[發明專利]一種快速幀內模式選擇方法

有效

• 申請號: 200810301864.1
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101287125A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 毛夏飛;魯國寧
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32;H04N7/50
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及視頻編碼技術，具體涉及一種H.264的幀內模式選擇方法。

背景技術

H.264是由聯合視頻工作組(Joint?Video?Team，JVT)制定的。它是一個面向未來IP和無線環境下的視頻壓縮標準，其在視頻壓縮效率方面比目前所有的視頻壓縮標準都有顯著的提高。H.264用了傳統的基于宏塊和運動補償的方案，繼續沿用了以前編碼標準中的優秀技術。同時它還提供了一系列新型開發編碼工具，包括多模式的幀內預測、FMO(靈活模塊次序)、1/4像素精度的運動估計和運動補償等。H.264編碼標準中，為了提高幀內幀編碼的效率而引入了幀內預測算法，充分的利用了幀內相鄰宏塊間的信息相關性，只對預測值與實際值的插值進行編碼。但是，幀內預測算法具有極高的算法復雜度，正是由于這種計算的高復雜度是它的編碼速度變得比較緩慢，在通常情況下還不能滿足實際應用的需求。所以在不改變H.264標準碼流結構和維持原有碼率的情況下，找到簡單可行的算法代替原有的復雜算法，提高其編碼速度就成為當前的研究熱點。目前常見的方法有：全遍歷算法、sobel算子法等。全遍歷算法遍歷所有可用的預測模式，得到最優的預測模式。這種方法能得到最優的預測模式，但是引入的高復雜度的計算量使得很難滿足實際應用的需要。sobel算子法在JVT會議記錄文檔JVT-G013.doc中給出。它的實現方法是將當前4x4塊的像素采用sobel算子，計算出方向矢量，使之與各種預測模式的預測方向相比較，方向最相近的預測模式為最優模式。但是實際仿真后的效果較差，信噪比下降較多，同時在編碼速度上并沒有很大提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種在保證信噪比的情況下，較大幅度的提升編碼速度的幀內模式選擇方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種快速幀內模式選擇方法，包括以下步驟：

a、判斷MPM模式的失真值是否小于等于第一閾值T1；若是，當前塊的最優預測模式為MPM模式；如否，進入步驟b；

b、計算豎直模式、水平模式、DC模式的失真值，判斷這三種模式中是否有一個失真值小于等于第二閾值T2；如是，采用該模式為當前塊的最優預測模式；如否，進入步驟c；

c、判斷豎直模式的失真值是否小于水平模式的失真值；若是，進入步驟d；若否進入步驟e；

d、計算右垂直模式與左垂直模式的失真值，并判斷右垂直模式的失真值是否小于左垂直模式的失真值；若是，再計算下右對角線模式的失真值，將右垂直模式與下右對角線模式中失真值較小的模式作為當前塊的最優預測模式；若否，再計算下左對角線模式的失真值，將左垂直模式與下左對角線模式中失真值較小的模式作為當前塊的最優預測模式；

e、計算下水平模式與上水平模式的失真值，并判斷下水平模式的失真值是否小于上水平模式的失真值；若是，再計算下右對角線模式的失真值，將下水平模式與下右對角線模式中失真值較小的模式作為當前塊的最優預測模式；若否，再計算下左對角線模式的失真值，將上水平模式與下左對角線模式中失真值較小的模式作為當前塊的最優預測模式。

第一閾值T1＝totalT1/totalT1Num；其中，totalT1為最優預測模式采用了豎直模式、水平模式或DC模式的塊的失真值總和；totalT1Num為最優預測模式采用了豎直模式、水平模式或DC模式的塊的個數。第二閾值T2＝totalT2/totalT2Num；其中，totalT2：每個編碼塊的最優預測模式的失真值總和；totalT2Num為編碼過程中塊的個數。

本發明的有益效果是，充分考慮了預測模式的方向性，同時閾值的選取也滿足各種模式的失真值分布特點，能很好的控制模式選擇過程。與全遍歷算法相比在信噪比幾乎沒有降低的情況下，較大幅度的提升了編碼速度。

具體實施方式

采用JM(測試模型)對ITU(國際電報聯盟)提供的常用測試源編碼后發現，幀內編碼最終采用MPM模式的情況較多，占了60％～92％左右。視頻源越平滑，采用MPM為最優模式的情況更多。MPM是指最可能采用的模式，它是根據當前4x4快左邊和上邊的兩個塊采用的實際預測模式，通過計算得到的。如果最終采用這種模式，那么在編碼的時候可以用更小的數據量來表示。下述預測模式0-8，每個數字指定的是一種特定的預測模式，在ITU標準文檔中(http://www.itu.int/rec/T-REC-H.264/en)說明如下。

模式0：Intra_4x4_Vertical(豎直)

模式1：Intra_4x4_Horizontal(水平)

模式2：Intra_4x4_DC