[發明專利]幀間模式選擇方法

有效

• 申請號: 201410128908.0
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN104980737B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 李杰明;董火新
• 申請（專利權）人: 揚智科技股份有限公司
• 主分類號: H04N19/109
• 分類號: H04N19/109;H04N19/176;H04N19/139;H04N19/52;H04N19/527
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 胡林嶺

技術領域

本發明是有關于一種視頻編碼技術，且特別是有關于一種幀間模式選擇方法。

背景技術

H.264編碼器中，幀間模式的編碼運算量通常會占據整個編碼器80％以上的運算量。幀間編碼的核心運算部分為運動估計(motion estimation)，其占用最多的邏輯與時鐘資源(clock resource)。一般而言，幀間模式的運動估計包括整像素運動估計(integer pixel motion estimation，IME)和分數像素運動估計(fractional pixel motion estimation，FME)。

在進行整像素運動估計時，首先要計算運動矢量預測值(motion vector prediction，MVP)。而在分數像素運動估計中，對于P幀(P frame)而言，每個宏塊(macro block，MB)要搜索41個運動矢量(motion vector，MV)，而對于B幀(B frame)而言，每個宏塊要搜索82個運動矢量。

在處理B幀的時候，若搜索82個運動矢量，則處理一個宏塊需要1200時鐘周期(cycles)，但是這樣的速度并無法滿足1080p即時編碼的性能要求。另外，通過統計發現，8×8以下子塊劃分的搜索最耗時，大約占據整個分數像素編碼時間的70％。為了提高編碼速度，一般X264編碼器對于B幀不做8×8以下的運動搜索。如此一來，規格上便缺少了8×8以下子塊的編碼，對于細節較多的圖像畫質有較大的損失。

發明內容

本發明提供一種幀間模式選擇方法，利用整像素運動估計的結果，預判斷尺寸小于8×8的劃分，從而減少所需分數像素運動估計的運算時間，同時編碼的圖像質量亦與原來的相近。

本發明的幀間模式選擇方法包括下列步驟(a)～(i)。(a)劃分宏塊以獲得尺寸16×16、16×8及8×16的宏塊分割單元以及尺寸8×8的子宏塊單元。(b)對每一個8×8子宏塊單元進行劃分以獲得8×4、4×8及4×4的第一子宏塊分割單元與8×8的第二子宏塊分割單元。(c)對于上述每一個16×16、16×8及8×16宏塊分割單元以及每一個8×4、4×8及4×4第一子宏塊分割單元和每一個8×8第二子宏塊分割單元，分別執行整像素運動估計。(d)基于上述整像素運動估計的結果，獲得每一個8×8子宏塊單元內的最佳第一子宏塊分割單元。(e)對于每一個8×8子宏塊單元的最佳第一子宏塊分割單元執行分數像素運動估計，獲得每一個每一個子宏塊單元的第一代價。(f)基于上述整像素運動估計的結果，分別對于每一個8×8子宏塊單元劃分而得的8×8第二子宏塊分割單元執行上述分數像素運動估計，以獲得每一個8×8子宏塊單元的第二代價。(g)基于每一個8×8子宏塊單元的第一代價與第二代價，而獲得以8×8子宏塊單元來劃分16×16宏塊的最佳代價。(h)對每一個16×16、16×8及8×16宏塊分割單元執行上述分數像素運動估計，獲得上述尺寸16×16、16×8及8×16分別對應的多個第三代價。(i)自上述最佳代價與上述多個第三代價中選擇最小值。

在本發明的一實施例中，上述步驟(d)還包括：基于上述整像素運動估計的結果，分別計算上述第一子宏塊分割單元為上述尺寸4×8、8×4及4×4的多個整像素代價和SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)；以及選擇上述整像素代價和SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)中的最小值，以上述最小值對應的尺寸作為第一最佳尺寸，并以上述第一最佳尺寸對應的上述第一子宏塊分割單元作為上述最佳第一子宏塊分割單元。在此，以ImeCost_0(4×8)、ImeCost_1(4×8)表示在尺寸為4×8的兩個第一子宏塊分割單元的整像素代價，以ImeCost_0(8×4)、ImeCost_1(8×4)表示尺寸為8×4的兩個第一子宏塊分割單元的整像素代價，以ImeCost_0(4×4)～ImeCost_3(4×4)表示尺寸為4×4的四個第一子宏塊分割單元的整像素代價，則SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)如下所示：

SUM_IME(4×8)＝ImeCost_0(4×8)+ImeCost_1(4×8)；

SUM_IME(8×4)＝ImeCost_0(8×4)+ImeCost_1(8×4)；以及

SUM_IME(4×4)＝ImeCost_0(4×4)+ImeCost_1(4×4)+ImeCost_2(4×4)+ImeCost_3(4×4)。