发明名称 用于视讯压缩的内预测编码模式选择方法
摘要 一种用于视讯压缩中选择内预测编码模式的方法与设备。该方法采用一种非传统完全搜寻(alternative fullsearch)演算法,该方法可减少知完全搜寻(full search)演算法的计算。于该方法中,不必真正构成预测子便可取得预测方块的估算总和。将所有模式的该等估算总和与一下限临界值作比较,便可快速地删除该等不需要的模式,从而便可减少计算预测子与估算预测成本的运算量。
申请公布号 TWI265737 申请公布日期 2006.11.01
申请号 TW094127944 申请日期 2005.08.16
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 郭其昌
分类号 H04N7/26(2006.01) 主分类号 H04N7/26(2006.01)
代理机构 代理人
主权项 1.一种用于视讯压缩中选择内预测编码模式的设备,其包括:一输入埠,用于接收以下的资料:一目前编码方块、该目前编码方块周遭的边界像素、一量化参数、以及邻近方块的编码模式;一微处理器,用于依据所收到的资料来决定供该视讯压缩使用的最佳模式与最小成本两者中至少其中一者;以及一输出埠,用于输出该最佳模式与该最小成本两者中至少其中一者。2.如请求项1之设备,其中该微处理器进一步包括:一第一计算器,用于计算所有模式的预测方块的估算总和;以及一决定构件,用于依据该等算出的估算总和来决定该内预测编码模式。3.如请求项1之设备,其中该微处理器进一步包括一第二计算器,用于计算该目前编码方块的像素値总和。4.如请求项2之设备,其中该用于决定该编码模式的决定构件包括:一比较器,用于比较该等预测方块的估算总和与该目前编码方块的像素値总和,并且选择一特定模式k;一产生器,用于产生该模式k的一预测方块;以及一第二计算器,用于计算该模式k的成本COST(k)。5.如请求项4之设备,其中在该模式k中,介于模式k之该等预测方块的估算总和与该目前编码方块的像素値总和之间的绝对差具有最小値,而成本COST(k)与模式k则会分别被设为暂时最小成本与暂时最佳编码模式的初始値。6.如请求项5之设备,其中该比较器会进一步比较模式n(n不等于k)的成本COST(n)与该暂时最小成本,而且假使该成本COST(n)小于该暂时最小成本的话,该微处理器便会将该暂时最小成本更新为成本COST(n)并且将该暂时最佳编码模式更新成模式n。7.如请求项6之设备,其中于该等比较器比较过所有的模式之后,该输出埠便会输出最后被更新的暂时最小成本与暂时最佳编码模式当作该最佳最小成本与该最佳编码模式。8.如请求项5之设备,其中该暂时最小成本与该暂时最佳编码模式均会被储存于一记忆体之中。9.如请求项2之设备,其中可利用该等周遭边界像素的算术函数来决定所有模式的该等预测方块的估算总和。10.如请求项3之设备,其中可利用下面的公式来计算目前编码方块的像素値总和SUMC:SUMC=C(i,j),其中C(i,j)系该目前编码方块C于座标(i,j)处的像素强度。11.一种用于视讯压缩中选择内预测编码模式的方法,其包括:接收以下的资料:一目前编码方块、该目前编码方块周遭的边界像素、一量化参数、以及邻近方块的编码模式;计算所有模式的预测方块的估算总和;以及依据该等预测方块的估算总和来决定一最佳编码模式。12.如请求项11之方法,其中该最佳编码模式具有一项特点:该最佳编码模式之该预测方块与该目前编码方块之间的绝对差总和系所有模式之中最小者。13.如请求项12之方法,其中可利用下面假定的公式来计算目前编码方块的像素値总和SUMC:SUMC=C(i,j),其中C(i,j)系该目前编码方块C于座标(i,j)处的像素强度。14.如请求项11之方法,其中可利用该等周遭边界像素的算术函数来决定该等预测方块的估算总和。15.如请求项11之方法,其进一步包括:计算所有模式m之该等预测方块的估算总和ESUMP(m);计算该目前编码方块的像素値总和SUMC;比较该等预测方块的估算总和与该目前编码方块的像素値总和之间的绝对差(即,∣ESUMP(m)-SUMC∣);于所有模式中找出绝对差∣ESUMP(k)-SUMC∣为最小的模式k;产生该模式k的一预测方块Pk;计算该预测方块Pk的成本COST(k);以及将成本COST(k)与模式k分别设为初始最小成本COSTmin以及初始最佳模式。16.如请求项15之方法,其中可利用下面的公式来计算成本:COST(m)=SAD(m)+4*F(QP)*MP其中,SAD(m)系模式m之该预测方块与该目前编码方块之间的绝对差的总和,F(QP)系该量化参数(QP)的函数且F(QP)≧0,假使m为最大可能模式的话,MP为0,否则MP为1。17.如请求项15之方法,其进一步包括:比较模式n的估算总和与具有该初始最小成本COSTmin之该目前编码方块的总和之间的绝对差;以及假使该绝对差小于该初始最小成本COSTmin的话,产生该模式n的一预测方块;计算该模式n的成本COST(n);比较该成本COST(n)与该初始最小成本COSTmin,以及假使该成本COST(n)小于该初始最小成本COSTmin的话,将该最小成本COSTmin与该最佳模式分别更新为COST(n)与n。18.如请求项15之方法,其中,介于该算出的估算总和与该目前编码方块之像素値总和间的绝对差,此値大于该初始最小成本COSTmin的模式将会被略过运算。19.一种用于视讯压缩应用中计算预测方块之估算总和的方法,其包括:接收一目前编码方块周遭的边界像素;以及根据该等边界像素的算术函数来计算所有模式m之该等预测方块预测方块的估算总和,而不必真正构成所有模式的预测方块。20.如请求项19之方法,其中可利用下面的公式来计算模式m之预测方块的估算总和(ESUMP(m)):ESUMP(m)=(((WCm(i,j)*BP(i,j)))+RCm)SRm<<SLm,其中,BP(i,j)系该目前编码方块周遭的位于座标(i,j)处之边界像素的强度;WCm(i,j)系针对模式m所得到的BP(i,j)的加权常数;RCm系模式m的舍入常数;SRm与SLm分别系模式m的位元右移运算次数与位元左移运算次数;而与<<符号则系位元运算子,用以分别进行位元右移运算与位元左移运算。21.如请求项19之方法,其中该等预测方块均系4乘4方块。22.如请求项21之方法,其中可利用下面的公式来计算该等预测方块的估算总和ESUMP(m):其中A至L与X系该目前编码方块周遭的边界像素;而与<<符号系位元运算子,用以分别进行位元右移运算与位元左移运算。图式简单说明:图1为根据H.264标准,一4乘4方块之内预测的九种编码模式。图2为用于形成一4乘4预测方块之预测子(a至p)的复数个边界像素(A至L以及X)。图3为根据本发明一较佳具体实施例之非传统完全搜寻(AFS)方法的流程图。图4为根据本发明另一较佳具体实施例用于视讯压缩中选择内预测编码模式之设备的方块图。图5为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一CIF(352乘288个像素)视讯序列「Akiyo」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图6为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一CIF(352乘288个像素)视讯序列「Foreman」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图7为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一CIF(352乘288个像素)视讯序列「News」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图8为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一CIF(352乘288个像素)视讯序列「Stefan」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图9为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一SD(720乘480个像素)视讯序列「Harbour」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图10为利用本发明的一较佳具体实施例,针对一SD(720乘480个像素)视讯序列「Night」(300张画面)来选择编码模式的模拟结果。图11为使用完全搜寻与非传统完全搜寻方法,针对每个视讯序列的每张画面的平均运算数的关系图。
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