一种快速帧间预测模式选择方法

摘要

一种快速帧间预测模式选择方法，通过对宏块运动特性和细节特征的预选择，选择符合条件的宏块模式进行编码计算，与传统技术相比，本发明能够大大降低编码器的计算复杂度，显著提高编码效率，编码时间平均减少了32.14%。并且该算法的计算量小，简单可行，适合于实际应用。

主权项

1.一种快速帧间预测模式选择方法，通过对宏块运动特性和细节特征的预选择，选择符合条件的宏块模式进行编码计算，该方法包括以下步骤：首先，根据当前宏块的运动特性进行宏块模式预选择：根据相继两幅图像对应宏块的绝对帧差SAD以及这两幅图像中所有宏块绝对帧差的平均值MADMF来判断当前宏块属于背景区域还是运动区域；判断准则为：$\frac{{\mathrm{SAD}}_i}{\mathrm{MADMF}}<\lambda$SAD_i表示相继两幅图像对应的第i个宏块的绝对帧差；λ表示当前宏块的运动特性的判断条件参数阈值；所述当前宏块的运动特性的判断条件参数阈值λ：$\lambda =\sqrt{\mathrm{CV}}+((\mathrm{QP}-28)*0.2)/4$其中，QP为量化参数；参数CV为变异系数，它表征数据的离散程度，是测量数据离散程度的相对指标，为标准差对平均数的百分数，计算公式如下：$\sigma =\sqrt{\frac{\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}{({\mathrm{SAD}}_i-\mathrm{MADMF})}^2}{K}},$其中SAD_i表示相继两幅图像对应的第i个宏块的绝对帧差，K表示一帧图像中包含的宏块数；$\mathrm{CV}=\frac{\sigma }{\mathrm{MADMF}};$如果当前宏块的绝对帧差SAD以及一帧图像中所有宏块绝对帧差的平均值MADMF比值满足上述条件，则认为该宏块处于背景区域，在进行运动估计时，使用16x16、16x8和8x16几种大尺寸的块模式；如不满足上述条件，也可据此判断出该宏块属于运动区域；然后，根据该宏块的细节特征做进一步的宏块模式预选择：计算当前宏块AC系数的总能量E_AC$E_{\mathrm{AC}}=\underset{i=0}{\overset{16}{\Sigma }}\underset{j=0}{\overset{16}{\Sigma }}{\left(A_{i,j}\right)}^2-\frac{1}{256}{\left(\underset{i=0}{\overset{16}{\Sigma }}\underset{j=0}{\overset{16}{\Sigma }}{A}_{i,j}\right)}^2$计算一帧中所有宏块AC系数总能量的均值ME_AC：${\mathrm{ME}}_{\mathrm{AC}}=\frac{1}{K}\underset{i=1}{\overset{K}{\Sigma }}{E}_{{\mathrm{AC}}_i}$E_ACi表示当前第i个宏块AC系数的总能量；A_i，j表示当前帧中(i，j)位置处像素的亮度值；根据判断条件$\frac{E_{{\mathrm{AC}}_i}}{{\mathrm{ME}}_{\mathrm{AC}}}<\omega$其中，ω表示反映宏块细节程度的阈值，其取值为1.5；如果满足上述条件，则判定该宏块使用16x16、16x8和8x16的块模式，否则需要遍历所有的块模式16x16、16x8、8x16、8x8、8x4、4x8和4x4。