预测模式判断提前退出的优化算法,并对其进行了试验,得到了很好的效果.     

一种基于自相关法的H.264/AVC高效帧内预测算法

H.264/AVC是最新的视频压缩标准,具有极高的压缩率,但由于编码时间较长,无法达到实时应用的要求.本文提出了一种新的基于自相关法的高效帧内预测算法.该算法在进行帧内预测之前先对宏块预判,从两种预测模式中选择一种,从而减少了算法的复杂度.实验结果表明,本文提出的算法在码率只有少许增加的情况下,速度平均提高了26.9%,SNR值基本维持不变.     

H.264/AVC帧内预测模式的快速选择算法

H.264/AVC帧内预测技术采用率失真优化策略进行最优化编码模式选择,提高了I帧的编码效率,但同时也提高了计算复杂度。提出了一种帧内预测模式的快速选择算法,基于亮度块的方向特性,通过一些复杂度不大的计算,选择少数几个可能性较大的预测模式进行率失真代价计算,得到最佳亮度预测模式,并以SATD计算代替率失真代价计算选择最佳色度预测模式,降低了计算复杂度,提高了编码速度。实验结果表明,提出的算法在保证图像质量的同时,编码时间平均降低了48%,而码率增加很小。     

一种H.264/AVC帧内预测模式的快速选择算法

H.264/AVC帧内预测技术采用率失真优化策略进行最优化编码模式选择,提高了I帧的编码效率,但同时也提高了计算复杂度。本文提出了一种帧内预测模式的快速选择算法,基于亮度块的方向特性,通过一些复杂度不大的计算,选择少数几个可能性较大的预测模式进行率失真代价计算,得到最佳亮度预测模式,并以 计算代替率失真代价计算选择最佳色度预测模式,降低了计算复杂度,提高了编码速度。实验结果表明,本文提出的算法在保证图像质量的同时,编码时间平均降低了48%,而码率增加很小。     

基于兰氏距离的H.264/AVC帧内快速算法

提出了一种帧内模式快速选择算法。利用宏块内部相邻像素值的差异判定宏块的类型,再进行Intra_4×4和Intra_16×16两种模式的快速选择。对于Intra_4×4模式,利用兰氏距离提取4×4块的纹理方向,根据纹理方向进行Intra_4×4模式的快速选择。实验结果表明,所提算法在峰值信噪比(PSNR)和码率变化不大的情况下,显著地提高了编码速度。     

基于帧内预测模式的H.264/AVC视频信息嵌入算法

提出了一种基于帧内预测模式的H.264/AVC视频信息嵌入算法.在秘密信息进行嵌入时,根据人类视觉特性的掩蔽效应,筛选出I帧中纹理密集区域的4×4亮度块,确定为嵌入块.通过秘密信息调制4×4亮度块的预测模式最低有效位,完成秘密信息的嵌入.通过对算法进行仿真实验,证明本算法计算量小,能够实时处理.对视频载体影响小,有一定的嵌入容量,能够保证秘密信息的有效传输.     

一种基于二维直方图的H.264/AVC快速帧内预测判决算法

最新的视频压缩标准H.264/AVC具有极高的压缩率,但由于其算法极其复杂,编码时间较长,无法达到实时应用的要求。该文针对其帧内预测算法的特点,提出了一种基于二维直方图的快速帧内预测算法。该算法在进行帧内预测之前先对宏块预判,从两种帧内预测模式中选择一种,从而减少了算法的复杂度,提高了压缩速度。实验结果表明,所提的算法在码率只有少许增加的情况下,编码速度提高了16.26%,PSNR值基本不变。     

一种新的H.264/AVC帧内编码快速算法

针对H.264/AVC帧内编码算法采用率失真优化(RDO)算法提升编码性能导致运算复杂度增加这一问题,提出了一种新的帧内编码快速算法。该算法采用待预测块的纹理方向误差值判断待编码块的纹理特征,结合相邻块的预测模式相关性减少须遍历预测模式的数量,并结合全零块检测的提前终止判定准则加快编码速度。实验结果表明,与标准算法相比,该算法在保证输出码率和图像质量基本不变的情况下能够将帧内编码时间减少约67.2%,显著提高了H.264的帧内编码效率。     

一种新的H.264/AVC帧内模式快速选择算法

利用改进的模糊积分准则提前对宏块的类型进行判定,实现Intra_4×4和Intra_16×16模式的快速选择,对于Intra_4×4模式,采用改进的平方梯度法估计块的纹理方向,从而排除可能性小的预测模式,提高帧内编码速度.试验表明该算法在基本保持编码性能的同时,可显著降低帧内预测的复杂度.     

基于梯度方向算子的H.264帧内模式选择算法

提出梯度方向算子的概念,基于该算子提出了一种H.264帧内模式快速选择算法。本文首先应用梯度方向算子计算编码宏块中各4×4亮度子块的纹理特征和灰度起伏特征,根据这两种特征参量削减4×4帧内候选预测模式。通过统计宏块中各子块的4×4候选预测模式信息,结合梯度方向强度门限判别法削减宏块的16×16候选预测模式,通过率失真优化算法计算得到最优亮度预测模式。进一步根据亮度宏块和色度宏块的对应关系,在亮度候选预测模式的基础上对色度宏块候选预测模式进行削减,最后计算得到最优色度预测模式。该算法削减了50%以上的帧内预测模式,减少了帧内预测模式选择的运算量,实验表明,该算法能够在峰值信噪比和码流比特率变化轻微的前提下减少50%以上的运算量。      

一种基于H.264/AVC的帧间模式快速判决算法

新的视频编码标准H.264/AVC能够获得较高的编码效率是以增加运算复杂度为代价的,1个帧间宏块(MB)的可选编码模式包括7种块尺寸的帧间预测模式和2种块尺寸的帧内预测模式,其校验模型仅给出一种复杂的全搜索方法来确定最佳模式。本文提出一种快速模式判决算法,将全部模式进行分类,通过判别MB的一致性和比较MB的空时相关性逐类型比较,可有效减少判决的模式数量。实验结果表明,这种方法能够在保持视频质量的同时,节省约35%的编码时间。     

一种新型H.264/AVC多参考帧预测方法

在H.264/AVC视频压缩标准采用的几项关键技术中,使用多参考帧预测可以增加最佳匹配块的检索概率,进而大大提高了编码效率。受B帧直接(direct)预测模式的启发,提出了一种新的基于扩展帧的多参考帧预测方法,由多参考帧中的共同位置块及其参考块扩展得到一个新的抽取帧,增加了原始序列的时域分辨率,使得扩展帧更加接近当前帧,提高了运动估计中最佳匹配的检索概率,进而提升了编码效率。仿真结果证实该方法的编码性能好于H.264/AVC参考软件。     

H.264解码器的帧内预测优化

通过对H.264帧内预测加以优化,以提高其速度。采用4×4块级流水线方式代替串行处理方式,以及自适应的流水线协调不同种类块、不同预测模式下的帧内预测,用四路并行的多功能处理单元在1个周期内计算出1列4个像素点的预测值;以“种子”法取代平面预测模式的直接计算方式。基于FPGA开发平台设计出优化后的预测电路,验证结果表明,优化电路处理一个宏块平均只需196个时钟周期。     

一种新的H.264/AVC快速帧内预测模式选择判决算法

针对H.264视频编码标准帧内预测模式选择部分计算量大的问题,本文提出了一种快速帧内预测模式选择判决算法。该算法首先提出了一个新的算子,用来描述图像灰度分布信息,作为判断图像复杂程度的依据,进而提出两个对量化系数(QP)自适应的阈值,将图像分为平滑、变化剧烈和特征模糊3种。平滑图像宏块使用Intra_1616模式预测,变化剧烈的宏块使用Intra_44模式预测,特征模糊的宏块使用标准算法预测。实验结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,使帧内模式选择计算次数减少30%以上,而且对传输码率基本没有影响。     

基于H.264帧内预测模式的信息隐藏算法

根据H.264标准编码的特点,提出一种较高性能的信息隐藏方案。文章分析H.264中I4×4亮度块的9种帧内预测模式,以及最优模式的选择策略,将I4×4亮度块的9种帧内预测模式作为备选宿主,利用信息嵌入算法将信息嵌入到视频中。这样降低了信息隐藏过程中预测模式调整对视频质量的影响,并能提高嵌入信息数据量。     

H.264编码中帧内预测算法研究

提出了一种适用于H.264的帧内预测快速算法,利用H.264帧内模式判决统计特性、绝对变换误差(SATD)与率失真(RD)的相关性,有效减少了预测模式的频率。实验表明,和H.264相比,编码速度平均提高63.92%,而图像质量和输出码率基本不变。     

H.264中的一种快速帧内预测判决算法

利用SATD特征和图像空间相关性提出一种快速预测算法,避免了不必要的率失真计算,从而大大减少了复杂度.试验表明,该算法与JM86的原算法相比大大地节省了编码时间,而图像质量和输出码率基本不变.     

基于H.264/AVC的视频信息隐藏算法

在H.264/AVC的帧内预测环节,调制H.264/AVC编码中I帧4×4亮度块的帧内预测模式实现信息隐藏.这种调制基于该模式与待隐藏比特之间的映射规则进行.宿主4×4块的具体位置由各块自身特点结合密钥所指定的嵌入位置模板确定.信息的提取过程不需要原始视频内容,也不需完全解码,而只要对码流中的帧内预测模式进行解码即可.     

H.264中的运动估计和帧内预测算法研究

 针对一些算法过早的确定搜索方向,容易陷入局部最优点缺失搜索准确度的情况,提出一种新的基于搜索方向预测的运动估计算法.实验结果表明,与单一搜索图形相比,该算法具有更高的搜索精度和搜索速度.帧内预测技术作为影响帧编码效率的关键,一直被广泛研究,为此,本文提出了一种快速的帧内预测算法,对宏块划分提出了新的"模板"宏块对比算法思想,并在已有的抽样算法和搜索窗算法的基础上,提出了改进方法.实验结果证明,算法在不降低图像质量的基础上,编码速度平均提高80%.