预测帧编码中基于场景信息的宏块模式跳过算法
一种自适应HEVC视频编码行列变换跳过模式
一种自适应HEVC视频编码行列变换跳过模式陈相涛;何小海;钟国韵;卿粼波【期刊名称】《四川大学学报：工程科学版》【年(卷),期】2012(0)S1【摘要】降低比特率是视频压缩编码的首要任务。
视频编码中帧内和帧间预测后残差块存在结构性纹理,其纹理特性与正交变换之间存在以下因果关系:当纹理较强时,正交变换后能量集中的效果较差;反之则相反。
因此,根据残差的水平和垂直方向的纹理特性,提出一种自适应变换跳过模式。
首先利用残差块纹理特性计算残差块水平和垂直方向的梯度值,分别求出水平和垂直方向梯度绝对值的和,通过大量实验统计,得出经验的水平或垂直方向梯度的阈值,根据该阈值选择跳过水平或者垂直变换,以达到更好的编码性能。
接着,根据变换跳过模式提出了一种自适应扫描模式。
仿真结果表明:所提出的方法与目前的HEVC参考软件HM4.0相比,在编码时间少量增加的情况下,码率减少了0.82%～8.92%,同时提高了峰值信噪比(PSNR)。
【总页数】6页(P208-213)【关键词】HEVC;视频编码;变换跳过模式【作者】陈相涛;何小海;钟国韵;卿粼波【作者单位】四川大学电子信息学院【正文语种】中文【中图分类】TB-55【相关文献】1.高效视频编码中变换跳过模式的快速选择 [J], 王宁;张永飞;樊锐2.新一代视频编码标准HEVC变换方法的研究 [J], 刘梅锋;陆玲3.新的国际视频编码标准《高效视频编码（HEVC）》最终草案通过了NEC公司的视频编码技术 [J],4.新的国际视频编码标准《高效视频编码（HEVC）》最终草案通过了NEC公司的视频编码技术 [J],5.采用深度帧内跳过模式的3D-HEVC视频水印算法 [J], 易银城; 冯桂; 陈婧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
数字媒体技术中的视频编码技术
数字媒体技术中的视频编码技术数字媒体已经成为我们生活中不可或缺的一部分，视频编码技术便是数字媒体体系中最重要的一环。
视频编码技术是指将视频信号转换为数字信号，并压缩数字信号以便于存储和传输的过程。
在这个信息和数据爆炸的时代，视频编码技术成为了数字媒体发展中最为关键的技术之一。
数字媒体技术中的视频编码技术基本原理是将一个视频信号分解成很多帧，每一帧都会被以数字信号的形式存储。
每一帧都会被分别编码成一些数字信息，然后加载到储存媒介上。
在传送时，在发送端，该信息会被解码为一系列像素点的流，它们组合起来将形成一个视频图像。
这种技术可以节省很多存储和传输数据的空间。
数字媒体技术中的视频编码技术是一个复杂的技术，也是一门交叉学科，涉及到信息学、通信学、图像学、控制论等多个领域。
在这种情况下，视频编码技术也就有了很多可以实现的压缩算法和技术选择。
一些数字媒体技术中的视频编码技术选择了变换编码方式，包括Discrete Cosine Transform和Wavelet Transform等。
但是，现在最常见的压缩技术是基于运动估计。
基于运动估计的技术是将图像分成若干个宏块，然后在下一帧和上一帧之间进行比较。
所有不同的宏块都会存储在一个数据库中，当下一帧被进行传输时，只需传输数据的差异即可，即所谓的差分编码。
在数字媒体技术中，H.264编码是最流行的视频编码标准之一。
H.264知名度和普及度，是因为可以提高视频编码的质量和编码的效率。
由于H.264标准采用了Motion Compensation技术，它使得它的数据压缩率更高、色彩更为真实、显示画质更清晰等等。
此外，H.264有许多高级选项供开发人员使用，使其可以轻松网络传输高清视频。
虽然H.264标准已经应用广泛, 但是在4K或8K的场景中, 需要处理更复杂的图像抽样和编码问题。
H.265是目前最新颁布的视频编码标准，也被称为高效视频编码规范（High-Efficiency Video Coding, HEVC）。
预测编码的基本原理及应用
预测编码的基本原理及应用1. 什么是预测编码预测编码是一种数据压缩技术，通过对数据的统计分析和模型预测，减少数据的冗余信息，从而实现数据的高效存储和传输。
预测编码的基本原理是根据已有的数据序列，通过数学模型对下一个数据进行预测，然后记录预测结果和真实数据之间的差异，将差异进行编码存储。
在解码时，利用相同的模型对预测结果进行逆向计算，还原出原始数据序列。
2. 预测编码的基本原理预测编码的基本原理可以概括为以下几个步骤：2.1 数据建模在预测编码中，需要建立一个合适的数据模型来对数据进行预测。
常用的数据模型包括线性模型、非线性模型等。
模型的选择根据具体的应用场景和数据特点来确定。
2.2 数据预测根据建立的数据模型，对已知的数据序列进行预测，得到下一个数据的预测值。
预测过程可以使用各种预测算法，如线性回归、逻辑回归、支持向量机等。
预测算法的选择依赖于建立的数据模型和数据的特征。
2.3 误差计算将预测值与真实值进行比较，计算它们之间的误差。
误差可以使用各种度量方法来评估，如平均绝对误差、均方误差等。
误差的计算结果用于后续的编码过程。
2.4 差值编码将误差值进行编码，通常使用无损编码方法，如霍夫曼编码、算术编码等。
编码的目的是通过消除冗余信息，实现数据的压缩存储。
2.5 编码存储对编码后的数据进行存储，可以选择不同的存储格式，如二进制、文本等。
在存储时，需要注意数据的还原问题，以便在解码时能够正确还原原始数据。
3. 预测编码的应用预测编码技术在各个领域都有广泛的应用，以下是一些典型的应用场景：3.1 音频和视频压缩预测编码技术在音频和视频压缩中起到重要作用。
通过对音频和视频数据进行预测和编码，可以实现高效的压缩存储和传输，提高系统的性能和效率。
3.2 无线通信在无线通信系统中，预测编码技术可以减少数据传输量，提高数据传输速率。
预测编码技术可以应用于语音通信、图像传输等领域，以实现更稳定和高速的无线通信。
3.3 数据传输在数据传输过程中，通过使用预测编码技术，可以减少传输数据的大小，降低传输成本。
基于宏块预判的快速帧内预测模式选择算法
编码 中引入 率失真优化 （Ｒａｔｅ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ， ＲＤＯ）Ⅲ技术求 最优 预测模式，有 效地 降低 了空 间冗余 ，
但为 了得到一个最优帧内预测模式需要计算 ５９２种【 】 组合 模式 的代价 函数，大 幅度 增加 了编码 时间和计 算 复杂度 ．因此，研 究一种快 速帧 内预测模式选择 算法替
摘 要 ：针对 Ｈ．２６４／ＡＶＣ帧 内预 测模式选择部分计 算复杂度 问题 ，提 出一种基于 宏块预 判的快速帧 内预测模 式选 择组合 算法．该算法采 用低复杂度 的三点梯度算子 改进 了边缘方 向直方图帧 内预测模式选 择算法 （Ｐａｎ算法）中利 用 Ｓｏｂｅｌ算子得 到边缘方 向矢量．首 先运用平均绝 对误差 （Ｍｅａｎ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ，ＭＡＤ）值 对编码宏块类 型结 合 ＱＰ下的阈值进行预判 ：预判后 的宏块采用 改进 的 Ｐａｎ算 法进 行模式筛选，最后确定最佳 的预测模 式．实验结 果 表 明，在 ６个不 同视 频序列全 Ｉ帧编码情 况下，该算法与全搜索算 法相 比编码 时间平均减少大约 ７２．４％，与 Ｐａｎ算 法相 比编码时 间减少 ２８．６％，而 码率仅 分别增加 ４．２１％、１．８％，峰值信噪 比基本不变． 关键 词：帧 内预测模 式选择 ：ＭＡＤ值 ；边缘方 向直方 图：三 点梯度算子
基于场景参考帧的预测帧刷新
差 错 能力 ， 然 在普 通 包 网络 上 可 以取 得 较 好 的 效 虽
果 ， 是在 移动 无线 网络 上 ， 但 由于 带 宽 的 限制 以及 Ｉ
帧 比特数远大于相应的 Ｐ帧和 Ｂ帧 ， 以在传输数 所 据 的过程 中可能 出 现瞬 间 的 冲击 ， 大 网 络拥 塞 的 增
风 险 ， 而造成 更 大的误 码或 丢包 ， 进 引发 更 大视频 质
帧 比特 率显 著 下降．
关键 词 ： 差错 ； 测 帧刷新 ；场景参 考 帧 ； 频传 输 ； 线 网络 抗 预 视 无
中图分类号 ： Ｎ １ ．１ Ｔ ９９ ８
文献标识码 ： Ａ
随着 ３ Ｇ移动 通 信 系统 和 ＩＥ ０， １ 线 局 Ｅ Ｅ８２ １ 无
和 Ｂ帧无 法正 确解 码 ， 即差错 扩散 ， 到 Ｉ 直 帧刷 新 为 止． 另外 ， 即使没 有 发生 误 码 或 丢 包 现象 ， 由于存 在 编解 码 过程 中的 量化 失 真 累 积 问题 ， 必须 每 隔一 也
ＶＯＩ３ ＮＯ． ＿５ ５ Ｍ ａ ２ ０７ ｙ ０
（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｅ ｉ
文章编号 ：１０ －６ Ｘ（０ ７ ０ －０ ００ ００５ ５ ２ ０ ）５ ０ １ —５
基于场景参考帧的预测帧刷新 木
艾育华 叶 梧 冯穗力 胡 兵 谢 明
段 时间插 入 Ｉ 帧进 行 刷新 ．
域网标准的不断发展 ， 视频通信正在逐步成为通信
的主要业 务之 一 ， 于无 线 网络 的 视频 通 信 和 压缩 基 技术 得 到人们越 来越 多 的重视 ．
由 于移 动无 线 网络 自身 的 不稳 定 ， 无 线信 道 如 中的多径衰 落 产 生 误 码 ，Ｐ信 道 上 的 拥 塞 丢 包 等 ， Ｉ 不 可避 免地 出现误 码 、 量化 失 真 累 积 以及 网络 的 延
H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法
H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法H.264中SKIP和帧内模式的快速判断算法摘要：随着多媒体数据的广泛应用，H.264编码标准成为了当前最为先进的视频压缩标准之一。
其中，SKIP和帧内模式是H.264编码过程中非常重要且常用的两种模式。
本文针对H.264编码中SKIP和帧内模式的快速判断算法进行了研究和分析，并提出了一种基于特征优化的算法，以提高编码效率和降低计算复杂度。
1. 引言随着网络带宽的提升和移动设备的普及，人们对于高质量视频的需求日益增长。
为了满足这一需求，H.264编码标准应运而生。
H.264通过采用多种编码策略和技术，实现了卓越的压缩性能和视频质量，成为当前最为先进和广泛应用的视频压缩标准之一。
2. H.264编码中的SKIP和帧内模式SKIP和帧内模式是H.264编码中两种常用且重要的模式。
SKIP模式用于跳过对当前宏块的编码过程，直接将参考帧中的宏块进行复制。
这种模式适用于宏块中没有明显运动或者运动矢量难以获取的情况，能够有效地降低编码复杂度。
而帧内模式则是对当前宏块进行帧内预测，通过分析当前宏块周围的像素值来预测当前宏块的像素值，从而实现高效的编码。
3. SKIP和帧内模式快速判断算法在H.264编码中，为了选择合适的编码模式，需要对每个宏块进行判断和选择。
然而，传统的判断方法往往需要较高的计算复杂度，降低了编码效率。
因此，提出一种快速判断算法对于提高编码效率和降低计算复杂度具有重要意义。
3.1 特征提取在提出的算法中，首先对每个宏块进行特征提取。
通过分析宏块中像素的变化情况、纹理复杂度和运动矢量的大小等特征，可以有效地判断宏块适合使用SKIP模式还是帧内模式。
3.2 特征优化在特征提取的基础上，进一步对提取的特征进行优化。
通过对特征进行加权和标准化处理，可以得到更加准确和可靠的判断结果。
同时，可以根据编码的实际需求和场景对特征进行灵活调整，以提高算法的适用性和鲁棒性。
面向360度全景视频的帧内预测编码的快速算法
面向360度全景视频的帧内预测编码的快速算法面向360度全景视频的帧内预测编码的快速算法随着虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的快速发展，360度全景视频成为了一种受欢迎的媒体形式。
然而，由于其巨大的数据量，高效的编码算法对于实现实时传输和存储变得十分重要。
本文将介绍面向360度全景视频的帧内预测编码的快速算法。
帧内预测编码是一种在视频编码中常用的技术，它通过利用当前帧与之前已编码的帧之间的相关性来减少冗余信息，从而实现视频的高效压缩。
在传统的视频编码中，帧内预测编码算法通常是基于平面或者块级别的预测，但在处理360度全景视频时存在一些不同之处。
首先，由于360度全景视频的特殊性，传统的块级别预测方法会导致大量的冗余预测计算，进而影响编码效率。
因此，本文提出了一种基于球面坐标的局部预测方法。
该方法首先将球面坐标系转换为Cartesian坐标系，然后利用球面坐标系的特性将局部预测问题转换为二维图像的预测问题。
此外，为了进一步提高编码效率，本文还引入了自适应单元划分策略。
通过根据每个预测单元的特征选择最优的块尺寸和预测模式，可以为不同的预测区域提供更准确的预测。
其次，360度全景视频的高分辨率和大尺寸也给编码算法的实时性带来了挑战。
为了解决这个问题，本文采用了快速搜索算法。
具体而言，通过利用旋转和对称性这两个特征，可以快速找到最佳预测块，从而加速编码过程。
实验结果表明，与传统的块级别预测算法相比，本文提出的帧内预测编码算法在编码速度上有了明显的提升。
最后，通过与其他先进的编码算法进行对比实验，可以验证本文提出的算法的有效性。
实验结果表明，本文提出的帧内预测编码算法在达到相同视频质量的情况下，可以显著减少编码时间和数据量。
这对于实现快速的360度全景视频传输和存储具有重要的意义。
综上所述，本文介绍了一种面向360度全景视频的帧内预测编码的快速算法。
通过基于球面坐标的局部预测和自适应单元划分策略，可以提高编码效率。
基于宏块模式相关性的深度帧内跳过编码
基金项 目 ： 国家 自然科学基金 资助项 目（ ６ １ ０ ０ １ ２ ０ ５ ） ； 高等学校学科创 引智计划 资助项 目（ Ｂ ０ ８ ０ ３ ８ ） ； 西安 电子科 技大学 中 央高校基本科研业务费专项资金资助项 目（ ７ ２ １ ２ ５ ４ ５ ７ ） 作者 简介 ： 马祥 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 博士生 ， 主要从事立体视频编码研究 ． Ｅ ． ｍａ ｉ ｌ ： ｉ ａ ｍ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ＠１ ２ ６ ． ｔ ｏ ｍ
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版）
第４ １卷 第 ８ 期
２ ０ １ ３年 ８月
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｓｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈ ｉ ｎａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖｏ１ ． ４１ ＮＯ ． ８
的边 缘部 分进行 了研究 ， 提 出基 于 几何 或 图形 的 帧 内预测方 法来 提高 预测 精 度 ， 降低 物 体深 度 边缘 部
分 的失真 ． Ｔ ｓ ａ ｎ ｇ等 ¨ 提 出了一 种 跳 过 平 坦 区域 中
帧 内宏块 预测 方 向编码 的方法 ， 提高 了编码效 率． 文
献［ １ ４ ］ 中提 出 了一种 基 于分 段 线 性 平 面 表示 的 帧 内编码 方法 ， 对 深度 图平坦 区域进 行有 效编 码．
（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
Ａｕ ｇ ｕｓ ｔ ２ ０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ５ ６ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ — ０ ０ ２ ８ — ０ ６
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时间 ， 并且 未导致 明显的 图像 质 量下 降和码 率的增 加 。
关键 词 ：场景信 息 ：模 式跳过 ； 测 帧 预 中 图分 类号 ：Ｔ ３ １ Ｐ ９ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ －６ ５ ２０ ） ６ ０ ９ －２ ０ １ ３ ９ （ ０ ７ ０ － １２ ０
Ｓ ｅ ｅ Ｉ ｆｒ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ Ｍｏ ｅ Ｓ ｉ ｐｎ ｇ ｒ ｈ ｆｒＩ ｔｒ Ｆ ａ ｏ ｉｇ ｃ ｎ ｎ ｏｍａｉ — ａ ｅ ｄ ｋ ｐ ｉ ｇ Ａｌｏ ｉ ｍ ｏ ｎ ｅ ｒ ｍｅ Ｃ ｄｎ ｏ ｔ
换 的预 测 帧 ， 采用 ＩＴ Ａ模 式跳 过 算法 （Ｍ Ａ ， ＮＲ Ｉ Ｓ ） 跳过 该 帧 中所 有 的 ＩＴ Ａ模 式 的 决 策过 程 。对 于发 生场 景 切 ＮＲ
换 的预 测 帧 ， 过 Ｉ Ｔ Ｒ模 式的 决策过 程 （ ＭＳ 。仿 真 结果 显 示 ， 跳 ＮＥ Ｐ Ａ） 与采 用完整 的 率 失真 优 化 （ Ｄ 决 策过 程 Ｒ Ｏ） 相比， 未发 生场景 切换 时 ， 所提 方法 能减 少 ３ ％ ～ ０ 的编码 时 间 ； 生场 景切 换 时 ， 减 少 ６ ％ ～７ ％ 的 编码 ０ ６％ 发 能 ０ ０
Ｔ Ａ Ｍ ｄ ｋｐ ｉ ｌ ｒ ｍ （ＭＳ Ｒ ｏ ｅＳｉｐｎ Ａ ｇ ｉ ｇ ｏｔ ｈ Ｉ Ａ）ｗ ｓ ｒ ｏｅ ｎ ｐ ｌ ｄｔ Ｒ ｔ Ｄｓ ｒｏ ｐｉ ｚｔ ｎ（ Ｄ ａ ｏ ｓｄａ ｄａｐｉ ａ ｉｏｔ ｎＯ ｔ ａｉ Ｒ Ｏ）ｐｏｅｕｅ ＭＳ ｐｐ ｅ ｏ ｅ ｔｉ ｍｉ ｏ ｒ ｄｒ．Ｉ Ａ ｃ
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维普资讯
第 ２ 第 ６期 ４卷
２０ ０ ７年 ６ 月
计 算 机 应 用 研 究
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Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ６ １２ ．
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预 测 帧 编 码 中基 于场 景 信 息 的宏 块 模 式 跳 过 算 法
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沈 向余 ，赖 昌材。 ，李伟华 ，郝重 阳。
（． １西北 工业 大 学 计算机 学 院 ， 陕西 西安 ７０７ ； ． １０２ ２ 西安 通信 学院 一 系，陕西 西安 ７００ ； ． １１６ ３ 西北 工业 大学
电子 与信 息工 程研 究所 ，陕西 西安 ７ ０ ７ ） １０ ２ 摘 要 ：在 对场景 信 息进行 分析 的基础 上 ， 出了 Ｈ．６ ／ Ｃ中预 测 帧的 一种 快 速 算 法。对 于 未发 生 场景 切 提 ２ ４ ＡＶ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｎ ｌ ｓ ｆｓ ｅ ｅ ｉ ｆｒ ｔ ｎ ｉ ｎ ｅ ａ ，ａ ｍｅｈ ｄ ｔ ｉ ｌ ｙｔ ｅ ｃ ｍｐ ｔｔ ｎ ｏ ｔ ｒｆ ｍｅ Ｃ － ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｏ ｃ ｎ ｎ ｏｍａｉ ｎ ｉｔ ｒｆ ｍｅ ｔ ｏ ｏ ｓｍｐ ｉ ｈ ｏ ｕ ａｉ ｆｉ ｅ ａ Ｏ ｓ ｏ ｒ ｆ ｏ ｎ ｒ ｄ ｎ ｆＨ． ６ ／ ｉ ｇ ｏ ２ ４ ＡＶＣ ｗｈ ｌ ｉ ｔｉ ｉ ｇ ｔ ｅ ｃ ｄｎ ｆ ｃｅ ｃ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ｆ ｒａ ｎ ｅ ａ ｔ ｏ ｔｓ ｅ ｅ ｃ ａ ｇ ．ｔｅ Ｉ ・ ｉ ｍａ ｎａ ｎ ｎ ｏ ｉ ｇ ｅ ｉｎ ｙ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ｅ ｈ ｉ ｏ ｎ ｉ ｔｒｆ ｍｅｗｉ ｕ ｃ ｎ ｈ ｎ ｅ ｈ Ｎ ｌ ｈ