專利名稱：一種獲得最優(yōu)預(yù)測模式的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種獲得最優(yōu)預(yù)測模式的方法及裝置。
背景技術(shù)：
H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)是由國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的視頻編碼專家組(Video Coding Experts Group, VCEG)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(IS0/1EC)運(yùn)動圖像專家組(MPEG，Moving Picture Experts Group)共同組成的聯(lián)合視頻編碼組(JVT，Joint Video Team)所開發(fā)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。H.沈4/AVC采用了一系列先進(jìn)的技術(shù)，獲得了優(yōu)秀的壓縮性能，在相同的重建圖像質(zhì)量下，能夠比H. 263節(jié)約50%左右的碼率，可獲得更好的壓縮效果，代表了視頻編碼技術(shù)的最新研究成果。H.沈4/AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)中，為了提高幀內(nèi)編碼的效率而引進(jìn)了幀內(nèi)預(yù)測編碼。幀內(nèi)預(yù)測是消除空間冗余的關(guān)鍵技木，充分利用幀內(nèi)相鄰宏塊間的信息相關(guān)性，只對預(yù)測值與實(shí)際值的差值進(jìn)行編碼，只用很少的比特就可以表示該宏塊的信息。H. 264/AVC分別對亮度分量和色度分量進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。亮度分量幀內(nèi)預(yù)測包含兩種預(yù)測模式基于4X4像素塊(Intra_4X4)和基于16X16像素塊antra_16X16)的幀內(nèi)預(yù)測。對色度分量進(jìn)行預(yù)測只有ー種預(yù)測選項(xiàng)8X8塊的幀內(nèi)預(yù)測。每種預(yù)測模式設(shè)定了不同方向的預(yù)測選項(xiàng)(prediction mode)以盡可能地對應(yīng)不同紋理特性的圖像子塊。其中，基于4X4亮度塊的預(yù)測更適合于具有豐富細(xì)節(jié)的部分；而基于16X16亮度塊即宏塊的預(yù)測則適合于圖像的平坦區(qū)域。下面對幀內(nèi)預(yù)測模式做ー簡介。通常，對于16X 16的亮度宏塊，H. 264將其分成16個(gè)4X4的子塊，每個(gè)子塊利用其相鄰的上面和左面已經(jīng)編碼并重建的像素進(jìn)行預(yù)測。參見

圖1，其是基于4X4的相鄰像素值的示意圖，圖中a，b，... ρ為當(dāng)前要編碼的子塊像素，通過相鄰的A，B，... L像素值進(jìn)行預(yù)測。htra_4X4共有9種預(yù)測模式，每種預(yù)測模式所對應(yīng)的方向如表1所示表 權(quán)利要求
1.一種獲得最優(yōu)預(yù)測模式的方法，其特征在干，包括獲取待編碼圖像，將所述圖像劃分為nXn塊，求取每個(gè)nXn塊的邊緣強(qiáng)度； 根據(jù)所述求取的邊緣強(qiáng)度，確定所述ηΧη塊候選預(yù)測模式； 根據(jù)所述nXn塊的左邊塊和上邊塊獲得所述nXn塊的最可能預(yù)測模式； 根據(jù)所述候選預(yù)測模式以及最可能預(yù)測模式，利用率失真優(yōu)化代價(jià)函數(shù)求取最優(yōu)預(yù)測牛吳式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，當(dāng)對所述圖像進(jìn)行亮度分量計(jì)算時(shí)，所述 η X η塊為4 X 4塊或16 X 16塊；所述方法還包括當(dāng)應(yīng)用4X4塊和16X16塊分別計(jì)算出兩個(gè)最優(yōu)預(yù)測模式吋，取代價(jià)函數(shù)值最小的最優(yōu)預(yù)測模式作為亮度分量的最優(yōu)預(yù)測模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，當(dāng)對所述圖像進(jìn)行色度分量計(jì)算時(shí)，所述 nXn 土夬為8X8 土夬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在干，所述求取每個(gè)nXn塊的邊緣強(qiáng)度的步驟包括將所述nXn塊再劃分為2X2子塊；令PO為所述再劃分的2X2子塊左上角子塊的像素平均值，Pl為所述再劃分的2X2 子塊右上角子塊的像素平均值、Ρ2為所述再劃分的2X2子塊左下角子塊的像素平均值、Ρ3 為所述再劃分的2X2子塊右下角子塊的像素平均值，Ρ4為所述再劃分的2X2子塊的中間子塊的像素平均值，則所述nXn塊的邊緣強(qiáng)度為 d°° = P1-P0KlP3-P2 d9°。= IP2-PqMP3-P1I d45。= IP4-P11+ IP2-Pj 權(quán) d°° = P1-P0KlP3-P2 d9°。= IP2-PQMP3-P1I d45。= IP4-P11+ IP2-Pj cT。= |p4-p01+ IP3-P4dnd= (IP0-P41+ IPi-P41+ IP2-P41+ IP3-P4I) >> 1其中，d°°，cT，d45°，d135°，dnd分別代表0°邊緣、90°邊緣、45°邊緣、135°邊緣和無 方向邊緣的邊緣強(qiáng)度值。其中，d°°，cT，d45°，d135°，dnd分別代表0°邊緣、90°邊緣、45°邊緣、135°邊緣和無方向邊緣的邊緣強(qiáng)度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干，根據(jù)所述求取的邊緣強(qiáng)度，確定所述ηXη 塊候選預(yù)測模式的步驟包括預(yù)先設(shè)定候選模式選擇列表，該列表中包括グ，cT，d45。，d135。，dnd分別對應(yīng)的候選預(yù)測模式；獲取所述,，d90。，d45。，d135。，dnd中值最小的作為所述nXn塊的主要方向邊緣強(qiáng)度， 根據(jù)所述候選模式選擇列表，將所述主要方向邊緣強(qiáng)度所對應(yīng)的候選預(yù)測模式確定為所述 nXn塊候選預(yù)測模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，根據(jù)所述nXn塊的左邊塊和上邊塊獲得所述nXn塊的最可能預(yù)測模式的步驟包括預(yù)先設(shè)定每種預(yù)測模式對應(yīng)的模式編號；其中，所述模式編號從0開始； 獲取所述nXn塊的左邊相鄰塊和上邊相鄰塊的最佳預(yù)測模式所對應(yīng)的編號； 選擇編號值較小的預(yù)測模式作為所述nXn塊的最可能預(yù)測模式； 其中，如果所述η X η塊的左邊相鄰塊或上邊相鄰塊不可用，則確定所述η X η塊的最可能預(yù)測模式為直流預(yù)測模式。
7.一種獲得最優(yōu)預(yù)測模式的裝置，其特征在干，包括邊緣強(qiáng)度計(jì)算模塊，用于獲取待編碼圖像，將所述圖像劃分為nXn塊，求取每個(gè)nXn 塊的邊緣強(qiáng)度；候選預(yù)測模式確定模塊，用于根據(jù)所述求取的邊緣強(qiáng)度，確定所述nXn塊候選預(yù)測模式；最可能預(yù)測模式確定模塊，用于根據(jù)所述nXn塊的左邊塊和上邊塊獲得所述nXn塊的最可能預(yù)測模式；最優(yōu)預(yù)測模式確定模塊，用于根據(jù)所述候選預(yù)測模式以及最可能預(yù)測模式，利用率失真優(yōu)化代價(jià)函數(shù)求取最優(yōu)預(yù)測模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在干，當(dāng)對所述圖像進(jìn)行亮度分量計(jì)算時(shí)，所述 nXn塊為4X4塊或16X 16塊；所述裝置還包括亮度分量最優(yōu)預(yù)測模式選擇模塊，用于當(dāng)應(yīng)用4X4塊和16X16塊分別計(jì)算出兩個(gè)最優(yōu)預(yù)測模式吋，取代價(jià)函數(shù)值最小的最優(yōu)預(yù)測模式作為亮度分量的最優(yōu)預(yù)測模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在干，當(dāng)對所述圖像進(jìn)行色度分量計(jì)算時(shí)，所述 nXn 土夬為8X8 土夬。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一所述的裝置，其特征在干，所述邊緣強(qiáng)度計(jì)算模塊包括 圖像獲取劃分子模塊，用于獲取待編碼圖像，將所述圖像劃分為nXn塊；邊緣強(qiáng)度值計(jì)算子模塊，用于將所述nXn塊再劃分為2X2子塊；令PO為所述再劃分的2X2子塊左上角子塊的像素平均值，Pl為所述再劃分的2X2子塊右上角子塊的像素平均值、Ρ2為所述再劃分的2X2子塊左下角子塊的像素平均值、Ρ3為所述再劃分的2X2子塊右下角子塊的像素平均值，Ρ4為所述再劃分的2X2子塊的中間子塊的像素平均值，則所述nXn塊的邊緣強(qiáng)度為 d°° = P1-P0KlP3-P2 d9°。= IP2-PqMP3-P1I d45。= IP4-P11+ IP2-Pj cT。= |p4-p01+ IP3-P4dnd= (IP0-P41+ IPi-P41+ IP2-P41+ IP3-P4D >> 1其中，d°°，cT，d45°，d135°，dnd分別代表0°邊緣、90°邊緣、45°邊緣、135°邊緣和無方向邊緣的邊緣強(qiáng)度值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在干，所述候選預(yù)測模式確定模塊包括列表設(shè)定子模塊，用于預(yù)先設(shè)定候選模式選擇列表，該列表中包括cT，d9(r，d4"， d135。，dnd分別對應(yīng)的候選預(yù)測模式；候選預(yù)測模式選擇子模塊，用于獲取所述cT，cT，d45。，d135。，dnd中值最小的作為所述nXn塊的主要方向邊緣強(qiáng)度，根據(jù)所述候選模式選擇列表，將所述主要方向邊緣強(qiáng)度所對應(yīng)的候選預(yù)測模式確定為所述nXn塊候選預(yù)測模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在干，所述最可能預(yù)測模式確定模塊包括 模式編號設(shè)定子模塊，用于預(yù)先設(shè)定每種預(yù)測模式對應(yīng)的模式編號；其中，所述模式編號從0開始；確定子模塊，用于獲取所述nXn塊的左邊相鄰塊和上邊相鄰塊的最佳預(yù)測模式所對應(yīng)的編號；選擇子模塊，用于選擇編號值較小的預(yù)測模式作為所述nXn塊的最可能預(yù)測模式； 其中，如果所述η X η塊的左邊相鄰塊或上邊相鄰塊不可用，則確定所述η X η塊的最可能預(yù)測模式為直流預(yù)測模式。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種獲得最優(yōu)預(yù)測模式的方法及裝置，所述包括獲取待編碼圖像，將所述圖像劃分為n×n塊，求取每個(gè)n×n塊的邊緣強(qiáng)度；根據(jù)所述求取的邊緣強(qiáng)度，確定所述n×n塊候選預(yù)測模式；根據(jù)所述n×n塊的左邊塊和上邊塊獲得所述n×n塊的最可能預(yù)測模式；根據(jù)所述候選預(yù)測模式以及最可能預(yù)測模式，利用率失真優(yōu)化代價(jià)函數(shù)求取最優(yōu)預(yù)測模式。應(yīng)用本發(fā)明，通過減少候選模式實(shí)現(xiàn)降低計(jì)算復(fù)雜度，快速的獲取了最優(yōu)預(yù)測模式。再有，本發(fā)明實(shí)施例所采用的計(jì)算邊緣強(qiáng)度的算法規(guī)則非常簡單，進(jìn)一步降低了計(jì)算的復(fù)雜度，提高了獲取最優(yōu)預(yù)測模式的速度，對用大規(guī)模集成電路(VLSI)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)H.264編碼器非常有利。
文檔編號H04N7/26GK102547257SQ20101058413
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者裴萬里 申請人:聯(lián)芯科技有限公司