一种VVC帧内帧间跳过方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种VVC帧内帧间跳过方法、系统、设备及存储介质，本方法包括步骤：用除VCC以外的编码器对输入码流进行编码，得到CU块的帧内预测模式RD‑cost信息和帧间预测模式的RD‑cost信息；获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD‑cost和帧间预测模式的RD‑cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式。本发明专利技术能够利用其他视频标准得到的CU块的帧内预测模式的RD‑cost信息和帧间预测模式的RD‑cost信息，精确地对VVC编码中CU块的预测模式做出预判，从而达到降低VVC的编码复杂度，提高转码效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种VVC帧内帧间跳过方法、系统、设备及存储介质
本专利技术涉及视频编码
，特别涉及一种VVC帧内帧间跳过方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
目前，由于高质量和高分辨率视频的越来越普遍的应用，人们迫切需要制定出超越目前的高效视频编码(HEVC：HighEfficiencyVideoCoding)标准的下一代视频编码技术。为了解决这个问题，运动图像专家组(MPEG：MovingPictureEpertGroup)和视频编码专家组(VCEG：VideoCodingEpertGroup)联合成立了联合视频探索小组(JVET：JointVideoEplorationTeam)，并且最近取得了重大进展。在第十届JVET会议上，JVET定义了多功能视频编码(VVC)的初稿和VVC测试模型1(VTM1)编码方法。在VVC中对于编码划分框架做出了很大的改动，在HEVC四叉树划分的基础上引入了二叉树以及三叉树划分。在VVC中取消了HEVC中的CU，PU和TU的概念，统一采用编码单元(codingunit，CU)的概念。此外，VVC在帧内预测以及帧间预测中添加了大量的工具，这导致了VVC在编码过程中预测过程的复杂度急剧增加。与此同时，目前市场上各种视频编码标准并存，AVS、AV2、MPEG-X、H.26X等视频编码标准都有各自的应用。因此各种视频编码标准之间的格式转换即转码成为必不可少的技术。目前的已有视频标准间的转码框架以H.264转码到H.265为例如图1所示。首先，将输入的码流通过H.264/AVC解码器进行解码。通过解码得到重构视频，然后将重构视频作为源输入到HEVC/H.265编码器中生成新的码流，HEVC/H.265编码器在编码重构视频时，会产生包括帧间预测模式的RD-cost和帧内预测模式的RD-cost中间信息，这些中间信息在编码时得到，用于比较大小之后便不再写入最终的码流。传统的转码技术只利用了视频标准的解码信息加速另一种视频标准，这种信息的局限性以及编码标准的差异较大就导致加速效果并不理想。此外，VVC由于引入了大量的帧内预测以及帧间预测的工具，导致整个预测过程复杂度急剧增大，VVC编码的最优预测模式选择标准为：首先执行帧间预测模式，计算帧间预测模式的RD-cost(率失真代价)，其次执行帧内预测模式，计算帧内预测模式的RD-cost，然后比较帧间预测模式的RD-cost和帧内预测模式的RD-cost的大小，选择RD-cost较小的模式作为最优预测模式。但目前VVC的帧内帧间预测过程复杂度高，编码时间长，因此降低VVC的帧内帧间预测过程复杂度，提高了转码效率是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种VVC帧内帧间跳过方法、系统、设备及存储介质，能够降低VVC的编码复杂度，提高了转码效率。本专利技术的实施例，提供了一种VVC帧内帧间跳过方法，包括以下步骤：用除VCC以外的编码器对输入码流进行编码，得到CU块的帧内预测模式RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息；获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式。根据本专利技术的实施例，至少具有如下技术效果：本方法能够利用其他视频标准得到的CU块的帧内预测模式的RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息，精确地对VVC编码中CU块的预测模式做出预判，从而达到降低VVC的编码复杂度，提高转码效率的目的。根据本专利技术的一些实施例，所述获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式，包括步骤：将所述帧内预测模式的RD-cost记为Jintra，所述帧间预测模式的RD-cost记为Jinter；若Jintra＞Jinter，且满足：则生成帧内预测模式跳过标识；若Jintra＜Jinter，且满足：则生成帧间预测模式跳过标识，其中，TRatio为阈值；根据所述帧内预测模式跳过标识或所述帧间预测模式跳过标识，对VVC编码的当前CU块执行帧内预测模式跳过操作或帧间预测模式跳过操作。根据本专利技术的一些实施例，所述阈值TRatio的生成，包括步骤：计算：其中，Rmax表示所述帧内预测模式的RD-cost与所述帧间预测模式的RD-cost中的较大者，Rmin表示所述帧内预测模式的RD-cost与所述帧间预测模式的RD-cost中的较小者；将Proportion与QP值进行拟合，生成所述阈值TRatio，其中，QP为对输入码流进行编码时所输入的量化参数。根据本专利技术的一些实施例，所述除VCC以外的编码器包括：HEVC、AV1、AVS、VP9或H.264编码器。本专利技术的实施例，提供了一种VVC帧内帧间跳过系统，包括：第一编码器模块和VVC编码器模块；所述第一编码器模块，用于对输入码流进行编码，得到CU块的帧内预测模式RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息；所述VVC编码器模块，用于获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的预测模式。根据本专利技术的实施例，至少具有如下技术效果：本系统能够利用其他视频标准得到的每个CU块的帧内预测模式的RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息，精确地对VVC中CU块的预测模式做出预判，从而达到降低VVC的编码复杂度，提高转码效率的目的。本专利技术的实施例，提供了一种VVC帧内帧间优化设备，包括：至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述的一种VVC帧内帧间跳过方法。本专利技术的实施例，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如上述的一种VVC帧内帧间跳过方法。本专利技术实施例提供的一种VVC帧内帧间优化设备和可读存储介质能够达到的与上述方法相同的有益效果。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术传统视频转码框架的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种VVC帧内帧间跳过方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种VVC帧内帧间跳过方法的流程示意图；图4为QP值与阈值Tratio的拟合关系示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种VVC帧内帧间跳过系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VVC帧内帧间跳过方法，其特征在于，包括以下步骤：/n用除VCC以外的编码器对输入码流进行编码，得到CU块的帧内预测模式RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息：/n获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种VVC帧内帧间跳过方法，其特征在于，包括以下步骤：
用除VCC以外的编码器对输入码流进行编码，得到CU块的帧内预测模式RD-cost信息和帧间预测模式的RD-cost信息：
获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式。


2.根据权利要求1所述的一种VVC帧内帧间跳过方法，其特征在于，所述获取对应于当前CU块位置的帧内预测模式的RD-cost和帧间预测模式的RD-cost之间的差值，确定当前CU块的VCC编码的预测模式，包括步骤：
将所述帧内预测模式的RD-cost记为Jintra，所述帧间预测模式的RD-cost记为Jinter；
若Jintra＞Jinter，且满足：则生成帧内预测模式跳过标识；若Jintra＜Jinter，且满足：则生成帧间预测模式跳过标识，其中，TRatio为阈值；
根据所述帧内预测模式跳过标识或所述帧间预测模式跳过标识，对VVC编码的当前CU块执行帧内预测模式跳过操作或帧间预测模式跳过操作。


3.根据权利要求2所述的一种VVC帧内帧间跳过方法，其特征在于，所述阈值TRatio的生成，包括步骤：
计算：



其中，Rmax表示所述帧内预测模式的RD-cost与所述帧间预测模式的RD-cost中的较大者，Rmin表示所述帧内预测模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，马学睿，李诚，钟培雄，冯冰雪，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43