H264自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法及其裝置制造方法
【專利摘要】一種H.264中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法及其系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟：4x4塊幀內預測步驟，利用4×4亮度塊的上方和左方的已編碼和重構像素，以及9種預測模型來實現(xiàn)幀內預測；4x4塊殘差值獲取步驟，利用對象點的實際像素減去得到的預測的像素值，得到4x4塊殘差值矩陣X；DCT變換步驟，對所述4x4塊殘差值矩陣X進行DCT變換，得到Y矩陣；評估R值步驟，利用在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)，以及運動矢量評估得到R值；RDO優(yōu)化步驟，定義代價函數(shù)，，通過計算的值，在4x4幀內預測的所有預測模型中選擇代價最小者作為最佳幀內預測模型。本發(fā)明能夠提高編碼效率，降低時間復雜度，提高RDO效率。
【專利說明】H264自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法及其裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像領域，特別的，涉及一種對H.264自適應幀內模式選擇的碼率估計的率失真優(yōu)化(RDO)方法以及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]H.264是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和IS0/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成的聯(lián)合視頻組(JVT，Joint Video Team)提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標準。
H.264是ITU-T以H.26x系列為名稱命名的標準之一。該標準在視頻壓縮方面有顯著的效果，與之前的其它壓縮方法相比，它在同等視頻質量的情況下能夠節(jié)省50%比特率。它的壓縮性能的改進主要在可變尺寸的塊1/4像素運動補償，多參考幀運動補償，先進的幀內預測模式，去方塊濾波效應以及自適應熵編碼等特性。為了提高壓縮性能和碼率控制，采用了率失真優(yōu)化(RDO)方法。但是，在RDO方法中為了實現(xiàn)碼率預測，需要大量的運算。
[0003]具體的來說，H.264視頻編碼中，為了在RDO下為了得到預測碼率，現(xiàn)有的方法是通過真實的熵編碼來預測碼率，這個過程計算量較大，需要花費較多的時間。在4x4幀內模式選擇時需要計算9中幀內預測模式，預測花費時間較多。
[0004]因此，如何能夠提高編碼效率，降低計算的時間，提高ROD效率成為H.264編碼運算中亟需解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種在H.264視頻編碼中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法(RDO)及其系統(tǒng)。
[0006]H.264視頻編碼中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法，包括:1.一種H.264中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法，包括如下步驟:
步驟1: 4x4塊幀內預測，利用4X4亮度塊的上方和左方的已編碼和重構像素，以及9種預測模型來實現(xiàn)幀內預測；
步驟2: 4x4塊殘差值獲取，利用對象點的實際像素減去步驟I得到的預測的像素值，得到4x4塊殘差值矩陣X ；
步驟3 =DCT變換，對所述4x4塊殘差值矩陣X進行DCT變換，得到Y矩陣；
步驟4:評估R值，利用在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)，以及運動矢量評估得到R值；
步驟5: R D 0優(yōu)化，定義如下代價函 數(shù)，
【權利要求】
1.一種H.264中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化方法，包括如下步驟: 步驟1: 4x4塊幀內預測，利用4X4亮度塊的上方和左方的已編碼和重構像素，以及9種預測模型來實現(xiàn)幀內預測； 步驟2: 4x4塊殘差值獲取，利用對象點的實際像素減去步驟I得到的預測的像素值，得到4x4塊殘差值矩陣X ； 步驟3 =DCT變換，對所述4x4塊殘差值矩陣X進行DCT變換，得到Y矩陣； 步驟4:評估R值，利用在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)，以及運動矢量評估得到R值； 步驟5 =RDO優(yōu)化，定義如下代價函數(shù)，
2.根據(jù)權利要求1所述的率失真優(yōu)化方法，其中所述DCT變化步驟包括如下步驟:
3.根據(jù)權利要求1所述的率失真優(yōu)化方法，其中所述評估R值步驟具體為:
4.根據(jù)權利要求1所述的率失真優(yōu)化方法，其中所述RDO優(yōu)化步驟中，
5.一種H.264中自適應幀內模式選擇碼率估計的率失真優(yōu)化裝置，包括如下單元: 4x4塊幀內預測單元，利用4X4亮度塊的上方和左方的已編碼和重構像素，以及9種預測模型來實現(xiàn)幀內預測； 4x4塊殘差值獲取單元，利用對象點的實際像素減去所述4x4塊幀內預測單元得到的預測的像素值，得到4x4塊殘差值矩陣X ； DCT變換單元，對所述4x4塊殘差值矩陣X進行DCT變換，得到Y矩陣； 評估R值單元，利用在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描的非零系數(shù)和拖尾系數(shù)，以及運動矢量評估得到R值； RDO優(yōu)化單元，定義如下代價函數(shù)，
6.根據(jù)權利要求5所述的率失真優(yōu)化裝置，其中所述DCT變化單元包括:
7.根據(jù)權利要求5所述的率失真優(yōu)化裝置，其中所述評估R值單元具體為:
3xTotal_coeff-0.8xTrailmg_ones + Total_zero + 3xTotal_le￥el 交0果30<nwS40
R = < 3xTotal_coeff-TraiMng_ones + Total_zero + 2.2xTotal_level 如果40<ffivS50
3xTotal_coeff-Trailmg _ones+ Total _zero + Total _ level其它Total_coeff為在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描非零系數(shù)的數(shù)目，Trailing_ones為在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描拖尾系數(shù)的數(shù)目，Total_zero為在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描最后一個非零系數(shù)前零的數(shù)目，Totaljevel為在Y矩陣中經(jīng)過zig-zag掃描所有非零系數(shù)的幅值絕對值的和，mv為運動矢量。
8.根據(jù)權利要求5所述的率失真優(yōu)化裝置，其中所述RDO優(yōu)化單元中， Zimxlr =Ch85x2(()p-12)/3。
【文檔編號】H04N19/147GK103581670SQ201310466589
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權日:2013年10月9日
【發(fā)明者】陳應軍, 姚健, 潘柏宇, 盧述奇 申請人:合一網(wǎng)絡技術(北京)有限公司