A Fast HEVC Inter CU Selection Method Based on Pyramid Motion Divergence

《HEVC标准介绍、HEVC帧间预测论文笔记》系列博客,目录见:http://www.cnblogs.com/DwyaneTalk/p/5711333.html

IEEE TRANSACTIONS ON MULTIMEDIA, VOL. 16, NO. 2, FEBRUARY 2014

以PMD作为特征,利用kNN决策判断是否进行CU块划分。

核心公式:

分析:(1)中计算R-D的SSD是原始图像与重建图像差值平方和

但是为了节约时间,一般采用原始图像与预测图像的差值平方和来判断,如下:

     (2)

X为一个CU块,x为X中一个点,m是预测得到的每个像素点的运动矢量(有专门的算法),t和t-1表示帧号(假设t帧参考t-1帧)。在不考虑光照因素,设每个像素点实际运动矢量为mx,那么

     (3)

      (4)

公式(4)是将率失真优化理论上归到同一帧处理,由于图像符合一阶马科夫过程,所以对于一幅图像:(一阶马科夫系数p为两点的欧氏距离)

       (5)

         (6)

简化模型后,(6)式中一阶马科夫系数满足

                    (7)

然后可以进行如下推理:

        (8)

                     (9)

进行一阶泰勒展开:得到(10)

         (10)

     (11)

最终就是为了得到R-D值和距离平方正相关。下图进一步通过实验,验证了CU块内所有点MV的方差和该CU块的Cost的正相关性

    (12)

然后如上图和公式12就是计算一个CU的特征,左边为当前CU,右边是分成4个子CU,mx是像素级的运动矢量

           

然后上图验证了A 、B两个CU的PA和PB之间相似度和A、B的CU是否划分相同的概率,表名通过判断PA和PB像素来决定CU是否划分的可行性。其中PA和PB相似度ndist如下:

    (13)

kNN决策就是从已编码的CU块中,找到k个和当前块PMD最想的,然后用下面策略进行决策:

       (14)

进行kNN判断相似度时,除了(13)外,还可以用下面(15)

(15)

Lu是k个最近邻CU中决策为unsplit的个数,Ls是k个最近邻CU中决策为split的个数。Unsure表示按照正常的CU划分策略进行决策。

算法流程:

         实际算法流程如下:

首先对图像进行下采样(为了减少Optical Flow Estimation的时间,选择x/4,y/4是为了保证每个TU块中有一个像素参与);

然后通过Optical Flow Estimation算法,得到每个下采样之后的像素点的MV;

对每个CU块,计算PMD特征

根据kNN准则,预测是否spliting。

说明:

Previous Coded CU是一个FIFO队列,存储已经编码的CU块的PMD特征和最终的CU是否划分的判决,kNN决策时,根据FIFO队列和当前块PMD特征最近的k个,如果全是spliting,则当前块split;如果全是not-spliting,则当前块not-spliting。

实验结果:

环境:HM9.0,kNN的k=5,FIFO队列大小300。表格显示了时间、码率和质量的变化。最后一列是下采样优化的Flow Estimation花费时间所占总体时间的比例。下图不同点表示不同的k值对码率、时间的影响。

【HEVC帧间预测论文】P1.6 A Fast HEVC Inter CU Selection Method Based on Pyramid Motion Divergence的更多相关文章

  1. 【HEVC帧间预测论文】P1.9 Coding Tree Depth Estimation for Complexity Reduction of HEVC

    Coding Tree Depth Estimation for Complexity Reduction of HEVC <HEVC标准介绍.HEVC帧间预测论文笔记>系列博客,目录见: ...

  2. 【HEVC帧间预测论文】P1.8 Complexity Control of High Efficiency Video Encoders for Power-Constrained Devices

    参考:Complexity Control of High Efficiency Video Encoders for Power-Constrained Devices <HEVC标准介绍.H ...

  3. 【HEVC帧间预测论文】P1.7 Content Based Hierarchical Fast Coding Unit Decision Algorithm

    Content Based Hierarchical Fast Coding Unit Decision Algorithm For HEVC <HEVC标准介绍.HEVC帧间预测论文笔记> ...

  4. 【HEVC帧间预测论文】P1.5 Fast Coding Unit Size Selection for HEVC based on Bayesian Decision Rule

    Fast Coding Unit Size Selection for HEVC based on Bayesian Decision Rule <HEVC标准介绍.HEVC帧间预测论文笔记&g ...

  5. 【HEVC帧间预测论文】P1.4 Motion Vectors Merging: Low Complexity Prediction Unit Decision

    Motion Vectors Merging: Low Complexity Prediction Unit Decision Heuristic for the inter-Prediction o ...

  6. 【HEVC帧间预测论文】P1.3 Fast Inter-Frame Prediction Algorithm of HEVC Based on Graphic Information

    基于图形信息的HEVC帧间预测快速算法/Fast Inter-Frame Prediction Algorithm of HEVC Based on Graphic Information <H ...

  7. 【HEVC帧间预测论文】P1.2 An Efficient Inter Mode Decision Approach for H.264 Video Codin

    参考:An Efficient Inter Mode Decision Approach for H.264 Video Coding <HEVC标准介绍.HEVC帧间预测论文笔记>系列博 ...

  8. 【HEVC帧间预测论文】P1.1 基于运动特征的HEVC快速帧间预测算法

    基于运动特征的 HEVC 快速帧间预测算法/Fast Inter-Frame Prediction Algorithm for HEVC Based on Motion Features <HE ...

  9. H.264学习笔记3——帧间预测

    帧间预测主要包括运动估计(运动搜索方法.运动估计准则.亚像素插值和运动矢量估计)和运动补偿. 对于H.264,是对16x16的亮度块和8x8的色度块进行帧间预测编码. A.树状结构分块 H.264的宏 ...

随机推荐

  1. fullcalendar小结

    最近做的项目需要一个日程插件,在网上找了一些插件觉的fullcalendar 比较好用,总结一下以备后用. 效果图如下: var calendar = null; function ShowCalen ...

  2. 一步一步学Silverlight 2系列(31):图形图像综合实例—实现水中倒影效果

    概述 Silverlight 2 Beta 1版本发布了,无论从Runtime还是Tools都给我们带来了很多的惊喜,如支持框架语言Visual Basic, Visual C#, IronRuby, ...

  3. Laravel 5.4 中的异常处理器和HTTP异常处理实例教程

    错误和异常是处理程序开发中不可回避的议题,在本地开发中我们往往希望能捕获程序抛出的异常并将其显示打印出来,以便直观的知道程序在哪里出了问题并予以解决,而在线上环境我们不希望将程序错误或异常显示在浏览器 ...

  4. qq截图原理

    屏幕截图实现的大体思想是:发起截图时,将当前窗口的图像保存到内存中,然后弹出一个置顶的全屏窗口,将保存的桌面图片绘制到这个全屏窗口上:初始时绘制的是灰化的桌面图像,选择截图区域后,则将选中的区域绘制成 ...

  5. Git分布式版本控制工具

    一.安装Git  1.下载Windows版的Git:msysgit:官方下载地址:http://msysgit.github.io,安装选定要安装的目录(路径杜绝中文),剩下的按照默认安装即可,参考: ...

  6. 010-- 开发脚本自动部署nginx_web和nfs及监控内存

    1.编写脚本自动部署反向代理.web.nfs: #!/bin/bash #检测安装nginx function detection_nginx(){ if [ -f /etc/nginx/nginx. ...

  7. android:ellipsize省略文字用法(转载)

    转自:http://zhangkun716717-126-com.iteye.com/blog/864989 TextView及其子类,当字符内容太长显示不下时可以省略号代替未显示的字符:省略号可以在 ...

  8. 洛谷 - P1309 - 瑞士轮 - 归并排序

    https://www.luogu.org/problemnew/show/P1309 一开始写的直接快排没想到真的TLE了. 想到每次比赛每个人前移的量不会很多,但是不知从哪里开始优化. 搜索一下原 ...

  9. 如何访问google?

    1:浏览器打开 uzer.me 网站(建议:火狐,不行就谷歌) 2:点击注册,注册一个账号 3:登录账号,进入如下界面,选择火狐浏览器 4:这样就可以进行国外的网站访问了

  10. SAE部署Python-让云端自动运行Python代码

    之前写过模拟登录新浪微博的帖子,然而我并没有去爬过微博的数据,觉得有点浪费,于是就想写一个代码来发微博.写完之后觉得如果能自动发微博就好了,但是我又不可能24小时开始(晚上12点后还会断网),也没有v ...