基于混合特征的H.264/AVC快速帧内预测模式决策

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作者 葛晛晛 张俊峰 +2 位作者 郝重阳 王宇 席迎来 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第8期1811-1814,共4页

H.264/AVC中采用率失真优化(RDO)代价函数对多种帧内预测模式进行全搜索决策,为了克服这种决策方法运算复杂度较大的弊端,提出了一种基于混合特征的快速帧内预测模式决策算法。该方法针对最耗时的4×4亮度块模式决策环节,强调了DC... H.264/AVC中采用率失真优化(RDO)代价函数对多种帧内预测模式进行全搜索决策,为了克服这种决策方法运算复杂度较大的弊端,提出了一种基于混合特征的快速帧内预测模式决策算法。该方法针对最耗时的4×4亮度块模式决策环节,强调了DC模式的重要性,并将其与混合代价函数特征相结合形成混合决策信息,以此对候选模式进行预先筛选,从而加快了决策速度。实验结果表明,该方法可以使图像序列的I帧编码速度提高近30%,且与原全搜索算法相比,其峰值信噪比(PSNR)的减少和比特率的增加均小到可以忽略不计。 展开更多

关键词 H.264/AVC 帧内预测 混合特征 快速帧内预测模式决策

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一种HEVC帧内预测模式决策的快速算法

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作者 王爽 刘家良 +1 位作者 张海坤 胡越黎 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期561-570,共10页

高效视频编码(high efficiency video coding,HEVC)相较于上一代编码标准H.264降低了约50%的比特率,但为了提高帧内预测的准确性,HEVC提出的35种预测模式导致计算量大幅增加,对软件和硬件实现均构成了挑战.针对该问题,在HEVC的基础上提... 高效视频编码(high efficiency video coding,HEVC)相较于上一代编码标准H.264降低了约50%的比特率,但为了提高帧内预测的准确性,HEVC提出的35种预测模式导致计算量大幅增加,对软件和硬件实现均构成了挑战.针对该问题,在HEVC的基础上提出了一种依据图片纹理方向,结合预测模式之间的关联性来确定帧内预测模式的快速算法.实验结果表明,本算法与HEVC参考软件HM16.20相比,在BD-Rate损失仅为5.79%的情况下,节省46%以上的编码时间,显著降低了帧内预测模式决策的复杂度,便于在嵌入式系统等硬件资源有限的端侧实现算法落地. 展开更多

关键词 高效视频编码 帧内预测 角度模式 预测模式决策

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一种快速HEVC帧内预测模式决策算法 被引量：10

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作者 雷海军 危雄 +1 位作者 杨张 袁梅冷 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第5期270-273,共4页

高性能视频编码(HEVC)标准是视频编码联合小组提出的新的视频编码标准。针对HEVC帧内预测模式决策的高计算复杂度问题,提出一种基于边缘方向强度检测的快速帧内预测模式决策算法。将35种帧内预测模式根据5个基本方向分为5个预测候选模... 高性能视频编码(HEVC)标准是视频编码联合小组提出的新的视频编码标准。针对HEVC帧内预测模式决策的高计算复杂度问题,提出一种基于边缘方向强度检测的快速帧内预测模式决策算法。将35种帧内预测模式根据5个基本方向分为5个预测候选模式集合,每个集合中有11种预测模式。分别计算预测单元(PU)的5个方向的方向强度,以及每个方向所占比例,选择比例最大的方向所对应的候选模式集合为该PU块的候选预测模式,有效减少帧内预测的计算复杂度。实验结果证明,与HM8.0相比,该算法能够以保证视频质量为前提,在高效率条件和低复杂度条件下平均节省15%和18%的编码时间。 展开更多

关键词 视频编码 高性能视频编码标准 帧内预测 预测单元 模式决策 边缘方向检测

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H.264/AVC帧内预测模式决策算法研究 被引量：1

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作者 葛晛晛 郝重阳 +2 位作者 王宇 席迎来 赖昌材 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第28期70-74,93,共6页

文章对H.264/AVC标准中帧内预测模式及其决策算法进行了深入研究。首先介绍了四类帧内预测模式及参考代码中所用的全搜索的模式决策算法;然后详细分析了基于边缘方向直方图和基于分组像素点的快速决策算法的原理,通过实验对两种快速算... 文章对H.264/AVC标准中帧内预测模式及其决策算法进行了深入研究。首先介绍了四类帧内预测模式及参考代码中所用的全搜索的模式决策算法;然后详细分析了基于边缘方向直方图和基于分组像素点的快速决策算法的原理,通过实验对两种快速算法的运算量及优化效果进行了比较和分析;最后对帧内预测模式及其决策算法进行归纳总结,并就编码精确度、编码运算量、优化帧间预测三个方面提出了帧内预测模式决策算法进一步研究和改进的方向。 展开更多

关键词 H.264/AVC 帧内预测 快速帧内预测模式决策

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一种面向AV1粗模式决策的高吞吐量硬件设计方法

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作者 盛庆华 陶泽浩 +4 位作者 黄小芳 赖昌材 黄晓峰 殷海兵 董哲康 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1202-1214,共13页

随着视频编码标准的不断更新迭代,开放媒体联盟(AOM)发布最新视频编码标准开放媒体视频编码标准(AV1)。其中,帧内编码技术采用更加丰富的预测模式来提高预测效率,预测种类从VP9中的10种扩展至61种。为了应对预测种类增加的变化并提高硬... 随着视频编码标准的不断更新迭代,开放媒体联盟(AOM)发布最新视频编码标准开放媒体视频编码标准(AV1)。其中,帧内编码技术采用更加丰富的预测模式来提高预测效率,预测种类从VP9中的10种扩展至61种。为了应对预测种类增加的变化并提高硬件的处理吞吐能力,该文提出基于全流水线结构的AV1粗模式决策硬件架构设计。在算法层面,以4×4块为最小处理单元,按照Z顺序对64×64编码树单元(CTU)中不同尺寸的预测单元(PUs)进行粗模式决策,同时采用基于1:1 PU的代价累加近似方法来完成1:2,1:4,2:1和4:1 PU的代价计算,以减少计算复杂度;在硬件层面,设计兼容4×4至32×32等多尺寸PU的粗模式决策电路,取代为不同尺寸PU单独设计电路的方法,有效减少逻辑资源的闲置。实验结果表明,在全帧内(AI)配置下,提出的改进算法相较于AV1标准算法平均节省了45.78%的时间,提高了1.94%BD-Rate。同时,提出的硬件架构设计能够在1057个时钟周期内完成64×64 CTU的粗模式决策,使用Synopsys公司的Design Compiler 2016工具及UMC 28 nm工艺库对硬件设计综合得到,该设计能够在432.7 MHz工作频率下实时处理8k@50.6fps的视频。 展开更多

关键词 开放媒体视频编码标准 帧内预测 粗模式决策 视频编码 流水线

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H.264帧内预测模式选择快速算法的研究

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作者 谢翠兰 张爱科 黄力 《计算机应用与软件》 CSCD 2009年第9期106-107,156,共3页

帧内预测模式选择是影响H.264编码速率的瓶颈问题。在分析H.264帧内预测模式选择快速算法研究现状的基础上,提出一种改进算法,利用空域特征筛选Intra_4×4预测模式并结合提前中止策略来减少不必要的模式选择计算。实验结果表明:该... 帧内预测模式选择是影响H.264编码速率的瓶颈问题。在分析H.264帧内预测模式选择快速算法研究现状的基础上,提出一种改进算法,利用空域特征筛选Intra_4×4预测模式并结合提前中止策略来减少不必要的模式选择计算。实验结果表明:该算法在基本保持编码性能的情况下使得帧内编码时间大为降低。 展开更多

关键词 帧内预测 模式选择 快速算法

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H.264帧内预测模式判定快速算法研究 被引量：1

7

作者 朱立 成卫 +3 位作者 甘羽 华仁红 姜欣 李东亮 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期275-280,共6页

帧内预测是H.264编码中用来提升帧内编码压缩效率的编码工具,它通过计算和比较多种帧内预测模式下的宏块率失真代价,并选择最优的帧内预测模式来充分消除图像信号的空间冗余,提升视频信号帧内编码的压缩效率,但多种帧内预测模式下的宏... 帧内预测是H.264编码中用来提升帧内编码压缩效率的编码工具,它通过计算和比较多种帧内预测模式下的宏块率失真代价,并选择最优的帧内预测模式来充分消除图像信号的空间冗余,提升视频信号帧内编码的压缩效率,但多种帧内预测模式下的宏块率失真代价计算使帧内编码运算量成倍增长,阻碍了其实际应用。为此,提出一种帧内预测模式判定快速算法,以提升H.264帧内编码的计算效率。该算法包括3个部分:1)加快4 4帧内预测模式判定的两级预测模式判定快速算法;2)加快宏块帧内预测模式判定的亮度分量帧内预测分区类型提前判定算法;3)融合上述2种算法的宏块帧内预测模式快速判定流程。测试结果显示,与H.264标准参考编解码器JM10.1相比,所提算法编码时间节省52%左右,峰值信噪比仅下降0.03 dB,码率增长约为2.5%。由此证明,所提算法能在保持视频压缩效率基本不变的前提下,有效提升视频编码的运算效率。 展开更多

关键词 H.264/AVC 帧内预测 快速帧内模式判定 视频编码

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利用宏块特征的H.264/AVC快速帧内模式决策 被引量：1

8

作者 张久玲 练秋生 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第14期190-194,共5页

针对H.264帧内模式决策,提出一种快速算法。对于亮度分量,该算法根据待编码宏块平滑度的特点来设定条件,满足平滑条件则直接判断出采用intra_16×16四种预测模式中的哪种模式,对于不符合条件的采用intra_4×4预测模式,此时可以... 针对H.264帧内模式决策,提出一种快速算法。对于亮度分量,该算法根据待编码宏块平滑度的特点来设定条件,满足平滑条件则直接判断出采用intra_16×16四种预测模式中的哪种模式,对于不符合条件的采用intra_4×4预测模式,此时可以剔除部分不常用的预测模式;对于色度分量,可以根据人眼对色度不敏感这个客观事实来减少候选模式的数量,从而进一步降低编码时间。实验结果表明,该算法可以节省30%以上的编码时间,同时保持相似的视频质量。 展开更多

关键词 H.264/AVC 帧内预测 模式选择 快速算法

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基于深度学习的VVC快速帧内模式决策 被引量：4

9

作者 施金诚 杨静 《电子测量技术》 北大核心 2022年第3期104-111,共8页

新一代视频压缩标准(H.266/VVC)在帧内预测中提供了67种预测模式,这使得编码效率得到大大提升,但同时也带来了极高的计算复杂度。本文提出了一种基于深度学习的帧内模式决策快速算法。首先针对编码块尺寸划分后块的大小形状不同的问题,... 新一代视频压缩标准(H.266/VVC)在帧内预测中提供了67种预测模式,这使得编码效率得到大大提升,但同时也带来了极高的计算复杂度。本文提出了一种基于深度学习的帧内模式决策快速算法。首先针对编码块尺寸划分后块的大小形状不同的问题,对提取的亮度块进行预处理,并通过随机剪裁、重采样和卷积神经网络(CNN)上采样的方式,保证块的大小和质量。然后精心设计了CNN架构来降低帧内预测复杂度,并提出将当前编码块、相邻参考块以及残差块三者作为网络的输入,把率失真决策过程转换为分类问题,减少不必要的模式遍历。为训练所提出的深度学习网络,本文针对H.266的特点建立了模式决策数据集。实验结果表明,所提出的算法与VTM10.0相比,编码时间平均降低了39.56%~43.45%,有效地降低了编码的计算复杂度,同时率失真性能基本保持不变,与最新参考文献相比综合性能也有所提升。 展开更多

关键词 H.266/VVC 帧内预测 模式决策 深度学习 上采样

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HEVC帧内编码的快速模式与TU尺寸决策算法 被引量：1

10

作者 吴良堤 冯桂 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期263-268,274,共7页

为降低高效视频编码(HEVC)帧内编码的复杂度,提出一种快速模式和变换单元(TU)尺寸决策算法。在快速模式决策算法中,利用预测单元的纹理减少粗糙模式的决策模式个数,根据最有可能成为第一候选模式的分布,跳过最佳模式可能性较小的模式率... 为降低高效视频编码(HEVC)帧内编码的复杂度,提出一种快速模式和变换单元(TU)尺寸决策算法。在快速模式决策算法中,利用预测单元的纹理减少粗糙模式的决策模式个数,根据最有可能成为第一候选模式的分布,跳过最佳模式可能性较小的模式率失真优化过程。在TU尺寸决策算法中,对残差块的纹理进行分析,以此提前终止TU的分割。在HM10.1上的实验结果证明,提出的算法能够平均降低30.7%的编码时间,增加1.40%的平均码流差。 展开更多

关键词 高效视频编码 帧内预测 模式决策 粗糙模式决策 率失真优化 变换单元

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基于宏块特征的H.264快速帧内预测算法 被引量：4

11

作者 刘鹏宇 何絮 +1 位作者 贾克斌 谢晶 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期158-162,共5页

为了降低H.264的计算复杂度以满足实时应用,在对H.264帧内编码模式深入研究的基础上,提出利用宏块灰度直方图特征在Intra4×4和Intra16×16模式中预判,针对Intra4×4模式采用基于子块预测方向特征的快速帧内预测算法.综合以... 为了降低H.264的计算复杂度以满足实时应用,在对H.264帧内编码模式深入研究的基础上,提出利用宏块灰度直方图特征在Intra4×4和Intra16×16模式中预判,针对Intra4×4模式采用基于子块预测方向特征的快速帧内预测算法.综合以上2种优化策略,该优化算法平均码率增加了3.2%,峰值信噪比基本不变的情况下,编码速度平均提高了32.8%. 展开更多

关键词 视频编码 快速帧内预测算法 宏块编码 H.264/AVC 帧内模式

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一种HEVC帧内编码快速决策组合算法 被引量：7

12

作者 易清明 谢志煌 石敏 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2019年第1期199-204,共6页

为了降低高效视频编码(HEVC)的帧内编码计算复杂度,本文提出一种应用于预测模式决策和编码单元大小决策的帧内模式快速编码组合算法.在预测模式选择上,本文根据预测单元(PU)的纹理信息对粗模式决策(RMD)和率失真最优化(RDO)候选列表进... 为了降低高效视频编码(HEVC)的帧内编码计算复杂度,本文提出一种应用于预测模式决策和编码单元大小决策的帧内模式快速编码组合算法.在预测模式选择上,本文根据预测单元(PU)的纹理信息对粗模式决策(RMD)和率失真最优化(RDO)候选列表进行筛选以减少计算复杂度.在编码单元(CU)大小决策方面,根据CU的纹理复杂度,对平滑简单的CU自适应地终止划分,对纹理复杂的CU跳过编码提前进行划分,减少CU深度遍历的时间.实验结果表明,本文算法与HM参考模型相比,能够平均降低38. 0%的编码时间,而BDBR仅增加0. 33%.与现有的优秀算法相比,本文算法进一步降低了编码时间,且具有更好的编码质量. 展开更多

关键词 HEVC 帧内预测 纹理特征 编码单元大小决策 预测模式决策

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一种HEVC帧内模式选择的快速算法 被引量：2

13

作者 吴大中 高飞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2014年第6期107-110,共4页

HEVC是ITU-T和ISO联合制定的新一代视频编码标准。由于采用了许多新的技术,HEVC的编码效率是H.264标准的大约2倍,但是编码的复杂度也随之增加。提出了一种针对HEVC帧内预测模式选择的快速算法,该方法综合了基于视频内容分析的方法和基... HEVC是ITU-T和ISO联合制定的新一代视频编码标准。由于采用了许多新的技术,HEVC的编码效率是H.264标准的大约2倍,但是编码的复杂度也随之增加。提出了一种针对HEVC帧内预测模式选择的快速算法,该方法综合了基于视频内容分析的方法和基于统计信息的方法并加以优化。实验结果表明,在比特率和PSNR几乎不变的情况下,编码时间平均可以减少30%。 展开更多

关键词 HEVC 视频编码 帧内编码 预测模式 快速算法

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多策略的HEVC帧内快速预测算法 被引量：1

14

作者 许东旭 林其伟 《计算机工程》 CAS CSCD 2014年第11期310-317,共8页

为降低高效视频编码(HEVC)帧内预测过程的计算复杂度,提出一种利用灰度直方图结合自相关函数的快速深度选择算法。统计每个最大编码单元(CU)的灰度值分布,生成其灰度直方图,利用灰度直方图的自相关函数排除不必要的深度计算。同时针对... 为降低高效视频编码(HEVC)帧内预测过程的计算复杂度,提出一种利用灰度直方图结合自相关函数的快速深度选择算法。统计每个最大编码单元(CU)的灰度值分布,生成其灰度直方图,利用灰度直方图的自相关函数排除不必要的深度计算。同时针对帧内预测模式的优化,给出3个减少帧内候选模式数量的有效策略。应用梯度边缘检测进一步减少8×8CU的候选模式数量,使用模式相关以及当前CU的纹理特征,对满足一定条件的CU只选取2种预测模式进行率失真优化计算。实验结果表明,与原始HM10.1相比,该算法平均可以节省约48%的编码时间,同时又能保持较高的视频质量。 展开更多

关键词 高效视频编码 帧内预测 编码单元 快速模式选择 自相关 梯度边缘检测

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基于机器学习的HEVC快速帧内预测算法研究进展 被引量：3

15

作者 艾达 卢雪磊 +1 位作者 高阳 董久军 《现代电子技术》 北大核心 2018年第18期178-181,186,共5页

高效率视频编码(HEVC)存在帧内预测计算复杂度过高的情况,而机器学习方法在HEVC快速帧内预测算法的研究取得了一定的进展。对近年来常用的机器学习算法在帧内预测快速深度决策和模式决策两方面的应用进行详述,总结比较不同文献提出的机... 高效率视频编码(HEVC)存在帧内预测计算复杂度过高的情况,而机器学习方法在HEVC快速帧内预测算法的研究取得了一定的进展。对近年来常用的机器学习算法在帧内预测快速深度决策和模式决策两方面的应用进行详述,总结比较不同文献提出的机器学习方法在编码性能上的优劣,最后分析机器学习算法在帧内编码应用中存在的问题,为下一步研究提供参考性建议。 展开更多

关键词 高效视频编码 帧内预测 深度决策 模式决策 机器学习 计算复杂度

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基于统计分析与纹理预测的H.264快速模式选择算法 被引量：1

16

作者 韩雪 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第19期64-66,共3页

论文在对各种模式进行统计分析的基础上,针对SKIP模式,提出了一种将SKIP模式与inter16×16模式的率失真代价进行比较的快速判决算法;针对inter8×8模式,提出了一种基于纹理预测的快速选择算法;针对intra4×4模式,提出了一... 论文在对各种模式进行统计分析的基础上,针对SKIP模式,提出了一种将SKIP模式与inter16×16模式的率失真代价进行比较的快速判决算法;针对inter8×8模式,提出了一种基于纹理预测的快速选择算法;针对intra4×4模式,提出了一种简化算法。最后实验结果显示,相对于JM8.6参考软件,PSNR平均下降0.05dB左右,而编码时间平均下降38%。 展开更多

关键词 H.264 快速模式选择 SKIP快速判决 帧内预测

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一种快速的SVC多模式决策方法

17

作者 陆寄远 胡彬 朝红阳 《电信科学》 北大核心 2010年第7期37-42,共6页

H.264/AVC SVC为了提供一种可伸缩的视频编码解决方案,增加了许多宏块模式的组合,从而导致模式决策的计算量大幅度增加。本文提出了一种面向SVC的快速多模式决策算法,该方法首先利用模式在层间、帧间和空间的相关性,决定当前宏块的起始... H.264/AVC SVC为了提供一种可伸缩的视频编码解决方案,增加了许多宏块模式的组合,从而导致模式决策的计算量大幅度增加。本文提出了一种面向SVC的快速多模式决策算法,该方法首先利用模式在层间、帧间和空间的相关性,决定当前宏块的起始搜索模式,然后利用相邻运动向量的差异性决定是否合并或拆分当前分块进行细化搜索。从测试结果来看,本算法在率失真性能不降低的情况下,令模式决策的运算速度提高了数倍。 展开更多

关键词 视频编码 可伸缩视频编码 H.264 模式决策 模式预测 快速算法

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分级视频编码中宏块相关性快速模式决策

18

作者 杨大伟 Baochun Hou 赵春晖 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第28期24-26,共3页

为降低空时分级视频编码中自适应层间预测模式的计算复杂度,利用增强层中时域宏块相关性的特点,提出一种随时间等级变化的快速模式决策算法。该算法将参考宏块使用过的模式按照其率失真优化代价排序,选择其中代价较小的模式作为当前宏... 为降低空时分级视频编码中自适应层间预测模式的计算复杂度,利用增强层中时域宏块相关性的特点,提出一种随时间等级变化的快速模式决策算法。该算法将参考宏块使用过的模式按照其率失真优化代价排序,选择其中代价较小的模式作为当前宏块的动态备选方案,从而有效地提高编码效率。在JSVM上的实验结果表明,同原有非优化决策算法相比,在PSNR平均降低0.0148dB、比特率增加0.55%的情况下,该优化算法使得平均编码时间减少21.67%。 展开更多

关键词 分级视频编码 自适应层间预测 快速模式决策 宏块相关性

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SHVC中帧内预测快速算法

19

作者 李强 左静 王海宁 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期60-66,共7页

为了降低质量可分级高性能视频编码的复杂度,提出了帧内预测快速算法。首先,利用层间和空间编码单元深度相关性,预测增强层编码单元的深度值范围;然后,在每一编码深度层下,通过Jarque-Bera检验层间预测模式的残差系数是否服从正态分布,... 为了降低质量可分级高性能视频编码的复杂度,提出了帧内预测快速算法。首先,利用层间和空间编码单元深度相关性,预测增强层编码单元的深度值范围;然后,在每一编码深度层下,通过Jarque-Bera检验层间预测模式的残差系数是否服从正态分布,判断层间预测模式是否为最优模式,以便跳过高复杂度的帧内预测;最后,对当前的深度进行假设检验,判断编码单元内残差系数是否呈现显著性差异,以便提前终止深度划分。实验结果表明,与标准可分级高性能视频编码编码器相比,所提出算法在保持整体编码效率的前提下,平均降低了约79%的增强层编码时间。 展开更多

关键词 视频编码 帧内预测 深度划分 模式决策 提前终止

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结合内容特性与纹理类型的HEVC-SCC帧内预测快速算法 被引量：2

20

作者 欧健珊 陈婧 +2 位作者 曾焕强 朱建清 蔡灿辉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第3期382-388,共7页

本文提出了一种结合内容特性与纹理类型的HEVC-SCC帧内预测快速算法。利用自然内容和屏幕内容视频DCT变换后系数能量分布不同的特点,结合当前预测单元(Prediction Unit,PU)梯度信息,将编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)分成自然内容CTU... 本文提出了一种结合内容特性与纹理类型的HEVC-SCC帧内预测快速算法。利用自然内容和屏幕内容视频DCT变换后系数能量分布不同的特点,结合当前预测单元(Prediction Unit,PU)梯度信息,将编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)分成自然内容CTU,简单屏幕内容CTU和复杂屏幕内容CTU。对于自然内容CTU,选择35种传统帧内模式作为候选模式,跳过帧内块复制(Intra Block Copy,IBC)和调色板(Palette mode,PLT)模式;对于简单屏幕内容CTU,选择DC,PLANAR,水平和垂直模式作为候选模式,跳过IBC和PLT模式;对于复杂屏幕内容CTU,选择IBC和PLT模式,跳过其他候选模式。实验结果表明,在全I帧条件下,该算法相较于SCM- 8.3可以节省38.55%的编码时间,大幅度降低了编码复杂度的同时只增加了1.82%的码率。 展开更多

关键词 屏幕内容编码 高效视频编码(HEVC) 帧内预测 模式决策

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