[發明專利]基于DCT能量分布與梯度特征的屏幕內容視頻快速編碼方法

在審

• 申請號: 202010031829.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111212289A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 陳婧;歐健珊;曾煥強;朱建清;蔡燦輝
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: H04N19/593
• 分類號: H04N19/593;H04N19/96;H04N19/20
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;林燕玲

本發明涉及基于DCT能量分布與梯度特征的屏幕內容視頻快速編碼方法，屬于視頻編碼領域。本方法考慮到屏幕內容和自然內容視頻不同特性，利用屏幕內容視頻邊緣銳利和具有大面積均勻平坦區域的特點，將編碼樹單元分成三類：自然內容CTU，簡單屏幕內容CTU和復雜屏幕內容CTU。然后根據不同的CTU類型提出各自的模式選擇方案，自適應地跳過不必要的預測模式的率失真代價計算。本發明能夠減少編碼器計算開銷，在保持編碼性能和視頻質量基本不變的情況下，減少編碼時間。

技術領域

本發明涉及視頻編解碼領域，特別是指基于DCT能量分布與梯度特征的屏幕內容視頻快速編碼方法。

背景技術

由于互聯網和無線通信的快速發展，屏幕內容視頻成為視頻應用的一個重要類別，例如云計算，遠程桌面和網絡會議。這些新興的基于云計算應用程序和市場需求迫切需要高效的壓縮和低延遲的屏幕內容視頻(Screen Content Video,SCV)傳輸。

然而，現有的視頻壓縮標準包括HEVC沒有正確地反映屏幕內容的特性，因為它們是針對相機拍攝的自然視頻內容的壓縮而制定的。認識到屏幕內容編碼(Screen ContentCoding,SCC)的行業標準化需求，2014年1月，國際電信聯盟(Video Coding ExpertsGroup,VCEG)，國際標準化組織(International Organization For Standardization,ISO)和國際電工委員會(International Electrotechnical Commission,IEC)三大組織聯合啟動了基于HEVC屏幕內容編碼擴展標準的制定工作。

與HEVC相比，SCC測試模型(SCC Test Model,SCM)可以降低55％的碼率，同時保持相同的視頻質量。SCC仍沿用HEVC遞歸四叉樹編碼單元(Coding Unit,CU)的分割結構和多角度幀內預測模式。與傳統的相機拍攝視頻(camera-captured video,CCV)不同，SCV通常是計算機生成的內容，如文本，計算機圖形和圖形用戶界面，或相機拍攝的內容和計算機生成的內容的組合。為了提高屏幕內容視頻的編碼性能，HEVC-SCC增加了四種編碼工具：幀內塊復制(Intra Block Copy,IBC)，調色板模式(Palette Mode,PLT)，自適應顏色變換(Adaptive Color Transform,ACT)，自適應運動矢量分辨率(Adaptive Motion VectorResolution,AMVR)。這些新的編碼工具顯著提高了編碼效率，但同時也給編碼器帶來巨大負擔。

于是，針對HEVC-SCC的編碼復雜度、時間代價高的問題，提出快速編碼方法，在保持編碼性能基本不變的情況下，降低編碼復雜度和時間開銷，具有一定的研究意義和實用價值。

發明內容

本發明的主要目的在于降低現有HEVC-SCC編碼技術的時間代價，提出基于DCT能量分布與梯度特征的屏幕內容視頻快速編碼方法，針對HEVC-SCC編碼標準計算復雜度高的問題，在保持編碼性能基本不變的情況下，降低編碼時間開銷。

本發明采用如下技術方案：

基于DCT能量分布與梯度特征的屏幕內容視頻快速編碼方法,其特征在于，包括：

1)判斷一幀圖像是自然圖像或屏幕圖像或混合圖像；

2)在編碼過程中，若為自然圖像，進入步驟3)；若為混合圖像，則計算其編碼樹單元的預測值，并根據預測值確定其屬于自然內容CTU或屏幕內容CTU，若為屏幕內容CTU，進入步驟4)，若為自然內容CTU，進入3)；對于屏幕圖像，進入步驟4)；

3)采用傳統幀內預測模式；