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专利号: 2015105098890
申请人: 浙江工业大学
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:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种HEVC帧间编码快速模式选择方法,其特征在于,所述的选择方法包括以下步骤:(1)输入一帧视频数据;

(2)选取一个待估计CTU:

按从上到下、从左到右的顺序,从当前帧中选取一个待估计CTU;所述的CTU的尺寸为64×64或32×32;

(3)计算当前CTU的深度预测范围;

(4)选择当前CTU中一个待估计CU:

按四叉树先序遍历的方式,为当前CTU选择一个深度值在深度预测范围内的待估计CU;

(5)大尺寸帧间PU模式的估计:

对当前待估计CU进行Skip、Merge和Inter 2N×2N这三种大尺寸帧间PU模式的估计,分别计算它们的率失真代价RDSkip、RDMerge和RDInter2N×2N,并从中选取最小值作为大尺寸帧间PU模式的率失真代价RDSquare;

(6)小尺寸帧间PU模式估计的选择:

根据当前待估计CU的RDSkip、RDMerge、RDInter2N×2N、父CU的率失真代价RDParent和父CU的最佳PU模式判断当前待估计CU是否进行Inter N×N、Inter N×2N、Inter 2N×N、Inter 2N×nU、Inter 2N×nD、Inter nL×2N和Inter nR×2N这七种小尺寸帧间PU模式的估计;

首先利用步骤(5)得到的RDSkip、RDMerge和RDInter2N×2N计算小尺寸帧间PU模式估计的选择标志Flag1和Flag2,如式(II)和式(III)所示:式(II)和(III)中,参数α和β用于调整选择精度和计算复杂度,设为0.7~1.2;式(III)中,RDParent为父CU的率失真代价;式(III)中,如果当前CU的父CU不存在,则Flag2为0;

然后根据父CU的最佳PU模式、Flag1和Flag2来判断是否进行小尺寸帧间PU模式的估计:如果父CU的最佳PU模式为Skip模式,则不进行小尺寸帧间PU模式的估计;如果当前CU符合Skip模式条件且Flag1等于1,则不进行小尺寸帧间PU模式的估计;如果当前CU不符合Skip模式条件且Flag2等于1,则不进行小尺寸帧间PU模式的估计;

(7)对称帧间PU模式的估计:

对当前待估计CU进行Inter N×N、Inter N×2N和Inter 2N×N这三种对称帧间PU模式的估计,分别计算它们的率失真代价,并从中选取率失真代价最小值作为对称帧间PU模式的率失真代价RDSymmetry;

(8)非对称帧间PU模式估计的选择:

根据当前待估计CU的RDSquare、RDSymmetry和父CU的最佳PU模式判断当前待估计CU是否进行Inter 2N×nU、Inter 2N×nD、Inter nL×2N和Inter nR×2N这四种非对称帧间PU模式的估计;

(9)帧内PU模式的估计:

对当前待估计CU进行Intra 2N×2N和Intra N×N这两种帧内PU模式的估计,并计算它们的率失真代价;

(10)选取当前CU的最佳PU模式:

从已估计的帧间PU模式和帧内PU模式中选取率失真代价最小的PU模式作为当前CU的最佳PU模式,并将最小的率失真代价作为当前CU的率失真代价;

(11)终止CU划分的判断;

(12)重复执行步骤(4)~(11),完成所有CU的估计:

完成所有待估计CU的最佳PU模式和率失真代价的选取;根据所有已估计CU的率失真代价,选择率失真代价总和最小的CU划分方式作为当前CTU的最佳四叉树划分;

(13)重复步骤(2)~(12),完成当前帧中所有CTU的估计。

2.如权利要求1所述的一种HEVC帧间编码快速模式选择方法,其特征在于,所述的步骤(3)采用当前CTU空间相邻的左方CTU、上方CTU和时间相邻的参考帧中相同位置CTU的深度统计信息来计算当前CTU的深度预测范围,其中,左方CTU记为L-CTU,上方CTU记为U-CTU,时间相邻的参考帧中相同位置CTU记为Col-CTU:当Col-CTU存在,且L-CTU和U-CTU中至少有1个存在的情况下,计算当前CTU的深度预测范围R,如式(I)所示:式(I)中,DMIN和DMAX分别为所有存在的时空相邻CTU中的最小深度值和最大深度值;dMAX为当前帧CTU允许的最大深度值,如果当前帧CTU尺寸为64×64,则dMAX值为3,如果当前帧CTU尺寸为32×32,则dMAX值为2;

当Col-CTU不存在、或L-CTU和U-CTU都不存在的情况下,当前CTU的深度预测范围R为[0,dMAX]。

3.如权利要求1所述的一种HEVC帧间编码快速模式选择方法,其特征在于步骤(8)所述的非对称帧间PU模式估计的选择方法:首先利用步骤(5)得到的RDSquare和步骤(7)得到的RDSymmetry计算非对称帧间PU模式的选择标志Flag3,如式(IV)所示:式(IV)中,参数γ用于调整选择精度和计算复杂度,设为0.7~1.2;

然后根据父CU的最佳PU模式和Flag3来选择是否进行非对称帧间PU模式的估计:如果父CU的最佳PU模式为Merge或Inter2N×2N模式,则不进行非对称帧间PU模式的估计;如果Flag3等于1,则不进行非对称帧间PU模式的估计;其他情况,则进行非对称帧间PU模式的估计,并计算它们的率失真代价。

4.如权利要求1所述的一种HEVC帧间编码快速模式选择方法,其特征在于步骤(11)所述的终止CU划分的判断方法:首先根据当前CU空间相邻的左方CU和上方CU、时间相邻的参考帧中相同位置CU、以及父CU的率失真代价来计算终止CU划分的率失真代价阈值Th,其中,左方CU记为L-CU,上方CU记为U-CU,时间相邻的参考帧中相同位置CU记为Col-CU,如式(V)所示:式(V)中,参数η是用来调整终止CU划分的率失真代价阈值,设为0.5~1.1;L-CU、U-CU和Col-CU都与当前CU具有相同的CU尺寸;当L-CU、U-CU和Col-CU都存在时,Th由L-CU、U-CU和Col-CU的平均率失真代价RDavg-LUC计算得到,RDavg-LUC等于L-CU、U-CU和Col-CU的率失真代价相加除以3;当只有L-CU和Col-CU存在时,Th由L-CU和Col-CU的平均率失真代价RDavg-LC计算得到,RDavg-LC等于L-CU和Col-CU的率失真代价相加除以2;当只有U-CU和Col-CU存在时,Th由U-CU和Col-CU的平均率失真代价RDavg-UC计算得到,RDavg-UC等于L-CU和Col-CU的率失真代价相加除以2;

然后根据Th判断是否终止当前CU划分:如果当前CU的率失真代价小于Th,则终止当前CU的四叉树划分,步骤(4)不再遍历当前CU的四个子CU。