一种基于运动矢量分析的HEVC提前判断SKIP模式的方法与流程

文档序号:15625691发布日期:2018-10-09 22:55阅读:1600来源:国知局

本发明属于高清数字视频压缩编解码技术领域,尤其涉及一种基于运动矢量分析的hevc(highefficiencyvideocoding,高效视频编码)提前判断skip模式的方法。



背景技术:

随着当今数字视频不断向更高清晰度、帧率和压缩率的发展,hevc为满足这些需求,由国际电信组织(itu-t)和运动图像专家组(mpeg)联合成立的组织jct-vc提出。相较于上一代编码技术avc,hevc通常极大的提高了视频压缩率,然而往往消耗更多的编码时间。

尤其在帧间编码的模式选择部分,hevc与avc采取的方法的基本结构并未改变,仍然采取依次尝试每种模式的率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)后取最优模式的方法,并在此基础上又引入了merge模式,因此时间消耗较avc更长。

目前,hevc的帧间预测模式分为skip模式、merge模式和amvp模式,采取当前的模式选择方式耗时较长的原因包括:

(1)计算率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)函数本身耗时较长。

(2)计算率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)次数过多。

针对这样的原因,一条减少帧间预测模式选择的思路就是减少率失真代价的计算次数,即可以通过提前判断最优模式从而省略其他模式的率失真代价计算。

与国际编码标准类似,hm编码器(hevc标准测试软件)对于模式选择的决策也是基于率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)优化的,在hevc标准编码算法中,帧间预测模式选择的流程简述如下:

(1)计算skip模式的率失真代价jskip。

(2)计算merge模式的率失真代价jmerge。

(3)计算amvp模式的率失真代价jamvp。其中包含多种子模式,然本发明不涉及内部具体内容,故简而以整体代之。

(4)比较各种模式的率失真代价,选择最优模式。

由步骤可见,hm编码器在进行帧间预测模式选择时,对于率失真代价计算的函数的调用是非常频繁的,故而会因此消耗大量的时间。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基于运动矢量分析并通过贝叶斯决策的hevc(highefficiencyvideocoding,高效视频编码)提前判断skip模式的方法,根据相邻编码单元(codingunit,cu)的运动矢量关系,提前判定当前编码单元的最优帧间预测模式为skip模式,从而避免计算其他预测模式的率失真代价(rate-distortioncost,rdcost),达到降低hm编码器(hevc标准测试软件)进行视频编码时间消耗的目的。

具体步骤如下:

步骤1、设置标志是否进行其他模式率失真代价计算的布尔变量earlydetectionskipmode,初始值设置为false,即需要进行其他模式的率失真代价计算。

步骤2、判定整个编码过程是否使用提前判断skip模式的方法,若不使用,则跳转到步骤8。若使用,则进行步骤3。

步骤3、计算skip模式的率失真代价jskip。

步骤4、计算merge模式的率失真代价jmerge。

步骤5、判断jskip与jmerge的大小关系,若jskip>=jmerge,则跳转到步骤8。反之,若jskip<jmerge,进行步骤6。

步骤6、判断当前编码单元(codingunit,cu)的运动矢量的横坐标与其左侧相邻的编码单元的横坐标是否相等,若不相等,则跳转到步骤8。若相等,则进行步骤7。

步骤7、将earlydetectionskipmode的值设置为true。

步骤8、检查earlydetectionskipmode的值,若为false,则继续按照原模式选择的方法,进行其他模式率失真代价计算。若为true,则提前将最优模式设置为skip模式,跳过其他模式率失真代价计算过程。

本发明通过分析当前编码单元(codingunit,cu)与其相邻编码单元运动矢量的关系,提前判定该编码单元帧间预测的最优模式为skip模式,从而节省进行其他模式率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)计算产生的时间消耗。与传统的提前判断skip模式的方法相比,本发明方法原理及实现简单,效果显著,在对视频编码质量降低极小的情况下,有效减少了编码时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了本发明一种基于运动矢量分析的hevc提前判断skip模式的方法的流程图。

图2示出了本发明一种基于运动矢量分析的hevc提前判断skip模式的方法的效果图。

具体实施方式

本发明一种基于运动矢量分析的hevc提前判断skip模式的方法的具体流程如图1所示。结合图1详述本发明一种基于运动矢量分析的hevc提前判断skip模式的方法在hm编码器(hevc标准测试软件)中的具体实施方式如下:

(1)在编码一个编码单元(codingunit,cu)的函数(xcompresscu)内,设置标志是否进行其他模式率失真代价计算的布尔变量earlydetectionskipmode,初始值设置为false,即需要进行其他模式的率失真代价计算。其他模式是指非skip模式。

(2)判定整个编码过程是否使用提前判断skip模式的方法,若不使用,则跳转到步骤8,若使用,则进行步骤3;

(3)首先计算skip模式jskip;

(4)计算merge模式的率失真代价jmerge。

(5)在计算merge模式的率失真代价的函数(xcheckrdcostmerge2nx2n)内,在计算merge模式的率失真代价结束后,比较skip模式和merge模式的率失真代价,若jskip>=jmerge,则跳转步骤8。反之,若jskip<jmerge,进行步骤6。

(6)计算当前编码单元的运动矢量的横坐标的值(mv.x)与其左临编码单元的运动矢量的横坐标的值(left.mv.x)的差x。若x不等于0,则直接进入步骤8。反之,若x等于0,则(7)提前判定当前编码单元的最优预测模式为skip模式,将earlydetectionskipmode的值设置为true。

(8)在编码一个编码单元(codingunit,cu)的函数内判断earlydetectionskipmode的值,若为true,结束该函数。若为false,进行其他模式的率失真代价计算,并按原模式选择方法选出最优预测模式。

实施完成后,加入本发明一种基于运动矢量分析的hevc提前判断skip模式的方法后的hm编码器(hevc标准测试软件)在编码hevc标准测试视频序列时节省的时间比例如图2所示。

本发明通过分析当前编码单元(codingunit,cu)与其相邻编码单元运动矢量的关系,提前判定该编码单元帧间预测的最优模式为skip模式,从而节省进行其他模式率失真代价(rate-distortioncost,rdcost)计算产生的时间消耗。与传统的提前判断skip模式的方法相比,本发明方法原理及实现简单,效果显著,在对视频编码质量降低极小的情况下,有效减少了编码时间。

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