H.263自适应量化和可变长编码的最优化设计

该文首先概述了低码率图象编码标准H．263，然后着重讨论了自适应量化以及Huffman编码的联合优化设计，其中包括算法设计流程和相应的实现代码，最后给出了有关的实验结果和分析，结果表明该算法能有效地加快编码和解码器的运行速度，同时又能保证一定的图象质量。

适用于H.264标准的变长分组VLD结构

在新一代视频压缩编码标准H.264中,亮度和色度的残差数据采用了自适应变长编码的方法.根据CAVLC熵编码的特点,提出了一种根据码表的前导零个数进行变长分组的优化VLD结构,并在此基础上设计了CAVLC硬件解码器.基于上述方法实现的CAVLC硬件结构通过了RTL级仿真和综合,并在Spartan3 XC3S2000的FPGA平台上进行了验证,在133 MHz工作频率下可以满足H.264标准Baseline档次30帧/s分辨率为352×288标准视频序列的实时解码.

CAVLC编码算法及高速熵编码器的FPGA实现

H.264视频编码标准在基本档次和扩展档次采用基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)熵编码方法,但标准并未明确规定CAVLC的具体编码方法。从CAVLC的解码原理出发,详细分析H.264视频编码标准中的CAVLC编码算法,提出一种应用于H.264/AVC标准的高速CAVLC编码器方案,设计中综合采用了多时钟域处理技术与并行处理技术,提高了系统的处理性能;通过算术运算替换部分静态码表,降低系统对存储资源的消耗。给出了各个功能模块的详细设计原理与FPGA硬件实现方法。FPGA实验验证表明,该方案编码系统时钟可达107.97MHz,编码时延小于36个时钟周期,能满足对高清、实时应用的编码要求。

基于码字分级映射的CAVLC解码优化

通过对H.264/AVC中的CAVLC解码的特点以及哈夫曼编码特点的分析,提出一种基于码字分级映射的CAVLC高效解码实现。依据哈夫曼编码的特点,将变长码表中的码字和对应的语法元素与映射表的相应位置构成映射,使得在有限的几次查找便能解出当前码流中出现的码字以及码字对应的语法元素;同时通过分级的办法,大大减少了映射表的内存消耗,而码表查找速度只有轻微的降低.

H.264解码器的系统设计及CAVLC的硬件实现

设计了一种软硬件协同处理的H.264解码器系统方案,基于该方案给出CAVLC解码模块的硬件实现结构,采用有限状态机实现解码的流程控制,并对其查表部分进行优化。验证结果表明,在尽量降低硬件资源损耗的基础上,该方案能满足H.264基本框架4CIF格式图片30f/s(帧/秒)实时解码的要求。

H.264熵解码器的研究与实现

在H.264/AVC标准中,基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)解码算法的复杂度较高。为此,提出一种基于熵解码算法的新型熵解码器,在对视频压缩码流实现熵解码的过程中,引入并行处理方式,并改进二叉树法。通过采用QuartusⅡ7.2版环境波形仿真和FPGA硬件实现方法进行实验,结果表明该熵解码器在硬件资源节省和解码速度方面具有较好的性能。

H.264中CAVLC解码的高效算法

深入分析了H.264标准中CAVLC编解码方法,在此基础上针对参考实现中的遍历查找算法搜索效率不高的问题,引入了子表法和二叉树-子表混合法两种算法来提高解码效率。子表法是将码表分成若干张子表,再在子表中进行搜索;二叉树-子表法结合子表划分,在子表内部采用基于二叉树的形式解码。实验结果表明,在内存增加不多的情况下,这两种算法比参考实现原有算法的搜索速度分别提高了1.7倍和3倍。

一种基于CAVLC解码的快速码表查找算法

在分析和研究基于上下文的自适应可变长度编码(CAVLC)码表结构特点的基础上,结合码表统计规律,提出一种新的CAVLC解码码表查找算法。根据码字前缀0的个数和码字长度之间的关系共同决定输入码字后缀位数和数值,实现对输入码流的快速确定,对确定的输入码字,只需再查一次表便可以得到其对应的解码输出。测试结果表明,该优化算法在解码查表速度方面比原算法提高约20%。

H.264中率失真代价估计模型研究

提出了一种新的率失真代价估计模型。首先为提供更加精确的帧内/帧间宏块的编码比特数的估算,提出了一种新的码率估计模型,该码值为一序列编码参数的线性组合,这些参数跟熵编码和变换系数相关,从而得出新的性能更加优越的率失真代价估计模型。最后在率失真代价估计模型的效果分析、性能分析等多个方面进行详细的分析测试。实验结果表明,该模型在保证PSNR和码长变化不大的情况下大大地加快了编码速度。

一种可实现零内存存取的CAVLC解码算法

在基于上下文的自适应可变长度编码(CAVLC)解码算法中,对非结构化自适应可变长度编码码表进行解码时需要反复查找码表进行码字匹配,从而导致解码速度慢和需要大量内存存取的问题。为此,提出一种可实现零内存存取的CAVLC解码算法。将CAVLC码字前缀0的个数作为一级索引,同时通过一级索引获得输入码流的可能长度。将码字后缀作为二级索引并获得码字的值,直接通过码字快速获得解码结果。对于确定的输入码字,只需通过无码表查找代码操作即可得到对应的解码输出。测试结果表明,该算法不仅可以实现零内存存取的CAVLC解码,而且其解码速度比标准算法提高了45%。

ACM技术在DVB-S2IP单播系统中的应用

研究并阐述了DVB-S2系统交互式应用中IP单播采用的自适应编码调制(ACM)技术,介绍了ACM的基本原理及实现过程,给出采用ACM的IP单播系统流程。

H.26L中熵编码原理分析及改进

分析了H.26L中熵编码的原理和特点,比较了两种不同熵编码方法的优缺点、性能差异和发展方向,提出了一种基于量化参数QP的熵编码改进方法。实验证明这种方法能在信道传输率变化到一定程度时,动态调整熵编码的方法,使H.26L熵编码器在复杂度和编码效率两方面作出合理的权衡。