[发明专利]帧间模式选择方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种视频编码技术，且特别是有关于一种帧间模式选择方法。

背景技术

H.264编码器中，帧间模式的编码运算量通常会占据整个编码器80％以上的运算量。帧间编码的核心运算部分为运动估计(motion estimation)，其占用最多的逻辑与时钟资源(clock resource)。一般而言，帧间模式的运动估计包括整像素运动估计(integer pixel motion estimation，IME)和分数像素运动估计(fractional pixel motion estimation，FME)。

在进行整像素运动估计时，首先要计算运动矢量预测值(motion vector prediction，MVP)。而在分数像素运动估计中，对于P帧(P frame)而言，每个宏块(macro block，MB)要搜索41个运动矢量(motion vector，MV)，而对于B帧(B frame)而言，每个宏块要搜索82个运动矢量。

在处理B帧的时候，若搜索82个运动矢量，则处理一个宏块需要1200时钟周期(cycles)，但是这样的速度并无法满足1080p即时编码的性能要求。另外，通过统计发现，8×8以下子块划分的搜索最耗时，大约占据整个分数像素编码时间的70％。为了提高编码速度，一般X264编码器对于B帧不做8×8以下的运动搜索。如此一来，规格上便缺少了8×8以下子块的编码，对于细节较多的图像画质有较大的损失。

发明内容

本发明提供一种帧间模式选择方法，利用整像素运动估计的结果，预判断尺寸小于8×8的划分，从而减少所需分数像素运动估计的运算时间，同时编码的图像质量亦与原来的相近。

本发明的帧间模式选择方法包括下列步骤(a)～(i)。(a)划分宏块以获得尺寸16×16、16×8及8×16的宏块分割单元以及尺寸8×8的子宏块单元。(b)对每一个8×8子宏块单元进行划分以获得8×4、4×8及4×4的第一子宏块分割单元与8×8的第二子宏块分割单元。(c)对于上述每一个16×16、16×8及8×16宏块分割单元以及每一个8×4、4×8及4×4第一子宏块分割单元和每一个8×8第二子宏块分割单元，分别执行整像素运动估计。(d)基于上述整像素运动估计的结果，获得每一个8×8子宏块单元内的最佳第一子宏块分割单元。(e)对于每一个8×8子宏块单元的最佳第一子宏块分割单元执行分数像素运动估计，获得每一个每一个子宏块单元的第一代价。(f)基于上述整像素运动估计的结果，分别对于每一个8×8子宏块单元划分而得的8×8第二子宏块分割单元执行上述分数像素运动估计，以获得每一个8×8子宏块单元的第二代价。(g)基于每一个8×8子宏块单元的第一代价与第二代价，而获得以8×8子宏块单元来划分16×16宏块的最佳代价。(h)对每一个16×16、16×8及8×16宏块分割单元执行上述分数像素运动估计，获得上述尺寸16×16、16×8及8×16分别对应的多个第三代价。(i)自上述最佳代价与上述多个第三代价中选择最小值。

在本发明的一实施例中，上述步骤(d)还包括：基于上述整像素运动估计的结果，分别计算上述第一子宏块分割单元为上述尺寸4×8、8×4及4×4的多个整像素代价和SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)；以及选择上述整像素代价和SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)中的最小值，以上述最小值对应的尺寸作为第一最佳尺寸，并以上述第一最佳尺寸对应的上述第一子宏块分割单元作为上述最佳第一子宏块分割单元。在此，以ImeCost_0(4×8)、ImeCost_1(4×8)表示在尺寸为4×8的两个第一子宏块分割单元的整像素代价，以ImeCost_0(8×4)、ImeCost_1(8×4)表示尺寸为8×4的两个第一子宏块分割单元的整像素代价，以ImeCost_0(4×4)～ImeCost_3(4×4)表示尺寸为4×4的四个第一子宏块分割单元的整像素代价，则SUM_IME(4×8)、SUM_IME(8×4)及SUM_IME(4×4)如下所示：

SUM_IME(4×8)＝ImeCost_0(4×8)+ImeCost_1(4×8)；

SUM_IME(8×4)＝ImeCost_0(8×4)+ImeCost_1(8×4)；以及

SUM_IME(4×4)＝ImeCost_0(4×4)+ImeCost_1(4×4)+ImeCost_2(4×4)+ImeCost_3(4×4)。