[发明专利]针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法

权利要求书

1.一种针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，首先利用图像边缘检测技术中的Sobel算子对预测单元PU进行边缘检测，然后初步判决预测单元PU的预测模式，最后根据计算得到的预测单元PU的梯度值判决出预测单元PU的具体方向模式，其步骤如下：

(1)、选取大小为N×N的预测单元PU；

(2)、利用Sobel算子计算预测单元PU内像素点的平均梯度值；

(3)、确定判定帧内预测模式的阈值；

所述步骤(3)中判定帧内预测模式的阈值Th为：

其中，Z表示预测单元PU的邻域，V_(i,j)max表示邻域Z中的最大灰度值，V_(i,j)min表示邻域Z中的最小灰度值；

(4)、预测单元PU内像素点的平均梯度值根据判定帧内预测模式的阈值初步判定帧内预测模式，若预测单元PU属于Planar模式或DC模式，则判决过程结束；若预测单元PU属于方向模式，则进入步骤(5)，并进一步确定具体方向模式；

(5)、根据Sobel算子计算的预测单元PU内各个像素点的梯度值，计算预测单元PU像素点的梯度方向；

(6)、根据预测单元PU像素点的梯度方向，查表确定帧内预测模式，判决结束。

2.根据权利要求1所述的针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，所述预测单元PU的尺寸大小N＝4、8、16、32或64。

3.根据权利要求1所述的针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，所述步骤(2)中利用Sobel算子计算预测单元PU内像素点的平均梯度值的具体步骤是：

(2-1)、将Sobel横向算子Sobel_H和Sobel纵向算子Sobel_V分别与预测单元PU进行卷积：

G_(i,j)H＝Sobel_H*PU

G_(i,j)V＝Sobel_V*PU

其中，Sobel横向算子Sobel_H为Sobel纵向算子Sobel_V为G_(i,j)H表示经过Sobel横向算子Sobel_H与预测单元PU卷积后得到的像素点(i,j)的水平方向梯度，G_(i,j)V表示经过Sobel纵向算子Sobel_V与预测单元PU卷积后得到的像素点(i,j)的垂直方向梯度；

(2-2)、计算预测单元PU中每个像素点之间的近似梯度值：

G_(i,j)＝|G_(i,j)H|+|G_(i,j)V|

其中，G_(i,j)为预测单元PU内像素点(i,j)的近似梯度值；

(2-3)、计算预测单元PU内像素点的平均梯度值

4.根据权利要求3所述的针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，所述步骤(4)中根据阈值初步判定帧内预测模式的方法是：将步骤(2-3)中计算得到的平均梯度值与步骤(3)中确定的判定帧内预测模式的阈值Th进行比较，判定预测单元PU的预测模式属于planar模式、DC模式还是方向模式：

5.根据权利要求4所述的针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，所述步骤(5)中计算预测单元PU像素点的梯度方向的具体步骤是：

(5-1)、根据步骤(2-1)中计算得到的经Sobel算子处理后的各点的梯度值，计算出预测单元PU内整体的横向梯度值与纵向梯度值为：

(5-2)、根据步骤(5-1)中计算得到的预测单元PU内整体的横向梯度值与纵向梯度值计算预测单元PU像素点的梯度方向θ_G：

6.根据权利要求5所述的针对高效率视频编码标准的快速帧内模式判决方法，其特征在于，所述步骤(6)中查表确定预测单元PU的帧内预测模式的方法是：根据计算得到的预测单元PU像素点的梯度方向θ_G，查下表可确定帧内预测模式；

模式	角度	模式	角度	模式	角度
2	8π/32	13	-3π/32	24	-14π/32
3	7π/32	14	-4π/32	25	-15π/32
4	6π/32	15	-5π/32	26	-16π/32
5	5π/32	16	-6π/32	27	-17π/32
6	4π/32	17	-7π/32	28	-18π/32
7	3π/32	18	-8π/32	29	-19π/32
8	2π/32	19	-9π/32	30	-20π/32
9	π/32	20	-10π/32	31	-21π/32
10	0	21	-11π/32	32	-22π/32
11	-π/32	22	-12π/32	33	-23π/32
12	-2π/32	23	-13π/32	34	-24π/32

利用步骤(5-2)中计算得到的预测单元PU像素点的梯度方向θ_G与上表中各方向模式的对应角度作差，结果小于π/64的模式为判决出来的帧内预测模式。