[發(fā)明專利]基于參考片的視頻幀間預(yù)測編碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610979281.9
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106507106B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳楓;馬常月;劉東;彭秀蓮;王婷婷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H04N19/105
• 分類號: H04N19/105;H04N19/137;H04N19/149;H04N19/154;H04N19/159
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種基于參考片的視頻幀間預(yù)測編碼方法，其特征在于，包括：

包含單一內(nèi)容的參考片生成與管理：在當(dāng)前參考幀將移出短期參考幀列表時，基于當(dāng)前參考幀上幀內(nèi)預(yù)測塊的分布情況，選出包含單一內(nèi)容的參考片加入到參考片緩沖區(qū)；如果參考片緩沖區(qū)已滿，則依據(jù)事先定義的參考片優(yōu)先級計算方式?jīng)Q定選出的包含單一內(nèi)容的參考片是否加入到參考片緩沖區(qū)；

包含重復(fù)內(nèi)容的參考片生成與管理：檢測視頻序列中存在的靜態(tài)、動態(tài)和間隔重復(fù)的內(nèi)容，然后根據(jù)檢測結(jié)果對重復(fù)內(nèi)容的塊進行高質(zhì)量編碼，再基于高質(zhì)量編碼塊的分布情況生成包含重復(fù)內(nèi)容的參考片；包含重復(fù)內(nèi)容的參考片直接加入?yún)⒖计彌_區(qū)，然后按照參考片優(yōu)先級比較進行管理；

參考片檢索和利用：對于當(dāng)前待編碼CTU，采用直方圖匹配的方式從參考片緩沖區(qū)中粗選出多個候選的參考片，再采用快速運動估計的方式精選出一個參考片；將精選出的參考片采用預(yù)定的方式處理后，與視頻編碼中原有參考幀并列供當(dāng)前待編碼CTU中的編碼塊參考，編碼時將用于標(biāo)示當(dāng)前待編碼CTU中的編碼塊是否參考了精選出的參考片的標(biāo)志位，以及若被參考時，精選出的參考片在參考片緩沖區(qū)的索引編入碼流；

所述如果參考片緩沖區(qū)已滿，則依據(jù)事先定義的參考片優(yōu)先級計算方式?jīng)Q定選出的包含單一內(nèi)容的參考片是否加入到參考片緩沖區(qū)包括：

每生成一個包含單一內(nèi)容的參考片，就將其加入到參考片緩沖區(qū)中，如果參考片緩沖區(qū)已滿；則依據(jù)事先定義的參考片優(yōu)先級計算方式計算參考片緩沖區(qū)中參考片以及選出的包含單一內(nèi)容的參考片的優(yōu)先級，計算公式為：

P_c＝(QP₀-QP_c)×N_QP+I_c+T_rc×N_r；

上式中，P_c為參考片的優(yōu)先級，QP₀是設(shè)定的某個常數(shù)，QP_c是參考片的平均QP值，N_QP與N_r均為為指定常數(shù)，I_c為參考片的次序，T_rc為參考片被編碼塊參考的次數(shù)，為指定常數(shù)；

如果選出的包含單一內(nèi)容的參考片的優(yōu)先級大于參考片緩沖區(qū)中最低優(yōu)先級參考片的優(yōu)先級，則用選出的包含單一內(nèi)容的參考片替換參考片緩沖區(qū)中最低優(yōu)先級的參考片；否則，丟棄選出的包含單一內(nèi)容的參考片；

所述根據(jù)檢測結(jié)果對重復(fù)內(nèi)容的塊進行高質(zhì)量編碼包括：

假設(shè)某個重復(fù)內(nèi)容預(yù)計將要重復(fù)L次，則為相應(yīng)的重復(fù)內(nèi)容計算最佳編碼參數(shù)，編碼參數(shù)的確定也在CTU級確定，如下式所示：

其中，L_A為靜態(tài)重復(fù)內(nèi)容的重復(fù)次數(shù)，L_B為動態(tài)重復(fù)內(nèi)容的重復(fù)次數(shù)，L_C為間隔重復(fù)內(nèi)容的重復(fù)次數(shù)，λ是整個視頻序列的基本拉格朗日參數(shù)，λ_i是某個重復(fù)內(nèi)容對應(yīng)的CTU第i次出現(xiàn)時設(shè)置的編碼參數(shù)；確定了編碼參數(shù)λ_i之后，對應(yīng)QP_i的根據(jù)下面的公式求出：

QP_i＝4.2005×ln(λ_i)+13.7122

求出的QP_i將作為對應(yīng)CTU編碼時的量化步長；同時，對于使用編碼參數(shù)λ₁的CTU，標(biāo)記該CTU為高質(zhì)量編碼，并將其QP值編入碼流；

將精選出的參考片采用預(yù)定的方式處理包括：將精選出的參考片按照從參考幀上選取時的位置放置于與參考幀相同大小的白板上；同時，將參考片緩沖區(qū)中與精選出的參考片處于同一幀的參考片也一起放置在白板上，再將該白板作為一個新的參考幀。