[发明专利]一种选择帧内预测模式的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理中的音视频编解码技术领域，尤其涉及一种选择帧内预测模式的系统及方法。

背景技术

近年出现的一批数字音视频编解码标准，具有代表性的有国际标准H.264/MPEG-4 AVC，我国自主制定的AVS标准等。AVS标准采用了一系列技术来达到高效率的视频编码，包括帧内预测、帧间预测、DCT变换、量化和熵编码等。帧间预测使用基于块的运动矢量来消除图像间的冗余；帧内预测使用空间帧内预测模式来消除图像内的冗余。再通过对预测残差进行变换和量化消除图像内的视觉冗余。最后，运动矢量、帧内预测模式、量化参数和变换系数用熵编码进行压缩。

其中关于帧内预测模式选择，传统的技术都是在各种帧内预测模式的基础上依次进行编码，在编码宏块后比较原始宏块和重构宏块的SAD(Sum ofAbsolute Difference，绝对差值和)或者SSD(Sum of Squared Deviations，偏差平方和)的基础上，选择SAD或者SSD值最小的模式来确定帧内预测模式，这种全搜索算法需要花费极大的计算量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种选择帧内预测模式的系统及方法，其可以快速选择帧内预测模式。

为实现上述目的，本发明提供一种选择帧内预测模式的系统，该系统包括用于初始化宏块的宏块初始化系统，与宏块初始化系统相连的帧内宏块分析系统以及与帧内宏块分析系统相连的帧内宏块编码系统；其中，帧内宏块分析系统至少包括帧内预测模式确定模块、帧内宏块预测模块、绝对差值和计算模块以及判断模块；帧内预测模式确定模块用于确定该宏块可能使用到的帧内预测模式；帧内宏块预测模块与帧内预测模块确定模块相连，其用于获取每个帧内预测模式的重构块信息；绝对差值和计算模块与帧内宏块预测模块相连，其根据每个帧内预测模式的重构块信息计算相对应的绝对差值和；判断模块与绝对差值和计算模块相连，其用于判断绝对差值和最小的帧内预测模式为最优帧内预测模式，并将该最优帧内预测模式的编码信息发送给帧内宏块编码系统。

帧内宏块分析系统还包括优化模块，该优化模块连接在绝对差值和计算模块与判断模块中间。

所述优化模块用于判别编码方式，通过写入比特优化，并将优化的结果折算成绝对差值和，并加上绝对差值和计算模块获得的绝对差值和作为优化绝对差值和发送给判断模块，判断模块判断优化绝对差值和最小的帧内预测模式为最优帧内预测模式。

所述的编码方式分为预测编码和直接编码。

宏块初始化系统设定系数Lamda，系数Lamda用于在优化模块中将优化的结果折换成绝对差值和，其范围为1到168，其根据不同的量化参数进行选择。

宏块初始化系统设定该宏块编码使用的量化参数和该块的绝对差值和的初始值。

帧内宏块预测模块按照帧内预测模式确定模块确定的帧内预测模式的种类和总数，依次进行帧内宏块预测，获得对应的重构块信息，发送给绝对差值和计算模块。

本发明还提供一种与选择帧内预测模式的系统相对应的选择帧内预测模式的方法，其中，该方法包括如下步骤：

a.初始化宏块，设定该宏块编码使用的量化参数、该宏块的绝对差值和以及系数Lamda；

b.确定可能使用的帧内预测模式；

c.根据确定的帧内预测模式的种类和总数，依次进行帧内宏块预测，获取每个帧内预测模式的重构块信息，并发送给绝对差值和计算模块；

d.计算出每一种帧内预测模式的绝对差值和；

e.判断每个帧内预测模式对应的绝对差值和，选择最小的绝对差值和对应的帧内预测模式为最优帧内预测模式，并将该最优帧内预测模式的编码信息发送给帧内宏块编码系统；如果接收到的绝对差值和没有最小值，则返回步骤b。

该方法在步骤d和步骤e之间还包括如下步骤：判别每个帧内预测模式的编码方式，通比特优化，并将优化的结果折算成绝对差值和，并加上步骤d计算的绝对差值和作为每个帧内预测模式对应的优化绝对差值和。

所述步骤e中判断每个帧内预测模式对应的优化绝对差值和，选择最小的优化绝对差值和对应的帧内预测模式为最优帧内预测模式。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于绝对差值和、模式预测和比特优化结合的帧内预测模式选择系统及方法，降低了帧内预测的复杂度，从而提高帧内预测模式选择的准确性和帧内编码的压缩效率，减少帧内编码需要的时间，能够达到实时编码图像。

附图说明

本发明的选择帧内预测模式的系统及方法由以下的实施例及附图给出。