基于预编码的快速预测方法技术

本发明专利技术在H.266/VVC视频编码标准的基础上，公开了基于预编码的深度预测方法、基于预编码的快速帧内方向预测方法以及检测装置。深度预测方法包括：将图像分割成若干预编码单元；对预编码单元进行预编码，得到预编码信息；统计预编码信息方差值；当方差值小于第一阈值，认定当前层为最优深度。方向预测方法包括：计算最优深度下预编码单元帧内预测模式平均值；在平均值及其二距邻的五种帧内预测模式中找出N个候选模式；对候选模式和MPM列表中的模式计算完整的率失真代价，选出最优帧内预测模式。在进行完所有预测之前决策出每个编码单元的最优深度并减少在搜索最优帧内预测模式时需要的计算次数，同时在非最优深度中跳过当前层预测，降低编码复杂程度。

【技术实现步骤摘要】
基于预编码的快速预测方法
本专利技术涉及视频编码
，特别涉及一种H.266/VVC(VersatileVideoCoding，多功能视频编码)视频编码标准中基于预编码的深度预测方法、基于预编码的快速帧内方向预测方法以及检测装置。
技术介绍
随着人们对高质量多媒体内容的需求增高，以及超高清分辨率的出现，视频的帧率和分辨率变得越来越高，H.265也逐渐难以满足压缩要求。因此，运动图像专家组和视频编码专家组于2015年10月成立了联合视频探索组，研究新一代视频编码技术。在2018年4月的第10次JVET会议上，JVET定义了新一代视频编码技术的第一份草案，将新视频编码标准命名为VVC，其相对于H.265，在编码效率方面有一定的提升。目前在相关技术中，H.266/VVC为了提高编码效率采用了基于四叉树及嵌套多类型树的图像划分技术，这种图像划分技术虽然很大程度的提高了压缩率，但它需要树形编码单元遍历完所有的编码单元深度后才能决策出最佳的编码单元深度，造成了极高的计算复杂度，需要耗费大量时间才能得出需要的结论。
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，本专利技术在H.266/VVC视频编码标准的基础上，提出三种基于预编码的快速预测方法，降低了编码的复杂程度，减少了编码时间。第一方面，本专利技术提出了一种基于预编码的深度预测方法，包括：将输入的图像分割成若干预编码单元；对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息；在正式编码过程中统计预编码信息的方差值；当方差值小于第一阈值，认定当前层为最优深度，所述当前层为当前编码单元的深度。根据本专利技术第一方面实施例的基于预编码的深度预测方法，至少具有如下有益效果：将输入的图像划分为若干预编码单元，对每个预编码单元进行预编码，并在正式编码过程中统计编码单元的预编码信息的方差值，当方差值小于第一阈值时，认定当前层为最优深度，不再对编码单元进行分割。本专利技术在检测装置遍历完当前编码单元的所有深度之前，就能够决策出编码单元的最优深度，降低了编码的复杂程度，减少了编码时间。根据本专利技术第一方面的一些实施例，方法还包括：当方差值大于第二阈值，跳过当前层的编码，直接对所述编码单元进行分割。当方差值大于第二阈值，可知当前层非最优深度，跳过当前层的编码，并对当前编码单元进行进一步的分割。降低了编码的复杂程度，减少了编码时间。根据本专利技术第一方面的一些实施例，方法还包括：当方差值介于所述第一阈值与第二阈值之间，对当前层进行编码；将所述编码单元进行分割。当方差值位于第一阈值和第二阈值之间，先对当前层进行编码，将编码结果与进一步分割后的编码结果进行比较，从而判断最优深度，提高了编码的准确性。根据本专利技术第一方面的一些实施例，方法还包括：若当前层非最优深度，直接对所述编码单元进行进一步分割，并对分割后的编码单元进行编码。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息，包括：对每个所述预编码单元进行帧内预测，根据SATD(SumofAbsoluteTransformedDifference，绝对变换误差和)得到初步的帧内预测模式。使用SATD代替相关技术中使用的RDO(RateDistortioncost，率失真代价)，降低了编码的复杂程度。根据本专利技术第一方面的一些实施例，方法还包括：所述第一阈值为3，所述第二阈值为20。当进行帧内预测时，将第一阈值设置为3，第二阈值设置为20，这样的设置使得测得的数据更准确，提高了编码效率与编码的准确性。根据本专利技术第一方面的一些实施例，所述对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息，包括：对每个所述预编码单元进行运动估计，根据SAD(SumofAbsoluteDifference，绝对误差和)以及绝对变换误差和SATD得到运动向量。在部分场合下，使用SAD代替相关技术中使用的SATD，降低了编码的复杂程度，提高编码效率。根据本专利技术第一方面的一些实施例，方法还包括：所述第一阈值为8，所述第二阈值为16。当进行帧内预测时，将第一阈值设置为8，第二阈值设置为16，这样的设置使得测得的数据更准确，提高了编码效率与编码的准确性。第二方面，本专利技术提出了一种基于预编码的快速帧内方向预测方法，包括：得出最优深度后，计算得出当前所述编码单元包含的所述预编码单元帧内预测模式的平均值；在平均值及其二距邻的五种帧内预测模式中找出N个候选模式；对所述N个候选模式和最可能模式MPM列表中的模式计算完整的率失真代价，选出最终的帧内预测模式。根据本专利技术第二方面实施例的基于预编码的快速帧内方向预测方法，在帧内预编码模块和深度预测模块的基础上得出最优深度，计算得出当前编码单元中预编码单元帧内预测模式的平均值，在平均值及其二距邻的五种帧内预测模式中找出N个候选模式，并对该N个候选模式与MPM列表中的模式计算完整的率失真代价，选出最终的模式。上述方法大大减少了在帧内预测过程中的计算次数，加快了帧内预测模式的决策过程，提高了编码效率。第三方面，本专利技术提出了一种检测装置，能够实现上述第一方面中的基于预编码的深度预测方法以及第二方面中的基于预编码的快速帧内方向预测方法。在检测装置进行完所有编码单元深度的帧内预测和帧间预测之前，决策出每个编码单元的最优深度，并减少在搜索最优帧内预测模式时需要的编码次数，同时在非最优深度中跳过当前层的帧内预测或帧间预测，从而降低编码复杂度，减少了编码时间。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附加方面和优点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为本专利技术第一方面一些实施例的基于预编码的深度预测方法的流程图；图2为本专利技术第一方面一些实施例的基于预编码的深度预测方法的流程图；图3为本专利技术第一方面一些实施例的基于预编码的深度预测方法的流程图；图4为本专利技术第一方面一些实施例的基于预编码的深度预测方法的流程图；图5为本专利技术第一方面一些实施例中帧内预编码的流程图；图6为本专利技术第一方面一些实施例中帧间预编码的流程图；图7为本专利技术第二方面一些实施例的基于帧内编码的快速帧内方向预测方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。需要说明的是，本专利技术提出的方法均是在H.266/VVC视频编码标准的基础上提出的。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于预编码的深度预测方法，其特征在于，包括：/n将输入的图像分割成若干预编码单元；/n对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息；/n在正式编码过程中统计预编码信息的方差值；/n当方差值小于第一阈值，认定当前层为最优深度，所述当前层为当前编码单元的深度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于预编码的深度预测方法，其特征在于，包括：
将输入的图像分割成若干预编码单元；
对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息；
在正式编码过程中统计预编码信息的方差值；
当方差值小于第一阈值，认定当前层为最优深度，所述当前层为当前编码单元的深度。


2.根据权利要求1所述的基于预编码的深度预测方法，其特征在于，还包括：
当方差值大于第二阈值，跳过所述当前层的编码，直接对所述编码单元进行分割。


3.根据权利要求1所述的基于预编码的深度预测方法，其特征在于，还包括：
当方差值介于所述第一阈值与第二阈值之间，对所述当前层进行编码；
将所述编码单元进行分割。


4.根据权利要求2所述的基于预编码的深度预测方法，其特征在于，还包括：
若所述当前层非最优深度，直接对所述编码单元进行进一步分割。


5.根据权利要求4所述的基于预编码的深度预测方法，其特征在于，所述对每个所述预编码单元进行预编码，得到相应的预编码信息，包括：
对每个所述预编码单元进行帧内预测，根据绝对变换误差和SATD得到初步的帧内预测模式。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，黄兴军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43