[發明專利]一種應用于H.264編碼的亮度4×4塊幀內預測模式快速選擇方法

有效

• 申請號: 201110451403.4
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102413334A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 王進祥;劉英哲;付方發
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種幀內預測模式快速選擇方法。

背景技術

由于受到存儲空間和傳輸帶寬的限制，視頻文件在進行存儲和傳輸之前需要進行壓縮編碼。隨時多媒體技術的發展，對于視頻壓縮編碼算法的壓縮效率要求也越來越高。H.264作為一種高性能的視頻編碼技術，由于其優越的視頻壓縮比率，使得該技術在數字視頻通訊領域得到迅速的發展和應用。相比于MPEG-2和MPEG-4技術，H.264技術可以在同等圖像質量下大大縮減傳輸和存儲過程中的數據量，從而減少傳輸帶寬和存儲空間。

H.264通過幀內預測消除視頻序列的幀內冗余，在進行幀內預測時H.264使用相鄰像素預測當前塊的像素，得到預測塊，再對預測塊和當前塊的差值進行編碼。H.264在進行視頻序列的亮度分量預測時，使用4×4塊和16×16塊兩種預測方式，其中4×4塊包含9種預測模式，16×16塊包含4種預測模式。為了提高壓縮效率，H.264在進行幀內預測時，結合率失真優化代價函數，遍歷所有的預測模式，從中選取最優的預測模式。這在提高編碼壓縮效率的同時，也使得編碼的復雜度和運算量大幅度提高，增加了進行編碼所需要的時間，限制了其在實時編碼領域的應用。

發明內容

本發明是為了4×4塊幀內預測模式快速選擇進而提高H.264編碼的編碼效率，從而一種應用于H.264編碼的亮度4×4塊幀內預測模式快速選擇方法。

一種應用于H.264編碼的亮度4×4塊幀內預測模式快速選擇方法，它由以下步驟實現：

步驟一、計算4×4塊幀中9種預測模式的重要值，根據獲得的9種預測模式的重要值生成9種預測模式的直方圖；

步驟二、在步驟一獲得的9種預測模式的直方圖中選取幅值最大的三種預測模式Mx、My和Mz，并將該三種預測模式的幅值標記為hist_Mx、hist_My和hist_Mz；其中hist_Mx大于或等于hist_My；hist_My大于或等于hist_Mz；

步驟三、判斷幅值hist_Mx是否小于預設一號門限值，如果判斷結果是為是，則執行步驟三一；如果判斷結果為否，則執行步驟三二；

步驟三一、則采用H.264中的模式選擇方法遍歷4×4塊幀內所有的預測模式，完成4×4塊幀內預測模式快速選擇；

步驟三二、計算步驟二中選取的三種預測模式的幅值的差值diff1和diff2，并執行步驟四；所述diff1＝hist_Mx-hist_My；diff2＝hist_My-hist_Mz；

步驟四、判斷步驟三二中的差值diff1是否大于預設二號門限值，如果判斷結果為是，則選取預測模式Mx作為候選模式，完成4×4塊幀內預測模式快速選擇；如果判斷結果為否，則執行步驟五；

步驟五、判斷步驟三二中的差值diff2是否大于預設二號門限值，如果判斷結果為是，則選取預測模式Mx和預測模式My作為候選模式，完成4×4塊幀內預測模式快速選擇；如果判斷結果為否，則選取預測模式Mx、預測模式My和預測模式Mz作為候選預測模式，完成4×4塊幀內預測模式快速選擇。

步驟一中計算4×4塊幀中9種預測模式的重要值的方法是：

步驟一一、在4×4塊幀中的每種預測模式中，采用相鄰相素的加權和的方式對每個像素進行預測，獲得每種預測模式的預測值；

步驟一二、在每種預測模式下，將當前像素和其相鄰的預測像素值相加，獲得每種預測模式的加權系數，即：

Sum_M0＝4*A+4*B+4*C+4*D???????????????(2)

Sum_M1＝4*I+4*J+4*K+4*L???????????????(3)

Sum_M2＝2*(A+B+C+D+I+J+K+L)???????????(4)