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基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法

文檔序號(hào):7872144閱讀:338來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種幀間模式判決方法。特別是涉及一種基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法。
背景技術(shù)
幀間模式判決模塊在AVS視頻編碼中占有極為重要的地位。在AVS視頻編碼的預(yù)測(cè)過(guò)程中仍然采用的是塊的形式,考慮到視頻圖像本身的特性,如運(yùn)動(dòng)劇烈的局部區(qū)域,如果劃分較大的塊可能在該塊中含有多個(gè)不同形狀或者不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象,所以在選擇塊的大小的時(shí)候并不是單純的劃分為16X16或者8X8這種正方形塊,同時(shí)考慮到在滿足一定性能的前提下盡可能降低復(fù)雜性,所以在指定方案時(shí)較為詳細(xì)地將編碼模式劃分為16X16、16X8、8X16、8X8這四種塊的大小。在AVS參考代碼中,對(duì)每個(gè)宏塊進(jìn)行編碼時(shí),首先在幀間預(yù)測(cè)模式下對(duì)每個(gè)宏塊做運(yùn)動(dòng)估計(jì),計(jì)算各個(gè)模式的相應(yīng)代價(jià),接著進(jìn)行幀內(nèi)模式和Skip模式的代價(jià)計(jì)算,最后選取所有模式中代價(jià)最小的模式為最佳模式。每個(gè)宏塊在采用遍歷方式得到最小代價(jià)的過(guò)程中,參考代碼提供了兩種方式:率失真優(yōu)化和非率失真優(yōu)化。率失真優(yōu)化是確定一組編碼參數(shù),使得在限定碼率下失真度最小,達(dá)到碼率和失真度的權(quán)衡,在具體實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中是一個(gè)宏塊在熵編碼后確定編碼所需比特?cái)?shù)與反變換反量化后重建一個(gè)宏塊數(shù)據(jù)和原始宏塊數(shù)據(jù)的差值的和作為一個(gè)宏塊的某種模式的代價(jià)開(kāi)銷,用相同的方法計(jì)算該宏塊的其它模式的代價(jià)開(kāi)銷,這些模式開(kāi)銷比較,最小開(kāi)銷的模式即為最佳模式。非率失真優(yōu)化則未考慮碼率和失真的權(quán)衡,只是將最佳運(yùn)動(dòng)矢量、最佳參考幀及其它信息所占比特和預(yù)測(cè)塊與編碼塊的差值之和作為一個(gè)宏塊的某種模式的代價(jià)開(kāi)銷,用相同思路計(jì)算該宏塊其它模式的代價(jià)開(kāi)銷,這些模式開(kāi)銷比較得到的最小開(kāi)銷的模式即為最佳模式。查看近幾年的文獻(xiàn),對(duì)該模塊的研究主要有兩個(gè)思路,一個(gè)是優(yōu)化拉格朗日率失真公式,另一個(gè)是在未遍歷所有模式的情況下根據(jù)相關(guān)信息預(yù)測(cè)最優(yōu)的模式直接進(jìn)行編碼,這些相關(guān)信息有編碼宏塊周圍宏塊、參考幀宏塊模式或某模式的率失真開(kāi)銷、SAD等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是,提供一種基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法,包括如下步驟:I)根據(jù)當(dāng)前編碼宏塊周圍宏塊和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量得到當(dāng)前編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度;2)根據(jù)得出的編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度估算出預(yù)編碼模式,即完成不同的編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度與各個(gè)預(yù)編碼模式的映射;
3)統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值;統(tǒng)計(jì)編碼宏塊周圍宏塊(A、B、C、D)和參考幀中對(duì)應(yīng)位置(F)處宏塊的所使用的模式中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式;4)根據(jù)編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度及當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值得到最終的預(yù)編碼模式集合,即步驟2)中不同運(yùn)動(dòng)劇烈程度估算出的預(yù)編碼模式和步驟3)中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式;5)將步驟4)中得到的預(yù)編碼模式集合中的模式進(jìn)行編碼并將編碼后開(kāi)銷最小的模式作為最佳模式。所述的當(dāng)前編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度是由如下步驟得到:(I)設(shè)定位于當(dāng)前編碼宏塊左側(cè)位置處宏塊為A,左上位置處宏塊為B,右上位置處宏塊的C,上面位置處宏塊為D,參考幀中當(dāng)前編碼宏塊對(duì)應(yīng)位置處宏塊為F,同時(shí)定義當(dāng)前編碼宏塊周圍宏塊A、B、C、D和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊F的運(yùn)動(dòng)矢量分別為MVa、MVb,MVc、MVd、MVf,記為 MVi= (Xi,Yi),其中 i=A、B、C、D、F ;(2)分別計(jì)算MVa、MVb、MVc、MVd、MVf的值,其中,位置A處的運(yùn)動(dòng)矢量MVa的計(jì)算有如下兩種情況,由于宏塊的編碼模式有多種,那么對(duì)于已經(jīng)編碼的宏塊A來(lái)說(shuō),最終MV的存儲(chǔ)有一種或多種情況,a、當(dāng)最終MV的存儲(chǔ)有一種情況時(shí),即宏塊A的MV是以8X8為單位存儲(chǔ)的,那么MVa為這四個(gè)8X8的MV的平均值,即:
權(quán)利要求
1.一種基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法,其特征在于,包括如下步驟: 1)根據(jù)當(dāng)前編碼宏塊周圍宏塊和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量得到當(dāng)前編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度; 2)根據(jù)得出的編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度估算出預(yù)編碼模式,即完成不同的編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度與各個(gè)預(yù)編碼模式的映射; 3)統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值;統(tǒng)計(jì)編碼宏塊周圍宏塊(A、B、C、D)和參考幀中對(duì)應(yīng)位置(F)處宏塊的所使用的模式中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式; 4)根據(jù)編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度及當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值得到最終的預(yù)編碼模式集合,即步驟2)中不同運(yùn)動(dòng)劇烈程度估算出的預(yù)編碼模式和步驟3)中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式; 5)將步驟4)中得到的預(yù)編碼模式集合中的模式進(jìn)行編碼并將編碼后開(kāi)銷最小的模式作為最佳模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法,其特征在于,所述的當(dāng)前編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度是由如下步驟得到: (O設(shè)定位于當(dāng)前編碼宏塊左側(cè)位置處宏塊為A,左上位置處宏塊為B,右上位置處宏塊的C,上面位置處宏塊為D,參考幀中當(dāng)前編碼宏塊對(duì)應(yīng)位置處宏塊為F,同時(shí)定義當(dāng)前編碼宏塊周圍宏塊A、B、C、D和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊F的運(yùn)動(dòng)矢量分別為MVa、MVb、MVc、MVd、MVf,記為 MVi= (Xi,Yi),其中 i=A、B、C、D、F ; (2)分別計(jì)算MVA、MVB、MVe、MVD、MVF的值,其中,位置A處的運(yùn)動(dòng)矢量MVa的計(jì)算有如下兩種情況, 由于宏塊的編碼模式有多種,那么對(duì)于已經(jīng)編碼的宏塊A來(lái)說(shuō),最終MV的存儲(chǔ)有一種或多種情況, a、當(dāng)最終MV的存儲(chǔ)有一種情況時(shí),即宏塊A的MV是以8X 8為單位存儲(chǔ)的,那么MVa為這四個(gè)8X8的MV的平均值,即:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法,其特征在于,步驟2)中所述的編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度與預(yù)編碼模式的映射如下: 如果L(MV) ( 1,則當(dāng)前編碼宏塊的預(yù)編碼模式為16X16模式; 如果I < L(MV) ( 3,則當(dāng)前編碼宏塊的預(yù)編碼模式為16X8模式; 如果3 < L(MV) ( 4,則當(dāng)前編碼宏塊的預(yù)編碼模式為8X8模式; 如果4 < L(MV),則當(dāng)前編碼宏塊的預(yù)編碼模式采用INTRA模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法,其特征在于,步驟4)中所述的得到最終的預(yù)編碼模式集合有如下情況: 如果L(MV) ( I,則最終的預(yù)編碼模式集合包括周圍宏塊(A、B、C、D)和參考幀(F)中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式和16 X 16模式; 如果I < L(MV) ( 3,則最終的預(yù)編碼模式集合包括周圍宏塊(A、B、C、D)和參考幀(F)中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式和16X8模式; 如果3 < L(MV) ( 4,則最終的預(yù)編碼模式集合包括周圍宏塊(A、B、C、D)和參考幀(F)中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式和8X8模式; 如果4 < L(MV),則當(dāng)前編碼宏塊的編碼模式采用INTRA模式。
全文摘要
一種基于運(yùn)動(dòng)劇烈程度和空域相關(guān)性的幀間模式判決方法由當(dāng)前編碼宏塊周圍宏塊和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量得到當(dāng)前編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度;由編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度估算出預(yù)編碼模式;統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值;統(tǒng)計(jì)編碼宏塊周圍宏塊和參考幀中對(duì)應(yīng)位置處宏塊的所使用的模式中出現(xiàn)次數(shù)最多的模式;由編碼宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度及當(dāng)前編碼宏塊的最佳模式與周圍模塊或者參考幀中宏塊的最佳模式相同的概率值得到最終的預(yù)編碼模式集合;將得到的預(yù)編碼模式集合中的模式進(jìn)行編碼并將編碼后開(kāi)銷最小的模式作為最佳模式。本發(fā)明既可以保證擁有較好的魯棒性,又可以保證判決的準(zhǔn)確性和有效性。
文檔編號(hào)H04N7/32GK103079068SQ20131001268
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者張濤, 楊雪, 孫張明, 魏颯, 王贊 申請(qǐng)人:天津大學(xué)
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