[发明专利]帧内预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息处理的视频编码技术，特别是H.264视频编码的帧内预测方法。

背景技术

H.264是由ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC动态图像专家组联合组成的联合视频组(JVT，Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。这种编码技术也被称为AVC，即高级视频编码。H.264标准包含一系列新的特征，例如支持多参考帧、最大16x16至最小4x4的可变尺寸块以及1/4像素精度的运动估计。在相同的重建图像质量下，H.264标准可比H.263标准节约50％左右的码率，但压缩效率的提高是以增加计算复杂度为代价的。

在应用H.264标准进行软件的实时实现过程中，由于遍历所有可能的预测模式，不仅对计算机主频的要求很高，并且功耗很大，而这些对于小型手持设备等需要实时进行视频编码的应用设备而言，太过奢侈，也无法实现。因此，常采用硬件代替软件，实现编码的过程。硬件实现具有并行处理、处理速度快并且功耗低等显著优点。

目前硬件编码通常采用流水线方式实现，申请号为200410070366.2、名称为“基于像素流水的帧内预测装置及预测方法”的中国专利申请中公开了一种基于流水线实现的帧内预测装置和方法。其中，该帧内预测方法通过根据当前块相邻的已编码宏块解码获得的预测模式信息推导出当前块实际的帧内预测模式，接着通过方向预测，得到当前宏块内所有点的帧内预测像素值，并根据该帧内预测像素值，将对其进行重建和更新的结果与预测残差值相加，得到实际的重建像素值。

然而在上述帧内预测过程中，方向预测和计算实际的重建像素值分别由流水线的两个阶段进行处理，导致当前宏块的方向预测以及重建像素值依赖于前一宏块，因此，流水线的实现速度受到很大的限制，并且占用大量存储和带宽。

发明内容

本发明解决的技术问题是视频编码帧内预测的流水线实现中，由于当前宏块的方向预测和重建像素值依赖于其自身的重建像素值，从而导致流水线堵塞。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种帧内预测方法，包括：根据与当前宏块相邻的仅完成预测方向计算的块的原始像素以及已完成重建阶段的块的重建像素，计算所述当前宏块在各个预测模式的预测像素值；根据所述当前宏块的实际测量的像素值，计算各个预测模式的预测误差，获得最佳预测模式。

可选的，所述根据与当前宏块相邻的仅完成预测方向计算的块的原始像素以及已完成重建阶段的块的重建像素，计算当前宏块在各个预测模式的预测像素值，具体为：根据左邻块中相应像素点的原始像素、或上邻块中相应像素点的重建像素、或左邻块中相应像素点的原始像素和上邻块中相应像素点的重建像素，计算当前宏块中每个像素点在各个预测模式的预测像素值。

可选的，所述计算当前宏块在各个预测模式的预测像素值具体为：对于不同预测类型，分别计算当前宏块在对应的各个预测模式的预测像素值。

可选的，对于16x16亮度块的预测类型，在水平预测模式时，根据所述左邻块中相应像素点的原始像素值进行计算，所述左邻块中相应像素点为所述左邻块与当前宏块相邻列中的每一个像素点；在垂直预测模式时，根据所述上邻块中相应像素点的重建像素值进行计算，所述上邻块中相应像素点为所述上邻块与当前宏块相邻行中的每一个像素点；在DC预测模式和平面预测模式时，根据所述左邻块中相应像素点的原始像素值以及上邻块中相应像素点的重建像素值进行计算，所述左邻块中相应像素点为所述左邻块与当前宏块相邻列中的每一个像素点，所述上邻块中相应像素点为所述上邻块与当前宏块相邻行中的每一个像素点。

可选的，对于4x4小亮度块的预测类型，当4x4小亮度块位于所述宏块的左边缘时，根据所述4x4小亮度块左邻块的原始像素值进行预测计算；当4x4小亮度块位于所述宏块的上边缘时，根据所述4x4小亮度块上邻块的重建像素值进行预测计算。