【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于视频编解码，尤其涉及一种hevc帧内预测的快速计算方法。
技术介绍
1、帧内预测(intra prediction)是视频编解码标准hevc中的一种重要压缩技术。该技术涉及较为复杂的图像插值算法，以及众多较为不规则的角度模式，在实际编解码器实现中通常为一较大的计算瓶颈，对编解码器执行速度有较大影响。现有的实现方案(如知名实现hevc编码的开源软件x265)，基本简单遵循hevc规范的参考模型，并无考虑预测模型中蕴含的计算冗余，进行了过多不必要的乘法计算，导致其实现的帧内预测模块执行效率不高。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供本一种hevc帧内预测的快速计算方法，该方法对规范进行的等价简化，从而消除了其中的冗余计算过程；通过引入对帧内预测首行参考像素的预计算，省略了预测过程中重复的乘法计算，精简为计算开销更小的加法计算，大幅减少了预测过程的计算开销，缩短了帧内预测过程的执行时间。
2、本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
3、一种hevc帧内预测的快速计算方法，具体包含如下步骤，将被帧内预测的像素矩阵，分解为关键行和普通行两类；
4、其中，关键行由视频编解码标准hevc规定的参考像素行计算得到；
5、普通行由关键计算的计算结果，以及由视频编解码标准hevc规定的参考像素预计算得到的差值行联合计算得到。
6、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优
7、b[i]＝c*r[i+s]+(32-c)*r[i+1+s]；
8、p[i]＝(b[i]+16)>>5；
9、其中，i表示改行内元素自左向右的索引值；>>表示hevc标准所定义的数据右移，下同。
10、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，差值行的计算方法，具体如下：根据预测参考像素行r，根据对应角度的差变系数k，计算插值行d；具具体计算表达式如下：
11、d[i]＝k*r[i]-k*r[i+1]。
12、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，普通行的计算根据预测角度模式的不同，包含下述方法一和方法二两种；
13、其中，普通行的计算方法一：基础累积预测行b，插值行d，计算普通像素
14、行p，并更新
15、累积预测行b；具体计算表达式如下：
16、b[i]＝b[i]+d[i]；
17、p[i]＝(b[i]+16)>>5。
18、普通行的计算方法二：基础累积预测行b，插值行d，计算普通像素行p，并更新累积预测行b；具体计算表达式如下：
19、b[i]＝b[i]+d[i+1]；
20、p[i]＝(b[i]+16)>>5。
21、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式27，预计算差值行后，采取关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数c取30，差变系数k取2。
22、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式28，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取27，29，31，28，30，差变系数k取5。
23、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式29，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取23，28，24，29，25，30，26，31，27，差变系数k取9。
24、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式30，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取19，25，31，24，30，23，29，22，28，21，27，20，26，差变系数k取13。
25、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式32，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法二交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取11，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，差变系数k取-11。
26、作为本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法的进一步优选方案，对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式33，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法二交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取6，4，2，差变系数k取-6。
27、本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
28、本专利技术一种hevc帧内预测的快速计算方法，该方法对规范进行的等价简化，从而消除了其中的冗余计算过程。通过引入对帧内预测首行参考像素的预计算，省略了预测过程中重复的乘法计算，精简为计算开销更小的加法计算，大幅减少了预测过程的计算开销，缩短了帧内预测过程的执行时间,相较其他帧内预测的实现方法，可以大幅减少运算中使用的乘法次数，从而显著降低帧内预测过程的执行时间。
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1.一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：具体包含如下步骤，将被帧内预测的像素矩阵，分解为关键行和普通行两类；
2.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：关键行的计算方法，具体如下：根据预测参考像素行R，根据对应角度的插值系数C，预测像素偏移量S，计算基础累积预测行B，和帧内预测像素行P；具体计算表达式如下：
3.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：差值行的计算方法，具体如下：根据预测参考像素行R，根据对应角度的差变系数K，计算插值行D；具具体计算表达式如下：
4.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：普通行的计算根据预测角度模式的不同，包含下述方法一和方法二两种；
5.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准HEVC所定义的帧内预测角度模式27，预计算差值行后，采取关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数C取30，差变系数K取2。
6.根据权利要求1所
7.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准HEVC所定义的帧内预测角度模式29，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取C取23，28，24，29，25，30，26，31，27，差变系数K取9。
8.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准HEVC所定义的帧内预测角度模式30，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取C取19，25，31，24，30，23，29，22，28，21，27，20，26，差变系数K取13。
9.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准HEVC所定义的帧内预测角度模式32，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法二交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取C取11，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，差变系数K取-11。
10.根据权利要求1所述的一种HEVC帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准HEVC所定义的帧内预测角度模式33，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法二交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取C取6，4，2，差变系数K取-6。
...【技术特征摘要】
1.一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：具体包含如下步骤，将被帧内预测的像素矩阵，分解为关键行和普通行两类；
2.根据权利要求1所述的一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：关键行的计算方法，具体如下：根据预测参考像素行r，根据对应角度的插值系数c，预测像素偏移量s，计算基础累积预测行b，和帧内预测像素行p；具体计算表达式如下：
3.根据权利要求1所述的一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：差值行的计算方法，具体如下：根据预测参考像素行r，根据对应角度的差变系数k，计算插值行d；具具体计算表达式如下：
4.根据权利要求1所述的一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：普通行的计算根据预测角度模式的不同，包含下述方法一和方法二两种；
5.根据权利要求1所述的一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式27，预计算差值行后，采取关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数c取30，差变系数k取2。
6.根据权利要求1所述的一种hevc帧内预测的快速计算方法，其特征在于：对于视频编解码标准hevc所定义的帧内预测角度模式28，预计算差值行后，采取上述关键行和普通行计算方法一交替计算得到预测像素块，其中，插值系数根据所处行位置不同分别取c取27，29，31，28，30，差变系数k取5。
【专利技术属性】
技术研发人员：许道远，王子龙，初少明，
申请(专利权)人：天翼云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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