U在（i，j)位置上的像 素值，Pp为前一编码帖中相同位置编码单元CU在(i，j)位置上的像素值，I」表示绝对值；
[0035] 步骤3:定义一个阔值TH,阔值TH计算公式为：
[0036] TH二
[0037] 其中a为当前CU中像素数，丫为计算因子，建议设为2。
[0038] 步骤4:判断绝对误差和SAD与阔值TH的关系，若SAD<TH，当前的编码单元CU为背景 区域;若SAD〉= TH，当前的编码单元CU为前景区域；由此，得到编码帖的背景区域。
[0039] 步骤5:如果当前计算的编码单元CU被估计为背景区域(静止区域），那么运部分区 域可W使用新的算法计算编码。由于编码单元深度的话划分与其相邻的深度块有关，接下 来比较当前编码单元CU的深度(D。)与前一编码帖中相同位置编码单元CU的深度(Dp);同时 使用Is趾g(d)来表示深度为d的编码单元CU是否为静止的。为了避免误差的累积，连续计算 时每十帖切断一次；当前深度帖内模式决策过程满足W下条件时，可W提前跳跃(PLT模式 除外）：
[0040] (1)帖的数量不能被10整除，即伽111%10辛0;
[0041] (2)相同位置的编码单元CU被选为帖内模式或者帖内块复制模式的最优模式；
[0042] (3)当前编码单元CU被判断为静止的且相同位置编码单元CU深度比较大，即IsBkg (Dc)= true且Dp >Dc;或者前一编码帖中相同位置编码单元CU深度比较小，即Dp<Dc且Is趾g (Dp)=true。
[0043] 二、块匹配方法具体步骤如下：
[0044] 在现有的二维捜索算法中，水平捜索位置X = x+dx，此处X表示捜索位置，dx表示初 始捜索步长，dx初始值为I或2。在进行每一次捜索后，如果中间捜索结果足够好，则比较绝 对误差值SAD和预设阔值来决定是否提前终止捜索过程。我们的算法中，当绝对误差值SAD 不理想时，如果SAD〉aSADQ，相应的调整步长dx的大小；SADq表示SAD序列中的第M个最小值； 如果SAD〉aSADQ，根据a的值动态调整dx的大小，调整后为dx'，
[0045] 当 dx = l时：
[0046] (1)若 SAD>2SAD〇，dx' =2，（2)若 SAD>4SAD〇，dx' =4;
[0047] 当 dx = 2 时：
[004引（1)若 SAD>2SAD0，dx' =4，（2)若 SAD>4SAD0，dx' =6。
[0049] 下面结合实例对本发明方法做进一步说明：
[0050] 为了评估屏幕内容编码快速帖内决策方法，使用皿VC参考软件SCM 3.0。修改SCM 3.0参考代码，添加本发明所提出的算法。在进行样本测试时，所有的有损编码和无损编码 测试均使用Al 1 Intra (Al)配置，屏幕内容测试序列来自JCT-VC组织中的样本序列，它们代 表了典型的屏幕内容应用场景。如TGM(运动的文本和图形）、AMT(动画内容）、MIX(混合内 容）、CAC (相机捕获)等。同时，用TGM-G表示RGB格式的序列，TGM-Y表示YCb化格式的序列。有 损编码和无损编码的抓-Rate性能和编码时间实验结果见表1和表2。
[0051] 表1使用本发明方法时有损屏幕内容编码性能估计
[0053]表2使用本发明方法时无损屏幕内容编码性能估计
[0055]可W发现，本发明的方法实现了帖内模式决策过程的时间加速，采用了一个快速 步长大小调整策略提升了帖内块复制时的块匹配速度。与现有的参考软件SCM3.0中算法相 比，本发明的算法性能大幅度提升。对于无损压缩，减少了35%的编码时间，比特率仅增加 0.2%;对于有损压缩，减少了39%的编码时间，比特率仅增加0.7%。本发明提升了编码速 度，降低了编码时间，加快了帖内块匹配速度，能够获得较好的编码效率。
【主权项】
1. 一种皿VC中屏幕内容压缩的快速帖内模式决策和块匹配方法，其特征在于，所述快 速帖内模式决策包括如下步骤： (1) 估计当前帖的背景区域； (2) 计算当前帖中编码单元和前一编码帖中相同位置编码单元的绝对误差和SAD; (3) 定义一个阔值TH，判断绝对误差和SAD与阔值ΤΗ的关系，若SADCra，则当前的编码单 元为背景;若SAD〉= TH，则当前的编码单元为前景； (4) 如果当前编码单元被估计为背景，即静止的，为了加快模式决策过程，接下来比较 当前编码单元的深度Dc与前一编码帖中相同位置编码单元的深度Dp; (5) 使用IsBkg(d)来表示深度为d的编码单元是否为静止，如果同时满足如下所有条 件，除颜色模板模式之外，帖内模式决策将提前跳跃，条件如下： a) 帖的数量不能被10整除； b) 相同位置的编码单元被选为帖内模式或者帖内块复制模式的最优模式； C)当前编码单元被判断为静止的且前一编码帖中相同位置编码单元的深度比较大，即 IsBkg(Dc)=true且Dp>Dc;或者前一编码帖中相同位置编码单元深度比较小，Dp<Dc且 IsBkg(Dp) = true ； 所述块匹配方法包括如下步骤： (6) 在二维捜索算法中，捜索位置x = x+dx;此处X表示水平捜索位置，dx表示原始捜索 步长，dx被设为1或2; (7) 在进行每一次捜索后，比较绝对误差和SAD的值和预设阔值TH来决定是否提前终止 捜索过程； (8) 如果SAD〉aSADo，相应地调整步长dx的大小;其中，SADo表示绝对误差和SAD序列中的 第Μ个最小值，α为当前编码单元中的像素数。2. 根据权利要求1所述的一种皿VC中屏幕内容压缩的快速帖内模式决策和块匹配方 法，其特征在于，所述步骤(2)中，绝对误差和的计算公式如下：式中，i、j为像素在分块中的坐标位置，Pc为当前编码单元在（ij)位置上的像素值，Ρρ 为前一编码帖中相同位置编码单元在(i，j)位置上的像素值，I . I表示绝对值。3. 根据权利要求1所述的一种皿VC中屏幕内容压缩的快速帖内模式决策和块匹配方 法，其特征在于，所述步骤(3)中，阔值TH的计算公式如下： TH= γ *α 其中，α为当前编码单元中像素数，丫是一个因子，设为2。4. 根据权利要求1所述的一种皿VC中屏幕内容压缩的快速帖内模式决策和块匹配方 法，其特征在于，所述步骤(4)中，为了避免误差的累积，连续计算时每十帖切断一次。5. 根据权利要求1所述的一种皿VC中屏幕内容压缩的快速帖内模式决策和块匹配方 法，其特征在于，所述步骤(8)中，调整步长dx的后的步长为扯/， 当dx=l 时：若SAD>2SAD〇，dx' =2;若 SAD>4SAD〇，dx' =4; 当 dx = 2时：若 SAD>2SAD〇，dx' =4;若SAD>4SAD〇，dx' =6。
【专利摘要】本发明公开了一种HEVC中屏幕内容压缩的快速帧内模式决策和块匹配方法，属于视频编解码领域。本发明方法包括：在帧内模式决策时，估计当前帧的背景区域，计算当前帧和前一编码帧中相同位置编码单元的绝对误差和，判断绝对误差和与阈值的关系，比较当前背景帧中编码单元和前一帧中编码单元深度大小，在计算时，每十帧切断一次，满足判断条件，帧内模式决策将提前跳跃；在进行块匹配时，当绝对误差和不想理，大于一定值的时候，调整相应的搜索步长，即当绝对误差和足够大时，搜索步长可设置比较大的值，从而跳过一些不必要的搜索。该方法减小了编码器的复杂度，提高了帧内块复制时候的块估计，在高文本区域中相当有用。
【IPC分类】H04N19/17, H04N19/107, H04N19/50
【公开号】CN105578181
【申请号】CN201610035012
【发明人】马展, 史宁宁
【申请人】南京大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月19日