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殷海兵 著 / 电子工业出版社 / 2015-01 / 平装
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高端图像与视频新技术丛书:数字视频编码算法优化理论、方法和芯片实现
数字视频是数字媒体应用中最重要的媒体形式,受高清、多视等应用需求驱动,视频编码算法优化仍是学术界研究的热点,设计高性能视频编码器对于促进AVS2和HEVC等视频压缩标准产业化进程有重要意义。
《高端图像与视频新技术丛书:数字视频编码算法优化理论、方法和芯片实现》首先分析视频编码算法理论研究、H.264/AVC视频编码芯片结构设计和应用的现状,并基于此分析视频编码算法优化、芯片结构设计面临的主要问题和挑战。《高端图像与视频新技术丛书:数字视频编码算法优化理论、方法和芯片实现》从视频编码算法优化理论、方法和芯片实现三个层面展开论述,包括多模块算法特点、多目标优化模型以及视频编码算法多模块联合优化设计方法。在多模块、多目标性能联合优化方法指导下,对关键算法可定制模块,包括码率控制、运动估计、模式选择、视频预处理等,依次展开分析,给出优化设计的算法方案和系统硬件架构,最后给出基于FPGA实现的完整编码器设计方案。
殷海兵,现为中国计量学院信息工程学院副教授、IEEE会员、中国电子学会高级会员、中国计算机学会会员、浙江省计算机学会会员、浙江省信号处理学会会员、杭州市科技局评审专家,是浙江省151人才工程第三层次人员,曾获2009年度浙江省高校科研成果2等奖(第一)。
第1章绪论1.1数字媒体应用1.2数字媒体产业1.3数字视频编解码技术和标准1.4数字视频编码算法优化1.4.1提高性能的编码新算法1.4.2特定标准码流语法结构受限的算法优化1.5本书的结构参考文献第2章数字视频编码原理2.1视频编码方法概述2.2基于分块预测变换混合编码方案2.3预测编码2.3.1预测差分编码原理2.3.2预测方法2.3.3运动补偿预测2.3.4帧内预测2.4变换编码2.4.1图像正交变换2.4.2变换编码系统框架2.5量化2.6熵编码2.7基于分块运动预测混合编码方案2.8主流视频编码标准参考文献第3章率失真理论和视频编码率失真优化3.1率失真理论3.2DCT系数分布模型3.2.1几种典型DCT分布3.2.2几种分布模型的比较3.2.3分段截断DCT分布模型3.3典型率失真函数模型3.4率-量化模型分析和比较3.5失真-量化模型3.5.1典型D-Q模型3.5.2D-Q模型分析与比较3.6率失真优化在视频编码中的应用参考文献第4章数字视频编码器设计和优化4.1视频编码器优化的必要性4.2视频编码器典型实现平台4.3视频编码算法和架构优化4.4基于视觉感知编码4.5视频编码算法多目标性能优化4.6视频编码算法多模块关联优化参考文献第5章高清编码器硬件架构综述5.1编码器IP核和ASIC芯片5.1.1编码器架构5.1.2H.264编码架构产业化情况5.1.3学术界H.264/AVC编码架构5.1.4典型H.264/AVC编码器架构5.2系统架构设计挑战5.2.1架构设计挑战5.2.2多目标性能优化5.3应对挑战的典型解决方案5.4架构设计和模块分析5.4.1分级系统架构模型5.4.2SoC系统架构5.4.3存储架构5.4.4互连架构参考文献第6章多目标性能优化6.1FPGA/ASIC平台多目标性能参数6.2多目标性能参数度量6.3基于多边形面积度量的性能评价模型6.4基于功效系数法的性能评价模型6.5基于单位复杂度效率的性能评价模型6.5.1芯片流水实现资源消耗度量及模型6.5.2流水算法率-失真资源消耗代价模型6.6多目标性能约束下的算法优化方法参考文献第7章多模块联合优化及算法流水化映射7.1视频编码算法优化关键模块7.2多模块之间关联及算法优化7.3基于耦合关联度的多模块优化方法7.4流水化算法框架和算法流水化映射7.4.1多模块联合优化算法框架7.4.2算法流水化映射7.5流水化算法验证平台搭建7.6基于编码参数离散取值选择的多目标性能优化方法参考文献第8章运动估计算法和硬件架构8.1块匹配运动估计算法8.1.1整像素块匹配运动估计8.1.2运动向量预测和编码8.1.3新的运动预测技术8.2运动估计算法优化8.2.1快速搜索算法8.2.2匹配准则8.3运动估计面临主要挑战及多目标约束8.3.1挑战8.3.2多目标性能优化8.4支持多种分割模式的分像素运动估计算法8.5整像素、分像素运动估计结构综述8.5.1整像素运动估计架构8.5.2IME中的分层数据复用分析8.5.3分像素运动估计架构8.5.4FME架构中并行数据复用分析8.6高清视频运动估计算法设计考虑8.6.1多分辨率运动估计算法8.6.2数据组织和管理8.7适合高清大窗口的整像素分层运动估计算法8.7.1多分辨率运动估计中的像素组织8.7.2分层运动估计算法8.7.3智能多中心运动向量选择8.8整像素、分像素运动估计协同设计8.9算法实验结果8.9.1局部小窗口大小和性能损失8.9.2运动估计算法性能参考文献第9章模式选择算法与硬件架构9.1模式选择面临的主要挑战9.2模式选择优化关键技术9.3模式选择算法和硬件结构综述9.3.1算法9.3.2结构9.4率失真优化模式选择算法9.4.1率失真优化关闭模式预选9.4.2部分模式率失真优化模式选择9.4.3算法性能9.5基于视觉感知的模式选择9.5.1psy-rdo算法9.5.2psy-trellis量化算法9.6适合硬件实现的率失真优化量化9.6.1SDQ算法概述9.6.2SDQ网格搜索9.6.3硬件实现挑战9.6.4硬件友好的率失真优化量化预选9.6.5动态网格图结构9.6.6数据依赖免疫的预判决算法9.6.7完整算法9.6.8实验结果参考文献第10章码率控制算法与硬件架构10.1码率控制概述10.2码率控制多模块约束10.3码率控制多目标性能约束10.4码率控制优化关键技术10.5基于视频特性的码率控制整体算法10.5.1感知模糊复杂度10.5.2ratefactor参数调整10.5.3算法优化作用机理分析10.6基于视觉感知的宏块级MBTree算法10.6.1Lookahead滑动窗分析10.6.2参考传递代价度量10.6.3传递代价对量化参数偏移影响分析10.7空域自适应的VAQ量化控制算法10.8实验结果10.9分析讨论和展望10.9.1多模块联合优化10.9.2拉格朗日系数选择参考文献第11章AVS高清视频编码器硬件架构设计11.1概述11.2视频编码芯片实现方案11.2.1整体结构和模块分割11.2.2AVS视频编码模块结构11.3宏块流水线结构11.3.1已有流水线结构分析11.3.2率失真优化模式选择对宏块流水线的影响11.3.3支持率失真优化模式选择的四级流水线结构11.4大窗口整像素运动估计硬件结构11.4.1整像素运动估计算法和结构分析11.4.2高清编码器运动估计算法设计考虑11.4.3硬件资源高度复用的整像素运动结构11.4.4资源消耗和性能分析11.5率失真优化模式选择硬件结构11.5.1高清编码器模式选择硬件架构11.5.2高清编码器模式选择系统结构11.5.3内部块级流水线结构分析11.5.4资源消耗和性能分析11.6整体结构和VLSI实现11.6.1行为级功能验证策略11.6.2资源消耗和性能分析11.7结果及讨论参考文献第12章算法确定模块硬件架构综述12.1熵编码架构12.1.1算法分析12.1.2架构12.2去块效应滤波架构12.2.1算法分析12.2.2架构12.3MVP算法和结构参考文献第13章展望13.1复杂度度量与性能评估模型13.2算法和架构的优化13.3HEVC编码器算法和架构设计13.3.1HEVC标准新的编码工具13.3.2HEVC编码复杂度与难点分析13.3.3HEVC编码器架构设计思路参考文献
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开播时间:09月02日 10:30