[发明专利]一种适用于HEVC的快速帧内模式编码方法

权利要求书

1.一种适用于HEVC的快速帧内模式编码方法，其特征是，具体包括如下步骤：

(1)对于P、B帧的编码单元，首先按照正常编码流程计算所有帧间预测模式的编码代价，从中选出最优的预测模式P_best_inter；

(2)对最优的预测模式P_best_inter的预测图像和原始图像都进行1/4下采样，然后计算最优帧间的预测模式下采样图像的SatdCost，得到SatdCost_best_inter_ds；

(3)获取帧内预测模式的相邻像素作为参考像素，对参考像素进行1/4下采样，计算10个帧内预测模式的预测图像，结合1/4下采样后的原始图像来计算SatdCost，选择SatdCost最小和次小的两个预测方向BestPredMode_ds和SecondBestPredMode_ds，对应的SatdCost分别为SatdCost_best_intra_ds和SatdCost_secondBest_intra_ds，计算这两个SatdCost的比值SecondvsBest_SatdRatio；

(4)计算下采样图像上，帧内预测SatdCost与帧间预测SatdCost的比值satdratio，如果satdratiosatd_threshold，则不再计算帧内模式的编码代价，直接选择P_best_inter作为当前编码单元的最优预测模式，否则转步骤(5)；帧内预测SatdCost与帧间预测SatdCost的比值satdratio＝SatdCost_best_intra_ds/SatdCost_best_inter_ds；如果satdratiosatd_threshold，说明当前块使用帧内预测模式的预测效果明显没有帧间预测模式的预测效果好，则不用再计算帧内模式的编码代价，当前编码单元直接选择P_best_inter作为最优预测单元，satd_threshold采用经验值；

(5)如果satdratio＝satd_threshold，则需要在原始图像上计算帧内预测模式真实的编码代价；此时，判断SecondvsBest_SatdRatio的取值，SecondvsBest_SatdRatio的值越大，说明下采样图像上，最优预测模式比次优预测模式预测精度越高，因此真实的最优预测模式大概率就在BestPredMode_ds附近；具体操作方法如下：

(51)如果SecondvsBest_SatdRatio2.0，则选取三个候选预测方向分别为：BestPredMode_ds、BestPredMode_ds–1、BestPredMode+1，计算真实的SatdCost，选择其中SatdCost最小的作为最优的预测方向；否则进入下一步；

(52)如果SecondvsBest_SatdRatio1.4，则选取三个候选预测方向分别为：BestPredMode_ds、BestPredMode_ds–2、BestPredMode+2，计算真实的SatdCost，选择其中SatdCost最小的作为最优的预测方向；否则进入下一步；

(53)如果SecondvsBest_SatdRatio＝1.4，则按照x265的帧内预测计算过程，选择最优预测方向。

2.根据权利要求1所述的一种适用于HEVC的快速帧内模式编码方法，其特征是，在步骤(1)中，在计算过程中，将最优预测单元的预测结果和编码比特数都保存下来，最优预测单元亮度分量的预测图像为Prd_best_inter，编码比特数为bits_best_inter。

3.根据权利要求2所述的一种适用于HEVC的快速帧内模式编码方法，其特征是，在步骤(2)中，具体操作方法如下：

(21)对原始图像Src和预测图像Prd_best_inter进行1/4下采样，得到下采样后的原始图像Src_ds和下采样后的预测图像Prd_best_inter_ds；

(22)计算Src_ds和Prd_best_inter_ds之间的satd值，结果为Satd_best_inter_ds；

(23)根据如下公式计算最优帧间预测单元下采样图像的SatdCost，即得到SatdCost_best_inter_ds＝(Satd_best_inter_ds4)+bits_best_inter*lambda，其中lambda是系数。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种适用于HEVC的快速帧内模式编码方法，其特征是，在步骤(3)中，具体操作方法如下：

(31)获得帧内预测单元的相邻像素值，包括预测单元左边列、上方行和左上角的相邻像素，这些相邻像素作为帧内预测的参考像素用于生成预测值；

(32)对左边列和上方行的相邻像素进行1/4下采样，生成下采样后的参考像素；

(33)利用步骤(32)中1/4下采样后的参考像素，首先对10个Intra预测方向分别生成预测图像，计算预测图像与1/4下采样原始图像之间的Satd和SatdCost，其中SatdCost＝(Satd4)+lambda*bits_intra，bits_intra为编码帧内预测方向所需比特数，其中lambda是系数；

(34)从10个预测方向中挑选出SatdCost最小和次小的两个预测方向BestPredMode_ds和SecondBestPredMode_ds，对应的SatdCost分别为SatdCost_best_intra_ds和SatdCost_secondBest_intra_ds，计算这两个预测方向SatdCost的比值SecondvsBest_SatdRatio＝SatdCost_secondBest_intra_ds/SatdCost_best_intra_ds。