一种多视点视频编码的宏块模式快速选择新算法

分析了多视点视频编码中宏块模式的选择情况,提出了顺序可选宏块模式集的概念。比较分析了率失真代价最优宏块模式和最省时间可选宏块模式的搜索过程,讨论了编码宏块模式为最省时间可选宏块模式对率失真性能的影响,并在此基础上提出了基于顺序可选宏块模式集的快速宏块模式选择算法。实验结果表明,所提出算法在基本保持率失真性能的情况下,能明显降低宏块模式选择的复杂度,编码速度比多视点视频编码校验模型提高3.2倍到5.8倍。

基于宏块模式预测的时域错误隐藏算法

针对压缩视频码流在无线信道传输过程中由于数据丢失或错误而导致的重构图像质量的问题,提出一种时域错误隐藏方法。在对边界匹配函数改进的基础上,根据H.264视频标准具有灵活的宏块分割模式的特点,利用受损宏块与其周围宏块的相关性预测分块模式进行运动矢量估计。实验结果表明,在相同的RTP包丢失率情况下,该算法与其他算法相比,能恢复出更高质量的图像。

多宏块模式多参考帧快速搜索算法

在研究H.264多宏块模式多参考帧运动估计特点的基础上,提出了一种新型快速搜索算法.经判断运动估计宏块是否为跳过模式,又根据不同运动搜索模式代价函数之间的关系,通过宏块模式搜索算法求出运动矢量,并确定搜索所使用的有效参考帧.实验结果表明,在运动估计中采用此快速搜索算法,有效降低了搜索算法的运算量,提高了H.264编码速度,而图像质量和码流基本保持不变.

H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264中定义了7种不同大小的帧间宏块模式,为了提高编码效率,编码时对每一种宏块模式都进行运动搜索,并利用率失真优化(RDO)分别计算编码代价,选择编码代价最小的模式作为帧间编码模式,但是计算量非常大,导致运动估计速度缓慢,很难实现实时编码。本文提出一种选择宏块模式的快速算法,通过宏块模式编码代价的比较,提前确定宏块模式,从而逐步减少不必要的宏块搜索和RDO计算。实验结果表明,此方法与全宏块模式搜索相比较,图像质量和码流只有少量变化,而编码速度有显著提高。

基于宏块模式相关性的深度帧内跳过编码

为了提高深度图I帧的编码效率,提出一种I帧宏块模式跳过编码方法.该方法充分考虑了深度图中含有大面积平坦区域,且平坦区域内空间相邻宏块编码模式之间存在较强相关性的特点.在此基础上,提出利用空间相邻已编码宏块模式预测当前宏块模式,并对当前宏块模式与预测模式相等的宏块进行模式跳过编码.进一步提出帧内宏块跳过编码方法,它可以同时跳过平坦区域中宏块模式与残差系数的编码,从而降低现有标准在编码平坦区域宏块的残差系数过程中引入的指示信息冗余.所提两种方法位于宏块模式选择之后的宏块编码阶段,因此对重建帧的质量没有任何影响.实验结果表明:所提两种跳过编码方法的码率平均降低7.83%和8.93%.

基于AVS编码的帧间宏块模式选择快速算法

根据人眼对图像内容边缘比较敏感的特点,针对宏块内水平方向或垂直方向边缘点的个数及边缘的总数选择宏块分割模式。对于边缘点的选择根据仿生学中人眼视觉对比敏感度,提出了新的边缘处像素点的亮度自适应选取阈值的模型,并根据此算法提出了SAD和Rdcost门限准则。将算法应用到AVS的编码过程,实验效果表明,在保证视觉效果的同时,提高了帧间预测的速度及整个视频编码的速度,整个编码速度提高了53%。

H.264中基于多宏块模式的时域误码掩盖算法

视频压缩码流在信道传输时,由于受到信道带宽或者稳定性的影响,容易发生数据的损坏或者丢失,这样不仅会对当前的视频帧产生影响,而且差错会延续到随后的视频帧,因此,需要采用某种技术来降低差错的影响。新一代视频压缩标准H.264支持多种分块大小的运动补偿,分块大小范围从16×16到4×4,因此,在H.264中一个宏块最多可能有16个运动矢量,这些信息都可以用于时域的误码掩盖。为此,提出了一种基于多宏块分割模式的时域误码掩盖算法,根据相邻宏块的分割模式,每个丢失宏块被自适应的划分为大小不同的子块进行掩盖。实验结果表明,该算法可以得到比传统算法更好的视频质量。

H.264中基于分裂与合并的宏块模式快速选择算法

H.264是目前最新的视频编码标准。同以往标准相比,一个明显的改进就是使用了多种宏块分块模式从而使运动估计更为精确。但是计算量非常惊人。虽然JVT采用了一个快速运动估计(FME)的提案能在码率和效果基本无变化的情况下极大地提高搜索速度,但计算量仍很大。该文提出了一个对基于分裂与合并的宏块模式快速选择算法,在8×8块搜索基础上先由运动向量剧烈程度决定合并或分裂,而对中间的运动向量推导出一个阈值来决定是否合并。实验证明该算法能在码率和效果基本不受影响的情况下极大地提高编码的速度。

基于感知的多视点视频编码宏块模式选择快速算法

多视点视频编码(MVC)采取可变块模式选择技术和多参考帧技术显著提高了编码的压缩效率,但同时带来了巨大的编码计算复杂度。为了降低MVC的计算复杂度,提出基于感知的快速MVC宏块模式选择算法。基于人眼视觉感知的特点,利用视觉恰可察觉失真(JND)的概念建立MVC宏块的最优模式和JND的联系,并利用该联系确定早期结束最优宏块模式选择过程的阈值,根据当前编码宏块的JND与阈值的关系自适应地减少每个编码宏块的模式搜索次数,进而减少MVC的方向搜索和参考帧搜索的次数,以降低编码的复杂度,提高MVC速度。实验结果显示,对于不同运动特性、内容、纹理信息、相机间距和图像尺寸的测试序列,提出的快速算法在率失真性能几乎不变的情况下平均节约76.00%编码时间。

H.264基于宏块自适应的快速模式选择算法

在基于对编码块模式(CBP)、运动矢量差值(MVD)和各编码模式关系统计分析的基础上,提出了一种基于宏块自适应的快速模式选择算法。该算法利用残差的CBP和MVD信息来标识帧内与帧间图像的相关性,根据判断准则仅计算部分模式的率失真代价值,采取自适应的判断策略快速滤除部分编码模式。实验结果表明,该算法在平均码率增加3.8%的代价基础上,编码速度平均提高53.27%,图像信噪比平均提高0.023dB。

H．264中基于自适应宏块模式选择的误码掩盖算法

新一代视频编码标准H．264／AVC支持多种块模式的运动估计，一个宏块（Ⅷ）最多可能有16个运动矢量，这些信息都可用于时域误码掩盖。为此该文提出了一种基于宏块分割模式的时域误码掩盖算法，同时为了减少边界效应，引入了重叠块运动补偿来提高人眼的主观满意度。仿真结果表明：对于不同运动程度的序列和宏块丢失率，该算法的性能优于传统算法。当宏块丢失率为20％时，该算法恢复的视频蜂值信噪比（PSNR）较传统算法可提高0．9～1．2dB。

H.264快速帧间块模式选择算法的研究

综述了目前几种具有代表性的快速帧间块模式选择算法的研究与进展,包括Sobel边缘检测法、DCT检测法等,并对这几种算法的效果及性能进行了比较与分析,提出了进一步研究的思路和建议。

自适应宏块编码算法的研究

通过对H．264／AVC宏块编码类型空域相关性的大量实验分析，发现经过率失真优化而确定的宏块编码类型无论是I帧、P帧和B帧，在空间域上都具有极强的相关性。提出了采用区域方差来度量宏块编码类型的空域复杂性，并根据宏块的这些空域复杂性制定出宏块类型预测的准则。依照该预测准则，给出了一种基于宏块类型空域预测的自适应宏块编码快速算法，并在H．264／AVC验证模型JM7．6上实现。大量的实验表明，采用宏块类型空域预测的自适用宏块编码算法，减少了H．264／AVC率失真优化算法的大量无效遍历，在保持图像编码质量和压缩效率基本不变的情况下，视频图像编码速度提高了4％～33％，在一定程度上克服了H．264／AVC率失真优化算法速度慢的缺陷。

基于H.264的快速运动估计和帧间模式选择算法

H.264采用可变块尺寸的运动估计,支持多种宏块分割模式,从而使运动估计更为精确,编码效率进一步提高,但这导致了编码端计算复杂度的大幅增加。本文提出了一种基于分裂与合并的快速运动估计和帧间模式选择算法,该算法以8×8为初始块尺寸,并以8×8块进行运动搜索,在此基础上,根据块间运动向量的相关性,结合块的边缘特性完成运动估计和块模式选择。实验证明该算法能在码率和压缩质量基本不受影响的情况下极大地提高编码速度。

H.264中FMO模式的性能测试及应用研究

FMO是H.264新引入的一种视频抗误码技术。在分析FMO实现原理及H.264官方测试代码JM86基线档次中FMO设置参数的基础上,提出了一种宏块分配映射的设置方法。通过选取几种标准视频测试序列和不同的模拟信道丢包模式,对各种FMO模式的编解码效率、抗误码能力进行了测试。实验结果表明:针对不同通信条件下的视频信号的处理和传输可选用不同特性的FMO模式。该研究成果在H.264的实际应用中具有较重要的参考价值。

适合于空间可伸缩编码的帧内快速算法

根据空间可伸缩编码的特征,提出一种适合于增强层的帧内快速编码算法.首先根据基本层和相邻宏块提出当前宏块的块模式选择,并利用残差预测来加快编码速度;然后提出Intra16和Intra42种块模式的方向模式选择.在Intra16模式中,根据宏块纹理来预测采用各种方向模式的可能性,按照其从大到小顺序编码,并结合残差预测来加快编码速度;在Intra4中,根据基本层子块和相邻子块的方向预测当前子块可能的方向模式和各种方向模式的可能性,并结合零块提前预测来进一步加快编码速度.实验结果证明,与标准算法相比,文中算法的计算复杂度平均降低了75%,同时对编码质量和比特率几乎没有影响.

内容指导的自适应时域错误隐藏算法

为了减小视频传输中的错误对解码端重建视频质量的影响,提出了一种使用于H.264的基于内容的自适应时域错误隐藏算法。该算法首先对受损块邻域进行边缘检测,通过对边缘信息的进一步分析来对受损块的宏块模式进行估计,然后根据估计的宏块模式对受损块进行重建。实验表明,该算法能更好地适应丢失块内存在运动目标的情形,差错隐藏效果明显。

一种H.264的快速运动估计算法

在研究了H.264多宏块运动估计特点的基础上,提出了一种使用宏块模式搜索截止准则的快速运动估计算法。经实验验证,采用此快速搜索算法的编码结果,搜索速度平均可提高30%。

基于无线网络的H.264误码掩盖算法的改进

视频压缩码流在无线网络传输过程中受无线网络环境的影响丢包现象严重,重构图像质量下降。在H.264时域误码掩盖算法的基础上,根据时域和空域相邻宏块的运动矢量对丢失宏块的分割模式进行自适应选择,采用改进的边界匹配误差函数,估计丢失宏块的运动矢量。在无线网络环境下对多种视频序列和宏块丢失率进行仿真,图像质量有一定的提高。在宏块丢失率为10%情况下,峰值信噪比相对H.264标准算法提高0.08～1.13dB。

相同比特率的MPEG视频双压缩检测

MPEG视频双压缩检测在视频取证领域中扮演着重要的角色。然而,在现有的双压缩检测算法中,多数算法只能检测不同比特率的双压缩视频,缺少一种有效的检测视频同比特率双压缩的办法。本文提出了一种基于宏块模式的视频同比特率双压缩检测算法。宏块模式由宏块的编码类型以及运动矢量组成,文中首先分析了宏块模式在多次使用相同比特率编码后的收敛性,之后选择利用支持向量机对其建立模型进行分类,判断待检测视频是否经过了同比特率的二次压缩。通过与现有的方法进行对比,实验结果表明本文提出的方法可以有效检测同比特率下的双压缩视频,并且同时适用于MPEG-2以及MPEG-4标准。