[發(fā)明專利]一種基于HEVC標準的視頻轉(zhuǎn)碼方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711147400.5 | 申請日： | 2017-11-17 |
| 公開（公告）號： | CN107734331A | 公開（公告）日： | 2018-02-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 伏長虹;王允;王宇 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京理工大學(xué) |
| 主分類號： | H04N19/105 | 分類號： | H04N19/105;H04N19/147;H04N19/172;H04N19/70;G06K9/62 |
| 代理公司： | 南京理工大學(xué)專利中心32203 | 代理人： | 馬魯晉 |
| 地址： | 210094 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 hevc 標準 視頻 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于HEVC標準的視頻轉(zhuǎn)碼方法。
背景技術(shù)
當前社會是一個信息交互高度發(fā)達的社會，相比于傳統(tǒng)的文本圖片等形式，視頻展現(xiàn)出的信息具有更加生動、直觀的優(yōu)勢，因而受到更廣泛的關(guān)注。隨著人們對視頻質(zhì)量要求的不斷提高，以H.264為代表的第二代視頻編碼標準已經(jīng)逐漸無法滿足對高清、超高清視頻的壓縮要求。2013年1月，ISO/IEC Moving Picture Experts Group(MPEG)和ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)聯(lián)合制定了新一代視頻編碼標準HEVC(High Efficiency Video Coding)。與上一代編碼標準相比，HEVC展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。在得到視頻質(zhì)量相同的情況下，僅需要原來50％的碼率，具有廣闊的應(yīng)用前景。
據(jù)調(diào)查估計，2018年中國視頻流量將占整個互聯(lián)網(wǎng)流量的90％左右，而移動網(wǎng)絡(luò)中的流量占比將超過整個視頻流量的一半，因而在移動網(wǎng)絡(luò)中的視頻轉(zhuǎn)碼將越來越成為當前的一個熱點。移動網(wǎng)絡(luò)中的視頻轉(zhuǎn)碼相比于固定網(wǎng)絡(luò)的研究主要有以下不同：1)移動設(shè)備由于硬件及帶寬的限制，需要的分辨率較低，視頻轉(zhuǎn)碼主要體現(xiàn)在降碼率方面；2)移動網(wǎng)絡(luò)由于客戶端位置變化，網(wǎng)絡(luò)波動明顯，對實時轉(zhuǎn)碼有較高的要求。基于以上不同，在視頻質(zhì)量不出現(xiàn)明顯下降的情況下，實現(xiàn)轉(zhuǎn)碼時間的最大節(jié)省成為當前降碼率研究的內(nèi)容之一。
“FAST CU SIZE DECISION AND PU MODE DECISION ALGORITHM IN HEVC INTRACODING”(Xiwu Shang，Guozhong Wang，Tao Fan,Yan Li)一文中提出了從編碼單元CU(coding unit)和預(yù)測單元PU(prediction unit)兩個方面降低時間復(fù)雜度的方法。1)CU方面引出了非連續(xù)單元DU(discontinuous unit)概念，即與相鄰左、上、左上三個CU中的兩個及以上的深度不同的CU。由于此類CU在序列中占比很小，因此在進行CU劃分時可以摒棄DU，即若CUleft、CUup、CUleft_up中的兩個及以上的深度與當前CU劃分的深度相差2或3，則跳過當前CU的率失真代價計算。此外結(jié)合圖像幀的邊緣檢測，若CU中的邊緣像素點為0，則跳過CU為64*64的計算過程。2)PU方面主要研究針對PU的intra模式，經(jīng)過RMD(rough motion decision)處理后，幀內(nèi)4*4、8*8、16*16、32*32、64*64大小的PU模式最優(yōu)候選個數(shù)分別為8、8、3、3、3。經(jīng)過實驗仿真發(fā)現(xiàn)，在4*4和8*8PU模式中，率失真代價最小的三個模式有很大概率和上層PU最優(yōu)的三種模式相同，并且相同時，最優(yōu)PU模式總是從這三種模式中產(chǎn)生。因此在4*4和8*8PU模式中，最優(yōu)三種候選模式與上層相同時，即不進行其他5中模式的遍歷；而當與上層模式不同時，設(shè)定一閾值為相鄰四個PU的率失真代價的均值，從優(yōu)到劣遍歷8個候選模式，若存在PU模式的率失真代價小于該閾值，則該模式即為最優(yōu)模式。上述算法從CU和PU兩個層面進行研究，但PU模式僅局限在時間復(fù)雜度占用較少的intra模式中，因此僅實現(xiàn)了37％的時間節(jié)省。
“BLOCK STRUCTURE REUSE FOR MULTI-RATE HIGH EFFICIENCY VIDEO CODING”(Damien Schroeder,Patrick Rehm and Eckehard Steinbach)一文中提出了一種通過復(fù)用高碼率視頻流CU分割模式的方式降低計算復(fù)雜度的方法。在對某一視頻流進行多次不同碼率編碼的過程中，作者通過實驗發(fā)現(xiàn)，在QP(量化步長)逐漸變大的過程中，低碼率視頻流和原始高碼率視頻流相比，總是存在規(guī)律如下：1)以較大QP編碼出視頻流的CU的深度有極大概率小于等于以較大QP編碼出的視頻流；2)隨著QP的增大，小于等于較大QP的CU的深度的概率趨近于1。對此，作者提出，在多次編碼同一視頻流時，可以在編碼高碼率視頻流的過程中保存出CU的深度信息，在計算CU分割模式的率失真代價過程中，僅需比較比已保存深度信息小于或等于的部分，跳過較大深度的CU的計算和比較過程，從而降低編碼時間。通過實驗驗證，在BD-PSNR平均降低0.02％的條件下，獲得了大約27％的時間節(jié)省。但該技術(shù)僅從CU著手，并未考慮計算復(fù)雜度同樣冗雜的PU的模式選擇，因此編碼效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于HEVC標準的視頻轉(zhuǎn)碼方法。
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