高效视频编码的快速编码单元深度遍历选择和早期编码单元裁剪

为了降低新一代高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)标准的编码复杂度,提出了一种基于四叉树结构类型分析和早期编码单元(Coding Unit,CU)裁剪的HEVC快速编码新算法。首先,通过分析已编码的最大编码单元(Largest CU,LCU)四叉树结构类型,确定其深度遍历区间(Depth Range,DR)类型。然后,利用相邻已编码的LCU以及前向参考帧和后向参考帧中坐标位置相同的LCU的DR类型来预测当前LCU的DR类型,并根据预测得到的DR类型对当前LCU设定CU深度遍历区间。最后,采用贝叶斯决策原理获取阈值,并利用该阈值在CU分割过程进行早期CU裁剪。实验结果表明:相对于原始HEVC编码结构,本文算法在随机访问模式下编码时间平均减少41.55%,BDBR(Bjontegaard Delta Bit Rate)只增加约1.94%,BDPSNR(Bjontegaard Delta Peak Signal-to-noise Rate)只降低了0.06dB;与Shen方案相比,该算法可以降低12%左右的计算复杂度,BDBR只增加约1.09%,BDPSNR只降低了0.03dB。

HEVC帧间预测编码单元深度快速选择算法

为降低高效视频编码(HEVC)帧间预测编码的计算复杂度,提出一种快速编码单元(CU)深度选择算法。利用当前CU与时空域相邻CU的深度信息,初步预测当前CU的深度范围,并根据当前CU与邻近CU的运动矢量信息对当前CU深度选择做进一步终止判断。实验结果表明,该算法与HEVC测试模型(HM16. 0)相比,在低时延和随机访问2种编码配置下,码率分别仅增加0. 93%和1. 01%,而编码时间减少了29. 1%和30. 3%。

HEVC快速编码深度选择算法

高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)作为下一代新的视频编码标准,旨在有限网络带宽下传输高质量的网络视频。与现有的视频编码标准相比,高效视频编码具有更高的灵活性和压缩率。编码单元(Coding Unit,CU)是视频编码处理的基本单元,原有的算法通过四叉树递归获取最佳CU深度,在提高视频压缩性能的同时引入了较高的计算复杂度。针对该问题,提出了一种快速编码深度选择算法,该算法利用相邻CU的深度信息计算一个深度预测特征值,通过该特征值进行深度选择,以避免不必要的计算,降低计算复杂度。实验结果表明,该算法在保证视频压缩效果的同时有效降低了计算复杂度。

基于深度预测的HEVC编码单元快速划分算法

高效视频编码HEVC(High Efficiency Video Coding)采用计算复杂度较高的率失真优化方法对编码单元CU(Coding Unit)划分进行判决,具有较高的时间复杂度,编码所需时间较长。为降低HEVC编码复杂度,加快编码速度,提出一种基于深度预测的CU快速划分算法。首先依据当前CU与周围相邻CU和参考帧中当前位置CU的深度相关性,预测当前CU的最优深度,然后使用相邻相关分割法或依据当前CU深度和预测深度的关系对当前CU进行递归划分。为减少预测带来的误判,在CU深度级别由2级到3级的划分中,使用率失真或百分比的方式进行二次判定。实验结果表明,该算法与原始的HEVC编码方法相比,在亮度峰值信噪比减小0.07 d B,编码比特率增加0.88%的情况下,整体编码单元划分时间缩短37.7%,具有较高的时间效率。

针对HEVC编码单元的二分深度划分算法

为了降低高效率视频编码(HEVC)的编码单元(CU)进行四叉树递归遍历的时间,提出一种改进的编码单元快速划分算法.首先,利用帧间时间域的相关性,提取前一帧相同位置CU的最优划分结构,以预测当前CU的划分深度;然后通过改进编码CU结构划分遍历的算法,减少CTU(Coding Tree Unit)四叉树结构的遍历,即从二分深度开始遍历,在每一步遍历之前,判断是否提前终止遍历.实验表明,与HM15.0中的基准划分算法相比,本文算法能够在保证编码性能的同时,降低了55.4%的编码时间,提高了HEVC的编码效率.

HEVC对偶编码单元划分优化算法

为了解决视频数据量日益增长与用户享受高质量视频体验需求之间的矛盾,HEVC在H.264/AVC标准的基础上通过引入新型的编码结构和算法进一步将编码效率提升了50%,但是也极大地提升了编码复杂度。基于此,提出对偶编码单元(CU)划分网络DualNet,来降低HEVC中帧内编码复杂度。该网络由预测网络和目标网络2个部分组成,其中,预测网络通过分析图像统计特征实现编码单元划分决策,从而跳过四叉树的遍历搜索,提高编码单元划分决策的时间效率;目标网络基于率失真代价评价和优化决策模型提升编码单元划分性能,实现模型互补和最优率失真估计。实验结果表明:与HEVC标准对比,所提算法在实现相近的压缩效果的前提下能够节省64.06%的编码时间。

高效率视频编码帧内快速算法

针对高效率视频编码(HEVC)帧内预测过程中较高的计算复杂度,首先在编码单元(CU)决策的层面上,提出了一种基于绝对误差和(SATD)的CU分割提前终止方案:对于每个深度级的CU,判断该CU最小的SATD值是否小于给定的阈值;若是,则终止该CU的分割过程。同时,基于统计的分析,依照各候选模式成为最优预测模式的概率,进一步排除低概率的候选模式。实验结果表明,同原始HM10.1相比,所提算法可以节省编码时间30.5%,并且保持视频质量几乎不变(平均Y方向峰值信噪比仅降低0.02 dB)。此外,所提算法软硬件实现简单,而且容易与其他算法进一步融合,进一步降低HEVC的帧内编码复杂度。

采用已编码信息的HEVC帧间快速模式决策算法

针对高效率视频编码(HEVC)帧间预测高额的计算复杂度,提出一种利用已编码块的相关信息进行快速帧间预测的算法.首先,在每个深度级上,利用当前编码单元联合其时空上最近的所有已编码单元的运动矢量(MV)长度,提前决定2 N×2 N的预测单元(PU)分割尺寸.其次,利用当前深度层获得的率失真代价(RDcost),结合离线统计出设置的阈值,终止满足条件的编码单元的进一步分割进程.实验结果表明:文中算法可以节省37.8%的编码时间,并取得与原始算法几乎相同的率失真性能.

二维直方图的HEVC帧内快速深度决策算法

针对高效率视频编码(HEVC)帧内预测高额的计算复杂度,提出一种基于二维直方图的快速深度决策算法.首先,对当前最大编码单元(LCU)采用3×3矩阵进行滤波;然后,分别统计原始LCU以及滤波后LCU的像素分布,生成二维灰度直方图.通过该二维直方图所表征的纹理特征,进行深度的自适应选择,减少不必要的深度计算.实验结果表明:同原始HM10.1相比,文中提出的算法可以节省编码时间21.6%,同时保证视频质量几乎不变.

一种面向屏幕视频的快速帧内编码算法

针对屏幕视频含有大量均匀平坦的区域、重复的图样及锐利的边缘等特点,提出一种面向屏幕视频的快速帧内编码算法,包括编码单元快速划分算法和预测模式快速选择算法。在编码单元快速划分算法中,根据屏幕视频空间相关性、CU灰度共生矩阵和CU编码比特所体现的纹理复杂度等特性来决定CU的提前终止与早期划分,从而减少编码深度的遍历过程。在预测模式快速选择算法中,根据PU的模式相关性来选择跳过预测模式,从而降低计算复杂度。实验结果表明,与参考编码模型SCM6.0相比,所提算法的编码时间缩短了32.72%,码率仅上升1.64%。

一种HEVC帧内预测编码CU结构快速选择算法

为了提升高效视频编码(HEVC)帧内预测编码部分的编码效率,提出了一种HEVC帧内预测编码编码单元(CU)结构快速选择算法。算法通过对CTU(coding tree unit)四叉树结构的遍历过程进行优化,设计了两种不同的最优CU结构快速决策算法,分别从最大划分深度和最小划分深度开始遍历,并在每一步遍历之前,判断是否提前终止遍历操作。同时,在对每个CTU进行求解时,依据其纹理复杂度和当前编码状态,从两种算法中选择出最优快速决策算法对其进行求解。在HM 15.0的基础上实现了提出的快速选择算法。实验结果表明,本文算法能够在保证编码性能的同时,降低31.14%的编码时间,提高了HEVC的编码效率。

基于运动特征的HEVC帧间模式快速判决算法

为降低HEVC帧间预测编码过程的计算复杂度,提出了一种新的基于运动特征的编码单元(Coding Units,CU)及预测单元(Prediction Units,PU)快速判决算法。首先,通过二阶帧差法检测运动剧烈程度,并分析运动特征对CU及PU时域相关性的影响。然后,利用前帧相同位置CU及PU的最优模式预测当前CU的深度范围,并根据运动剧烈程度优化预测范围。最后,根据预测范围跳过和终止部分不必要的CU深度和PU模式,从而加快帧间编码速度。在HM12.0平台上的实验测试表明,该算法在BDPSNR仅降低0.068 d B、BDBR只增加1.530%的情况下,提高了48.389%的编码速度。

x265的低复杂度帧内编码快速算法

为了降低x265的帧内编码复杂度,减少编码所需时间,本文针对新一代高效视频编码标准(HEVC)帧内编码单元(CU)划分以及预测单元(PU)模式选择的快速算法进行研究。采用经典的差分矩阵计算纹理复杂度,提出了一种根据当前编码单元子块的纹理复杂相似度与其编码所需要的总比特数以及量化参数之间的关系作为提前终止CU划分的判决条件,通过增加SATD的计算进一步减少PU模式选择的RDO候选列表的个数从而减少率失真代价计算的快速算法。实验结果表明,与x265的标准算法相比,该算法在平均峰值信噪比(PSNR)仅减少0.028dB和码率平均增加1.27%的情况下,能够平均减少32.34%的帧内编码时间。

一种HEVC的快速帧间编码新方法

为了降低新一代高效视频编码(HEVC)的计算复杂度,融合基于人眼恰可察觉失真(JND)的快速帧间模式选择和自适应编码单元深度范围(ACUDR)两种算法,提出了一种快速帧间编码新方法。首先,通过建立时空域JND和最佳预测模式的统计关系,利用JND阈值指导帧间预测模式的快速选择,以减少遍历的模式个数从而降低复杂度;然后,利用编码的前一帧定义与当前帧的平均深度差(ADD),通过ADD自适应加权时空域相邻最大CU(LCU)的平均深度值预测当前LCU的深度范围(DR)类型,减少当前LCU遍历的深度个数从而降低算法复杂度;最后,融合这两种算法以进一步降低了视频编码的计算复杂度。结果表明,所提出方法在低延时和随机访问两种编码结构下,降低了40%以上的计算复杂度,但编码性能降低很小,在同等码率下的峰值信噪比(BDPSNR)仅分别降低0.058dB和0.037dB,同等客观质量下的码率(BDBR)仅分别增加1.71%和1.06%。