[发明专利]一种HEVC帧内预测模式快速选择系统及方法

说明书

本发明提出了一种HEVC帧内预测模式快速选择系统及方法，用于减小HEVC帧内预测编码模式选择的复杂度；系统包括五个模块，MPM模式确定模块为当前预测块确定三个MPM预测模式；模式区域划分模块将所有预测方向分为三个区域；模式方向匹配模块获取高概率预测模式候选列表；率失真代价计算模块计算高概率预测模式候选列表中每种模式的RDcost，得到RDcost集合；最优模式选取模块将RDcost集合降序排序，选取最小RDcost值对应的模式即为最优预测模式，本发明具有编码效率高和预测精度高的特点，可用于HEVC视频标准中的帧内预测编码。

技术领域

本发明属于数字信号处理技术领域，特别涉及一种HEVC帧内预测模式快速选择系统及方法，可用于HEVC视频标准中的帧内预测编码。

背景技术

HEVC是一种新的视频压缩标准，用来以替代H.264/AVC编码标准，2013年1月26号，HEVC正式成为国际标准。作为新一代视频编码标准，HEVC(H.265)仍然属于预测加变换的混合编码框架。然而，相对于H.264，H.265在很多方面有了革命性的变化。

在H.265中，将宏块的大小从H.264的16×16扩展到了64×64，依次对待编码图像进行预测编码、变换编码和熵编码。其中预测编码需要选取出最佳的编码单元CU，并选取CU中每个预测单元PU的预测模式，PU的预测模式共有35种，包括Planar模式(0模式)、DC模式(1模式)以及33种角度预测模式。

在HEVC预测编码过程中，先选取编码单元CU，然后为预测单元PU即当前预测块选取最优预测模式。传统的为预测单元PU选取最优预测模式的技术中，MPM模式确定模块为当前预测块确定三个能够成为当前预测块最优预测模式概率最高的MPM预测模式，预测模式遍历模块通过遍历35种预测模式并计算每种模式的绝对误差和SATD，以获取高概率预测模式候选列表，率失真代价计算模块将高概率预测模式候选列表和三个MPM预测模式进行整合得到最优预测模式列表，并计算最优预测模式列表中每一种模式的率失真代价RDcost，得到代价RDcost集合，然后从代价RDcost集合中选出最小值对应的预测模式，即为当前预测块的预测模式。

HEVC中每一个编码单元CU可以划分为若干种形式的预测单元PU，当每个预测单元PU作为当前预测块时，若选择最优预测模式都要逐一遍历35种预测模式，会导致最优预测模式选取的复杂度很高，大大降低了HEVC的编码效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷，提供了一种HEVC帧内预测模式快速选择系统及方法，用于减小HEVC帧内预测编码模式选择的复杂度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种HEVC帧内预测模式快速选择系统，包括依次连接的MPM模式确定模块、率失真代价计算模块和最优模式选取模块，其中：

所述MPM模式确定模块，用于为当前预测块确定三个能够成为当前预测块最优预测模式概率最高的MPM预测模式；

所述率失真代价计算模块，用于获取最优模式候选集合，并计算该最优模式候选集合中每一种模式的率失真代价RDcost，以获取代价RDcost集合；

所述最优预测模式选取模块，用于对代价RDcost集合进行降序排序，并选取最小的代价RDcost，以获取当前预测块的最优预测模式；

还包括依次连接的模式区域划分模块和模式方向匹配模块，其中：

所述模式区域划分模块，用于按方向对HEVC中的33种角度预测模式进行区域划分；

所述模式方向匹配模块，用于利用MPM模式确定模块得到的当前预测块左侧及上侧块的预测模式，对当前预测块在模式区域划分模块得到的三个区域进行方向匹配，以获取高概率预测模式候选列表。