[發(fā)明專利]基于時(shí)域相關(guān)性的高性能視頻編碼幀間模式判決方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210532681.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102984521A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何小海;鐘國(guó)韻;李元;吳曉紅;王正勇;陶青川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像通信領(lǐng)域中的視頻編碼幀間模式技術(shù)問(wèn)題，尤其是涉及一種高性能視頻編碼幀間模式判決方法。

背景技術(shù)

目前的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)為高級(jí)視頻編碼（H.264/AVC），該視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比之前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，在視頻編碼性能方面有較大的提高。隨著高清視頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用，H.264/AVC的最大16×16尺寸塊已經(jīng)不太適合高清視頻的編碼了。為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織-國(guó)際電工委員會(huì)/活動(dòng)圖像專家組（ISO-IEC/?MPEG）?和國(guó)際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織/視頻編碼專家組（ITU-T/VCEG）兩大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)成立了視頻編碼聯(lián)合開(kāi)發(fā)小組（JCT-?VC），并正在制定新一代國(guó)際視頻標(biāo)準(zhǔn)，即高性能視頻編碼（HEVC）標(biāo)準(zhǔn)。HEVC標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是在保持H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)視頻質(zhì)量的基礎(chǔ)上，使比特率降低一半，即壓縮率提高一倍。在國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的努力下，HEVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的編碼性能較H.264/AVC有了較高的提升。

H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)采用16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8和4×4等尺寸塊進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，而HEVC標(biāo)準(zhǔn)則采用8×8、16×16、32×32和64×64尺寸的編碼單元（CU）先進(jìn)行分塊，接著對(duì)每個(gè)CU采用最多8種不同的預(yù)測(cè)單元(PU)模式進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，8種不同的PU模式分別為PART_2N×2N、PART_N×2N、PART_2N×N、PART_N×N、PART_nL×2N、PART_nR×2N?、PART_2N×nD、和PART_2N×nU。對(duì)于每種尺寸下的CU及其內(nèi)部的PU預(yù)測(cè)模式均進(jìn)行率-失真代價(jià)的計(jì)算，最終選擇一種最佳的CU分塊模式及其內(nèi)部的PU模式進(jìn)行視頻編碼。對(duì)于64×64尺寸的CU，只有3種PU模式可選擇，對(duì)于32×32和16×16尺寸的CU，有7種模式可選擇，對(duì)于8×8尺寸的CU，則有4種PU模式可選擇。對(duì)于每種PU模式，編碼器均需對(duì)其進(jìn)行率-失真代價(jià)的計(jì)算，因此，HEVC標(biāo)準(zhǔn)帶來(lái)了巨大的視頻編碼計(jì)算復(fù)雜度。針對(duì)H.264/AVC，已經(jīng)有許多學(xué)者提出了一些快速幀間判決方法，如發(fā)表于雜志“IET?Electronics?Letters”的文章“Fast?mode?decision?algorithm?for?H.264?using?statistics?of?rate-distortion?cost”在分析前一幀對(duì)應(yīng)宏塊率-失真代價(jià)的統(tǒng)計(jì)分布情況的基礎(chǔ)上，提出了一種基于自適應(yīng)閾值的H.264/AVC快速幀間模式判決方法。發(fā)表于雜志“IEEE?Transactions?on?Circuits?and?Systems?for?Video?Technology”的文章“Fast?mode?decision?based?on?mode?adaptation”提出了一種基于模式自適應(yīng)快速幀間模式判決方法。該算法根據(jù)相鄰塊空、時(shí)域的視頻編碼特性，構(gòu)建了一個(gè)基于優(yōu)先級(jí)候選模式列表，根據(jù)該列表有效地選擇最佳幀間預(yù)測(cè)模式。發(fā)表于雜志“IEEE?transactions?on?image?processing”的文章“Direct?inter-mode?selection?for?H.264?video?coding?using?phase?correlation”通過(guò)利用當(dāng)前塊與參考?jí)K之間的相位相關(guān)性捕捉其運(yùn)動(dòng)向量，根據(jù)此運(yùn)動(dòng)向量信息從候選模式列表中選擇一種最佳的幀間預(yù)測(cè)模式。