【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到视频编码系统采用多模式编码时的编码过程,特别是涉及到确定最佳帧间模式的方法和装置。
技术介绍
在许多视频压缩标准(如H.264)中,为了获得更好的压缩效果,广泛采用了多模式(multi-mode)的编码方法。如H.264中采用了帧内(intra)编码和帧间(inter)编码方法,而帧内编码和帧间编码又进一步细分为各种不同的编码子模式。在众多模式中选择最佳模式的准则是码率-失真最优化,简写为RD最优化(RD optimization),其中R代表码率(bit-rate),即编码所用的位数(比特数),D代表编码失真(Distortion)。RD最优化是通过一个RD成本函数(或简称成本函数)实现的。对应每种编码模式都有相应的成本函数值,而取得最小成本函数值的模式即为最佳模式。通过采用RD最优化的方法,可在复原图像质量和压缩效率之间做一个最好的折中,但在多种编码模式中搜索最佳模式的过程明显增加了编码器的复杂性和计算量。 图像按宏块编码的方式 在视频压缩标准中,一幅图像被分成宏块(macroblock)组,宏块是16×16(像素)大小的正方形区域。如图1所示,以176×144大小的图像为例,一幅图像共包含99个宏块。 编码模式介绍 视频压缩的可行性主要基于视频序列本身的特点。对视频序列来说,同一幅图像的邻近像素之间具有很强的空间相关性,而相继图像之间则具有很强的时间相关性,于是可采用合适的方法去除这种相关性,达到压缩数据的目的。在视频压缩标准中广泛采用的方法为预测编码,即用以前已编码过的像素来预测当前编码块的像素值,得到预测块,然后算 ...
【技术保护点】
一种视频编码中快速的模式确定方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1、计算空码模式的成本函数值;步骤2、若空码模式的成本函数值小于前一幅编码图像中相同位置宏块的最佳模式对应的成本函数值乘某比例因子,相乘结果用T↓[RD]表示,则 确定空码模式为最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤3;步骤3、对16×16模式进行运动估计,若16×16模式的所有16个4×4参差块均为能量很小的块,则计算16×16模式的成本函数值,在空码模式和16×16模式中确定成本函数值最小 者为最佳模式,跳到步骤9,否则对16×8、8×16、8×8模式进行运动估计并计算16×16、16×8、8×16、8×8四种模式的成本函数值;步骤4、在已编码的所有模式中选择成本函数值最小的模式,若此模式不是8×8模式,则确定此模式为 最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤5;步骤5、若8×8模式的所有16个4×4参差块均为能量很小的块,则确定8×8模式为最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤6;步骤6、分别对宏块中的4个8×8块的细划分模式进行运动估计, ...
【技术特征摘要】
1.一种视频编码中快速的模式确定方法,其特征在于包括以下步骤步骤1、计算空码模式的成本函数值;步骤2、若空码模式的成本函数值小于前一幅编码图像中相同位置宏块的最佳模式对应的成本函数值乘某比例因子,相乘结果用TRD表示,则确定空码模式为最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤3;步骤3、对16x16模式进行运动估计,若16x16模式的所有16个4x4参差块均为能量很小的块,则计算16x16模式的成本函数值,在空码模式和16x16模式中确定成本函数值最小者为最佳模式,跳到步骤9,否则对16x8、8x16、8x8模式进行运动估计并计算16x16、16x8、8x16、8x8四种模式的成本函数值;步骤4、在已编码的所有模式中选择成本函数值最小的模式,若此模式不是8x8模式,则确定此模式为最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤5;步骤5、若8x8模式的所有16个4x4参差块均为能量很小的块,则确定8x8模式为最佳模式,跳到步骤9,否则继续执行步骤6;步骤6、分别对宏块中的4个8x8块的细划分模式进行运动估计,计算各自的成本函数值并从中选出成本函数值最小的一个模式,确定整个宏块所对应的编码模式P8x8;步骤7、对各种帧内模式进行预测编码;步骤8、计算P8x8模式及各种帧内预测模式的成本函数值,确定成本函数值最小的模式为最佳模式;步骤9、最佳模式确定过程结束。2.根据权利要求1所述的视频编码中快速的模式确定方法,其特征在于所述步骤6中所述8x8块的细划分模式包括8x8、8x4、4x8及4x4。3.一种视频编码中快速的模式确定装置,其特征在于包括空码模式的运动矢量计算模块,用于计算空码模式的运动矢量;成本函数值计算模块,接受所述空码模式的运动矢量计算模块、运动矢量估计模块、帧内预测模块以及参考帧存储模块所提供的数据,用于计算不同编码模式的成本函数值;空码模式的成本函数值与成本函数阈值TRD比较模块,输入端与成本函数值计算模块和空码模式的成本函数阈值计算模块相连,接受已经计算得到的空码模式的成本函数值,并将其与前一幅编码图像中相同位置宏块对应的成本函数阈值TRD进行比较,以决定空码模式是否就是最佳模式,如果是,则不必再进行其他模式的运动估计、预测及RD最优化;空码模式的成本函数阈值计算模块,其输入端与最佳成本函数值缓存模块相连,用于接受前一幅编码图像中同样位置宏块取最佳模式时的成本函数值后,乘以某比例因子得到最终用于当前编码宏块的成本函数阈值TRD;最佳成本函数值缓存模块,其输入端与成本函数值比较和最佳模式确定模块相连,存储最佳模式的成本函数值以用于下一幅图像的编码;参考帧存储模块,用于存储各参考帧,提供参考图像数据给运动矢量估计模块和成本函数值计算模块;运动矢量估计模块,用于在参考帧内搜索与当前编码块最匹配的块,包括以下单元一、16x16模式的运动估计单元,用来对16x16的划分方式进行运动估计;二、16x8、8x16及8x8模式的运动估计单元,用来对16x8、8x16及8x8的划分方式进行运动估计;三、8x4、4x8及4x4模式的运动估计单元,用来对8x4、4x8及4x4的划分方式进行运动估计;成本函数值暂存模块,其输入端与成本函数值计算模块相连,接受并暂存所有参与RD优化的各种模式的成本函数值,在需要的时候随时把这些数值提供给成本函数值比较和最佳模式确定模块;16个4x4的参差块能量大小判别模块,用于1)在空码模式不一定是最佳模式的情况下,判断在16x16模式下参差块能量是否很小;其输入端与16x16模式的运动估计单元相连,在运动估计后判断此模式对应的16个4x4的参差块的能量是否很小,若很小则跳过对其他模式的计算仅在空码模式和16x16模式中选择成本函数值最小的模式为最佳模式,否则继续对16x8、8x16及8x8模式进行运动估计;2)在8x8模式是空码、16x16、16x8、8x16及8x8诸模式中成本函数值为最小的情况下,判断在8x8模式下参差块能量是否很小。因此其输入端也与8x8模式的运动估计单元相连,在运动估计后判断此模式对应的16个4x4的参差块的能量是否很小,若很小则跳过对其余模式的计算,选择8x8模式为最佳模式,否则继续对8x4、4x8及4x4模式进行运动估计并计算其成本函数值;帧内预测模块,用于在完成P8x8模式的编码后,进行各种帧内模式的预测编码;成本函数值比较和最佳模式确定模块,其输入端与空码模式的成本函数值与成本函数阈值TRD比较模块、16个4x4的参差块能量大小判别模块和成本函数值暂存模块相连,用于根据这些模块提供的结果,比较各种模式的成本函数值,最终确定每个宏块的最佳编码模式。4.一种视频编码中快速的模式确定方法,其特征在于包括以下步骤步骤1、计算SKIP模式的成本函数值;步骤2a、从成本函数值缓存区中取出前一幅图像中与当前编码宏块同样位置宏块的成本函数值TRD(prev);步...
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