第
22
卷第
1
期
2013
年
3
月
湖南城市学院学报(自然科学版)
Journal
of
Hunan
City
University
(Natural
Science)
Vo
l.
22
NO.l
Mar. 2013
一种帧内预测模式快速选择算法的研究与实现
肖卫初,左海彪,李毅,石丽,童亚,郭勇
(湖南城市学院通信与电子工程学院,湖南益阳
413000)
摘
要:针对视频编码系统编码运算复杂度高的问题,提出了
l
种基于图像边缘方向检测的帧内预测快速
选择算法.该算法通过对图像边缘最佳预测方向的选择,极大地降低了编码的运算量和复杂度.仿真表明,
该算法与全搜索算法和
Texωre
算法比较,码率分别提高了
11.23
kbitls
和
4.62
kbitls
,编码时间分别为全搜索算
法的
33.98%
,
Texture
算法的
9
1.7
3%.
利用该算法在
TMS320DM6446
开发平台上实现了无线视频监控系统,该
系统与现有视频编码传输系统相比,在实时性、传输速率方面有了明显改善.
关键词:图像边缘检测;帧内预测
DM6446;
实时性
中图分类号
TN919.82
文献标识码
A
doi:
1O
.3969/j
.issn.1672-7304.2013.0
1.
0
16
文章编号
1672-7304(2013)01-0070-05
Research and Realization
of
the Fast Selection Algorithm with
Intra
Prediction Mode
XIAOW
告
i-chu
,
ZUO
Hai-biao,
Ll
Yi,
SHl
Li
, TONG
Ya
, GUO Yong
(College
ofCommunication
and
Electronic
Engineering
,
Hunan
City
University
,
Yiyaug
,
Hunan
413000
,
China)
Abstract:
For
the video encoding system
with
high computational complexity, a fast intra prediction
mode
selection algorithm based on image edge directions detection
was
proposed. The
amount
of
computation
and complexity
of
the encoding
were
reduced greatly
by
using the best prediction direction
of
the image
detection.
The
simulation results show
that
the
bit
rate
was
improved
by
11.23 kbi
tJ
s
and
4.62 kbi
tJ
s
respectively in
compared
with
the full search algorithm
and
texture algorithm, the coding time
was
33.98%
of
the
fu
l1
search
algorithmand
9
1.
73%
ofthe
texture algorithm. This algorithm
was
implemented in the wireless
video surveillance system based on the
TMS320D
肌
16446
developed platform.
Compared
with existing video
coding and transmission system, the system
had
been significantly improved in real-time
and
transfer rate.
Key
words:
image edge direction detection; intra prediction;
DM6446;
real-time
视频监控系统已成为生活中不可缺少的设
备.目前的视频监控系统一般采用率失真优化
(Rate Distortion Optimized,
RDO)
全搜索算法和有
线传输,致使视频监控系统图像传输实时性不高、
系统资源严重浪费、灵活性差等问题.因此,研
究一种有效的帧内预测模式快速选择算法用于视
频编码传输系统,以解决现实生活中的实际问题,
具有深远的实践意义和较高的学术价值
[1.2]
近年来,同内外学者对数字视频编码传输系
统的研究向高可靠性和高清晰度方向发展.例如,
文献
[3]
提出了
1
种基于
3
维递归搜索
(3-D
Recursive Search,
3-D
RS)
的多级块匹配运动估计
视频帧率转换算法,此算法采用层次性结构进行
兰级运动估计的方法,减少了内插帧中的"块效
应",提高了帧内编码的效率,但该算法对峰值信
收稿日期
2013-03-10
噪比
(peak
signal-to-noise ration ,
PSNR)
的值损失
较大.文献
[4]
提出了一种基于图像特征的
H.264
快速帧内模式预测算法,该算法通过对预测模式
尺寸预先选择等方法,在保证图像质量的基础上,
提高了编码速度,但该算法对图像特性的统计计
算仍然添加了额外的运算量.文献
[5]
提出了
1
种
基于方向信息的
H.264
帧内预测快速模式选择算
法,该算法通过比较宏块的方向变化强度与两个
阔值的大小来确定编码类型,极大地提高了编码
速度,但该算法在
PSNR
有较大波动的情况下,
效果较差,不能有效地降低
H.264
帧内的编码时
间.文献
[6]
提出了
l
种基于
H.264
率失真模型的
压缩算法,此算法的实现使得图像的清晰度得到
很大提高,降低了图像的失真度.但该算法复杂
且计算量大难以保证对图像的实时传输.
基金项目:湖南省自然科学基金资助项目
(13JJ6072.
12JJ4060);
湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划科研基金资助项r:1(湘教通
[2011]272
号
313)
作者简介:肖卫初(1
974
讥男,湖南涟源人,副教授,硕士,主要从事阁像处理与数字化电源研究