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1、H.264中基于全零块的编码模式快速选择第28卷第l4期VO1.28No.14计算机工程与设计ComputerEngineeringandDesign2007年7月July2007H.264中基于全零块的编码模式快速选择周韬,刘少华,熊志辉,张茂军(国防科技大学信息系统与管理学院,湖南长沙410073)摘要:多种宏块编码模式的采用是H.264/AVC的显着特点,却也带来了极大的计算量.根据H.264/AVC中整数DCT变换和量化的特点,提出了一个新的预先判定全零块的闽值,并进一步将全零块的预先判定用于多种宏块编码模式
2、的快速选择中,减少了运动估计的搜索复杂度.利用这种方法,可以在保证图像质量和比特率基本不变的情况下,有效减少编码器的计算复杂性.关键词:视频编码;离散余弦变换;量化;全零块;编码模式中图法分类号:TN919,81文献标识码:A文章编号:1000.7024(2007)14.3401.03Fastselectionfrommacro—blockencodingmodesbasedonall—zeroblockspredeterminationinH.264/AVCZHOUTao,LIUShao—hua,XIONGZhi—
3、hui,ZHANGMao-jun(CollegeofInformationSystemsandManagement,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Theusageofvariousmacro-blockencodingmodesisremarkablecharacteristicofH.264/AVC,however,itisacquiredbvheavilycomputation.Accordingtothec
4、haracteristicsofH.264/AVCintegralDCTtransformandquantization,anewthresholdforpre.determinationofall-zeroblocksiSpresented.ThenitisfiLrtherappliedtothefastselectionfromvariousmacro.blockencodingmodes.whichreducethesearchcomplexityofmotionestimation.Inshort.thism
5、ethodwil1effectivelyreducethecomputingcomplexityofvideoencoderwhileremainingbit-rateandvideoqualityalmostunchanged.Keywords:videoencoding;discretecosinetransform;quantization;al1.zeroblocks;encodingmodes0引言H.264/AVC视频编码国际标准是由ITU(intemationaltele.communicationun
6、ion)和ISO/IEC(theintemationalorganizationforstandardization/internationalelectro.technicalcommission)的专家共同组成的联合视频小组JVT(jointvideoteam)发展和制定的,与以往标准相比,在相同编码质量时,H.264/AVC可以节约大约50%的码率,但是其编码效率的提高是以增加编码算法复杂度为代价的.为提高编码视频质量和压缩效率,H.264/AVC采用了多种宏块编码模式(包括基于多种方向的帧内预测模式和多种块大
7、小和形状的帧间预测模式),4x4整数变换,自适应算术编码等新的编码技术.以一个帧间编码亮度宏块为例,其可选的编码模式有:全部7种不同块尺寸的帧间预测模式(16x16,16x8,8x16,8x8,8x4,4x8,4x4),全部的帧内预测模式(9种4x4的预测模式,4种16x16的预测模式)和跳过模式.多种宏块编码模式的运用极大地提高了编码效率,然而传统的模式选择方法是对所有的这些模式进行全搜索,从中得到最优的模式,其运算复杂度极大.根据文献[1]统计,多模式的块匹配运动估计占据了整个编码约80%的计算量,巨大的运算量使
8、得H.264的编码复杂度约是H.263的4~5倍.目前已有一些针对H.264宏块编码模式快速选择的研究.文献【2]提出了一种利用时空域运动相关性的快速匹配算法,充分利用了视频序列的运动程度与宏块编码模式问的关联特性以及运动矢量的统计特征,明显减少了运动估计的搜索复杂度.文献【3]和文献【4]将全零块的预先判定用于多种编码模式的选择,有效降低了模