[发明专利]视频编码快速模式选择装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，更具体地说，涉及一种视频编码快速模式选择装置及方法。 

背景技术

视频编码的目的是对视频数据进行压缩。常用的视频编码技术是先对视频序列进行预测编码，然后传输图像像素与其预测值的差值信号，去除空间或时间的相关性，达到压缩的目的。预测编码包括帧内预测编码和帧间预测编码，其中，帧内预测编码是利用同一帧中的像素值进行预测，帧间预测编码时利用相邻帧中的像素值进行预测。 

由于视频图像区域内容的差异性，为获得尽可能高的压缩效率，在对帧间帧(采用前向预测编码的帧，简称“P帧”)的每个判定为非SKIP宏块编码，以及对双向帧(采用双向预测编码的帧，简称“B帧”)的每个判定为非SKIP宏块且非DIRECT宏块编码时，都需选择最优的编码模式。一般对帧间相似度较高的宏块采用帧间预测编码模式，而对相邻宏块间相似度较高的宏块采用帧内预测编码模式。 

在目前流行的视频编码标准中，通常对宏块(如16×16像素)采用不同尺寸(例如16×8、8×16、8×8像素等)的宏块分割模式，在选择编码模式时需对每种宏块分割模式进行运动估计，计算帧间预测编码代价，以及计算每种宏块分割模式下不同预测方向的帧内预测编码代价，比较帧间和帧内各模式下的代价，选择代价最小的编码模式作为最优编码模式。由于在运动估计和编码代价计算中会涉及大量的绝对误差和(Sum of Absolute Difference，简称“SAD”)及变换后的绝对误差和(Sum of Absolute Transformed Difference，简称“SATD”)等高复杂度的计算，特别是在采用高编码效率的率失真优化的模式选择时，还需增加码率估算的过程，因此编码模式选择具有很高的计算复杂度。 

目前，在对每一宏块进行快速编码模式选择时，通常先计算各宏块分割模 式下的帧间预测编码代价，从中选择代价最小的帧间编码模式作为最优帧间编码模式，若最优帧间编码模式的代价小于某一固定阈值(通过对典型视频序列进行编码训练得到)，则以最优帧间编码模式作为当前宏块的编码模式，否则，计算各宏块分割模式下不同预测方向上的帧内预测编码代价，并与最优帧间编码模式的代价进行比较，从中选择代价最小的编码模式作为当前宏块的编码模式。 

然而，由于固定阈值是通过其它视频序列进行编码训练得到的，若该阈值不适合当前编码的视频序列，则可能会出现当前帧实际适合采用帧内编码模式，但由于最优帧间编码模式的代价小于阈值而没有采用帧内编码模式的情况，从而造成了编码模式选择的不准确，导致编码效率下降。 

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高编码模式选择准确性的视频编码快速模式选择装置。 

此外，还有必要提供一种能提高编码模式选择准确性的视频编码快速模式选择方法。 

所述视频编码快速模式选择装置包括：阈值调整单元，用于根据前一帧的帧内预测宏块的最优帧间编码代价分布调整当前帧的代价阈值；模式选择单元，与所述阈值调整单元相连，用于计算当前宏块在各宏块分割模式下的帧间编码代价，选择代价最小的帧间编码模式作为最优帧间编码模式，以及当最优帧间编码模式的代价小于代价阈值时，则选择最优帧间编码模式作为当前宏块的编码模式。 

该阈值调整单元包括：初始化参数设置模块，用于设置初始化参数，初始化参数包括比例参数及至少两个代价区间；代价分布统计模块，与初始化参数设置模块相连，统计前一帧中最优帧间编码代价位于代价区间内的帧内预测宏块的个数占帧内预测宏块总数的比例分布；阈值计算模块，与初始化参数设置模块及代价分布统计模块相连，根据比例分布计算当前帧的代价阈值。 

该初始化参数设置模块可按照以下分布设置等长的代价区间： 

[0，C)，[C，2C)，[2C，3C)，...，[N*C，+∞) 

其中，C是一个区间的代价，N是正整数； 

所述阈值计算模块当 时，计算所述代价阈值为：T_adapt＝i*C，其中，R_n是最优帧间编码代价位于第n个代价区间内的帧内预测宏块的个数占帧内预测宏块总数的比例，r是预设的比例参数，T_adapt是代价阈值，i的取值为0～N。