一种用于H.265编码的快速帧内尺寸判决方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法及装置。根据第一CTU的编码深度，预测当前CTU的预测深度值；其中，所述第一CTU为所述当前CTU的空域相邻已编码CTU；计算当前CTU的平均梯度值，并根据所述当前CTU的平均梯度值，确定当前CTU的纹理复杂度；联合所述当前CTU的预测深度值和纹理复杂度，确定当前CTU的初步编码尺寸范围；根据所述第一CTU的率失真代价和当前CU的边缘特征，从所述当前CTU的初步编码尺寸范围内确定所述当前CU的编码尺寸。本发明专利技术有效加快了H.265编码的编码速度，同时大大降低了其编码复杂度。大大降低了其编码复杂度。大大降低了其编码复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于H.265编码的快速帧内尺寸判决方法及装置


[0001]本专利技术涉及视频编码
，尤其涉及一种用于H.265编码的快速帧内尺寸判决方法及装置。

技术介绍

[0002]H.265/HEVC作为新一代视频编码标准，相比上一代视频编码标准H.264/AVC在压缩效率上提升了一倍，但与此同时编码复杂度也大大增加。这主要是由于HEVC(high efficiency video coding，高效视频编码)中引入了一些新的技术，比如大尺寸的四叉树分割、更高的预测精度、35种帧内预测模式以及RDO(rate distortion optimization，率失真优化)技术和SAO(sample adaptive offset,样点自适应偏移)技术等。其中RDO过程需要计算每一种编码尺寸和预测单元的编码代价，从中选择代价最小的作为最佳尺寸和预测模式，因此，RDO过程是编码器编码过程中计算量最大的部分。HEVC将图像划分为多个CTU(coding tree unit，编码树单元)，每个CTU块利用四叉树结构被递归分割，一个CTU可以包含一个或切割成多个CU(coding unit，编码单元)，一个CU是一个编码树的叶子节点，也是进行预测、变换、量化和熵编码等处理的基本单元。
[0003]由于HEVC中引入的新技术导致编码的复杂度极高，这对于视频会议等实时应用场景来说，极高的编码复杂度无法实用。
[0004]现有技术中为降低视频编码的复杂度，大多仅从时空域相关性的角度考虑或者没有充分利用图像纹理特征和空域相关性相结合，由此导致了帧内编码复杂度仍然被没有充分降低。如在申请号为201910655001.2的《一种基于HEVC的预测深度划分范围的方法和装置》中，该专利申请公开的技术方案主要是从时空域相关性的角度估计当前CTU的深度预测范围，但没有考虑当前CTU块本身的纹理特征。而在申请号为201910287565.5的《基于视频图片纹理特征的HEVC帧内快速算法选择方法》中，该专利申请公开的技术方案利用CU图像纹理特征采用不同的快速算法进行模式选择和提前终止，但没有充分挖掘CU的空域相关性，并将图像纹理特征与空域相关性结合。因此，上述两个对比方案对于降低编码复杂度均具有局限性。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种用于H.265编码的快速帧内尺寸判决方法及装置，能有效解决现有技术中帧内编码复杂度仍然被没有充分降低的问题，进一步缩小了深度遍历范围，大大降低了编码复杂度。
[0006]本专利技术一实施例提供一种用于H.265编码的快速帧内尺寸判决方法，具体包括：
[0007]根据第一CTU的编码深度，预测当前CTU的预测深度值；其中，所述第一CTU为所述当前CTU的空域相邻已编码CTU；
[0008]计算当前CTU的平均梯度值，并根据所述当前CTU的平均梯度值，确定当前CTU的纹理复杂度；
[0009]联合所述当前CTU的预测深度值和纹理复杂度，确定当前CTU的初步编码尺寸范围；
[0010]根据所述第一CTU的率失真代价和当前CU的边缘特征，从所述当前CTU的初步编码尺寸范围内确定所述当前CU的编码尺寸。
[0011]本专利技术实施例首先利用空域相关性估计当前CTU的预测深度值，并利用Robert梯度算子计算当前CTU的纹理复杂度，联合预测深度值和纹理复杂度估计当前CTU块的初步深度遍历范围，最后根据所述第一CTU的率失真代价和当前CU的边缘特征，确定所述当前CU的编码尺寸，进一步缩小了深度遍历范围，加速了HEVC编码过程的同时也大大降低了编码复杂度。
[0012]进一步的，所述根据第一CTU的编码深度，预测当前CTU的预测深度值，具体包括：
[0013]根据当前CTU的空域相关性，确定所述第一CTU的数量，并根据各第一CTU与所述当前CTU的空域相关性，确定各第一CTU的权重因子；
[0014]获取各第一CTU的编码深度值，并根据各第一CTU的编码深度值和权重因子，确定当前CTU的预测深度值。
[0015]作为优选方案，所述根据各第一CTU的编码深度值和权重因子，确定当前CTU的预测深度值，具体为：
[0016]根据以下公式，计算所述当前CTU的预测深度值：
[0017][0018]其中，Depth
pre
为当前CTU的预测深度值，N为第一CTU的数量，ω
i
为第一CTU的权重因子，level
i
为第一CTU的编码深度值，所述权重因子ω
i
根据当前CTU与各第一CTU的相关性进行设置。
[0019]作为优选方案，所述获取各第一CTU的编码深度值，具体包括：
[0020]左侧CTU的深度值用其右半CTU块的平均深度值代替，上侧CTU的深度值用其下半CTU块的平均深度值代替，左上CTU以及右上CTU的深度值用其与当前CTU块最相邻的CU的深度值代替。
[0021]本专利技术利用空域相邻已编码的CTU块来预测当前CTU块的深度值，能有效加快编码速度，降低编码复杂度。
[0022]进一步的，所述计算当前CTU的平均梯度值，并根据所述当前CTU的平均梯度值，确定当前CTU的纹理复杂度，具体包括：
[0023]当CTU的平均梯度值等于第一阈值时，确定当前CTU为绝对纹理平坦块；当CTU的平均梯度值在第一阈值到第二阈值之间时，确定当前CTU为纹理平坦块；当CTU的平均梯度值在第二阈值到第三阈值之间时，确定当前CTU为纹理普通块；当CTU的平均梯度值大于第三阈值时，判断当前CTU为纹理复杂块。
[0024]作为优选方案，所述联合所述当前CTU的预测深度值和纹理复杂度，确定当前CTU的初步编码尺寸范围，具体包括：
[0025]当所述当前CTU的预测深度值在起始阈值到预设下阈值范围内时，若所述当前CTU为纹理复杂块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16、8
×
8；若所述当前CTU为绝对纹理平坦块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32；否则，确定当前CTU
的初步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16；
[0026]当所述当前CTU的预测深度值在预设下阈值到预设上阈值范围内时，若所述当前CTU为纹理复杂块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：16
×
16、8
×
8；若所述当前CTU为纹理平坦块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16；若所述当前CTU为纹理普通块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16、8
×
8；
[0027]当所述当前CTU的预测深度值大于预设上阈值时，若所述当前C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，包括以下步骤：根据第一CTU的编码深度，预测当前CTU的预测深度值；其中，所述第一CTU为所述当前CTU的空域相邻已编码CTU；计算当前CTU的平均梯度值，并根据所述当前CTU的平均梯度值，确定当前CTU的纹理复杂度；联合所述当前CTU的预测深度值和纹理复杂度，确定当前CTU的初步编码尺寸范围；根据所述第一CTU的率失真代价和当前CU的边缘特征，从所述当前CTU的初步编码尺寸范围内确定所述当前CU的编码尺寸。2.如权利要求1所述的一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，所述根据第一CTU的编码深度，预测当前CTU的预测深度值，具体包括：根据当前CTU的空域相关性，确定所述第一CTU的数量，并根据各第一CTU与所述当前CTU的空域相关性，确定各第一CTU的权重因子；获取各第一CTU的编码深度值，并根据各第一CTU的编码深度值和权重因子，确定当前CTU的预测深度值。3.如权利要求2所述的一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，所述根据各第一CTU的编码深度值和权重因子，确定当前CTU的预测深度值，具体为：根据以下公式，计算所述当前CTU的预测深度值：其中，Depth
pre
为当前CTU的预测深度值，N为第一CTU的数量，ω
i
为第一CTU的权重因子，level
i
为第一CTU的编码深度值，所述权重因子ω
i
根据当前CTU与各第一CTU的相关性进行设置。4.如权利要求2所述的一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，所述获取各第一CTU的编码深度值，具体包括：左侧CTU的深度值用其右半CTU块的平均深度值代替，上侧CTU的深度值用其下半CTU块的平均深度值代替，左上CTU以及右上CTU的深度值用其与当前CTU块最相邻的CU的深度值代替。5.如权利要求1所述的一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，所述计算当前CTU的平均梯度值，并根据所述当前CTU的平均梯度值，确定当前CTU的纹理复杂度，具体包括：当CTU的平均梯度值等于第一阈值时，确定当前CTU为绝对纹理平坦块；当CTU的平均梯度值在第一阈值到第二阈值之间时，确定当前CTU为纹理平坦块；当CTU的平均梯度值在第二阈值到第三阈值之间时，确定当前CTU为纹理普通块；当CTU的平均梯度值大于第三阈值时，判断当前CTU为纹理复杂块。6.如权利要求5所述的一种用于H.265编码的编码尺寸选择方法，其特征在于，所述联合所述当前CTU的预测深度值和纹理复杂度，确定当前CTU的初步编码尺寸范围，具体包括：当所述当前CTU的预测深度值在起始阈值到预设下阈值范围内时，若所述当前CTU为纹理复杂块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16、8
×
8；若所述当前CTU为绝对纹理平坦块，则确定当前CTU的初步编码尺寸范围为：32
×
32；否则，确定当前CTU的初
步编码尺寸范围为：32
×
32、16
×
16；当所述当前CTU的预测深度值在预设下阈值到预设上阈值范围内时，若所述当前CTU为纹理复杂块，则确...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，
申请(专利权)人：厦门亿联网络技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：