[发明专利]一种高效视频编码的帧内预测模式决策方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及视频编码领域，尤其涉及一种高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)的帧内预测模式决策方法及装置。

背景技术

近年来，随着互联网和硬件设备的发展，视频的制作成本愈来愈低，对视频的分享和访问需求日益增强。视频的分辨率愈来愈大，高清视频(分辨率为1920×1080，记作1080p)甚至超高清视频(分辨率为3840×2160，记作4K)被越来越多地制作、传播和播放。然而，无论是MPEG-2(MovingPicture Experts Group 2，运动图像专家组系列标准2)或是H.264/AVC(Advanced Video Coding，高级视频编码)都不是为这种高分辨率视频所设计的，这对视频压缩技术提出了新的要求及挑战。

2013年，由ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector，国际电信联合会电信标准化分会)VCEG(Video Coding Experts Group，视频编码专家组)和ISO(International Organization for Standardization，国际标准化组织)MPEG(Moving Picture Experts Group，运动图像专家组)联合成立的视频编码联合协作团队(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)研究制定了新一代视频编码标准，即高效视频编码(HEVC)标准。与H.264/AVC相比，在相同的画质下，采用HEVC标准可以节省一半上的码率。

图1是H.264/AVC和HEVC分别采用的帧内预测模式的示意图。如图1所示，与H.264/AVC所采用的帧内预测模式相比，HEVC采用了多方向帧内预测，方向数高达35个。包含Intra Planar模式(记作：模式0)、Intra DC模式(记作：模式1)以及33种方向性预测模式(记作：模式2～模式34)：Intra_Angular[i]，i＝2，…，34，这使得HEVC的帧内预测更加精细，预测值更加准确。

如图1所示，HEVC的33种方向性预测模式中，模式10称为水平方向预测模式。模式2～9可称为向下偏移水平方向的方向性预测模式，模式11～34可称为向上偏移水平方向的方向性预测模式。

模式26称为垂直方向预测模式，模式27～34可称为向右偏移垂直方向的方向性预测模式，模式2～25可称为向左偏移垂直方向的方向性预测模式。

HEVC中的帧内预测模式有35种，如果对每一种帧内预测模式都做一次率失真优化(Rate Distortion Optimization，RDO)运算，即对每一种帧内预测模式都进行一次预测、变换、量化、熵编码、反量化、反变换和求失真处理，将使编码器的计算复杂度成几何倍数增长。因此，需要一个帧内预测模式的快速决策方法来选取最佳的预测模式以减小运算量。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可减少进行帧内预测模式决策运算量的高效视频编码(HEVC)帧内预测模式决策方法及装置。

为了解决上述问题，本申请提供一种高效视频编码的帧内预测模式决策方法，其特征在于，该方法包括：

将当前PU块的方向性预测模式按照各模式所对应的序号依次分为M个方向模式组，并采用二分法分别查找出各方向模式组中基于哈达玛变换的率失真代价最小的一个最优帧内预测模式；

对Intra Planar模式、Intra DC模式、一个或多个最可能预测模式和上述各方向模式组中的最优帧内预测模式做基于哈达玛变换的粗选，选择出其中基于哈达玛变换的率失真代价最小的N个帧内预测模式加入到筛选列表中；

对所述筛选列表中包含的帧内预测模式进行率失真优化运算，选取其中一个最优的帧内预测模式用于预测所述当前PU块；

其中：M为大于等于2且小于9的整数；N为正整数且小于进行所述粗选的帧内预测模式的个数。

此外，将方向差小于或等于45度的相邻的方向性预测模式划分至一个方向模式组中；

其中，进行上述分组时，将向下偏移水平方向的方向性预测模式和向上偏移水平方向的方向性预测模式分入不同的方向模式组；将向左偏移垂直方向的方向性预测模式和向右偏移垂直方向的方向性预测模式分入不同的方向模式组。

此外，所述N等于3。