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专利号: 2014100625597
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,包括如下步骤:

A.建立内容自适应的编码复杂度、编码失真度和编码码率的估计模型,以及编码复杂度代价模型和编码率失真代价模型;

B.利用步骤A的估计模型,对当前视频帧中每个编码树单元CTU,进行编码复杂度与率失真性能联合优化的空时域预测;

C.利用步骤A的估计模型,对步骤B中编码树单元的预测残差,进行编码复杂度与率失真性能联合优化的变换与量化;

D.利用步骤A的估计模型,以最小化编码率失真代价为准则,从步骤B和C的编码结果中选择当前CTU的最佳编码结果;

E.对步骤D的最佳编码结果,进行解码重建和熵编码输出;

F.根据步骤B和C的编码结果,更新步骤A的估计模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤A的具体方法为:根据当前编码图像的空时域特征及编码参数,建立内容自适应的编码复杂度T估计模型、编码失真度D估计模型和编码码率R估计模型;并根据编码复杂度-编码失真度建立编码复杂度代价模型JD&T(D,T);根据编码失真度-编码码率建立编码率失真代价模型JD&R(D,R);其中,编码参数包括:预测单元PU尺寸、变化单元TU尺寸、帧内/帧间预测模式、参考帧数、运动搜索范围、量化参数。

3.根据权利要求2所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于:编码失真度估计模型既可采用常见的MSE、SAD等失真度量模型,也可采用基于人眼视觉感知特性的失真估计模型,如恰可感知失真模型JND,结构相似模型SSIM。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于:采用编码复杂度代价模型和编码率失真代价模型,可以提供基于图像内容和人眼视觉感知特性的编码复杂度/率失真性能的联合优化,从而达到更好的视频编码性能。

5.根据权利要求1所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤B的具体方法为:1)根据编码配置参数,得到当前CTU允许的四叉树编码单元CU划分层次和空时域预测模式;2)采用模型定量计算的方法,以最小化编码复杂度代价为准则,计算当前CTU不同CU划分条件下的候选空时域预测模式;其中,对于帧间非Skip预测,计算其运动搜索的参考帧数和搜索范围;3)按照遍历择优选择的方法,以最小化编码率失真代价为准则,遍历步骤2)的候选空时域预测模式,得到当前CTU不同CU划分条件下的最佳空时域预测结果。

6.根据权利要求5所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于:空时域预测模式包括:帧内预测模式和帧间预测模式、预测单元PU划分;帧间预测包括:帧间Skip模式和帧间非Skip模式。

7.根据权利要求5所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤2)的具体方法为:分别计算每个编码单元CU在不同预测模式条件下的编码复杂度代价JD&T(D,T),选择编码复杂度代价小于 的预测模式为当前CU的候选模式;其中,κ为大于1的经验阈值; 为候选模式中的最小编码复杂度代价;对于帧间非Skip预测,根据最小化编码复杂度代价JD&T(D,T),计算其运动搜索的参考帧数和搜索范围。

8.根据权利要求1所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤C的具体方法为:a)根据编码配置参数,得到当前CTU允许的变换模式;b)采用模型定量计算的方法,以最小化编码复杂度代价准则,计算当前CTU不同CU划分条件下的候选变换模式;并以最小化编码率失真代价为准,计算候选变换模式的量化参数;c)按照遍历择优选择的方法,以最小化编码率失真代价为准,遍历步骤b)的候选变换模式,得到当前CTU不同CU划分条件下的最佳变换量化结果。

9.根据权利要求8所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤C的特征在于:变换模式包括:正弦变换和余弦变换、变换单元(TU)划分;变换模式选择和参数计算时,是基于步骤3)中各CU划分条件下的最佳空时域预测图像。

10.根据权利要求8所述的一种基于HEVC标准的视频编码框架,其特征在于,所述步骤b)的具体方法为:分别计算每个编码单元CU在不同变换模式条件下的编码复杂度代价JD&T(D,T),选择编码复杂度代价小于 的变换模式为当前CU的候选模式。其中,κ为大于1的经验阈值; 为候选模式中的最小编码复杂度代价;根据最小化编码率失真代价JD&R(D,R),计算候选变换模式的量化参数。