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1、科计算机技术与应用进展帧内’预测模式快速决策算法’,‘’,’,蒋建国郭艳蓉齐美彬詹曙合肥,犯工业大学合肥安全关键工业测控技术教育部工程研究中心,合肥《珍,采摘委中用率失真币而代价函数来进行帧内最优编码模式的选择,在实现高质黄和高压。为了降低帧内预测部分的缩比的同时也极大地增加了计算复杂度计算开悄,本文对一种基于主边界强度的帧内预测模式快速选择算法进行了改进在浏试模型上的实验表,,明改进后的算法比算法更加有效地降低了帧内预测模式选择的计算复杂度且码率、和原算法相比几乎不变该算法具有运算简单、规则的特点,适合在硬件中实现关健词帧内预测边界强度边界直方图描述子己
2、侣岁厄习一一简。称是目前最新的视频编码国际标准标准中具有了很多先进的视频压缩编码方法,与以前的视频编码标准相比有了明显的进步。在不影响视觉感知质量的基础上,其编码效率一,。然而,比提高了左右并且有更好的网络友好性高压缩率是以极高的,。计算复杂度为代价的标准的计算复杂度约为的倍为了降低帧内编码的时间和空间复杂,。,度近年来很多学者提出了各种快速算法主要方案有四种一是简化代价函数的计算用。,“代替率失真函数进行模式选择如文献川二是通过人为设定阑值判断最可”能的预测模式是否可以作为最终的最佳预测模式或者选取主要的一种或几种预测模式作为候选预测模式三是对当前块的种
3、预测模式按统计概率进行排序,只计算概率大的几种预测模式四是通过使用一些计算复杂度低的方法,预先排除,,。一些可能性较低的编码模式从而缩小模式选择的搜索范围如文献方案四是目前研究的热点,其中基于边缘方向直方图的帧内预测模式快速选择算法采用算子计算出图像块中所有像素点的边缘矢量强度和边缘矢量方向,再统计每一个边缘矢量方向所处预测空间中的边,最后根据直方图选取最优和次优预测模式。这样就缘矢量强度得到一个边缘方向直方图可以减少需要计算的帧内预测模式数,提高编码的时间效率。该算法可以节约左右的编码时间,但降低了。,。以上并且为了求出边缘矢量方向必须进行除法运算该算法
4、不适合移植到硬件如中去针对这种情况,本文首先介绍一种基于主边界强度的帧内预测模式快速选择算法,接着利用图像块的。,,方向性对该算法进行了改进该改进算法属于第四种方案先计算出图像块大致纹理方向再根据纹理判,从。,断出候选预测模式而减少模式选择的数量实验证明改进后的算法比原算法和算法更加有效地降低了帧内预测模式选择的计算复杂度,且码率和和算法相。比几乎保持不变与,、,。算法相比该算法运算简单规则非常适合在硬件如中实现荟全资助国家自然科学基金项目以“教育部博士点基金项目〕刃,义”教育部留学归国人员科研启动基金作者简介蒋建国一,男,教授博导,主要研究方向为分布式智
5、能视觉系统、视频编码帧内预测模式快速决策算法全坦帧内预测在以前的编码标准,如一中,采用的帧内预测是对编码并量化后的数据作。,,预测的而采用的方法与上述不同其帧内预测是在变换编码之前进行的并且运用了多种不同的,最大程度地减少图像的空间冗余信息。对,帧内预测方法于亮度信号帧内预测可分为和两种预测方式,其中方式有种可选的预测模式如图,其中包括种方向预测模式编号为、、。至和模式编号为图中箭头表示该预测模式的预测方向。,方式有种可选的预测模式。通常,在图像的平坦区域适合使用预测方式,在纹理复杂区。,火只有一种预测方域使用预测方式对于色度信号式,可选预测模式有种,且与
6、亮度信号的种预测模式相同。,为实现高质量和高压缩,中比采用率失真而代价函数来进行最优编码圈亮度信号的种预测模式及相邻像紊,,。模式的选择通过遍历所有可能的编码模式寻找率失真开销最小的作为最优编码模式率失真代价函数如公式,,泪刃。,滩笼。,,以班,,石编甜材口。编材口。表示量化参数,是原始图像与重构图像的误差平方和,即为失真度的度量,加为拉格朗日·。系数,取值为一,为用此模式进行编码后的码率,,、’、。对一个宏块组合共有呱种不同的模式组合其中呱分别表示色度、、,,块亮度块亮度块的预测模式数因此共需完成次模式计算才能获得最优的帧内,。,预测编码模式显然运算量巨
7、大并且在最优模式选择的过程中重复计算了亮度宏块在帧内预测各个模。,式下的率失真开销因此过多的候选模式和巨大的计算开销使模式选择使得进行帧内预测模式快速选择十分必要。改进的帧内预测模式快速选择算法,,。在图像中边界是描述其内容的一个主要特征且人眼对图像的边界特征十分敏感帧内预测中,,就可的大部分预测模式都是具有方向性的如果能够判断出该宏块的纹理方向以用与之相对应的预测模。,式来进行预测基于以上原理等提出了基于主边界强度而讹的帧内预测模式快速选择算法简称为算法。墓于主边界强度的核内预侧模式快速选择算法圈五种边界一,,在中边界直方图描述子助护班以空间域中的边界分
8、布情况来,。,描述图像纹理并将每个图像中的边界分布情形以直方图表示
