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专利号: 2023110867638
申请人: 重庆邮电大学
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:2024-11-22
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-VPCC的帧内快速编码方法,其特征在于,包括以下步骤:获取视频帧序列;

以CU为编码单位,将所述视频帧序列中的块分为占用块Occu和未占用块Unoccu;

对所述占用块Occu进行划分,完成帧内快速编码;

对所述占用块Occu进行划分的方法包括:对所述占用块Occu中偶数层的划分和对所述占用块Occu中奇数层的划分;

对所述占用块Occu中偶数层的划分方法包括:

S1:获取当前偶数层CU纹理信息,根据所述当前偶数层CU纹理信息的特征分布规律,预测当前偶数层CU继续划分的概率;

S2:对当前偶数层CU进行帧内预测,得到当前偶数层CU各个类别预测模式概率值大小,根据所设阈值大小分层累加模式数;

S3:基于所述当前偶数层CU继续划分的概率,得到偶数层继续划分CU的子CU,将所述子CU依次执行所述S1和所述S2;

S4:利用优化深度3率失真列表候选模式数,完成对所述占用块Occu中偶数层的划分;

对当前偶数层CU进行帧内预测的过程包括:利用梯度对模式的影响,提取纹理相关的梯度特征信息以及邻块模式信息,建立决策树模型;得到各个类别预测模式的概率,通过概率值大小分层叠加模式数;

通过预测模式概率叠加模式数的过程包括:将编码过程中采用概率之和大于70%的[0,1,10,26]模式作为基础模式,当预测概率大于阈值P1时,选用基础模式以及基础模式邻近的6个模式作为候选模式;当预测概率值大于P2小于P1时,选用基础模式以及基础模式邻近的12个模式作为候选模式;当预测概率值大于P3小于P2时,选用基础模式以及基础模式邻近的18个模式作为候选模式;当预测概率值小于P3,则按原编码方式进行预测;

根据当前偶数层CU纹理信息预测当前偶数层CU是否继续划分的方法包括:统计当前偶数层CU不同量化参数QP的划分分布规律;

分析QP和率失真代价对划分的影响;

根据分析结果建立数据集,基于纹理输入设计第一卷积神经网络模型结构;

基于所述数据集,对所述第一卷积神经网络模型进行训练、调参,并优化损失函数;

基于训练好的所述第一卷积神经网络模型的输出,获取当前偶数层CU划分和不划分的概率;

对当前偶数层CU进行帧内预测的方法包括:

利用梯度对模式的影响,提取纹理相关的梯度特征信息以及邻块模式信息,建立决策树模型;

基于所述决策树模型,得到各个类别预测模式的概率;

通过概率值大小分层叠加模式数;

优化深度3率失真列表候选模式数的方法包括:

判断当前PU候选模式列表中率失真代价RDcost的值是否存在大于等于4个相同的情况,若有则直接删减当前PU粗选后的4个预测模式,形成新的粗选列表;

对所述占用块Occu中奇数层的划分方法包括:

S5:获取当前奇数层CU奇数层与偶数层纹理信息的绝对差值,按照绝对差值分布情况判断当前奇数层CU是否继续划分;

S6:对当前奇数层CU进行帧间预测,得到当前奇数层CU的最优预测模式;

S7:基于所述绝对差值分布情况,得到奇数层继续划分CU的子CU,将所述子CU依次执行所述S5和所述S6,完成对所述占用块Occu中奇数层的划分;

根据当前CU奇数层与偶数层纹理信息的绝对差值预测当前奇数层CU是否继续划分的方法包括:根据当前CU奇数层与偶数层的投影特性以及当前CU奇数层与偶数层的编码方式差异,以当前CU奇数层与偶数层像素绝对差值作为输入设计第二卷积神经网络模型;

对所述第二卷积神经网络模型进行训练、调参,并优化损失函数;

基于训练好的所述第二卷积神经网络模型的输出,获取当前奇数层CU划分和不划分的概率;

对当前奇数层CU进行帧间预测的方法包括:

利用父块对子块模式选择的影响,对奇数层模式建立标签为是否采用skip模式的决策树模型,当预测不采用skip模式时继续判断,再将剩余的几种模式分为三类建立一棵决策树进行预测,以2N×2N为基础模式,根据概率值的大小依次增加模式类别。

2.一种基于HEVC-VPCC的帧内快速编码系统,其特征在于,包括:获取模块、划分模块和编码模块;

所述获取模块用于获取视频帧序列;

所述划分模块用于以CU为编码单位,将所述视频帧序列中的块分为占用块Occu和未占用块Unoccu;

所述编码模块用于对所述占用块Occu进行划分,完成帧内快速编码;

对所述占用块Occu进行划分的过程包括:对所述占用块Occu中偶数层的划分和对所述占用块Occu中奇数层的划分;

对所述占用块Occu中偶数层的划分过程包括:

S1:获取当前偶数层CU纹理信息,根据所述当前偶数层CU纹理信息的特征分布规律,预测当前偶数层CU继续划分的概率;

S2:对当前偶数层CU进行帧内预测,得到当前偶数层CU各个类别预测模式概率值大小,根据所设阈值大小分层累加模式数;

S3:基于所述当前偶数层CU继续划分的概率,得到偶数层继续划分CU的子CU,将所述子CU依次执行所述S1和所述S2;

S4:利用优化深度3率失真列表候选模式数,完成对所述占用块Occu中偶数层的划分;

对当前偶数层CU进行帧内预测的过程包括:利用梯度对模式的影响,提取纹理相关的梯度特征信息以及邻块模式信息,建立决策树模型;得到各个类别预测模式的概率,通过概率值大小分层叠加模式数;

通过预测模式概率叠加模式数的过程包括:将编码过程中采用概率之和大于70%的[0,1,10,26]模式作为基础模式,当预测概率大于阈值P1时,选用基础模式以及基础模式邻近的6个模式作为候选模式;当预测概率值大于P2小于P1时,选用基础模式以及基础模式邻近的12个模式作为候选模式;当预测概率值大于P3小于P2时,选用基础模式以及基础模式邻近的18个模式作为候选模式;当预测概率值小于P3,则按原编码方式进行预测;

根据当前偶数层CU纹理信息预测当前偶数层CU是否继续划分的过程包括:统计当前偶数层CU不同量化参数QP的划分分布规律;

分析QP和率失真代价对划分的影响;

根据分析结果建立数据集,基于纹理输入设计第一卷积神经网络模型结构;

基于所述数据集,对所述第一卷积神经网络模型进行训练、调参,并优化损失函数;

基于训练好的所述第一卷积神经网络模型的输出,获取当前偶数层CU划分和不划分的概率;

对当前偶数层CU进行帧内预测的过程包括:

利用梯度对模式的影响,提取纹理相关的梯度特征信息以及邻块模式信息,建立决策树模型;

基于所述决策树模型,得到各个类别预测模式的概率;

通过概率值大小分层叠加模式数;

优化深度3率失真列表候选模式数的过程包括:

判断当前PU候选模式列表中率失真代价RDcost的值是否存在大于等于4个相同的情况,若有则直接删减当前PU粗选后的4个预测模式,形成新的粗选列表;

对所述占用块Occu中奇数层的划分过程包括:

S5:获取当前奇数层CU奇数层与偶数层纹理信息的绝对差值,按照绝对差值分布情况判断当前奇数层CU是否继续划分;

S6:对当前奇数层CU进行帧间预测,得到当前奇数层CU的最优预测模式;

S7:基于所述绝对差值分布情况,得到奇数层继续划分CU的子CU,将所述子CU依次执行所述S5和所述S6,完成对所述占用块Occu中奇数层的划分;

根据当前CU奇数层与偶数层纹理信息的绝对差值预测当前奇数层CU是否继续划分的过程包括:根据当前CU奇数层与偶数层的投影特性以及当前CU奇数层与偶数层的编码方式差异,以当前CU奇数层与偶数层像素绝对差值作为输入设计第二卷积神经网络模型;

对所述第二卷积神经网络模型进行训练、调参,并优化损失函数;

基于训练好的所述第二卷积神经网络模型的输出,获取当前奇数层CU划分和不划分的概率;

对当前奇数层CU进行帧间预测的过程包括:

利用父块对子块模式选择的影响,对奇数层模式建立标签为是否采用skip模式的决策树模型,当预测不采用skip模式时继续判断,再将剩余的几种模式分为三类建立一棵决策树进行预测,以2N×2N为基础模式,根据概率值的大小依次增加模式类别。