[發(fā)明專利]基于HEVC-SCC的快速碼率轉(zhuǎn)碼方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710175153.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107087172B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張昊;張戀
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H04N19/146
• 分類號: H04N19/146;H04N19/159;H04N19/169;H04N19/70
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 楊斌

本發(fā)明公開了一種基于HEVC?SCC的快速碼率轉(zhuǎn)碼方法及其系統(tǒng)，包括搭建HEVC?SCC碼率轉(zhuǎn)碼框架，獲取當(dāng)前編碼單元的深度以及解碼時對應(yīng)的深度，統(tǒng)計當(dāng)前編碼單元相鄰的已編碼單元的模式信息和解碼時對應(yīng)的解碼單元的相鄰解碼單元的模式信息；記錄當(dāng)前編碼單元相鄰的已編碼單元的模式中IntraBC模式的個數(shù)和Normal Intra模式的個數(shù)以及相鄰的已編碼單元的深度，記錄當(dāng)前編碼單元解碼時對應(yīng)的相鄰解碼單元的模式中IntraBC模式和Normal Intra模式的個數(shù)；計算當(dāng)前編碼單元相鄰的已編碼單元的平均深度，解碼時對應(yīng)的相鄰解碼單元中IntraBC模式的概率；根據(jù)以上參數(shù)信息來決定是否跳過IntraBC模式和/或Normal Intra模式。本發(fā)明在保證了視頻圖像的質(zhì)量同時極大程度上加快了轉(zhuǎn)碼的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻編解碼領(lǐng)域，尤其涉及基于HEVC-SCC的快速碼率轉(zhuǎn)碼算法。

背景技術(shù)

HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)中，為了提高壓縮比，一幅輸入圖像首先被劃分為預(yù)定義大小的圖像塊，簡稱編碼樹單元(Coding Tree Unit,CTU)。每個CTU可以由幾個編碼單元(CodingUnit，CU)組成，CU存在8×8，16×16，32×32，64×64的亮度樣本和對應(yīng)色度樣本。CU還可以分解為更小的預(yù)測單元(Prediction Unit,PU)和變換單元(Transform Unit，TU)，使編碼、預(yù)測和變換得到更好的處理；幀內(nèi)模式選擇方向由H.264/AVC的9種模式擴展為35種。據(jù)統(tǒng)計，HEVC模式選擇的耗時占整個編碼時間的60～70％。同時HEVC還引入了高級運動向量預(yù)測(Advance Motion Vector Prediction,AMVP)、Merge模式及基于Merge模式的Skip模式、樣點自適應(yīng)補償(Sample Adaptive Offset，SAO)等技術(shù)。這些技術(shù)雖然能在提高壓縮率和視頻質(zhì)量上帶來不錯的效果，但卻增加了HEVC編碼器的復(fù)雜度，加大了實用的難度。不論是初期的HEVC標(biāo)準(zhǔn)還是最初的H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)都是致力于壓縮照相機捕獲的自然圖像視頻序列。雖然在研究發(fā)展這些標(biāo)準(zhǔn)的時候只使用了幾種不同的測試序列，但是自然圖像序列有著相同的特征比如都存在傳感器噪聲，有著豐富的平移運動等。然而最近出現(xiàn)了一些擴展的應(yīng)用，如無線顯示、娛樂系統(tǒng)、遠(yuǎn)程桌面、遠(yuǎn)程游戲、桌面共享、遠(yuǎn)程教育、視頻會議等應(yīng)用，它們需要使用視頻設(shè)備顯示除了自然圖像外的更多內(nèi)容。這些內(nèi)容包括由自然圖像、計算機圖形、無線顯示、平板電腦和汽車顯示、屏幕共享等混合顯示內(nèi)容。這些應(yīng)用的視頻內(nèi)容的類型包括包含自然圖像內(nèi)容在內(nèi)的大量靜止或者運動的電腦圖形圖像和文本。然而，不同于自然圖像內(nèi)容，屏幕內(nèi)容通常不包含傳感器噪聲，這種內(nèi)容可能有大量均勻平坦的區(qū)域，重復(fù)的模式，高飽和度或有限數(shù)量的顏色，圖片中存在數(shù)值相同的塊或區(qū)域。鑒于這些應(yīng)用的發(fā)展，HEVC也在進行不斷地擴展與完善，HEVC的屏幕內(nèi)容編碼(Screen contentcoding,SCC)擴展(HEVC-SCC)是JCT-VC最近正在研發(fā)的內(nèi)容，2014年4月在評估SCC提案的多種技術(shù)后，把屏幕內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)化為HEVC的擴展，2014年7月HEVC屏幕內(nèi)容編碼草案1正式頒布。HEVC-SCC標(biāo)準(zhǔn)化工作的主要目的是能夠更進一步提高包含大量靜止或者運動渲染的圖形，文本(不是動畫)，還有照相機捕獲的自然圖像混合而成的視頻的壓縮性能。HEVC-SCC的性能與現(xiàn)存的HEVC版本相比，在相同的失真下能節(jié)省更多的比特速率。HEVC-SCC在原有HEVC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上引入了很多新技術(shù)，希望由此獲得對屏幕內(nèi)容編碼的更好的編碼性能。這些技術(shù)主要包括：幀內(nèi)塊復(fù)制(Intra block copy，IBC)、調(diào)色板模式(Palette mode，PLT)、自適應(yīng)顏色空間轉(zhuǎn)換(Adaptive colour transform，ACT)和自適應(yīng)運動矢量解析(Adaptive motion vector resolution，AMVR)。這些技術(shù)是在原HEVC技術(shù)上的擴展，在很大程度上提高了屏幕內(nèi)容視頻的壓縮率，在另外一方面，加入的新的技術(shù)更加增加了編碼器的復(fù)雜度。所以，在實際應(yīng)用中，為了更好的推進HEVC屏幕內(nèi)容編碼的發(fā)展與應(yīng)用，研究快速算法降低其算法復(fù)雜度、加快其編碼速度是必然的、亟待解決的，具有重大意義的。