可 適性提早終止演算法介紹

在 VBBMD[9]與 VBZMD[9]演算法中，區塊的七種不同編碼模式會與 七 個 預 先 定 義 的 門 檻 值 做 比 對 。 同 時 ， 另 有 一 個 較 小 的 門 檻 值 用 於 模 式 一，以做為進一步的省略動作。上述的演算法在各模式下，皆使用固定的 門檻值，若需要調整不同的正確率或 用於不同影像則需自行改變參數。

本文提出了一個新式的演算法改善使用固定門檻值的情形，使其更能 適 用 於 不 同 的 影 像 序 列 中 ， 所 提 出 的 演 算 法 稱 為 ： 可 適 性 提 早 終 止 (Adaptive Early Termination， AET)演算法 [9]。這個演算法的主要精神在 於藉由 ZMB 的數目，動態的調整各模式的門檻值。圖 3-1 顯示了 AET 演 算法及 H.264 編碼流程。從圖中可看出，所提出的 AET 演算法主要在於 修改移動估測的區塊，共分成三個執行步驟。首先，我們與 VBZMD 演算 法相同，為七種不同區塊大小分別訂定了一基 本的門檻值，用以省略零移 動區塊 ZMBs。接著我們使用 H.264 編碼軟體 JM[9]中的快速移動估測 Fast ME，搭 配 VBZMD[9]演 算 法。最 後，則 是 計 算 整 張 畫 面 中 的 ZMB 數 目 ， 做為門檻值的調整依據，並 將修正過 後的門檻值套用在下一張畫面。在 編 碼的過程中，反覆的執行 AET 演算法，使得門檻值較有彈性更能適用於 不同的視訊影像中。

圖 3-1 H.264 編碼流程圖與所提出之演算法

在快速移動估測 Fast ME，搭配 VBZMD[9]演算法的這個步驟中，編 碼 中 巨 區 塊 (MB)的 七 個 代 價 值 會 與 七 個 門 檻 值 做 比 較 ， 若 代 價 值 小 於 門 檻值，則 會進行相關的省略動作；否 則會執行 Fast ME 去尋找最佳的移動 向量 (MV)與代價值。接著我們將詳細介紹 AET 演算法之細部執行流程，

如圖 3-2 所示。

Input a P frame

Set THZ_i = THZ_i0

Frame number ≧M

Calculate PNZ(t)

PNZ(t) ≧X%

PNZ(t) ≦Y%

THZi = THZi + w·di

THZi = THZi - w·di

THZ_i =THZ_iMax

THZi = THZ_imin

THZ_i ≧THZ_iMax

THZi ≦THZimin

Fast ME with VBZMD [7]

Calculate NZMB

Frame number = Frame number + 1

End End of sequence ? Yes

Yes Yes

Yes Yes

Yes No

No

No No

No

No

圖 3-2 AET 演算法之細部執行流程

AET 演算法主要是針對 P 畫面所設計，因 此在編碼的過程中，除 了第 一張畫面是 I 畫面，剩餘的畫面我們皆以 P 畫面的型式來進行編碼，以 便 做為所提演算法之效能分析。在編碼的初期，初始的 M 張 P 畫面，會先 執行快速移動估測 Fast ME，搭配 VBZMD[9]，並計算此張 P 畫面中零移 動區塊的數目 (Number of ZMB，NZMB）。

若編碼的 P 畫面張數已大於所給定的 M 值，則將計算零移動區塊變動 數目的百分比 (Percentage of NZMB，PNZ)。接著 PNZ 將與所訂定的變動 百分比之上界 X%、變動百分比下界 Y%做比較。若 PNZ 大於 X%，就需 將門檻值往上增加，並判斷增加後的 門檻值是否大於一組最大門檻值；反 之，若 PNZ 小於 Y%，就需將門檻值向下減少，並判斷降低後的門檻值 是 否小於一組最小門檻值。經 由上述的步驟，即 完成門檻值的調整。完成門 檻值的變動後，則 將門檻值套用至快速移動估測 Fast ME 搭配 VBZMD[9]

的演算法之中，進行區塊的相關省略動作。

當我們使用門檻值的機制去省略 Block 時，可能會有以下兩種錯誤發 生：

1. Block 不是 ZMB，不能省略，但該 Block 卻被省略。

2. Block 是 ZMB，應該被省略，但卻沒有正確判斷出來並省略。

當第一種情況發生時，通常是由於門檻值過大 所造成。除非我們在後續增 加相關的處理演算法，否則我們無法再對此類的 MB 進行處理，因其已經 被省略。當第二種情況發生時，通常是由於門檻值太小所造成。幸好後續 還有 Fast ME 的搜尋演算法可對其進行補救。由上述兩種情形可得知，門 檻值的訂定是相當重要的！那麼要如何對於各 種不同區塊大小、模式，選 擇適當的門檻值用以進行區塊的省略 ，將會在下一節進行詳細的探討。