[发明专利]一种H264视频编码快速模式选择方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码模式的选择方法，特别是涉及一种H264视频编码快速模式选择方法和装置。

背景技术

同人们熟悉的H.263相比，H.264标准下的视频图像质量更好，同时编码效率可以提高50％以上，并且具有更好的容错能力，这使得它在未来的视频通信领域具有广泛的应用前景。然而现有技术中H.264/AVC编码技术是有缺陷的。这是因为，依据H.264/AVC中码率失真度优化(RDO)的定义，对视频序列进行编码时，对帧图像必须使用所有的预测模式各测试一遍，然后找到一个从RDO角度来讲最佳的预测模式，使得编码计算的复杂度大幅增加，增大编码耗时，使得H.264/AVC的实时性变差。

因此，尽管率失真优化可以带来非常好的编码性能，但是对于编码时所有模式的搜索消耗大量时间，这使得H.264编码器很难用于实时业务。很多快速的运动估计和模式决定的方法被提出用于改善这个情况，比如2004年多媒体国际会议(ICME2004)中发表的《帧内模式预测》，以及2004年图像处理国际会议中发表的《H.264中低复杂度的宏块模式预测》和《H.264中自适应门限值的帧间预测模式选择》中，提出了利用门限值提前终止的算法，用来减少对于候选预测模式的搜索。

然而这些快速实现的模式选择方法依然有缺陷，主要体现在对于优选的预测模式的选择仍然过于复杂，需要进行相对较多的计算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种H264视频编码快速模式选择方法和装置，解决现有技术中因编码复杂度过高、运算量过大、耗时过多而造成的应用限制的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种H264视频编码快速模式选择方法，其中，包括如下步骤：

步骤一、对于帧内模式选择，根据当前宏块内部图像信息的变化剧烈程度来选择不同精细度的预测方式，以减少候选模式的数量，并通过“码率-失真度优化”的方式确定最后的选定模式；

步骤二、对于帧间模式选择，将当前帧和参考帧的对应宏块的对应象素点的绝对差之和作为划分依据，把宏块划分为不同的精细度并对应选择不同精细度的预测方式以减少候选模式的数量，并通过“码率-失真度优化”的方式确定最后的选定模式。

上述的方法，其中，在所述步骤二中，在选择不同精细度的预测方式后，还通过宏块的帧间运动的方向信息来减少候选模式的数量。

上述的方法，其中，所述步骤二包括：

步骤a，根据图像信息或用户输入，确定全局预测门限值TV和局部预测门限值PV；

步骤b，将图像的每一帧划分成作为基本编码单元的16×16像素大小的宏块；

步骤c，对目标宏块进行16×16像素大小的全搜索，找到最佳的匹配块，将目标宏块和最佳匹配块进行比较，得到目标宏块的全局对应象素点的绝对差之和T-SAD；

步骤d，判断T-SAD是否小于TV，是则执行步骤e，否则执行步骤g；

步骤e，说明16×16像素大小的全搜索已经可以满足图像质量的要求，对该目标宏块进行粗精度的预测方式，得到对应的候选模式，然后在16×16像素的精细度下结合所述候选模式进行“码率-失真度优化”，得到最后的选定模式，结束帧间模式的选择流程；

步骤g，说明16×16像素大小的全搜索并不能满足图像质量的要求，对该目标宏块进行细精度的预测方式，得到对应的候选模式，然后结合所述候选模式进行“码率-失真度优化”，得到最后的选定模式，结束帧间模式的选择流程。

上述的方法，其中，在所述步骤e中，所述粗精度的预测方式包括：将目标宏块划分为能体现方向信息的两个16×8子块和两个8×16子块，计算四个子块的对应象素点的绝对差之和SAD，并选出两个16×8子块中的SAD最大值MAX16×8和两个8×16子块中的SAD最大值MAX8×16，选取MAX16×8和MAX8×16中数值较小的所对应的候选模式。

上述的方法，其中，所述步骤g包括：

步骤g1，将当前宏块进一步划分为4个8×8像素大小的子块，并在全搜索的基础上进行局部范围的搜索找到各子块的最佳匹配块，将目标子块和最佳匹配块进行比较，得到该目标子块的局部对应象素点的绝对差之和P-SAD；

步骤g2，判断P-SAD是否小于PV，是则执行步骤g3，否则执行步骤g4；