[发明专利]一种适合井下分布式视频编码中的快速帧内模式选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，特别涉及分布式视频编码中的快速帧内模式选择方法，并结合煤矿井下监控环境恶劣、带宽有限和对图像质量的清晰度要求等具体环境条件，具体涉及一种H.264的帧内模式选择方法。

背景技术

H.264/AVC是有ISO/IEC MPEG和IYU-T VCEG共同建立的联合视频工作组JVT制定的，于2003年5月完成，相比以前的视频压缩标准，此标准在视频压缩效率方面有了显著提高。H264/AVC采用了传统的基于宏块和运动补偿的方法，并且新增加了灵活的宏块分割、更高效率的运动估计与补偿、多模式帧内预测等新技术，在整个技术标准中，帧内预测和帧间预测是主要的耗时模块。

H.264/AVC编码标准中，为了提高帧内编码效率引入了帧内预测算法，虽然这种算法能够很好的消除图像的空间冗余，但是这种帧内预测算法具有极高的算法复杂度。在帧内预测算法中，预测分为4×4子块和16×16子块的两种模式，4×4亮度块帧内预测共有9种预测模式，16×16亮度宏块共有4种预测模式，而8×8色度块共有4种预测模式，如果采用全搜索算法(FS)，为选出最佳模式，一个宏块的预测模式必须经过(M4×16+M16)×M8次，即592次，其中M4、M16和M8分别表示4×4像素亮度块、16×16像素亮度块和8×8像素色度块的预测模式数，也就是说每个宏块必须进行592次RDO计算，所以快速帧内预测算法的提出是十分必要的。

同时在煤矿井下视频监控中，除要求清晰的图像质量、低比特率的视频码流，而且还要保证编码、传输的快速实时性，另外，井下视频监控环境相对地面环境，色彩显示不明显、运动速度缓慢和光照度低，基本没有镜头的伸缩和摄像机的云台控制引发的图像，由于井下监控环境的恶劣和较高的误码率，快速帧内预测方法对煤矿井下视频编码速度和误码率的提高都有很重要的意义，为了克服井下视频监控的不良因素和满足井下视频监控的具体要求，本发明结合在煤矿井下监控环境恶劣、带宽有限和对图像质量的清晰度要求等具体环境条件，提出一种适合井下分布式视频编码中的快速帧内模式选择方法。

发明内容

本发明为了解决井下视频监控在有限的带宽下对图像质量的要求，一种适合井下分布式视频编码中的快速帧内模式选择方法。

一种适合井下分布式视频编码中的快速帧内模式选择方法，包括以下步骤：A、对视频序列前两个I帧编码时，采用H.264/AVC全搜索算法进行初始预测，判断出亮度模块编码的最佳帧内编码方式是Intra_4×4模式还是Intra_16×16模式；

B、当判断出前一帧中某个块的帧内编码方式是Intra_4×4模式，在进行下一个I帧预测编码时，首先判断DMAD_PL＝|MAD_L-MAD_PL|≤T₁是否成立，如果成立，则此块可以直接采用Intra_4×4模式，如果不成立，执行C步骤，其中T₁为帧间判别阈值，T₁取值为上一个I帧预测编码时计算得到的DMAD_PL，并每隔N₁个I帧更新一次；

C、当DMAD_PL＝|MAD_L-MAD_PL|≤T₁不成立，计算下式如果成立，则当前亮度模块编码的编码方式选择Intra_16×16模式，否则，选择Intra_4×4模式，其中T₂为帧内判别阈值，T₂取值为上一个I帧预测编码时计算得到的DMAD_L，并每隔N₂个I帧更新一次；

D、在步骤B中如果判断出不是Intra_4×4模式，则在进行下一个I帧预测编码时，首先判断DMAD_PL＝|MAD_L-MAD_PL|≤T₁是否成立，如果成立，则此帧可以直接采用Intra_16×16模式，如果不成立，执行C步骤；

E、对于8×8色度预测模式，直接设置直流预测模式为默认的8×8色度预测模式；