一种利用宏块直方图的快速帧间预测方法*

针对H.264/AVC编码复杂度高难以实时应用的缺陷,在深入研究H.264/AVC中重要且耗时的帧间预测编码技术的基础上,提出了一种融合宏块直方图分布信息的分层逐级预判的快速帧间预测算法。仿真实验结果表明,提出算法与H.264/AVC标准算法相比,在保持重建视频图像质量和输出码流结构的前提下,平均节省编码时间约70%,改善了编码复杂度与编码实时性,保持了H.264/AVC低码率的编码优势。该算法有效地提高了H.264/AVC的编码效率。     

一种H.264/AVC视频编码并行算法

针对H.264/AVC视频编码串行算法编解码耗时长的问题,提出一种新的基于动态调度的H.264/AVC视频编码并行算法.以画面组为并行编码单元,各个并行计算单元之间采用全局通信模式,即Master-Worker模式进行互相通信,可降低并行编码的通信成本.实验结果验证了该算法在H.264/AVC视频编码应用中的优越性,能够保证视频的质量,且具有较高的编码加速比.     

H.264/AVC解码芯片验证系统及验证策略

H.264/AVC视频编码标准是目前应用广泛的视频压缩标准,具有压缩比高、算法复杂等特点,给视频解码系统的设计和验证带来了挑战。文中基于一款H.264/AVC解码芯片架构,针对H.264/AVC视频解码系统的复杂性,构建了验证系统,提出多形式、分层次的验证策略,在解码芯片设计实现的各个阶段实施验证。根据RTL虚拟仿真、FPGA原型和后仿真等验证手段的特点,分别规划不同阶段的测试激励,形成基于H.264/AVC解码芯片的验证项策划,对类似H.264/AVC解码器的验证工作具有一定的帮助。     

H.264/AVC中基于全零块的预测模式选择

多种预测模式的采用是H.264/AVC的特点,但带来了大量的计算。针对该问题,将全零块检测技术推广应用于H.264/AVC视频编码中对多种预测模式的快速选择,提出一种模式选择的快速算法。使用该算法,通过一些简单的比较等操作,就能跳过对某些预测模式的选择,减少了H.264/AVC视频编码器的运算复杂度。     

H.264/AVC帧间多种块模式的编码性能分析与研究

H.264/AVC是最新的国际视频标准,与其它视频编码标准相比,其在编码效率方面有强大的优势:在相同的重建图像质量下,H.264/AVC比MPEG-2H.263++和MPEG-4的第2部分分别节约64.46%、、48.80%和38.62%的码率。但H.264/AVC中编码效率的提高是以增加巨大的运算量为前提的。该文在介绍H.264/AVC中的宏块分块模式、运动估计及模式选择算法的基础上,重点对各种帧间块模式下的运动估计及4×4亮度变换与量化操作进行了分析,然后对各种帧间块模式的组合进行了实验研究,实验结果表明,当帧间只用块模式1～4时,在相同的比特率下客观图像质量亮度分量的PSNR比帧间使用全部块模式时平均降低0.13dB,而编码的时间平均能减少40%左右。     

新视频压缩标准H.264/AVC的研究

H.264/AVC是由ITU T视频编码专家组和ISO/IEC运动图像专家组成立的联合视频专家组制定的最新视频编码标准。H.264/AVC标准的主要目标是增强压缩性能,并提供“网络友好”的视频表达。概述了H.264的特点及应用,并详细介绍了H.264/AVC的核心技术。     

基于H.264运动矢量域的脆弱水印算法研究

针对H.264/AVC的编码特征,提出一种基于H.264/AVC低比特率视频流的脆弱水印算法。该算法在视频编码端的P帧经过运动矢量搜索和运动矢量预测之后,提取运动矢量残差,将水印嵌入在运动矢量残差中。在视频的解码端进行水印提取和检测,检测不需要原始视频的参与。该算法具有较小的码率变化、视频失真,以及较强的脆弱性。     

基于IP网络的H.264/AVC视频实时传输

随着新的视频编码标准H.264/AVC的逐步推广应用,如何基于IP网络应用环境来实现H.264/AVC视频的实时传输,对于发展高质量视频传输具有重要意义,为此,提出了一种基于IP网络的H.264/AVC实时传输解决方案,并着重从H.264-FGS编码器和速率控制两方面进行阐述。     

一种简单有效的帧层码率控制策略

H.264/AVC码率控制算法对运动剧烈及存在场景切换的视频序列存在着码率控制不够精确,视频图像PSNR值波动较大的问题.本文提出了一种简单有效的帧层码率控制算法,通过改变传统的目标缓冲级别设置平滑PSNR值波动,并充分利用已编码帧信息对当前帧计算出的量化参数进行调整,有效控制码率.实验结果表明:与H.264/AVC原算法相比,本文算法在精确控制码率的同时平均PSNR值也有一定的提高.     

H.264中基于DCT域的视频可控加密研究

提出一种适用于H.264/AVC的DCT系数分层可控加扰算法,按照特定规律修改Intra帧的DCT系数,再利用帧间预测将加扰效果扩散至所有帧,最终实现视频的无级扰乱。实验结果表明,此算法克服以往空间加扰算法造成压缩效率下降的不足,具有很好的加扰效果,适用于H.264/AVC的视频系统中。     

基于SATD准则的HEVC快速帧内预测算法

相比于H.264/AVC视频编码标准,高效视频编码（HEVC）具有更大的压缩率和计算复杂度。HEVC更多的帧内预测模式显著地提升了编码器的率失真性能,但更高的算法复杂度使得编码时间大大增加。通过对典型序列编码的统计分析,提出一种基于变换残差绝对值和（SATD）的帧内预测模式快速选择算法,以降低HEVC帧内预测过程的计算复杂度。所提算法通过比较SATD来加速帧内预测模式的判决,避免了耗时的率失真代价（RD-Cost）计算,并且选择性地降低候选预测模式的数量,以减少总体编码时间。通过与现有其他HEVC快速算法进行比较测试,结果表明,所提算法平均减少了12.90%~19.89%的编码时间（编码器不进行任何优化）,而BD-Rate码率指标仅增加了0.5%~0.96%,几种算法的率失真性能基本一致。     

一种改进的H.264帧内预测算法

为降低H.264/AVC高编码的复杂度,提出一种改进的H.264帧内预测算法来选择最优预测模式。该算法利用宏块之间以及宏块内像素之间的相关性进行方向检测,并且优先考虑直流模式,从而判断最可能的模式选择方向。实验表明,该算法能够在保持信噪比和比特率几乎不变的情况下,减少70%左右的编码时间,从而降低编码复杂度。     

利用参考像素相似度检测的帧内预测编码

为进一步提高帧内预测的编码性能,提出一种新的帧内预测算法。算法对用于预测的参考像素进行相似度检测,当参考像素相似度高时,直接使用平均模式预测,省略了用于编码预测模式的比特,节省了码率,并减少了用于率失真优化所需的计算量,降低了计算复杂度;在各参考像素差异较大时,则按H.264/AVC中率失真优化的方法进行模式选择。实验结果表明,该算法在同样的峰值信噪比（PSNR）下,平均码率降低1.42%,编码速度提高了32.2%。     

使用动态模型的UMHexagonS算法优化

H.264取得了很好的编码效率,但是也具有很高的计算复杂度。对H.264中的非对称十字形多层次六边形格点搜索算法（UMHexagonS）进行了优化,分别对提前终止阈值、搜索窗口大小以及搜索模式提出了3种动态模型,提高了算法的自适应性。对六种不同运动程度的视频序列进行了测试,实验结果表明,优化后的算法相对于原来的UMHexagonS算法平均减少了21.67%的编码时间以及47.49%的运动估计时间,同时只有0.02的峰值信噪比下降以及1.69%的比特率增加。     

基于H.264编码域的显著运动检测算法

视频监控中运动目标检测算法易受背景、噪声等因素的影响,导致运动检测准确性降低。针对该问题,提出一种基于H.264编码域的显著运动目标检测改进算法。该算法基于编码过程中帧间运动预测模块输出像素值的绝对差值和,计算其标准差以作为运动判据,同时自适应设置运动判断阈值,以降低背景和噪声的影响。实验结果表明,相比于传统的低复杂度算法,该算法能有效降低背景和噪声等因素的影响,提高显著运动目标的检测准确性。相比于传统的运动检测算法,该算法保持了计算复杂度低的特点,算法复杂度仅为帧间差分法的18.3%,更适用于实时性要求高的监控系统。     

H.264/AVC全零块检测算法原理及性能分析

在进行变换和量化前进行全零块检测,能大大节省消耗在DCT变换这一费时环节的时间,同时不会影响编码质量,全零块检测技术在实现实时编码场合中有着广泛的应用。本文在理论上对H.264/AVC的全零块检测原理进行深入分析,给出4×4全零块检测的一般模型,从检测率及时间性能上比较几个针对H.264/AVC的全零块检测算法,可为研究者在实际应用中实现或选择全零块检测算法提供依据。     

一种新的基于H.264/AVC的零块判决方法

在基于运动估计和预测编码的视频编码方案中,有一种简单而有效的快速实现方法——零块判决方法,H．264／AVC使用的也是基于运动估计和预测编码的视频编码方案,所以也可以运用零块判决方法来加快其编码速度．根据H．264／AVC视频编码标准的新特点,对其中的零块判决阈值进行了推导,提出了新的适合于H．264／AVC的零块判决方法,并进行了仿真测试,实验结果表明,在中低码率的视频编码中,该方法在编码效率基本保持不变的条件下,编码时间减少了20％～47％．     

一种新的H.264视频场景切换检测算法

H.264/AVC QCIF视频场景切换检测是视频应用中一个极具挑战性的研究课题,只利用宏块信息很难得到满意的检测效果,为此提出了一种采用动态阈值和AC相似度的H.264/AVC视频场景切换检测算法,考虑编码预测模式和DCT系数等信息,提出基于编码比特数的动态阈值和基于AC能量的AC图像相似性两个判决准则,据此进行视频场景切换检测。实验结果表明,在高速运动及场景切换频繁的视频上场景切换检测率得到提高,性能也优于现有的算法。     

基于运动矢量差（MVD）的CABAC新算法*

在H.264/AVC视频编码标准中,基于上下文的自适应二进制算术编码（CABAC）主要应用于主要档次中,并且具有较高的压缩效率。首先分析了CABAC编码原理和运动矢量差（MVD）各分量的上下文模型选择原理,而后提出了在帧间编码分割块尺寸下,充分地利用当前块MVD与当前块MV的相关性、当前块MVD与已编码相邻块MVD的相关性以及当前块MVD中各分量之间相关性的CABAC优化算法（CABAC₁算法）。通过实验表明:较基准CABAC算法,CABAC₁算法一方面能有效地降低2%左右的编码时间及确保了编码序列的视觉质量;另一方面能够有效地节约在编码中帧间编码帧的码流（比特流）,其中P帧平均节约了10%左右的比特流,B帧节约了5%左右的比特流。因此,CABAC₁算法是一种有效的优化算法。