[发明专利]一种适用于HEVC标准的帧内预测块大小划分的快速算法

权利要求书

1.一种适用于HEVC标准的帧内预测块大小划分的快速算法，HEVC帧内预测单元有5种可选块大小，即4x4、8x8、16x16、32x32、64x64，其特征在于引入梯度算法，大致获得当前预测单元(PU)的图像复杂度信息，基于这一复杂度信息大致判断最有可能的块大小划分方案，从而大大加速模式判决过程；具体步骤如下：

(1)首先，在原始视频流中，把一帧图像划分为若干HEVC标准的最大编码单元(LCU)，将最大编码单元(LCU)内部可进行操作的点进行梯度计算，得到当前点周边像素值的变化情况；

(2)然后，将某一预测单元(PU)内所有点的梯度计算结果相加，得到当前预测单元(PU)的图像复杂度；

(3)最后，根据计算得到的图像复杂度进行块大小划分；

其中，所述HEVC标准的预测单元(PU)，其大小为4x4、8x8、16x16、32x32、64x64中的一种，且预测单元必定小于编码单元；

所述的梯度计算，是基于sobel算子的计算，获得当前像素点在X、Y两个不同方向上的梯度值；

所述基于sobel算子的梯度计算步骤为：

将当前像素点左侧和右侧的3个点像素值按1∶2∶1加权后相减，得到X方向的梯度变化情况Gx，将当前像素点上下两侧3个点像素值按1∶2∶1加权后相减，得到Y方向的梯度变化情况Gy，Gx及Gy的计算公式如公式(1)所示：

G_x＝P_i-1，j-1+2*P_i-1，j+P_i-1，j+1-P_i+1，j-1-2*P_i+1，j-P_i+1，j+1

G_y＝P_i-1，j-1+2*P_i，j-1+P_i+1，_j-1-P_i-1，j+1-2*P_i，j+1-P_i+1，j+1 (1)

式中，P_x，y指不同像素点的数值，下标i，j分别代表其在X、Y轴方向上与中心点的位置关系；

对某一个预测单元PU，将其中所有点的梯度值相加得到当前PU的图像复杂度K，其公式如公式(2)所示：

K＝∑(|G_x|+|G_y|)

最后，依据图像复杂度信息，确定最有可能的块大小划分方法；

这里，所述依据图像复杂度信息，确定最有可能的块大小划分方法，判断的根据为经验阈值，具体如下：

如果64x64块中每一个32x32子块的图像复杂度均小于某一阈值，则认为这个64x64块图像复杂度较低，不需要划分，此时选用64x64作为最有可能的块大小划分；若不满足，则将64x64块划分为4个32x32子块，并对四个32x32子块依次进行图像复杂度分析；依次类推，可以完成32x32、16x16、8x8块的划分选择，并最后得到最有可能的块大小划分方案；这里的经验阈值与图像特性相关，一组可行的经验阈值如下表所示：

2.根据权利要求1所述的快速算法，其特征在于所述HEVC标准的最大编码单元(LCU)，其大小为32x32或64x64中的一种。