一种视频编码的帧内预测模式的快速确定方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频编码领域，尤其涉及一种视频编码的帧内预测模式的快速确定方法及装置。
【背景技术】
[0002]未经编码压缩的动态图像和视频等的数据量非常大，在传输与存储过程中，很容易造成通信带宽以及数据存储容量紧张的问题，因此，在处理动态图像和视频等数据时，必须将该数据进行编码。高效视频编码(High-Efficiency Video Coding, HEVC\H.265)是新一代视频编码标准，能极大地提高编码压缩效率，在H.264的基础上引进了很多新的功能，包括:最大编码单元(Large Code Unit, LQJ)、预测单元(Predict1n Unit, PU)和变换单元(Transfer Unit, TU)的多层次分割,PU的不对称分割,巾贞内多预测模式等。由于巾贞内预测是利用空间的相关性对图像进行编码，不可以参考其他帧的像素信息，导致具有非常高的码率，例如，帧内预测帧(I帧)的编码比特数是帧内帧间预测(P帧)的数倍以上，所以，帧内预测在整个码率中占有的比例非常高。因此做好帧内预测是整个编码器性能好坏的关键因素。
[0003]参阅图1所示，HEVC标准中的帧内预测由H.264原来的9种预测模式增加到35种预测模式，其中，包含33个方向预测模式(Direct1nal Predict1n Mode),—个直流模式(DC Mode)以及一个平面模式(Planar Mode)。
[0004]一个LCU中帧内预测模式的数目取决于的大小和数目。参阅图2所示，帧内编码的PU的大小可以为64*64，32*32，16*16，8*8或4*4。若需要计算一个64*64的LCU的帧内预测的最优分割方式与预测模式需要进行上万次模式选择，同时还需要进行率失真代价(Rate Distort1n cost, RD cost)计算。因此,在巾贞内预测过程中，软件编码需要大量的运行时间和内存，硬件编码也需要大量的硬件资源来实现，且由于帧内预测模式的选择需要对每一种模式都进行选择，这样，需要非常长的周期才能得到最后的最佳帧内预测模式。
[0005]为了提高运行效率，在HEVC标准中在对每个预测模式都计算RD cost的基础上，还增加了快速模式，即只是计算绝对误差转换和(Sum of Absolute TransformedDifference, SATD),从35个预测模式中选择几个较优的模式，再加上最可能模式(mostprobable mode, MPM) —起计算RD cost,筛选出最优的目标巾贞内预测模式。
[0006]虽然如此，但是由于一个LCU有多层次分割方式，在随着对LCU分割层次的降低，PU的数量呈指数增长，例如，将一个64*64的IXU分割到4*4的层次，则分割后的I3U包括:I个64*64块，4个32*32块，16个16*16块，64个8*8块，256个4*4的块，尽管使用快速模式，由于每个PU都需要从35个模式中选择，并且每一层次的分割都是独立的，因此，帧内预测模式的选择过程依然是非常复杂，最终运行效率较低，导致编码效率无法保证，且增加了硬件的成本。
【发明内容】
[0007]本发明实施例提供了一种视频编码的帧内预测模式的快速确定方法及装置，用以解决现有技术中的I帧的PU的分割以及预测模式的选择计算过程复杂，运行效率较低，硬件成本高的问题。
[0008]本发明实施例提供的具体技术方案如下:
[0009]第一方面，一种视频编码的帧内预测模式的快速确定方法，包括:
[0010]存储与当前最大编码单元IXU相邻的图像数据，以及当前IXU的图像数据；
[0011]根据当前IXU的像素大小，将当前IXU分割为4n个设定像素单位的基本运算单元(Basic-arithmetic Unit, BU)，其中，η为大于或等于I的正整数；
[0012]依次根据预设的各个层次的像素单位将所述LCU中的每一个BU分割为对应层次W PU；
[0013]基于与当前LCU相邻的PU的数据，分别在每一个BU中按照从低层次到高层次的顺序，依次计算每一个PU的目标预测模式，其中，在计算任意一个PU的目标预测模式时，判断所述任意一个PU是否位于相应BU中的起始位置，确定未处于起始位置时，根据所述任意一个的上邻PU和左邻PU的目标预测模式，确定所述任意一个的候选预测模式，并根据每一种候选预测模式的绝对误差转换和SATD或者率-失真代价RD cost，在候选预测模式中筛选出所述任意一个PU的目标预测模式。
[0014]通过这种方法，计算未位于相应BU中的起始位置时的PU，则根据该I3U的上邻PU和左邻PU的目标预测模式得到该的候选预测模式，可以降低了误差传递的同时，在保持所有预测模式数目不变、且所有PU的分层深度可选择的基础上，快速得到当前LCU的最优分割方式和预测模式，保证了编码性能的同时，极大的增加了编码效率，节省了运行时间，同时降低了硬件成本，极大的节省了资源开销。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，存储与当前LCU相邻的图像数据，包括:
[0015]至少存储与当前LCU相邻的图像数据的目标预测模式数据，以及帧模式数据。
[0016]通过这种方式，才能计算计算未位于相应BU中的起始位置时的PU，根据该PU的上邻和左邻PU的目标预测模式得到该的候选预测模式。
[0017]结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，进一步包括:
[0018]在计算任意一个的目标预测模式时，若判定所述任意一个位于相应BU中的起始位置，则进一步判断所述任意一个PU的层次是否为最低层次；
[0019]若是，则将全部预测模式作为所述任意一个的候选预测模式，并根据每一种候选预测模式的SATD或者RD cost，在候选预测模式中筛选出所述任意一个PU的目标预测模式；
[0020]否则，根据位于相应BU中的起始位置的相邻低一层次的PU的目标预测模式，确定所述任意一个PU的候选预测模式，并根据每一种候选预测模式的SATD或者RD cost，在候选预测模式中筛选出所述任意一个PU目标预测模式。
[0021]通过这种方法，在计算位于相应BU中的起始位置时的且非最低层次的PU，根据位于该BU中起始位置的低一层次的的目标预测模式确定该的候选预测模式，可以快速得到当前LCU的最优分割方式和预测模式，保证了编码性能的同时，极大的增加了编码效率，节省了运行时间，同时降低了硬件成本，极大的节省了资源开销。
[0022]结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，确定所述任意一个PU的层次为非最低层次时，根据位于相应BU中的起始位置的相邻低一层次的的目标预测模式，确定所述任意一个PU的候选预测模式，包括:
[0023]确定位于所述相应BU中的起始位置的相邻低一层次的的目标预测模式；
[0024]确定与所述目标预测模式对应的标识的标识差为设定数目内的预测模式；
[0025]将确定的所有预测模式，以及平面模式Planar、直流模式DC、水平模式以及垂直模式作为所述任意一个PU的候选预测模式。
[0026]通过这种方式，可以根据低一层次的的目标预测模式确定高一层次的的候选预测模式，降低了高一层次的PU的候选预测模式数目。
[0027]结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，根据所述任意一个的上邻PU和左邻PU的目标预测模式，确定所述任意一个PU的候选预测模式，包括:
[0028]确定所述任意一个的上邻PU的目标预测模式；
[0029]确定与所述上邻的目标预测模式对应的标识的标识差为设定数目内的预测模式；
[0030]确定所述任意一个I3U的左邻PU的目标预测模式；
[0031]确定与所述左邻的目标预测模式对应的标识的标识差为设定数目内的预测模式；
[0032]将确定的所有预测模式，以及平面模式Planar、直流模式DC、水平模式以及垂直模式作为所述任意一个PU的候选预测模式。
[0033]通过这种方式，可以通过上邻和左邻PU的目标预测模式确定当前的候选预测模式，降低了当前PU的候选预测模式数目。
[0034]结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第五种可能的实现方式中，根据任意一个PU的每一种候选预测模式的SATD或者RD cost，在候选预测模式中筛选出所述任意一个PU目标预测模式，包括:
[0035]计算所述每一种候选预测模式的SATD或者RD cost,筛选出最小SADT或者RDcost对应的候选预测模式作为所述任意一个的目标预测模式。
[0036]通过这种方式，可以在候选预测模式中筛选出目标预测模式。
[0037]结合第一方面或第一方面的第一种至第四种可能的实现方式中的任意一种，在第六种可能的实现方式中，分别在每一个BU中按照从低层次到高层次的顺序，依次计算每一个PU的目标预测模式，包括:
[0038]并行计算预先设置的设定数目的BU中每一个PU的目标预测模式之后，按照从左到右，从上到下的顺序依次串行计算剩余的每一个BU中每一个PU的目标预测模式；或者，
[0039]按照从左到右，从上到下的顺序依次串行计算所有BU中的每一个BU中每一个PU的目标预测模式；或者，
[0040]并行计算所有BU中的每一个BU中每一个PU的目标预测模式。
[0041]通过这种方法，可以通过不同的方式串行或并行计算每一个BU中的PU的目标预测模式，可以节省运行时间，同时降低硬件成本，极大的节省资源开销。
[0042]结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，串行计算每一个BU中的每一个I3U的目标预测模式，进一步包括:
[0043]得到当前BU中任意一层次的所有的目标预测模式后，则计算下一个BU中的所述任意一层次的PU的目标预测模式。
[0044]通过这种方法，计算当前层次的硬件资源可以一