H.264视频编码标准下的帧间预测快速判决算法研究

"一种面向H.264的帧间预测快速判决算法" 本文将对H.264编码器中帧间编码计算量大的问题，提出了一种帧间预测模式快速选择算法。该算法采用"由粗到精"的方法进行帧间模式选择，计算出当前宏块的MAD（绝对误差平均值），利用两个经验阈值对帧间预测模式进行粗判断，判断结果分为跳过模式（SKIP）、大分块模式（LBP）和小分块模式（SBP），进而精判断得到具体的预测模式。 知识点一：H.264编码标准 H.264/MPEG-4第十部分视频编码标准（下称H.264标准）由VCEG（视频编码专家组）和MPEG（运动图像专家组）的JVT（联合视频组）提出，是一种高效的视频编码标准。H.264标准基于经典的运动补偿混合变换编码算法，并在此基础上采用了一系列先进的编解码技术，例如帧内预测、多种块模式的帧间预测、高精度的运动估计、整数变换、支持多参考帧、算术编码以及去块效应滤波器等。 知识点二：帧间预测模式选择 在H.264编码器中，帧间预测模式选择是指在编码过程中选择最优的预测模式，以减少编码计算量。该模式选择算法的目的是为了找到最优的预测模式，以提高视频编码效率。该算法可以分为两个步骤：粗判断和精判断。粗判断阶段，算法计算出当前宏块的MAD（绝对误差平均值），然后利用两个经验阈值对帧间预测模式进行粗判断，判断结果分为跳过模式（SKIP）、大分块模式（LBP）和小分块模式（SBP）。精判断阶段，算法根据粗判断结果，进一步判断得到具体的预测模式。 知识点三：绝对误差平均值（MAD） 绝对误差平均值（MAD）是衡量视频编码质量的一个重要指标。MAD是指当前宏块的预测误差平均值，它可以反映视频编码的质量。如果MAD值较小，表示视频编码质量较高。 知识点四：帧间预测模式快速选择算法 该算法采用"由粗到精"的方法进行帧间模式选择，计算出当前宏块的MAD（绝对误差平均值），利用两个经验阈值对帧间预测模式进行粗判断，判断结果分为跳过模式（SKIP）、大分块模式（LBP）和小分块模式（SBP），进而精判断得到具体的预测模式。实验表明，该算法在基本保证图像质量和码长基本不变的前提下，模式预测的计算次数减少了50%以上。 知识点五：相关研究 学者们为减小帧间预测的计算量做了大量的优化工作。文献[3]~[5]对SKIP模式的判决方法提出了各自的优化方案。文献[6][7]均通过快速选择的方法缩小模式选择的范围，降低帧间预测的复杂度。