CN106162175A - 帧内预测模式选择方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种帧内预测模式选择方法及装置，涉及视频编码技术领域，解决了现有技术中进行帧内预测时所述的运算量大的缺陷。本发明的帧内预测模式选择方法包括：根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
Description
技术领域
本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种帧内预测模式选择方法及装置。
背景技术
H.264是ITU(International Telecommunication Union，国际电信联盟)和MPEG(Motion Picture Experts Group，运动图像专家组)联合制定的视频编码标准，与以往的视频编码标准相比，H.264标准引入了帧内预测以进一步提高要素效率，帧内预测是利用相邻像素的相关性，以块为单位，先根据与当前块相邻的已编码过的像素来产生预测块，然后将当前块与预测块做差得到预测差值，并且只对预测差值进行变换编码，以消除相邻块之间的空间冗余度，从而实现更为有效的压缩。
为了提高帧内预测的质量，H.264标准提供了三种帧内预测：基于4×4的亮度块帧内预测、基于16×16的亮度块帧内预测和基于8×8的色度块帧内预测，其中，4×4亮度块的帧内预测具有9种预测模式：水平预测、垂直预测、直流预测、下左对角预测、下右对角预测、右垂直预测、下水平预测、左垂直预测和上水平预测；16×16亮度块帧内预测和8×8色度块帧内预测均具有4种预测模式：水平预测、垂直预测、直流预测和平坦预测。然后，通过预测模式的选择得出一种最佳的预测模式使得编码性能和编码效率最高，现有的预测模式的选择通常为：对于一个16×16块或者4×4块都需要根据当前块的周边块的可用情况，给出亮度预测模式和色度预测模式列表，再根据所述列表对各种预测模式进行迭代计算，得到各种模式的代价(cost)值，并从中选出亮度和色度最优的预测模式。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：
虽然H.264标准具有很高的编码性能和编码效率，但这是建立在遍历每种备选预测模式以寻找出最佳预测模式的基础之上的，其需要耗费极大的计算量，而且大大增加了编码器的复杂度。
发明内容
本发明提供一种帧内预测模式选择方法及装置，其能够大大降低进行帧内预测所需的运算量，从而降低编码器的复杂度。
一方面，本发明提供一种帧内预测模式选择方法，所述方法包括：
根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
另一方面，本发明提供一种帧内预测模式选择装置，所述装置包括获取模块、计算模块、选择模块以及配置模块，其中，
所述获取模块，用于根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
所述计算模块，用于计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
所述选择模块，用于选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
所述配置模块，用于根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
本发明提供的帧内预测模式选择方法及装置，根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。与现有技术相比，一方面，其不再需要进行色度预测模式的迭代运算，而是根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式，从而大大降低了帧内预测所需的运算量，相应地，也能够降低相应的编码器的复杂度；另一方面，这种根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式的技术方案对视频质量产生的损耗很小，能够确保对整体视频效果的影响在相对较小范围内。由此可见，其能够在不影响整体视频效果的前提下，大大降低帧内预测所述的运算量，进而降低相应的编码器的复杂度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明帧内预测模式选择方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明帧内预测模式选择方法另一实施例的流程示意图；
图3为本发明帧内预测模式选择装置一实施例的结构示意图；
图4为本发明帧内预测模式选择装置另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种帧内预测模式选择方法，所述方法包括：
S11、根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式。
S12、计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值。
S13、选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式。
S14、根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
本发明提供的帧内预测模式选择方法，根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。与现有技术相比，一方面，其不再需要进行色度预测模式的迭代运算，而是根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式，从而大大降低了帧内预测所需的运算量，相应地，也能够降低相应的编码器的复杂度；另一方面，这种根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式的技术方案对视频质量产生的损耗很小，能够确保对整体视频效果的影响在相对较小范围内。由此可见，其能够在不影响整体视频效果的前提下，大大降低帧内预测所述的运算量，进而降低相应的编码器的复杂度。
如图2所示，本发明实施例提供一种帧内预测模式选择方法，所述方法包括：
S21、设置当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系。
S22、根据所述当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式。
S23、计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值。
S24、选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式。
S25、根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式。
其中，所述对应关系的配置是基于以下原理：
对于亮度像素点来说，其数据变化可能会有很大差别，采用多种模式迭代运算有必要，但是对于图像来说，色度像素点值的变化范围一般较小，采用多种模式迭代没有太大必要。
可选地，当所述当前块为16×16的块时，所述根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式包括：
当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式时，配置所述色度预测模式为垂直预测模式；
当所述最优亮度预测模式为水平预测模式时，配置所述色度预测模式为水平预测模式；
当所述最优亮度预测模式为直流预测模式或平坦预测模式时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
可选地，当所述当前块为4×4的块时，所述根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式包括：
当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式、水平预测模式、直流预测模式、下左对角预测模式、下右对角预测模式、右垂直预测模式、下水平预测模式、左垂直预测模式或上水平预测模式中的任一种时，配置所述色度预测方式为直流预测模式。
下面以所述当前块为16×16的块为例，其中，所述当前块的上侧块不存在，所述上侧块是位于所述当前块上方、且与所述当前块相邻的16×16的块，对本发明实施例的技术方案进行具体说明。
所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系如表1所示。
表1
由于所述当前块的上侧块不存在，即所述当前块的上侧块为不可用，因此，只能利用所述当前块的左侧块中与所述当前块相邻的像素点对所述当前块进行预测，其中，所述左侧块是位于所述当前块左侧、且与所述当前块相邻的16×16的块，而采用垂直预测模式和平坦预测模式对当前块进行预测时均需要使用上侧块，因此，所述当前块的亮度预测模式不能选择垂直预测模式和平坦预测模式，所述备选预测模式列表仅包括其他两种亮度预测模式，分别为水平预测模式和直流预测模式。
然后，分别计算所述水平预测模式和所述直流预测模式的代价值，例如，当前预测模式的代价值为所述当前块中各个像素对应的预测值与像素值按位置求差平方和，其中，所述预测值为采用当前预测模式对当前块进行预测时得到的预测块中的像素值，即
1)分别对所述当前块中各个像素对应的预测值与像素值求差，得到所述各个像素对应的残差值；
2)分别对所述各个像素对应的残差值求平方，得到所述各个像素对应的平方残差值；
3)将所述当前块中的各个像素对应的平方残差值进行相加，得到所述当前预测模式的代价值。
若经过计算发现所述水平预测模式的代价值最小，则所述当前块的最优亮度预测模式为水平预测模式，通过查询表1可知，此时所述最优亮度预测模式对应的色度预测模式为水平预测模式，因此，配置所述当前块的色度预测模式为水平预测模式。
若经过计算发现所述直流预测模式的代价值最小，则所述当前块的最优亮度预测模式为直流预测模式，通过查询表1可知，此时所述最优亮度预测模式对应的色度预测模式为直流预测模式，因此，配置所述当前块的色度预测模式为直流预测模式。
本发明实施例提供的帧内预测模式选择方法，其通过设置亮度预测模式与色度预测模式的对应关系，以便于在确定了所述当前块的最优亮度预测模式之后，根据所述最优亮度预测模式和所述对应关系配置色度预测模式。与现有技术相比，一方面，其不再需要进行色度预测模式的迭代运算，而是根据得到的所述最优亮度预测模式和设置的所述对应关系来直接配置色度预测模式，从而大大降低了帧内预测所需的运算量，相应地，也能够降低相应的编码器的复杂度；另一方面，这种根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式的技术方案对视频质量产生的损耗很小，能够确保对整体视频效果的影响在相对较小范围内。由此可见，其能够在不影响整体视频效果的前提下，大大降低帧内预测所述的运算量，进而降低相应的编码器的复杂度。
如图3所示，本发明实施例提供一种帧内预测模式选择装置，所述装置包括获取模块31、计算模块32、选择模块33以及配置模块34。
其中，所述获取模块31，用于根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
所述计算模块32，用于计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
所述选择模块33，用于选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
所述配置模块34，用于根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
本发明实施例提供的帧内预测模式选择装置，根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。与现有技术相比，一方面，其不再需要进行色度预测模式的迭代运算，而是根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式，从而大大降低了帧内预测所需的运算量，相应地，也能够降低相应的编码器的复杂度；另一方面，这种根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式的技术方案对视频质量产生的损耗很小，能够确保对整体视频效果的影响在相对较小范围内。由此可见，其能够在不影响整体视频效果的前提下，大大降低帧内预测所述的运算量，进而降低相应的编码器的复杂度。
如图4所示，本发明实施例提供一种帧内预测模式选择装置，所述装置包括设置模块41、获取模块42、计算模块43、选择模块44以及配置模块45。
其中，所述设置模块41，用于设置当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系。
所述获取模块42，用于根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
所述计算模块43，用于计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
所述选择模块44，用于选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
所述配置模块45，用于根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
其中，所述对应关系的配置是基于以下原理：
对于亮度像素点来说，其数据变化可能会有很大差别，采用多种模式迭代运算有必要，但是对于图像来说，色度像素点值的变化范围一般较小，采用多种模式迭代没有太大必要。
可选地，当所述当前块为16×16的块时，所述配置模块，用于当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式时，配置所述色预测模式为垂直预测模式；当所述最优亮度预测模式为水平预测模式时，配置所述色度预测模式为水平预测模式；当所述最优亮度预测模式为直流预测模式或平坦预测模式时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
可选地，当所述当前块为4×4的块时，所述配置模块，用于当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式、水平预测模式、直流预测模式、下左对角预测模式、下右对角预测模式、右垂直预测模式、下水平预测模式、左垂直预测模式或上水平预测模式中的任一种时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
本发明实施例提供的帧内预测模式选择装置，其通过设置亮度预测模式与色度预测模式的对应关系，以便于在确定了所述当前块的最优亮度预测模式之后，根据所述最优亮度预测模式和所述对应关系配置色度预测模式。与现有技术相比，一方面，与现有技术相比，一方面，其不再需要进行色度预测模式的迭代运算，而是根据得到的所述最优亮度预测模式和设置的所述对应关系来直接配置色度预测模式，从而大大降低了帧内预测所需的运算量，相应地，也能够降低相应的编码器的复杂度；另一方面，这种根据得到的所述最优亮度预测模式来直接配置色度预测模式的技术方案对视频质量产生的损耗很小，能够确保对整体视频效果的影响在相对较小范围内。由此可见，其能够在不影响整体视频效果的前提下，大大降低帧内预测所述的运算量，进而降低相应的编码器的复杂度。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种帧内预测模式选择方法，其特征在于，所述方法包括：
根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表之前，还包括：
设置所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系；
所述根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式包括：
根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述当前块为16×16的块时，所述根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式包括：
当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式时，配置所述色预测模式为垂直预测模式；
当所述最优亮度预测模式为水平预测模式时，配置所述色度预测模式为水平预测模式；
当所述最优亮度预测模式为直流预测模式或平坦预测模式时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述当前块为4×4的块时，所述根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式包括：
当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式、水平预测模式、直流预测模式、下左对角预测模式、下右对角预测模式、右垂直预测模式、下水平预测模式、左垂直预测模式或上水平预测模式中的任一种时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
5.一种帧内预测模式选择装置，其特征在于，所述装置包括获取模块、计算模块、选择模块以及配置模块，其中，
所述获取模块，用于根据当前块的周边块的可用情况得到所述当前块的备选模式列表，其中，所述备选模式列表包括可用的亮度预测模式；
所述计算模块，用于计算所述备选模式列表中的各种可用的亮度预测模式的代价值；
所述选择模块，用于选择代价值最小的亮度预测模式作为所述当前块的最优亮度预测模式；
所述配置模块，用于根据所述最优亮度预测模式配置所述当前块的色度预测模式。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置模块，其中，所述设置模块，用于设置所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系；
所述配置模块，用于根据所述最优亮度预测模式，按照所述当前块的所有可能亮度预测模式与所有可能色度预测模式之间的对应关系，配置所述当前块的色度预测模式。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述当前块为16×16的块时，所述配置模块，还用于当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式时，配置所述色预测模式为垂直预测模式；当所述最优亮度预测模式为水平预测模式时，配置所述色度预测模式为水平预测模式；当所述最优亮度预测模式为直流预测模式或平坦预测模式时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述当前块为4×4的块时，所述配置模块，还用于当所述最优亮度预测模式为垂直预测模式、水平预测模式、直流预测模式、下左对角预测模式、下右对角预测模式、右垂直预测模式、下水平预测模式、左垂直预测模式或上水平预测模式中的任一种时，配置所述色度预测模式为直流预测模式。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161123 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |