CN102724509A - 视频序列的最优帧内编码模式选择方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种视频序列的最优帧内编码模式选择方法及装置，该方法包括：将图像划分为多个编码块；根据编码块的大小确定多个帧内编码模式；计算编码块中像素点的水平、垂直梯度等；计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将多个帧内编码模式分为N组；将所有梯度方向斜率与第一至第N预定区间进行比较以得到第一至第N梯度能量值；选择最大的梯度能量值对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集；计算候选预测模式集中每个编码模式的率失真代价以并选取率失真代价最小的帧内编码模式为编码块的最优帧内编码模式。具有减少率失真代价的计算量，提高运算速度，适用于实时编码的优点。

Description

视频序列的最优帧内编码模式选择方法及装置

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别涉及一种视频序列的最优帧内编码模式选择方法及装置。

背景技术

随着网络技术和终端处理能力的不断提高，人们对目前广泛使用的MPEG-2,MPEG-4,H.264等，提出了新的要求。希望能够提供：1、高清，2、立体，3、移动无线，以满足新的家庭影院、远程监控、数字广播、移动流媒体、便携摄像、医学成像等新领域的应用。针对这些新的需求，HEVC编码标准应运而生。

现有的视频编码标准HEVC虽然在编码效率方面具有明显的优势;但它们为提高压缩效率所引入的高计算复杂度却是实际应用，特别是实时视频应用，无法承受的。实验结果表明,多模式运动估计和模式决策大约占了超过一半的总处理时间，可见合理高效的模式决策算法对于视频编码的意义重大。

帧内预测编码模式是在H.264中提出的新的编码方案，采用了对静止图像进行编码的手段实现视频帧内部空间冗余的去除，即用周围邻近的像素值来预测当前的像素值，然后对预测残差进行编码。HEVC中的帧内预测相对于H.264/AVC的编码技术，引进了更多预测块大小，更多预测方向的变化。例如H.264/AVC的帧内模式选择中，对于亮度分量，块的大小可以在16×16和4×4之间选择，16×16块有4种预测模式，4×4块有9种预测模式；对于色度分量，预测是对整个8×8块进行的，有4种预测模式。除了DC预测外，其他每种预测模式对应不同方向上的预测。而在HEVC的帧内预测模式中，单预测块的大小就存在4×4，8×8，16×16，32×32，64×64五种选择，且预测模式最高达34种，即除去DC预测外，角度预测增加到了33种。

然而，帧内预测模式决策是基于宏块率失真优化策略实现的，过多的模式选择虽然编码压缩后的精度很高，但复杂度和编码时间却大大增加，不利于其在实时系统的应用。对于整个实时编码系统而言，帧内编码虽占用整个编码过程的比例不大，但却有着很长的编码时间，使得直接进行帧内编码成为实时系统实现的很大障碍。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种视频序列的最优帧内编码模式选择方法。

本发明的另一目的在于提出一种视频序列的最优帧内编码模式选择装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种视频序列的最优帧内编码模式选择方法，包括以下步骤：获取视频序列，并从所述视频序列中提取当前待编码的图像；将所述当前待编码的图像划分为多个编码块；根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式；计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在所述垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率；计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将所述多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内；将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值；选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集；以及计算所述候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为所述编码块的最优帧内编码模式。

另外，根据本发明上述实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值之前，包括步骤：判断当前像素点是否为位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点；如果是，则对所述编码块进行独立编码。

在一些示例中，还包括：将DC模式添加到所述候选预测模式集中。

在一些示例中，所述编码块的大小为4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

在一些示例中，所述编码块的大小16*16。

在一些示例中，所述多个帧内编码模式分为4组，且所述第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，其中，所述第一预定区间至所述第四预定区间依次为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。

在一些示例中，将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值的步骤包括：

当d_y/d_x≥1,且d_x>0时， $\mathrm{prob}\left(1\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当d_y/d_x<-1时， $\mathrm{prob}\left(2\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当-1≤d_y/d_x<0时， $\mathrm{prob}\left(3\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时， $\mathrm{prob}\left(4\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2},$

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

在一些示例中，还包括：如果所述d_x等于零，则将对应的梯度幅值加入所述第一梯度能量值中。

本发明第二方面的实施例提出了一种视频序列的最优帧内编码模式选择装置，包括：图像获取模块，用于获取视频序列，并从所述视频序列中提取当前待编码的图像；编码块划分模块，用于将所述当前待编码的图像划分为多个编码块；帧内编码模式确定模块，用于根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式；计算模块，用于计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在所述垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率；预定区间划分模块，用于计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将所述多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内；梯度能量值求取模块，用于将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值；候选预测模式集选择模块，用于选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集；以及最优帧内编码模式选择模块，用于计算候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为所述编码块的最优帧内编码模式。

另外，根据本发明上述实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择装置还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：判断模块，用于在计算模块计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值之前，判断当前像素点是否为位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点，且在判断当前像素点是位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点时，对所述编码块进行独立编码。

在一些示例中，所述候选预测模式集选择模块还用于将DC模式添加到所述候选预测模式集中。

在一些示例中，所述编码块的大小为4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

在一些示例中，所述编码块的大小16*16。

在一些示例中，所述多个帧内编码模式分为4组，且所述第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，其中，所述第一预定区间至所述第四预定区间依次为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。

在一些示例中，所述梯度能量值求取模块用于在判断d_y/d_x≥1,且d_x>0时，使

在d_y/d_x<-1时，使

在-1≤d_y/d_x<0时，使

以及在0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时，使

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

在一些示例中，所述梯度能量值求取模块还用于在判断所述d_x等于零时，将对应的梯度幅值加入所述第一梯度能量值中。

根据本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法及装置，基于像素的梯度能量估计选择当前编码块的候选预测模式，通过计算候选预测模式的率失真代价得到最优帧内编码模式，相对与传统的方式中根据所有帧内编码模式的率失真代价得到最优预测模式相比，由于候选预测模式数量的大幅度减小，可以减少率失真代价的计算量，提高运算速度，适用于实时编码。

本发明的附加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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法的流程图；以及

图2为本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图首先描述根据本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法。

参考图1，根据本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，包括如下步骤：

步骤S101，获取视频序列，并从视频序列中提取当前待编码的图像。

步骤S102，将当前待编码的图像划分为多个编码块。在一些实例中，划分的编码块的大小为4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

步骤S103，根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式。具体地，根据当前待编码的编码块的大小确定该编码块的帧内编码的帧内编码模式集。其中，4×4的编码块有17个帧内编码模式（例如，包含1个DC模式和16个方向的编码模式），8×8的编码块有34个帧内编码模式（包含1个DC模式和33个方向的编码模式），16×16的编码块有34个帧内编码模式（包含1个DC模式和33个方向编码模式），32×32的编码块有34个帧内编码模式（包含1个DC模式和33个方向的编码模式），64×64的编码块有5个帧内编码模式（包含1个DC模式和4个方向编码模式）。

步骤S104，计算编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率。

具体而言，对当前待编码的编码块中的每个像素，利用sobel算子，分别计算得该像素的水平梯度d_x和垂直梯度d_y，并计算其梯度幅度

此时若d_x≠0，计算其梯度方向斜率d_y/d_x。

更为具体地，设当前像素点在当前待编码的图像（即编码帧）中的绝对位置坐标为：(i,j)，且其亮度像素值为p_i，j，则有以下判断：

判断1：若该像素i＝0,j=0，则对此编码块进行独立编码，不进行帧内预测，也就是说对该编码块进行独立编码。即在计算编码块中每个像素点的水平梯度d_x、垂直梯度d_y和梯度幅值之前，应首先判断当前像素点是否为位于前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点，如果是，则对编码块进行独立编码。

判断2：若该像素处于当前待编码帧的第一列，即i＝0,j≠0，则：

d_x=(2×p_i，j-1+p_i+1,j-1)-(2×p_i，j+1+p_i+1,j+1),d_y=0。

判断3：若该像素处于当前编码帧的第一行，即i≠0,j＝0，则：

d_x=0,d_y=(2×p_i-1,j+p_i-1,j+1)-(2×p_i+1,j+p_i+1,j+1)。

判断4：其他情况下，即i≠0,j≠0，则：

d_x=(p_i-1,j-1+2×p_i，j-1+p_i+1，j-1)-(p_i-1,j+1+2×p_i,j+1+p_i+1,j+1)，

d_y=(p_i-1，j-1+2×p_i-1,j+p_i-1,j+1)-(p_i+1,j-1+2×p_i+1,j+p_i+1,j+1)。

步骤S105，计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内。

作为一个具体的示例，以编码块的大小16*16的编码块为例，并将多个帧内编码模式分为4组，且第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，在该实例中，根据斜率的知识可知，斜率位于[0，+∞）内，因此，本发明的实施例将第一预定区间至第四预定区间依次划分为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。

换句话说，对于大小为16×16的编码块，由于共有34种帧内预测的编码模式，除去DC模式外，还包含有33种不同角度，即不同方向的帧内编码模式。

将上述33个角度根据方向倾向性分为至少4个模式区域，以分为4个模式区域为例，用33中不同角度的直线对应的斜率表示这四个区域分别为：[1,+∞],[-∞,-1),[-1,0),[0,1]。

步骤S106，将所有梯度方向斜率与第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值。

以上述实施例划分的第一至第四预定区间为例，首先判断每个像素点的梯度方向斜率d_y/d_x位于[1,+∞],[-∞,-1),[-1,0),[0,1]四个预定区间中的哪一个区间，然后将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应的像素的梯度幅值进行求和。从而得到第一至第四梯度能量值。如以prob(1),prob(2),prob(3),prob(4)分别表示位于[1,+∞],[-∞,-1),[-1,0),[0,1]四个区间中的梯度能量。值。具体而言，判定方式计算第一至第四梯度能量值的方式如下：

1、当d_y/d_x≥1,且d_x>0时， $\mathrm{prob}\left(1\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2}.$

2、当d_y/d_x<-1时， $\mathrm{prob}\left(2\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2}.$

3、当-1≤d_y/d_x<0时， $\mathrm{prob}\left(3\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2}.$

4、当0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时， $\mathrm{prob}\left(4\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2}.$

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

需要说明的是，在该实例中，如果存在某一像素的水平梯度为零，即d_x=0，则将该像素对应的梯度幅值与第一梯度能量值相加得到新的第一梯度能量值。

步骤S107，选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集。

具体地，完成对当前待编码的编码块中所有像素的计算后，取：

select_area=i，其中，prob(i)=max(prob(1),prob(2),prob(3),prob(4))，i为候选预测模式集。

在一些实例中，将DC模式添加到候选预测模式集i中以得到更新的候选预测模式集i。

此时在上述划分四个预定区域的情况下，候选预测模式集i相对于传统候选预测模式，减少了近75%的模式，进而减少后续计算的复杂度和计算量，提高运行效率。

步骤S108，计算候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为编码块的最优帧内编码模式。即计算候选预测模式集合中每个候选预测模式的率失真代价，选取率失真代价最小的候选预测模式为当前待编码的编码块的最优帧内编码模式。

根据本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，基于像素的梯度能量估计选择当前编码块的候选预测模式，通过计算候选预测模式的率失真代价得到最优帧内编码模式，相对与传统的方式中根据所有帧内编码模式的率失真代价得到最优预测模式相比，由于候选预测模式数量的大幅度减小，可以减少率失真代价的计算量，提高运算速度，适用于实时编码。

参考图2，本发明的进一步实施例提出了一种视频序列的最优帧内编码模式选择装置200，包括图像获取模块210、编码块划分模块220、帧内编码模式确定模块230、计算模块240、预定区间划分模块250、梯度能量值求取模块260、候选预测模式集选择模块270和最优帧内编码模式选择模块280。具体地：

图像获取模块210用于获取视频序列，并从视频序列中提取当前待编码的图像。编码块划分模块220用于将当前待编码的图像划分为多个编码块。帧内编码模式确定模块230用于根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式。计算模块240用于计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在所述垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率。预定区间划分模块250用于计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将所述多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内。梯度能量值求取模块260用于将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值。候选预测模式集选择模块270用于选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集。最优帧内编码模式选择模块280用于计算候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为所述编码块的最优帧内编码模式。

结合图2，本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择装置200还包括判断模块290。

判断模块290用于在计算模块计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值之前，判断当前像素点是否为位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点，且在判断当前像素点是位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点时，对所述编码块进行独立编码。

在一些示例中，候选预测模式集选择模块还用于将DC模式添加到候选预测模式集中。

在本发明的一些实施例中，编码块的大小为但不限于：4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

作为一个具体的例子，编码块的大小16*16。进一步地，多个帧内编码模式分为4组，且所述第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，其中，所述第一预定区间至所述第四预定区间依次为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。更近一步地，梯度能量值求取模块用于在判断d_y/d_x≥1,且d_x>0时，使

在d_y/d_x<-1时，使

在-1≤d_y/d_x<0时，使以及在0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时，使

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

在该实例中，梯度能量值求取模块260还用于在判断所述d_x等于零时，将对应的梯度幅值加入上述第一梯度能量值中。

根据本发明实施例的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，基于像素的梯度能量估计选择当前编码块的候选预测模式，通过计算候选预测模式的率失真代价得到最优帧内编码模式，相对与传统的方式中根据所有帧内编码模式的率失真代价得到最优预测模式相比，由于候选预测模式数量的大幅度减小，可以减少率失真代价的计算量，提高运算速度，适用于实时编码。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (16)

1.一种视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取视频序列，并从所述视频序列中提取当前待编码的图像；

将所述当前待编码的图像划分为多个编码块；

根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式；

计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在所述垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率；

计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将所述多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内；

将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应的像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值；

选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集；以及

计算所述候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为所述编码块的最优帧内编码模式。

2.根据权利要求1所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值之前，包括步骤：

判断当前像素点是否为位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点；

如果是，则对所述编码块进行独立编码。

3.根据权利要求1所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，还包括：

将DC模式添加到所述候选预测模式集中。

4.根据权利要求1所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，所述编码块的大小为4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

5.根据权利要求1所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，所述编码块的大小16*16。

6.根据权利要求5所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，所述多个帧内编码模式分为4组，且所述第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，其中，所述第一预定区间至所述第四预定区间依次为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。

7.根据权利要求6所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值的步骤包括：

当d_y/d_x≥1,且d_x>0时， $\mathrm{prob}\left(1\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当d_y/d_x<-1时， $\mathrm{prob}\left(2\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当-1≤d_y/d_x<0时， $\mathrm{prob}\left(3\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2};$

当0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时， $\mathrm{prob}\left(4\right)+=\sqrt{{d_x}^2+{d_y}^2},$

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

8.根据权利要求7所述的视频序列的最优帧内编码模式选择方法，其特征在于，还包括：

如果所述d_x等于零，则将对应的梯度幅值加入所述第一梯度能量值中。

9.一种视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取视频序列，并从所述视频序列中提取当前待编码的图像；

编码块划分模块，用于将所述当前待编码的图像划分为多个编码块；

帧内编码模式确定模块，用于根据当前待编码的编码块的大小确定多个不同编码方向的多个帧内编码模式；

计算模块，用于计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值，且在所述垂直梯度不等于零时计算对应像素点的梯度方向斜率；

预定区间划分模块，用于计算每一个帧内编码模式对应编码方向的斜率，并将所述多个帧内编码模式分为N组，其中，第一至第N组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第N预定区间内；

梯度能量值求取模块，用于将所有梯度方向斜率与所述第一至第N预定区间进行比较，以将位于同一预定区间中的梯度方向斜率对应像素点的梯度幅值求和得到第一至第N梯度能量值；

候选预测模式集选择模块，用于选择第一至第N梯度能量值中最大的梯度能量值对应的预定区间，以将该预定区间对应的一组帧内编码模式作为候选预测模式集；以及

最优帧内编码模式选择模块，用于计算候选预测模式集中每个帧内编码模式的率失真代价，并选取相应率失真代价最小的帧内编码模式作为所述编码块的最优帧内编码模式。

10.根据权利要求9所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于在计算模块计算所述编码块中每个像素点的水平梯度、垂直梯度和梯度幅值之前，判断当前像素点是否为位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点，且在判断当前像素点是位于所述前待编码的图像中第一行和第一列位置的像素点时，对所述编码块进行独立编码。

11.根据权利要求9所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述候选预测模式集选择模块还用于将DC模式添加到所述候选预测模式集中。

12.根据权利要求9所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述编码块的大小为4*4、8*8、16*16、32*32或64*64的任意一种。

13.根据权利要求1所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述编码块的大小16*16。

14.根据权利要求13所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述多个帧内编码模式分为4组，且所述第一至第4组内的帧内编码模式对应的斜率分别位于第一至第4预定区间内，其中，所述第一预定区间至所述第四预定区间依次为：[1,+∞]、[-∞,-1)、[-1,0)、[0,1]。

15.根据权利要求14所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述梯度能量值求取模块用于在判断d_y/d_x≥1,且d_x＞0时，使

在d_y/d_x<-1时，使在-1≤d_y/d_x<0时，使

以及在0≤d_y/d_x≤1,且d_y>0时，使

其中，d_x为像素点的水平梯度，d_y为像素点的垂直梯度，d_y/d_x为像素点的梯度方向斜率，prob(1)至prob(4)分别为第一梯度能量值至第四梯度能量值。

16.根据权利要求15所述的视频序列的最优帧内编码模式选择装置，其特征在于，所述梯度能量值求取模块还用于在判断所述d_x等于零时，将对应的梯度幅值加入所述第一梯度能量值中。

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