作 者 简介 ： 爽 （９３ ）女 ， 北 辛 集人 ， 高 １８ 一 ， 河 助教 ， 士 ， 究 方 向 为 智 能控 制 与 图像 处 理 硕 研
＠ 现 计 机 ２１０ 代 算 ０１１ ．
（ ） 立 ４ ４块 相 应 的 预 测 块 ， 四种 预 测 模 式 分 ８建 ｘ 将
．
．
０ 引 言
随 着 视 频 产 业 和 通 信 技 术 的 发 展 ， 频 、 媒 体 业 视 多 务 与 网络 应 用 也 同样 迅 速 发 展 到 我 们 生 活 中的 各 个 领 域， 日益 成 为 人 们 生 活 、 作 和 娱 乐 中不 可 缺 少 的 重 要 工 部 分 Ｈ． ４Ａ Ｃ 的提 出标 志 着 新 视 频 编 码 时 代 的 到 ２ ／Ｖ ６ 来 ｉ１ Ｈ２４Ｍ Ｅ 一 Ｖ １ ． ／ Ｐ Ｇ ４Ａ Ｃ是 ＩＵ Ｔ和 ＩＯ ＩＣ联 合 － ２ ６ Ｔ — Ｓ／ Ｅ 制 定 的 最 新 的 国 际 视 频 编 码 标 准 ． ． ４被 普 遍 认 为 Ｈ２ ６ 是最 有 影 响力 的行 业 标 准 。它 包 含 了视 频 压 缩 领 域 的
低 复杂度视频编码算 法研究与实现
高 爽 ． 王 晓斌
（ 东莞 职 业 技 术 学 院 ， 莞 东 ５３０ ） ２ ８ ８
摘
要 ：研 究 帧 内预 测 模 式 的 选择 。 据 图像 自身 的 特 点 ， 其 宏 块 的像 素 值 进 行 平 坦性 分析 ， 定 根 对 确 较 小 的模 式搜 索 范 围 ； 根 据 宏 块 的 方 向性 ， 除 小概 率 预 测 模 式 ， 而 大 大 缩 小视 频 帧 内 再 排 从
收 稿 日期 ：０ ０ １ ９ ２ １ —１ —１ 修 稿 日 期 ：０ ０ ２ ０ ２ １ —１ — １
当前被确认 为最佳模式 的方 向及其 相邻 的两个 方 向 。
再 加 上 直 流 预测 进行 率 失 真代 价 的计 算 ．选 择 其 中率 失 真 代价 最 小 的模 式 作 为最 佳 预 测 编 码 模 式 。
２ 改进 算 法 流 程
新 算 法 的是 根 据 以 下两 个 方 面 改 进 的 ：
①通过对 图像平坦特性 的分析 ．首先在 １ ｘ６块 ６１
和 ４ ４块 帧 内预 测模 式 之 间做 出初 步 的选 择 ．如 果 当 ｘ 前 块 为 细 节不 丰 富且 平 坦 性 较 强 的宏 块 ．直 接 对 它 进
『 ／ ｜
８
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别进行 预测赋值．计算 ４ ４块各点像 素的预测 值和原 ｘ
始 ４ ４块 之 间 的差 值 ｒｓ ｕｌ并 返 回残 差 值 ： ｘ ｅｉ ａ， ｄ （） ９ 计算 ４ ４ 块 四种 模 式 对 应 的率 失 真 代 价 ＣＳ ×宏 Ｏｔ 值 ．选 择 最 小 值 对 应 的 模 式 作 为 ４ ４块 最 佳 的 帧 内预 ｘ 测 模 式 ， 果 （ｈ ＜ｓ＜ ｈ ）跳 转 到 （ ）否 则 ， 所 得 如 Ｔ １ｓ Ｔ ２ ， ｄ ５； 将 的 ４ ４宏 块 最 佳 预测 模 式 和 代 价 ｃｓ保 存 ．返 回上 一 ｘ ｏｔ 级 ． 下 一宏 块 进 行操 作 。 对
许 多 最 新 研 究成 果 ， ２ ４具 有 许 多 优 良的 性 能 ：压 缩 Ｈ．６ 比更 高 ． 节 省 大 约 ５ ％的码 流 ． 像 质 量 更 好 ． 应 能 ０ 图 适
块 预测模 式和 ４种 ８ ８色度信号预测 这么多种模式 ｘ
势 必 加 大模 式 选 择 所 耗 费 的时 间 ．特 别 当使 用 率 失 真 优 化 ｆ Ｄ ） 式 时 ． 内 预 测 的 编 码 时 间 还 要 成 倍 增 Ｒ 销 使模 式 过 选 择成 为 全 搜 索 帧 内 编码 预 测 模 式 的问题 关 键
块 ． 先 进 行 宏 块 内像 素 点 的相 关 性 和方 向性 分 析 ， 首 对
测 ， 高 了编 码效 率 ， 而 减 少 了 编码 输 出码 率 。 而 ， 提 从 然
各个方向的预测差值进 行计算 ．选 出对应方 向性最佳
的 模 式阁。再 从 ４ ４块 方 向 性 （ １ 的 特 点 出发 ， 择 ｘ 图 ） 选
编 码 的搜 索模 式 范 围 。 实验 表 明 ， 进 算 法 提 高 了编 码 效 率 ， 改 平均 节省 约 ５ ． ％Ｎ模 式预 ２４ ０ 测 时 间 ， 保证 视 频 图像 质 量 的 同时 ， 在 实现 低 复 杂度 的视 频 编 码 新 算 法 。
关键 词 ：帧 内编码 ； 频 编 码 ；帧 内预 测 ； 速 模 式 选择 视 快
１ 全 搜 索 算 法
Ｈ． ４标 准 的 帧 内预 测 算 法 充 分 利 用 图像 的 空 间 ２ ６
相关 性 ．使 用 帧 内块 周 围的 像 素 来 进 行 帧 内宏 块 的预
通 过 比较 ． 出最 佳 的 预测 编 码 模 式 。 选
⑦从 减少 编码模式搜索 的范 围出发 ，对 于当前宏
性 更 广 ， 较 好 地 满 足实 时（ 频 会 议 ） 能 视 及非 实 时 （ 储 、 存
广播等１ 等各种应用Ｉ 引 在 Ｄ Ｐ上实现 Ｈ２ ４的实时编 Ｓ ． ６
码 具 有 较 大 的 工程 意义 及 经 济 价 值
行 １￣ ６ 帧 内模 式 预 测 ：如 果 当前 块 为 细 节 很 丰 富 ６１块 纹 理 很 多 的宏 块 ，对 其 进 行 ４ ４块 帧 内模 式 预 测 ； ｘ 否 则 ． 其 分 别进 行 １ ｘ ６ 和 ４ ４ 帧 内模 式 预测 ， 对 ６１块 ｘ 块 再
高效 的帧内预测算法也大大增加 了编码器 的运算复杂
度 同 时视 频 序 列 的空 间相 关 性 远 小 于其 时 间相 关 性 ． 因此 为 确 保 获 得 高 压 缩 比 以及 良好 的 编 码 视 频 质 量 ． 因此 我 们 选 用 的帧 内预 测 模 式 众 多 ．包 括亮 度 信 号 和 色 度 信 号 ． 中 有 ９种 ４ ４块 预 测 模 式 ｉ ４种 １ｘ ６ 其 ｘ ４ ｌ 、 ６ １