[發(fā)明專利]基于空域相關(guān)性的HEVC預(yù)測(cè)模式快速選擇方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410674880.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104394409B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳煒;趙力新;劉炯;馮磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N19/107
• 分類號(hào): H04N19/107;H04N19/147;H04N19/59
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種基于空域相關(guān)性的HEVC預(yù)測(cè)模式快速選擇方法，包括如下步驟：

(1)輸入視頻序列，統(tǒng)計(jì)前10個(gè)幀間編碼幀中編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式與其最佳空域參考編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系：

1a)判斷編碼單元是否為時(shí)域同質(zhì)編碼單元：

若編碼單元的時(shí)延配置條件為低時(shí)延，則根據(jù)視頻序列的分辨率、編碼單元的量化參數(shù)和編碼深度求得率失真代價(jià)函數(shù)閾值Th_RD；

若編碼單元的時(shí)延配置條件為隨機(jī)接入，則根據(jù)視頻序列的分辨率、編碼單元的量化參數(shù)、時(shí)域分層和編碼深度求得率失真代價(jià)函數(shù)閾值Th_RD；

如果編碼單元SKIP模式的率失真代價(jià)函數(shù)值小于所求出的率失真代價(jià)函數(shù)閾值Th_RD，則該編碼單元為時(shí)域同質(zhì)編碼單元，執(zhí)行步驟1b)；否則，遍歷高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的所有預(yù)測(cè)模式；

1b)判斷編碼單元是否具有最佳空域參考編碼單元：若高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，通過(guò)運(yùn)動(dòng)融合方法得到的具有最佳運(yùn)動(dòng)參數(shù)的預(yù)測(cè)單元所在的編碼單元為空域相鄰編碼單元，則該編碼單元具有最佳空域參考編碼單元，執(zhí)行步驟1c)；否則，遍歷高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的所有預(yù)測(cè)模式；

1c)判斷編碼單元的時(shí)延配置條件，并統(tǒng)計(jì)概率關(guān)系：

若時(shí)延配置條件為低時(shí)延，則在[20,26]、[27,31]、[32,36]、[37,41]這四種不同量化參數(shù)范圍中，分別對(duì)0,1,2,3這四個(gè)編碼深度，統(tǒng)計(jì)其當(dāng)前編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式與最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系；

若時(shí)延配置條件為隨機(jī)接入，在[20,26]、[27,31]、[32,36]、[37,41]這四種不同量化參數(shù)范圍中，分別對(duì)1,2,3,4這四個(gè)時(shí)域分層，統(tǒng)計(jì)其在0,1,2,3這四個(gè)編碼深度時(shí)的當(dāng)前編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式與最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系；

所述統(tǒng)計(jì)其當(dāng)前編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式與最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系，按如下步驟進(jìn)行：

1c1)從最佳空域參考編碼單元的8種最佳預(yù)測(cè)模式中選擇SKIP模式，計(jì)算編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式分別為10種預(yù)測(cè)模式的概率，即這10種預(yù)測(cè)模式所對(duì)應(yīng)的編碼單元分別在最佳空域參考編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式為SKIP模式的編碼單元中占的比例，其中最佳空域參考編碼單元的8種最佳預(yù)測(cè)模式包括：SKIP,Inter_2N×2N,Inter_N×2N,Inter_2N×N,Inter_2N×nU,Inter_2N×nD,Inter_nL×2N,Inter_nR×2N，編碼單元的10種最佳預(yù)測(cè)模式包括：SKIP,Inter_2N×2N,Inter_N×2N,Inter_2N×N,Inter_2N×nU,Inter_2N×nD,Inter_nL×2N,Inter_nR×2N,Intra_2N×2N,Intra_N×N；

1c2)重復(fù)步驟1c1)，分別選擇最佳空域參考編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式為其他7種預(yù)測(cè)模式，計(jì)算編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式為上述10種預(yù)測(cè)模式的概率；

(2)判斷編碼單元的時(shí)延配置條件，構(gòu)建概率關(guān)系表：

若時(shí)延配置條件為低時(shí)延，則根據(jù)量化參數(shù)范圍和編碼深度情況下編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式與最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系，構(gòu)建概率關(guān)系表；

若時(shí)延配置條件為隨機(jī)接入，則根據(jù)量化參數(shù)范圍、編碼深度和時(shí)域分層情況下編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式與最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式之間的概率關(guān)系，構(gòu)建概率關(guān)系表；

(3)從第11個(gè)幀間編碼幀開(kāi)始，判斷待編碼單元是否為時(shí)域同質(zhì)編碼單元：若待編碼單元為時(shí)域同質(zhì)編碼單元，執(zhí)行步驟(4)，否則，遍歷高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的所有預(yù)測(cè)模式，執(zhí)行步驟(9)；

(4)判斷待編碼單元是否具有最佳空域參考編碼單元：若待編碼單元具有最佳空域參考編碼單元，求出最佳空域參考編碼單元的最佳預(yù)測(cè)模式，執(zhí)行步驟(5)；否則，遍歷高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中所有的預(yù)測(cè)模式，執(zhí)行步驟(9)；

(5)統(tǒng)計(jì)所有已編碼單元中以步驟(4)得到的最佳預(yù)測(cè)模式為其最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式的編碼單元個(gè)數(shù)，若編碼單元個(gè)數(shù)小于10，則遍歷高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的所有預(yù)測(cè)模式，執(zhí)行步驟(9)；否則，執(zhí)行步驟(6)；

(6)把步驟(2)概率表中預(yù)測(cè)模式的概率從大到小排序，選擇使得概率之和大于相對(duì)應(yīng)時(shí)延配置條件、量化參數(shù)范圍、時(shí)域分層和編碼深度情況下的概率閾值且模式數(shù)量最少的一種或多種預(yù)測(cè)模式作為編碼單元的候選預(yù)測(cè)模式；

(7)根據(jù)候選預(yù)測(cè)模式，按照高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的編碼流程對(duì)編碼單元進(jìn)行編碼，得到最佳預(yù)測(cè)模式；

(8)對(duì)待編碼單元進(jìn)行編碼完后，記錄該編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式和最佳空域參考編碼單元最佳預(yù)測(cè)模式，更新步驟(2)中的概率關(guān)系表；

(9)對(duì)下一個(gè)編碼單元重復(fù)執(zhí)行步驟(3)到步驟(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于空域相關(guān)性的HEVC預(yù)測(cè)模式快速選擇方法，其中所述步驟1a)中的率失真代價(jià)函數(shù)閾值Th_RD，由如下公式確定：

Th_RD＝exp(a+b×QP)，

其中exp是指數(shù)函數(shù)；QP為編碼單元的量化參數(shù)，取值范圍為[20,41]；參數(shù)a和b是表示閾值的對(duì)數(shù)與量化參數(shù)QP之間的回歸系數(shù)，a為回歸系數(shù)中的常數(shù)，b為回歸系數(shù)中的一次項(xiàng)的系數(shù)，a和b的數(shù)值由具體視頻序列的分辨率、編碼條件、時(shí)域分層和編碼深度確定。