[發明專利]一種HEVC幀內預測模式快速選擇系統及方法

在審

• 申請號: 201810074444.8
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108366256A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張敏;李芙蓉;王海;趙偉;秦紅波;劉巖
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N19/103
• 分類號: H04N19/103;H04N19/593;H04N19/567;H04N19/70
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明提出了一種HEVC幀內預測模式快速選擇系統及方法，用于減小HEVC幀內預測編碼模式選擇的復雜度；系統包括五個模塊，MPM模式確定模塊為當前預測塊確定三個MPM預測模式；模式區域劃分模塊將所有預測方向分為三個區域；模式方向匹配模塊獲取高概率預測模式候選列表；率失真代價計算模塊計算高概率預測模式候選列表中每種模式的RDcost，得到RDcost集合；最優模式選取模塊將RDcost集合降序排序，選取最小RDcost值對應的模式即為最優預測模式，本發明具有編碼效率高和預測精度高的特點，可用于HEVC視頻標準中的幀內預測編碼。

技術領域

本發明屬于數字信號處理技術領域，特別涉及一種HEVC幀內預測模式快速選擇系統及方法，可用于HEVC視頻標準中的幀內預測編碼。

背景技術

HEVC是一種新的視頻壓縮標準，用來以替代H.264/AVC編碼標準，2013年1月26號，HEVC正式成為國際標準。作為新一代視頻編碼標準，HEVC(H.265)仍然屬于預測加變換的混合編碼框架。然而，相對于H.264，H.265在很多方面有了革命性的變化。

在H.265中，將宏塊的大小從H.264的16×16擴展到了64×64，依次對待編碼圖像進行預測編碼、變換編碼和熵編碼。其中預測編碼需要選取出最佳的編碼單元CU，并選取CU中每個預測單元PU的預測模式，PU的預測模式共有35種，包括Planar模式(0模式)、DC模式(1模式)以及33種角度預測模式。

在HEVC預測編碼過程中，先選取編碼單元CU，然后為預測單元PU即當前預測塊選取最優預測模式。傳統的為預測單元PU選取最優預測模式的技術中，MPM模式確定模塊為當前預測塊確定三個能夠成為當前預測塊最優預測模式概率最高的MPM預測模式，預測模式遍歷模塊通過遍歷35種預測模式并計算每種模式的絕對誤差和SATD，以獲取高概率預測模式候選列表，率失真代價計算模塊將高概率預測模式候選列表和三個MPM預測模式進行整合得到最優預測模式列表，并計算最優預測模式列表中每一種模式的率失真代價RDcost，得到代價RDcost集合，然后從代價RDcost集合中選出最小值對應的預測模式，即為當前預測塊的預測模式。

HEVC中每一個編碼單元CU可以劃分為若干種形式的預測單元PU，當每個預測單元PU作為當前預測塊時，若選擇最優預測模式都要逐一遍歷35種預測模式，會導致最優預測模式選取的復雜度很高，大大降低了HEVC的編碼效率。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的缺陷，提供了一種HEVC幀內預測模式快速選擇系統及方法，用于減小HEVC幀內預測編碼模式選擇的復雜度。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種HEVC幀內預測模式快速選擇系統，包括依次連接的MPM模式確定模塊、率失真代價計算模塊和最優模式選取模塊，其中：

所述MPM模式確定模塊，用于為當前預測塊確定三個能夠成為當前預測塊最優預測模式概率最高的MPM預測模式；

所述率失真代價計算模塊，用于獲取最優模式候選集合，并計算該最優模式候選集合中每一種模式的率失真代價RDcost，以獲取代價RDcost集合；

所述最優預測模式選取模塊，用于對代價RDcost集合進行降序排序，并選取最小的代價RDcost，以獲取當前預測塊的最優預測模式；

還包括依次連接的模式區域劃分模塊和模式方向匹配模塊，其中：

所述模式區域劃分模塊，用于按方向對HEVC中的33種角度預測模式進行區域劃分；

所述模式方向匹配模塊，用于利用MPM模式確定模塊得到的當前預測塊左側及上側塊的預測模式，對當前預測塊在模式區域劃分模塊得到的三個區域進行方向匹配，以獲取高概率預測模式候選列表。