[發明專利]一種宏塊編碼模式預先判定方法及裝置

有效

• 申請號: 201010122611.5
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102196257A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 姜東;魏旭;梁利平
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明涉及圖象處理領域，具體而言，本發明涉及一種宏塊編碼模式預先判定方法及裝置。

背景技術

隨著通信和多媒體技術的迅速發展，人們對視頻圖象的處理和傳輸也提出了更高的要求。H.264/AVC標準是由ISO/IEC(InternationalOrganization?for?Standardization，國際標準化組織/International?EngineeringConsortium，國際電子技術委員會)的MPEG(Moving?Pictures?ExpertsGroup，動態圖象專家組)和ITU-T(International?TelegraphUnion-Telecommunication?Standardization?Sector，國際電信聯盟遠程通信標準化組)聯合成立的JVT(Joint?Video?Team，聯合視頻專家組)制定的新一代數字視頻壓縮標準。H.264/AVC標準中采用很多新的技術，包括可變宏塊大小分割、多參考幀、1/4象素精度運動估計、幀內預測、環形濾波等，大大提高了編碼性能。

由于視頻幀之間存在時域相關性，大量的編碼塊通過幀間運動估計后可以搜索到匹配程度很高的參考塊，使得殘差塊為零或者近似為零，此時只要在碼流中記錄MV(Motion?Vector，運動向量)和編碼模式信息即可，不需要記錄殘差信息。因此，為了提高編碼性能，H.264/AVC標準預測幀編碼中采用Skip模式來對上述模塊進行編碼。宏塊編碼滿足Skip模式的條件為：(1)編碼塊尺寸為Inter?16×16；(2)運動向量為MVP(MotionVector?Prediction，預測運動向量)；(3)殘差數據經過變換、量化后的系數全為零或者近似全為零。因此，H.264/AVC標準中預測幀編碼模式通常可以包含有Inter?16×16、Inter?16×8、Inter?8×16、Inter?8×8、Inter?8×4、Inter?4×8、Inter?4×4、Skip等多種模式。

目前，在對視頻圖象進行編碼之前，需要對編碼模式進行依次搜索，以選擇最優模式。具體而言，在H.264/AVC標準下的參考軟件JM中首先將圖象劃分成大小為16×16的宏塊，然后再對于同一宏塊采用不同的模式進行預編碼，計算各種模式下的待編碼宏塊和預測宏塊之間的SAD(Sumof?Absolute?Difference，絕對誤差和)和MV，對SAD和MV等信息進行熵編碼得到各種模式的R-D(Rate-Distortion，率失真)開銷，最后選取R-D開銷最小的編碼模式作為該宏塊的最終編碼模式。也就是說，需要依次對各種編碼模式進行遍歷搜索后才能從中選取最優的編碼模式。由于對每種模式進行一次搜索都需要耗費相當大的計算量，因此模式選擇過程所耗費的計算量非常大，計算復雜度非常高。

但是，從大量的實驗結果統計來看，視頻序列中平均有超過40％的宏塊最終選擇Skip編碼模式，某些運動不大、紋理簡單的序列如Mother、Container等選擇Skip模式和Inter?16×16模式的比例甚至可以高達80％。因此，在每個宏塊編碼前都對各種編碼模式進行依次搜索必然會極大地浪費計算資源，尤其對于功耗和計算能力都十分有限的移動終端而言，這種資源的浪費將極大地影響移動多媒體處理終端的正常工作性能。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種計算復雜度低的宏塊編碼模式預先判定方法和裝置。

為了達到上述目的，本發明一方面提出了一種宏塊編碼模式預先判定方法，包括以下步驟：計算視頻圖象中每個宏塊內每個象素的亮度值F(x_i，y_i)；根據F(x_i，y_i)計算每個宏塊的水平方向方差Variance_hor、垂直方向方差Variance_ver；根據每個宏塊的Variance_hor、Variance_ver以及判定規則預先判定該宏塊適合的編碼模式。

本發明另一方面還提出了一種宏塊編碼模式預先判定裝置，包括象素亮度值計算模塊、方差計算模塊和判定模塊，其中，亮度值計算模塊用于計算視頻圖象中每個宏塊內每個象素的亮度值F(x_i，y_i)；方差計算模塊用于根據F(x_i，y_i)計算每個宏塊的水平方向方差Variance_hor、垂直方向方差Variance_ver；判定模塊用于根據每個宏塊的Variance_hor、Variance_ver以及判定規則預先判定該宏塊適合的編碼模式。