H_264帧内预测快速算法的研究.pdf

《H_264帧内预测快速算法的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、计算机时代2010年第2期·51·H.264帧内预测快速算法的研究刘西娟，姜建国(西安电子科技大学计算机学院，陕西西安710071)摘要：H.264视频编解码标准中，帧内预测是很重要的组成部分，它显著提高了压缩率，但增加了计算复杂性。文章研究了采用率失真优化(RDO)技术进行帧内模式选择以及目前常用的快速帧内模式选择方法。关键词：H.264标准；帧内预测；率失真优化；模式选择ResearchofH.264FastIntraPredictionAlgorithmLIUXi-juan，JIANGJian-guo（SchoolofCom

2、puterScienceandTechnology,XidianUniversity,Xi’an,Shanxi710071,China）Abstract：IntrapredictionisanimportantcomponentinH.264videocodingstandard.Itgreatlyimprovesthecompressionratio,butincreasesthecomputingcomplexity.Theintrapredictionmodedecisionwithratedistortionoptimiz

3、ation(RDO)technologyandthecommonmethodoffastintramodedecisionareresearched.Keywords：H.264standard；intraprediction；RDO；modedecision0引言对代价函数的简化，选择比RDO计算量更小的代价函数；二是减少待选预测模式数，可以基于一定的分析，预先排除不可能H.264编码标准是当前最新的视频压缩编码国际标准。为的模式。减少参与判别的模式个数是目前比较流行的研究方了提高帧编码的效率，它引入了帧内预测算法，充分利用了帧

4、向，以下是常用的几种方法：内相邻宏块间的信息相关性，只对预测值与实际值的差值进行⑴对宏块进行4×4块和16×16块的预判编码，就可以只用很少的比特来表示该宏块的信息。H.264采在H.264的帧内预测中，对于亮度信息的预测有两种类用RDO技术进行帧内预测模式选择，用最少的比特获得了最型，分别是4×4块和16×16块，其中4×4块有9种预测模式，好的编码效果，但为了确定一个宏块的帧内预测模式，需要计而16×16块只有4种预测模式。通常，4×4亮度块适合于纹算592种组合模式的RD代价，所以编码器的复杂度很高。因理比较丰富的区域，而1

5、6×16块适合于较为平坦的区域。此，研究RDO模式下的快速帧内预测模式选择算法具有重要H.264原有算法中遍历所有模式后取最优的方法，并没有利用的应用价值。到宏块本身平坦度的特征。因此可以考虑对于平坦的宏块直1H.264帧内预测原理接选择16×16块的预测模式，避免4×4块方式的搜索，从而减宏块采用RDO技术确定帧内预测模式的过程如下：少计算量。⑴分别计算9种Intra4×4模式的代价RDCost，选择具有文献[1]中的算法充分利用宏块的MAD信息及时间/空间最小代价的模式。相关性，对宏块进行预判，在帧内4×4块和帧内16×16块

6、预测⑵把16个4×4块最小的RDCost相加得到当前宏块模式之间进行选择。文献[2]中提出的算法是依据宏块的某种Intra4×4方式下的RDCost。特征来表征宏块的平坦程度，对于平坦明显的宏块直接选择⑶分别计算4种Intra16×16模式的SATD(SumofAbso-16×16块的预测模式，避免4×4块方式的全搜索，从而减少计luteTransformedDifference)，选择具有最小SATD的模式。计算量。算该模式下的RDCost，得到当前宏块Intra16×16方式下的⑵估计图像纹理特征，减少候选模式数量RDCost

7、。H.264的帧内预测模式中，大部分的预测模式都是基于方⑷比较前两步获得的RDCost，选择具有最小RDCost的模向的模式，在编码中，如果选择了某一方向对应的预测模式，也式作为该宏块的帧内预测模式。就说明该块的纹理具有该模式对应的方向，最优的帧内预测模由上面的计算过程可知，为了确定一个宏块的帧内预测模式是和视频图像块的纹理方向密切相关的。式，需要计算592种不同的模式组合，RDCost的计算量相当文献[3]通过计算相邻宏块的边界像素差值，估计图像的纹大。帧内预测的模式选择总体计算复杂度大，尤其体现在理方向，再根据此方向选择相应的

8、帧内预测模式，由此减少候Intra4×4预测上。选模式数量，简化模式选择过程，降低帧内预测的计算复杂度。2帧内预测模式研究⑶利用模式相关性减少候选模式数量每个4×4块的8种预测模式(DC模式除外)在方向上有一目前，对帧内预测模式的优化主要集中在两个