專利名稱：幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，更具體地涉及一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
H. 264是由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的最新國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)是提高壓縮效率的一種重要技術(shù)，即在編碼過(guò)程中，對(duì)于視頻圖像中當(dāng)前要編碼的某一個(gè)區(qū)域(通常為一矩形塊)，在視頻圖像中搜索與其最相近似的、且已經(jīng)編碼的塊，用該最相近似的、且已經(jīng)編碼的塊來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前要編碼的塊。對(duì)于彩色視頻圖像，每幀視頻圖像包括一個(gè)亮度分量幀和一個(gè)色度分量幀。對(duì)于亮度分量幀，H. 264標(biāo)準(zhǔn)有兩種預(yù)測(cè)類型dntra_16X16(即，16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè))和 Intra_4 X 4 (即，4 X 4幀內(nèi)預(yù)測(cè))。具體地，htra_4 X 4適用于圖像細(xì)節(jié)變化比較明顯的區(qū)域的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，htra_16X 16適用于圖像平滑區(qū)域的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，其中前者共有9種預(yù)測(cè)模式可供選擇，后者共有4種預(yù)測(cè)模式可供選擇。在支持高精度拓展(FRExt)的H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)于亮度分量幀除了可以采用htra_16 X 16和htra_4 X 4進(jìn)行預(yù)測(cè)以外，還可以采用 8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)antra_8X8)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中共有9種預(yù)測(cè)模式可供選擇。對(duì)于色度分量幀，可以采用與用于亮度分量幀的16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)相類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)。為了提高編碼質(zhì)量并降低比特率，H. 264標(biāo)準(zhǔn)采用了率失真優(yōu)化(RDO)技術(shù)來(lái)選擇用于對(duì)需要編碼的宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型和幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。而RDO技術(shù)需要通過(guò)對(duì)所有的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型和幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式進(jìn)行全盤搜索，才能選擇出最佳的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型和幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，所以它的計(jì)算復(fù)雜度非常高，在硬件設(shè)計(jì)上難以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種新穎的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，包括根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)、8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)、以及16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)之一作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；當(dāng)選擇16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，利用對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，當(dāng)選擇 8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，將當(dāng)前宏塊劃分為4 個(gè)8X8像素矩陣BO B3或16個(gè)4X4像素矩陣DO D15，并通過(guò)以下處理選擇用于任意一個(gè)8X8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4X4像素矩陣Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中，i和j均為整數(shù)，0 < i < 3,0 ^ j ^ 15 根據(jù)像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向，利用在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)像素矩陣Bi或Dj進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，包括預(yù)測(cè)類型選擇單元，被配置為根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇4 X 4幀內(nèi)預(yù)測(cè)、8 X 8幀內(nèi)預(yù)測(cè)、以及16 X 16幀內(nèi)預(yù)測(cè)之一作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；預(yù)測(cè)模式選擇單元，被配置為當(dāng)預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，利用對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，當(dāng)預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，將當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8 X 8像素矩陣BO B3或16個(gè)4 X 4像素矩陣DO D15，并通過(guò)以下處理選擇用于任意一個(gè)8X8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4X4像素矩陣Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中，i 和j均為整數(shù)，0 <根據(jù)像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向，利用在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8 幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)像素矩陣Bi或Dj進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8 X 8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X 4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)通過(guò)相對(duì)于傳統(tǒng)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單的方法來(lái)確定用于當(dāng)前宏塊中的各個(gè)區(qū)域的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式， 在不降低視頻圖像的編碼質(zhì)量的同時(shí)改善了視頻圖像的編碼速率。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的描述中可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)的邏輯框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法的流程圖；圖3示出了預(yù)測(cè)類型選擇單元102的邏輯框圖；圖4示出了預(yù)測(cè)類型選擇單元102選擇用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的處理的流程圖；圖5示出了在水平、垂直、左下、右下方向中對(duì)于htra_4X4和htra_8X8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式；圖6示出了確定用于像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的處理的流程圖；圖7示出了從當(dāng)前宏塊采集16個(gè)像素組成的4X4像素矩陣AO的一個(gè)示例；圖8示出了變換后的像素矩陣AO，的一個(gè)示例；圖9示出了從8X8像素矩陣Bi采集16個(gè)像素組成的4X4像素矩陣Ci的一個(gè)示例；圖10示出了預(yù)測(cè)模式選擇單元104的邏輯框圖；圖11示出了預(yù)測(cè)模式選擇單元選擇用于當(dāng)前宏塊中包含的任意一個(gè)8X8像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向的過(guò)程的流程圖；圖12示出了預(yù)測(cè)模式選擇單元選擇用于當(dāng)前宏塊中包含的任意一個(gè)4X4像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向的過(guò)程的流程圖；以及
圖13示出了利用像素矩陣Ci或Dj的H01、H10、以及Hll確定用于像素矩陣Bi和 Dj的預(yù)測(cè)方向的過(guò)程示例。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述本發(fā)明各個(gè)方面的特征和示例性實(shí)施例。下面的描述涵蓋了許多具體細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。但是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是， 本發(fā)明可以在不需要這些具體細(xì)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。下面對(duì)實(shí)施例的描述僅僅是為了通過(guò)示出本發(fā)明的示例來(lái)提供對(duì)本發(fā)明更清楚的理解。本發(fā)明絕不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發(fā)明的精神的前提下覆蓋了相關(guān)元素、部件和算法的任何修改、替換和改進(jìn)。在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，用于對(duì)亮度分量幀中包含的任意一個(gè)亮度宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)塊的大小可以為4X4、8X8、或者16X16。其中，在采用大小為4X4的預(yù)測(cè)塊(S卩，采用 Intra_4X4)對(duì)亮度宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的情況下，存在9種預(yù)測(cè)模式可供選擇；在采用大小為 8X8的預(yù)測(cè)塊(即，采用htra_8X8)對(duì)亮度宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的情況下，存在9種預(yù)測(cè)模式可供選擇；并且在采用大小為16X16的預(yù)測(cè)塊(即，采用htrajexie)對(duì)亮度宏塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的情況下，存在4種預(yù)測(cè)模式可供選擇。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)的框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法的流程圖。如圖1所示，該幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)包括預(yù)測(cè)類型選擇單元102和預(yù)測(cè)模式選擇單元104。在對(duì)需要編碼的當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)的過(guò)程中，預(yù)測(cè)類型選擇單元102根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)、8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)、以及16X 16幀內(nèi)預(yù)測(cè)之一作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型(即，執(zhí)行步驟S202)。當(dāng)預(yù)測(cè)類型選擇單元102選擇16X16 幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，預(yù)測(cè)模式選擇單元104利用對(duì)于16 X 16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式(即， 執(zhí)行步驟S204》。當(dāng)預(yù)測(cè)類型選擇單元102選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，預(yù)測(cè)模式選擇單元104將當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8 X 8像素矩陣 BO B3或16個(gè)4X4像素矩陣DO D15，并通過(guò)以下處理選擇用于任意一個(gè)8X8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4X4像素矩陣Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式(其中，i和j均為整數(shù)，i ( 3， O^ J^ 15)根據(jù)像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于像素矩陣Bi或Dj 的預(yù)測(cè)方向；利用在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)像素矩陣Bi或Dj進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式(即，執(zhí)行步驟S2044至 S2046)。這里需要說(shuō)明的是，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式方法和系統(tǒng)中，為了通過(guò)較為簡(jiǎn)單的過(guò)程選擇出最佳的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式從而改善對(duì)于視頻圖像的編碼速度，定義以下四種預(yù)測(cè)方向7jC平方向(Horizontaldirection)、垂直方向(Vertical direction)、右下方向(Diagonal Rightdirection)、以及左下方向(Diagonal Left direction)。當(dāng)選擇htra_4X4或Mtri^SXS作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，從當(dāng)前宏塊劃分出的每個(gè)4X4或8X8像素矩陣可以適用相同的預(yù)測(cè)方向，也可以適用不同的預(yù)測(cè)方向。圖5示出了在水平、垂直、左下、右下方向中對(duì)于htra_4X4和htra_8X8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。如圖5所示，在水平方向中，對(duì)于htra_4X4和htra_8X8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式為 Horizontal_Up (水平 _ 上)、Horizontal (水平)、Horizontal_Down (水平 _下)、以及DC預(yù)測(cè)(直流預(yù)測(cè))。在垂直方向中，對(duì)于htra_4 X 4和htra_8 X 8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式為 Vertical_Left (垂直 _ 左)、Vertical (垂直)、Vertical_Right (垂直 _ 右)、以及DC預(yù)測(cè)。在右下方向中，對(duì)于htra_4X4和htra_8X8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式為 Vertical_Right ( HI _ )、Diagonal_Down_Right ( M_ T _ ) > Horizontal, Down(水平_下)、以及DC預(yù)測(cè)。在左下方向中，對(duì)于htra_4X4和htra_8X8可用的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式為Diagonal_Down_Left (對(duì)角線_下_左)、Vertical_Left (垂直_左)、 Horizontal_Up (對(duì)角線_上)、以及DC預(yù)測(cè)。下面，對(duì)預(yù)測(cè)類型選擇單元102進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3示出了預(yù)測(cè)類型選擇單元102 的邏輯框圖。圖4示出了預(yù)測(cè)類型選擇單元102選擇用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的處理的流程圖。如圖3所示，預(yù)測(cè)類型選擇單元102包括第一像素采集模塊1022、第一變換執(zhí)行模塊1024、第一選擇執(zhí)行模塊10 、第一矩陣劃分模塊10 、第二像素采集模塊1030、第二變換執(zhí)行模塊1032、第二選擇執(zhí)行模塊1034、以及選擇類型判決模塊1036。在確定用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的過(guò)程中，第一像素采集模塊1022為從當(dāng)前宏塊中采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣AO (即，執(zhí)行步驟S202》。第一變換執(zhí)行模塊 10M對(duì)像素矩陣AO進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣A0’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比(即，執(zhí)行步驟S2024)。當(dāng)變換后的像素矩陣A0’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第一閾值時(shí)，第一選擇執(zhí)行模塊10 選擇16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型(即，執(zhí)行步驟S2026)。當(dāng)變換后的像素矩陣A0’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比小于第一閾值時(shí)，第一矩陣劃分模塊10 為將當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8 X 8像素矩陣BO B3 ( S卩，執(zhí)行步驟S2028)。第二像素采樣模塊1030、第二變換執(zhí)行模塊1032、以及第二選擇執(zhí)行模塊1034執(zhí)行確定用于從當(dāng)前宏塊劃分出的像素矩陣BO B3中的每一個(gè)像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的處理 (即，執(zhí)行步驟2030)。在確定了用于從當(dāng)前宏塊劃分出的像素矩陣BO B3的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型后，選擇類型判決模塊1036對(duì)采用8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)采用 4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且在當(dāng)前宏塊中采用8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣的數(shù)目不小于2的情況下，選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型， 在當(dāng)前宏塊中采用4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣的數(shù)目大于2的情況下，選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型(即，執(zhí)行步驟S2032)。圖6示出了確定用于像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的處理的流程圖。如圖6所示， 在確定用于像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的過(guò)程中，第二像素采集模塊1030從像素矩陣Bi 采集16個(gè)像素組成4X 4像素矩陣Ci (其中，i為整數(shù)，0彡i彡3) ( S卩，執(zhí)行步驟S2030-2)； 第二變換執(zhí)行模塊1032對(duì)像素矩陣Ci進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比(即，執(zhí)行步驟S2030-4)；如果變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第二閾值，則第二選擇執(zhí)行模塊1034選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型，否則第二選擇執(zhí)行模塊1034選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型(即，執(zhí)行步驟S2030-6)。圖7示出了從當(dāng)前宏塊采集16個(gè)像素組成的4X4像素矩陣AO的一個(gè)示例。如圖7所示，可以將當(dāng)前宏塊劃分為16個(gè)4X 4像素矩陣DO D15，并采集像素矩陣DO D15 中的每一個(gè)像素矩陣的最左上角的一個(gè)像素組成像素矩陣AO。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)中，可以根據(jù)以下等式來(lái)對(duì)像素矩陣AO進(jìn)行哈達(dá)瑪變換D ‘
權(quán)利要求
1.一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，包括根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)、8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)、以及16X 16幀內(nèi)預(yù)測(cè)之一作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；當(dāng)選擇16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，利用對(duì)于16X16 幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)所述當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇對(duì)于16X16 幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，當(dāng)選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，將所述當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8X8像素矩陣BO B3或16個(gè)4X4像素矩陣DO D15，并通過(guò)以下處理選擇用于任意一個(gè)8X8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4X4像素矩陣Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中，i和j均為整數(shù)，0彡i彡3，0彡j彡15 根據(jù)所述像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于所述像素矩陣Bi或Dj 的預(yù)測(cè)方向，利用在用于所述像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)所述像素矩陣Bi或Dj進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇在用于所述像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于所述像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，選擇用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型的處理包括從所述當(dāng)前宏塊中采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣AO ；對(duì)所述像素矩陣AO進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比；當(dāng)所述變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第一閾值時(shí)，選擇 16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，當(dāng)所述變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比小于所述第一閾值時(shí)，還包括將所述當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8X8像素矩陣BO B3，并對(duì)所述像素矩陣BO B3中的任意一個(gè)像素矩陣Bi進(jìn)行以下處理，其中，i為整數(shù)，0從所述像素矩陣Bi采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣Ci ；對(duì)所述像素矩陣Ci進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比；如果所述變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第二閾值，則選擇 8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型，否則選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；以及如果所述當(dāng)前宏塊中采用8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣的數(shù)目不小于2，則選擇 8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型，否則選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，從所述當(dāng)前宏塊中采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣AO的處理包括將所述當(dāng)前宏塊劃分為16個(gè)4X4像素矩陣DO D15 ；采集所述像素矩陣DO D15中的每一個(gè)像素矩陣的最左上角的一個(gè)像素組成所述像素矩陣AO。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，采集所述像素矩陣Bi 的第一、三、五、七像素行的第一和第四像素列的像素以及所述像素矩陣Bi的第二、四、六、 八像素行的第三和第七像素列的像素組成所述像素矩陣Ci。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，選擇垂直方向、水平方向、右下方向、以及左下方向之一作為用于所述像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，當(dāng)選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，選擇用于所述像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向的處理包括從所述像素矩陣Bi采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣Ci ；計(jì)算所述像素矩陣Ci的第一和第二像素列的像素值之和與第三和第四像素列的像素值之和之間的差H01、所述像素矩陣Ci的第一和第二像素行的像素值之和與第三和第四像素行的像素值之和之間的差H10、以及所述像素矩陣Ci的左上角的四個(gè)像素值和右下角的四個(gè)像素值之和與右上角的四個(gè)像素值和左下角的四個(gè)像素值之和的差Hll ；如果IhoiI彡2x|hio|且|hoi|彡|hii |，則選擇垂直方向作為用于所述像素矩陣Bi 的預(yù)測(cè)方向，否則如果IhioI彡2x |hoi|且|hio|彡|hii|，則選擇水平方向作為用于所述像素矩陣Bi 的預(yù)測(cè)方向，否則計(jì)算所述像素矩陣Bi的左上角的六個(gè)像素值之和與右下角的六個(gè)像素值之和的差 AddionalValuel和所述像素矩陣Bi的右上角的六個(gè)像素值之和與左下角的六個(gè)像素值之和的差 AdditionalValue2，如果AdditionalValuel大于AdditionalValue2，則選擇左下方向作為用于所述像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向，否則選擇右下方向作為用于所述像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法，其特征在于，當(dāng)選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，選擇用于所述像素矩陣Dj的預(yù)測(cè)方向的處理包括計(jì)算所述像素矩陣Dj的第一和第二像素列的像素值之和與第三和第四像素列的像素值之和之間的差H01、所述像素矩陣Dj的第一和第二像素行的像素值之和與第三和第四像素行的像素值之和之間的差H10、以及所述像素矩陣Dj的左上角的四個(gè)像素值和右下角的四個(gè)像素值之和與右上角的四個(gè)像素值和左下角的四個(gè)像素值之和的差Hll ；如果IhoiI彡2X |hio|且|hoi|彡|hii|，則選擇垂直方向作為用于所述像素矩陣Dj 的預(yù)測(cè)方向，否則如果IhioI彡2x|hoi|且|hio|彡|hii |，則選擇水平方向作為用于所述像素矩陣Dj 的預(yù)測(cè)方向，否則計(jì)算所述像素矩陣Dj的左上角的六個(gè)像素值之和與右下角的六個(gè)像素值之和的差 AddionalValuel和所述像素矩陣Dj的右上角的六個(gè)像素值之和與左下角的六個(gè)像素值之和的差 AdditionalValue2，如果AdditionalValuel大于AdditionalValue2，則選擇左下方向作為用于所述像素矩陣Dj的預(yù)測(cè)方向，否則選擇右下方向作為用于所述像素矩陣Dj的預(yù)測(cè)方向。
9.一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，包括預(yù)測(cè)類型選擇單元，被配置為根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)、8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)、以及16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)之一作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型； 預(yù)測(cè)模式選擇單元，被配置為當(dāng)所述預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇16X 16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，利用對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)所述當(dāng)前宏塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇對(duì)于16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，當(dāng)所述預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，將所述當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8X8像素矩陣BO B3或16個(gè)4X4像素矩陣DO D15，并通過(guò)以下處理選擇用于任意一個(gè)8 X 8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4 X 4像素矩陣Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中，i和j均為整數(shù)，O ^1^3,0^ J^ 15根據(jù)所述像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于所述像素矩陣Bi或Dj 的預(yù)測(cè)方向，利用在用于所述像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的所有幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式分別對(duì)所述像素矩陣Bi或Dj進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，并選擇在用于所述像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)或4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于所述像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)類型選擇單元包括第一像素采集模塊，被配置為從所述當(dāng)前宏塊中采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣AO ；第一變換執(zhí)行模塊，被配置為對(duì)所述像素矩陣AO進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比；第一選擇執(zhí)行模塊，被配置為當(dāng)所述變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第一閾值時(shí)，選擇16X16幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)類型選擇單元還包括第一矩陣劃分模塊，被配置為當(dāng)所述變換后的像素矩陣AO’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比小于所述第一閾值時(shí)，將所述當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8X8像素矩陣BO B3 ；第二像素采集模塊，被配置為從所述像素矩陣BO B3中的任意一個(gè)像素矩陣Bi采集 16個(gè)像素組成4X4像素矩陣Ci，其中，i為整數(shù)，0第二變換執(zhí)行模塊，被配置為對(duì)所述像素矩陣Ci進(jìn)行哈達(dá)瑪變換，并計(jì)算變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比；第二選擇執(zhí)行模塊，被配置為如果所述變換后的像素矩陣Ci’的直流系數(shù)與交流系數(shù)之比不小于第二閾值，則選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型，否則選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述像素矩陣Bi的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；以及選擇類型判決模塊，被配置為如果所述當(dāng)前宏塊中采用8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)的8X8像素矩陣的數(shù)目不小于2，則選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型，否則選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述第一像素采集模塊將所述當(dāng)前宏塊劃分為16個(gè)4X4像素矩陣DO D15，并采集所述像素矩陣DO D15 中的每一個(gè)像素矩陣的最左上角的一個(gè)像素組成所述像素矩陣AO。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述第二像素采集模塊采集所述像素矩陣Bi的第一、三、五、七像素行的第一和第四像素列的像素以及所述像素矩陣Bi的第二、四、六、八像素行的第三和第七像素列的像素組成所述像素矩陣Ci。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)模式選擇單元選擇垂直方向、水平方向、右下方向、以及左下方向之一作為用于所述像素矩陣Bi或Dj 的預(yù)測(cè)方向。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)模式選擇單元包括第三像素采集模塊，被配置為當(dāng)所述預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇8X8幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，從所述像素矩陣Bi采集16個(gè)像素組成4X4像素矩陣 Ci ；像素值計(jì)算模塊，被配置為計(jì)算所述像素矩陣Ci的第一和第二像素列的像素值之和與第三和第四像素列的像素值之和之間的差H01、所述像素矩陣Ci的第一和第二像素行的像素值之和與第三和第四像素行的像素值之和之間的差H10、以及所述像素矩陣Ci的左上角的四個(gè)像素值和右下角的四個(gè)像素值之和與右上角的四個(gè)像素值和左下角的四個(gè)像素值之和的差Hll ；以及方向選擇執(zhí)行模塊，被配置為如果IhoiI彡2X |hio|且|hoi|彡|hii|，則選擇垂直方向作為用于所述像素矩陣Bi 的預(yù)測(cè)方向，否則如果IhioI彡2x |hoi|且|hio|彡|hii|，則選擇水平方向作為用于所述像素矩陣Bi 的預(yù)測(cè)方向，否則計(jì)算所述像素矩陣Bi的左上角的六個(gè)像素值之和與右下角的六個(gè)像素值之和的差 AddionalValuel和所述像素矩陣Bi的右上角的六個(gè)像素值之和與左下角的六個(gè)像素值之和的差 AdditionalValue2，如果AdditionalValuel大于AdditionalValue2，則選擇左下方向作為用于所述像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向，否則選擇右下方向作為用于所述像素矩陣Bi的預(yù)測(cè)方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測(cè)模式選擇單元包括第二像素值計(jì)算模塊，當(dāng)所述預(yù)測(cè)類型選擇單元選擇4X4幀內(nèi)預(yù)測(cè)作為用于所述當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型時(shí)，計(jì)算所述像素矩陣Dj的第一和第二像素列的像素值之和與第三和第四像素列的像素值之和之間的差H01、所述像素矩陣Dj的第一和第二像素行的像素值之和與第三和第四像素行的像素值之和之間的差H10、以及所述像素矩陣Dj的左上角的四個(gè)像素值和右下角的四個(gè)像素值之和與右上角的四個(gè)像素值和左下角的四個(gè)像素值之和的差Hll ；方向選擇執(zhí)行模塊，被配置為如果IhoiI彡2X |hio|且|hoi|彡|hii|，則選擇垂直方向作為用于所述像素矩陣Dj 的預(yù)測(cè)方向，否則如果IhioI彡2x|hoi|且|hio|彡|hii |，則選擇水平方向作為用于所述像素矩陣Dj 的預(yù)測(cè)方向，否則計(jì)算所述像素矩陣Dj的左上角的六個(gè)像素值之和與右下角的六個(gè)像素值之和的差 AddionalValuel和所述像素矩陣Dj的右上角的六個(gè)像素值之和與左下角的六個(gè)像素值之和的差 AdditionalValue2，如果AdditionalValuel大于AdditionalValue2，則選擇左下方向作為用于所述像素矩陣Dj的預(yù)測(cè)方向，否則選擇右下方向作為用于所述像素矩陣Dj的預(yù)測(cè)方向。
全文摘要
公開(kāi)了一種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇方法和系統(tǒng)。該方法包括根據(jù)當(dāng)前宏塊的頻率特性，選擇Intra_4×4、Intra_8×8、以及Intra_16×16之一作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)類型；當(dāng)選擇Intra_16×16時(shí)，選擇對(duì)于Intra_16×16可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于當(dāng)前宏塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，當(dāng)選擇Intra_8×8或Intra_4×4時(shí)，將當(dāng)前宏塊劃分為4個(gè)8×8像素矩陣B0～B3或16個(gè)4×4像素矩陣D0～D15，并且對(duì)于任意一個(gè)8×8像素矩陣Bi或任意一個(gè)4×4像素矩陣Dj根據(jù)像素矩陣Bi或Dj中的像素之間的相關(guān)性，選擇用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向，并選擇在用于像素矩陣Bi或Dj的預(yù)測(cè)方向中對(duì)于Intra_8×8或Intra_4×4可選的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式中預(yù)測(cè)誤差最小的一種作為用于像素矩陣Bi或Dj的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。
文檔編號(hào)H04N7/32GK102377993SQ20101024889
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月5日
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