一种宏块编码模式预先判定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种宏块编码模式预先判定方法及装置，其方法包括以下步骤：计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值F(xi，yi)；根据F(xi，yi)计算每个宏块的水平方向方差Variance_hor、垂直方向方差Variance_ver；根据每个宏块的Variance_hor、Variance_ver并参考对角线方向上的方差Variance_diag以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式。与此对应地，其装置包括亮度值计算模块、方差计算模块和判定模块。本发明专利技术在对视频进行编码模式搜索前通过计算方差的方法对搜索的模式种类进行预先判定，将出现概率非常小的编码模式预先排除，缩小了模式搜索范围，避免了计算量的浪费，极大地降低了计算复杂度，进而提高了移动多媒体处理终端的工作性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图象处理领域，具体而言，本专利技术涉及一种宏块编码模式预先判定方法及装置。
技术介绍
随着通信和多媒体技术的迅速发展，人们对视频图象的处理和传输也提出了 更高的要求。H. ^4/AVC 标准是由 ISO/IECanternationalOrganization for Standardization, H 际 f示 JiII U 组织 /International EngineeringConsortium, H 际电子技术委员会)的MPEG (Moving Pictures ExpertsGroup,动态图象专家组)和 ITU-T(International Te1egraphUnion-Te1ecommunication Standardization Sector,国际电信联盟远程通信标准化组)联合成立的JVT(Joint Video Team，联合视频专家组)制定的新一代数字视频压缩标准。H. ^4/AVC标准中采用很多新的技术，包括可变宏块大小分割、多参考帧、1/4象素精度运动估计、帧内预测、环形滤波等，大大提高了编码性能。由于视频帧之间存在时域相关性，大量的编码块通过帧间运动估计后可以搜索到匹配程度很高的参考块，使得残差块为零或者近似为零，此时只要在码流中记录MV (Motion Vector，运动向量)和编码模式信息即可，不需要记录残差信息。因此，为了提高编码性能，H. 264/AVC标准预测帧编码中采用Skip模式来对上述模块进行编码。宏块编码满足 Skip模式的条件为(1)编码块尺寸为Inter 16X16 ； (2)运动向量为MVP(MotionVector Prediction，预测运动向量)；( 残差数据经过变换、量化后的系数全为零或者近似全为零。因此，H. 264/AVC标准中预测帧编码模式通常可以包含有hter 16X16、Inter 16X8、 Inter 8X16> Inter 8X8、Inter 8X4、Inter 4X8、Inter 4X4、Skip 等多种模式。目前，在对视频图象进行编码之前，需要对编码模式进行依次搜索，以选择最优模式。具体而言，在H. ^4/AVC标准下的参考软件JM中首先将图象划分成大小为16X16的宏块，然后再对于同一宏块采用不同的模式进行预编码，计算各种模式下的待编码宏块和预测宏块之间的SAD (Sumof Absolute Difference,绝对误差和)和MV，对SAD和MV等信息进行熵编码得到各种模式的R-D (Rate-Distortion，率失真)开销，最后选取R-D开销最小的编码模式作为该宏块的最终编码模式。也就是说，需要依次对各种编码模式进行遍历搜索后才能从中选取最优的编码模式。由于对每种模式进行一次搜索都需要耗费相当大的计算量，因此模式选择过程所耗费的计算量非常大，计算复杂度非常高。但是，从大量的实验结果统计来看，视频序列中平均有超过40%的宏块最终选择 Skip编码模式，某些运动不大、纹理简单的序列如Mother、Container等选择Skip模式和 Inter 16X 16模式的比例甚至可以高达80%。因此，在每个宏块编码前都对各种编码模式进行依次搜索必然会极大地浪费计算资源，尤其对于功耗和计算能力都十分有限的移动终端而言，这种资源的浪费将极大地影响移动多媒体处理终端的正常工作性能
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种计算复杂度低的宏块编码模式预先判定方法和装置。为了达到上述目的，本专利技术一方面提出了一种宏块编码模式预先判定方法，包括以下步骤计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值F(Xi，Yi)；根据F(Xi，Yi)计算每个宏块的水平方向方差Variance_hor、垂直方向方差Variance_ver ；根据每个宏块的 Variance_hor, Variance_ver以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式。本专利技术另一方面还提出了一种宏块编码模式预先判定装置，包括象素亮度值计算模块、方差计算模块和判定模块，其中，亮度值计算模块用于计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值F(Xi，Yi)；方差计算模块用于根据F(Xi，Yi)计算每个宏块的水平方向方差Variance_hor、垂直方向方差Variance_ver ；判定模块用于根据每个宏块的Variance_ hor、Variance_ver以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式。本专利技术的有益效果是，在对图象进行编码模式搜索前通过计算方差的方法对搜索的模式种类进行预先判定，将出现概率非常小的编码模式预先排除，缩小了模式搜索范围， 避免了计算量的浪费，极大地降低了计算复杂度，提高了编码效率，进而可以提高移动多媒体处理终端的工作性能。本专利技术提出的上述方案，对现有系统的改动很小，不会影响系统的兼容性，而且实现简单、高效。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1为本专利技术的宏块编码模式预先判定方法的流程图；图2为本专利技术的宏块编码模式预先判定方法判定宏块编码模式的原理图；以及图3为本专利技术的宏块编码模式预先判定装置的结构示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。为了实现本专利技术之目的，本专利技术公开了一种宏块编码模式预先判定方法及装置， 采用一种基于方差的快速预判算法，即通过方差预判宏块纹理的复杂度，从而决定哪些编码模式可以不用进行搜索，减少了对编码模式进行搜索的次数，因此极大地减少了计算量， 提高了编码效率。图1示出的是根据本专利技术的宏块编码模式预先判定方法的流程图，该宏块编码模式预先判定方法包括以下步骤SlOl 计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值F(Xi，Yi) 0通过对每个视频图象进行采样得到若干个象素点，并通过量化处理得到每个象素的亮度值F(Xi，Yi)。S102 根据F(xi; Yi)计算每个宏块的水平方向方差Variance_hor和垂直方向方差 Variance_ver。首先求出宏块内一行象素的均值，再求出每个象素与均值的差值，这些差值的平方和就是该行象素的方差，每个宏块内所有行的方差相加得到该宏块的水平方向方差 Variance—hor，计算公式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，包括以下步骤：计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值Ｆ（ｘｉ，ｙｉ）；根据所述Ｆ（ｘｉ，ｙｉ）计算每个宏块的水平方向方差Ｖａｒｉａｎｃｅ＿ｈｏｒ、垂直方向方差Ｖａｒｉａｎｃｅ＿ｖｅｒ；根据每个宏块的所述Ｖａｒｉａｎｃｅ＿ｈｏｒ、Ｖａｒｉａｎｃｅ＿ｖｅｒ以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式。

【技术特征摘要】
1.一种宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，包括以下步骤计算视频图象中每个宏块内每个象素的亮度值F(Xi，Yi)；根据所述F(Xi，Yi)计算每个宏块的水平方向方差Variancejior、垂直方向方差 Variance_ver ；根据每个宏块的所述Variancejior、Variance_ver以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式。2.根据权利要求1所述的宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，所述判定规则包括如果每个宏块的所述Variance_hor、Variance_ver之和小于等于预设的第一阈值 thresholdl，该宏块适合的编码模式判定为hter 16 X 16模式或Skip模式。3.根据权利要求2所述的宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，所述判定规则还包括在每个宏块的所述Variancejior、Variance_ver之和大于预设的第一阈值 thresholdl时，如果所述Variancejior大于所述Variance_ver，该宏块适合的编码模式判定为hter 16X16模式、hter 8X16模式、hter 8X8模式或Skip模式，如果所述 Variancejior小于所述Variance_ver，该宏块适合的编码模式判定为hter 16X16模式、 Inter 16X8 模式、Inter 8X8 模式或 Skip 模式。4.根据权利要求1所述的宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，还包括根据所述F(Xi，Yi)计算每个宏块的对角线方向方差Variance_diag ；根据每个宏块的所述Variancejior、Variance_ver、Variance_diag以及判定规则预先判定该宏块适合的编码模式，其中，所述判定规则包括如果每个宏块的所述Variancejior、Variance_ver、Variance_diag之禾口小于等于预设的第二阈值threshold〗，该宏块适合的编码模式判定为hter 16 X 16模式或Skip模式。5.根据权利要求4所述的宏块编码模式预先判定方法，其特征在于，所述判定规则还包括在每个宏块的所述Variance_hor、Variance_ver> Variance_diag之禾口大于予页设的第二阈值threshold2时，如果所述Variancejior大于所述Variance_ver，该宏块适合的编码模式判定为hter 16X16模式、Inter 8X16模式、Inter 8 X 8模式或Skip模式，如果所述Variancejior小于所述Variance_ver，该宏块适合的编码模式判定为hter 16X16模式、Inter 16X8模式、Inter 8X8模式或Skip模式；或者如果每个宏块的所述Variancejior、Variance_ver> Variance_diag之禾口大于预设的第二阈值threshold〗且所述Variance_diag大于预设的第三阈值threshold3，该宏块适合的编码模式判定为hter 16X16模式、Inter 16X8模式、Inter 8X16模式、Inter 8X8 模式、Inter 8X4模式、Inter 4X8模式、Inter 4X4模式或Skip模式。6.一种宏块编码模式预先判定装置，其特征在于，包括亮度值计算模块、方差计算模块和判定模块，所述亮度值计...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜东，魏旭，梁利平，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：11