明為SVC標(biāo)準(zhǔn)提出了一種分層式的模式?jīng)Q策算法。該算法可以有效利用時(shí) 間，空間，層間相關(guān)性，減少參加Lagrangian率失真代價(jià)函數(shù)計(jì)算的編碼模式數(shù)量，從而減 少編碼時(shí)間。實(shí)驗(yàn)證明，提出的算法可以在不損失編碼器編碼效率的前提下，平均減少的編 碼時(shí)間可達(dá)83%。
[0132]本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，本領(lǐng)域 技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于 本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征在于一種用于可伸縮視頻 編碼的分層式模式?jīng)Q策方法具體是按照以下步驟進(jìn)行的： 步驟一、定義基本層和增強(qiáng)層編碼模式的相關(guān)性；即當(dāng)基本層宏塊的編碼模式是 MODE_SKIP時(shí)，增強(qiáng)層中，與基本層宏塊對(duì)應(yīng)位置處的宏塊的編碼模式也為MODE_SKIP的概 率； 步驟二、對(duì)具有不同運(yùn)動(dòng)劇烈程度和圖像細(xì)節(jié)的視頻序列，利用JSVM9. 18參考軟件進(jìn) 行編碼，并利用基本層和增強(qiáng)層編碼模式的相關(guān)性，計(jì)算基本層和增強(qiáng)層的編碼模式相關(guān) 性數(shù)據(jù)； 步驟三、定義當(dāng)前宏塊與當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊間的編碼模式相關(guān)性，即當(dāng)增強(qiáng)層 中當(dāng)前宏塊的編碼模式是MODE_SKIP時(shí)，增強(qiáng)層中當(dāng)前宏塊的左邊相鄰宏塊和上方相鄰宏 塊中的一個(gè)或兩個(gè)宏塊的編碼模式也為MODE_SKIP的概率； 步驟四、對(duì)具有不同運(yùn)動(dòng)劇烈程度和圖像細(xì)節(jié)的視頻序列，利用JSVM9. 18參考軟件進(jìn) 行編碼，并根據(jù)當(dāng)前宏塊與當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊間的編碼模式相關(guān)性的定義，計(jì)算當(dāng) 前宏塊與當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊間的編碼模式相關(guān)性數(shù)據(jù)； 步驟五、檢查增強(qiáng)層中當(dāng)前宏塊在基本層的相應(yīng)宏塊的編碼模式是否為幀內(nèi)編碼；若 增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊在基本層相應(yīng)宏塊的編碼模式為幀內(nèi)編碼，則增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊通常包含復(fù) 雜的運(yùn)動(dòng)或者細(xì)致的紋理信息，采用窮舉式的模式選擇算法，在增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊中所有候 選模式中選擇Lagrangian率失真代價(jià)最小的，作為增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊的最優(yōu)編碼模式；否 貝1J，進(jìn)入步驟六進(jìn)行處理； 步驟六、根據(jù)步驟二中得到的基本層和增強(qiáng)層的編碼模式相關(guān)性數(shù)據(jù)和步驟四中得到 的當(dāng)前宏塊與當(dāng)前宏塊的相鄰宏塊間的編碼模式相關(guān)性數(shù)據(jù)，檢查增強(qiáng)層中當(dāng)前宏塊在基 本層相應(yīng)宏塊的編碼模式以及當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊的編碼模式；如果增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊 的空間相鄰宏塊或基本層中的相應(yīng)位置宏塊中至少有一個(gè)宏塊的編碼模式為MODE_SKIP， 則比較MODE_SKIP和M0DE_16 X 16的Lagrangian率失真代價(jià)；如果MODE_SKIP的率失真代 價(jià)比M0DE_16X 16的Lagrangian率失真代價(jià)小，那么將MODE_SKIP選作當(dāng)前宏塊的最優(yōu)編 碼模式；否則，進(jìn)入步驟七進(jìn)行處理；其中，當(dāng)前宏塊的相鄰宏塊包括增強(qiáng)層中的當(dāng)前宏塊 左邊相鄰宏塊、當(dāng)前宏塊上方相鄰宏塊，以及當(dāng)前宏塊在基本層中的相應(yīng)位置的宏塊； 步驟七、根據(jù)AC系數(shù)的能量測(cè)量當(dāng)前宏塊內(nèi)容的同質(zhì)性；如果AC系數(shù)的能量小 于等于閾值則宏塊內(nèi)容的同質(zhì)性較高，則根據(jù)Lagrangian代價(jià)函數(shù)從宏塊編碼模式 M0DE_16X 16、M0DE_16X8和M0DE_8X 16中依據(jù)Lagrangian率失真代價(jià)選擇最優(yōu)編碼模 式，如果AC系數(shù)的能量大于閾值則宏塊內(nèi)容的同質(zhì)性較低，進(jìn)入步驟八進(jìn)行處理； 步驟八、如果當(dāng)前宏塊在基本層中的相應(yīng)宏塊的MVD值能量大于閾值，則當(dāng)前宏塊內(nèi) 容運(yùn)動(dòng)劇烈，則進(jìn)行步驟九；否則即MVD小于等于閾值則圖像中運(yùn)動(dòng)劇烈程度小，進(jìn)行步驟 十；其中，MVD值為每個(gè)圖像組的關(guān)鍵幀之間的運(yùn)動(dòng)向量差即實(shí)際運(yùn)動(dòng)向量與運(yùn)動(dòng)向量預(yù) 測(cè)值間的差值MVD ; 步驟九：保持當(dāng)前宏塊的默認(rèn)搜索范圍，從所有候選模式中，選擇Lagrangian率失真 代價(jià)最小的，作為當(dāng)前宏塊的最優(yōu)編碼模式，結(jié)束當(dāng)前宏塊的模式?jīng)Q策過(guò)程；其中，候選編 碼模式包括所有候選模式； 步驟十：將搜索范圍減小為步驟九所述的搜索范圍的一半，從候選編碼模式 M0DE_8X8、M0DE_8X4、M0DE_4X8、M0DE_4X4 以及層間預(yù)測(cè)模式中選擇 Lagrangian 率 失真代價(jià)最小的，作為當(dāng)前宏塊的最優(yōu)編碼模式，結(jié)束當(dāng)前編碼宏塊的模式?jīng)Q策過(guò)程；其 中，層間預(yù)測(cè)模式包括層間紋理預(yù)測(cè)inter-layer texture prediction、層間運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè) inter-layer motion prediction和層間歹曳差預(yù)測(cè) inter-layer residual prediction ;艮P 完成了一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征在 于：步驟一中定義基本層和增強(qiáng)層編碼模式的相關(guān)性Mode correlation的公式為：其中，MBmeSKIP是在基本層中的編碼模式和在增強(qiáng)層中的編碼模式均為M0DE_SKIP的宏 塊數(shù)量;MBb胃是基本層中編碼模式為M0DE_SKIP的宏塊數(shù)量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征 在于：步驟三中定義當(dāng)前宏塊與當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊間的編碼模式相關(guān)性Mode correlation 如式（2):其中，MB_ SKIP為當(dāng)前宏塊與當(dāng)前宏塊的空間相鄰宏塊的編碼模式均為M0DE_SKIP的宏 塊的數(shù)量;MBN SKIP是相鄰宏塊的編碼模式為M0DE_SKIP宏塊的數(shù)量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征 在于：步驟五中采用窮舉式的模式選擇算法在增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊中所有候選模式中選擇 Lagrangian率失真代價(jià)最小的作為增強(qiáng)層當(dāng)前宏塊的編碼模式具體過(guò)程為： Lagrangian代價(jià)函數(shù)表示為：式中， ?k為第k個(gè)宏塊； 命為與對(duì)應(yīng)的重建宏塊； R為產(chǎn)生的比特?cái)?shù)； SAD為失真度； QP為量化參數(shù)； J為率失真代價(jià)； 入 |??￡為 Lagrangian 乘子； 在候選編碼模式中選擇率失真代價(jià)J最小的編碼模式作為最優(yōu)編碼模式。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征在 于：步驟五中選擇所有候選編碼模式包括八種幀間預(yù)測(cè)模式、兩種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和層間 預(yù)測(cè)模式，其中，兩種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式包括INTRA_16X16和INTRA_4X4 ;層間預(yù)測(cè)模式包 括層間紋理預(yù)測(cè) inter-layer texture prediction、層間運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè) inter-layer motion prediction和層間殘差預(yù)測(cè)inter-layer residual prediction;八種幀間預(yù)測(cè)模式包括 MODE_SKIP、M0DE_16 X 16、M0DE_16 X 8、M0DE_8 X 16、M0DE_8 X 8、M0DE_8 X 4、M0DE_4X 8 和 M0DE_4X4〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征在 于：步驟七中根據(jù)AC系數(shù)的能量測(cè)量當(dāng)前宏塊內(nèi)容的同質(zhì)性的具體過(guò)程為： 對(duì)于一個(gè)16X 16大小的宏塊，AC系數(shù)的能量EA。由式⑷計(jì)算，其中，EA。為AC系數(shù)的能量，c t (X，y)為視頻圖像中（X，y)處的像素灰度值； 將經(jīng)驗(yàn)值92735選作AC系數(shù)能量的閾值；當(dāng)宏塊的AC系數(shù)能量值大于92735時(shí)，認(rèn)為 宏塊內(nèi)具有大量復(fù)雜紋理，即：7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，其特征在 于：步驟八中MVD由式（6)定義： |MVD| = |MVactual-MVp| (6) 其中，MVac;tual是實(shí)際運(yùn)動(dòng)向量值，MVP是運(yùn)動(dòng)向量的預(yù)測(cè)值。
【專利摘要】一種用于可伸縮視頻編碼的分層式模式?jīng)Q策方法，本發(fā)明涉及視頻編碼技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明解決現(xiàn)有可伸縮視頻編碼的快速編碼技術(shù)存在的缺少層間和空間編碼模式的相關(guān)性模型、關(guān)鍵幀信息未得到合理利用等問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)1定義基本層和增強(qiáng)層編碼模式相關(guān)性；2計(jì)算基本層和增強(qiáng)層編碼模式相關(guān)性數(shù)據(jù)；3定義當(dāng)前宏塊與其空間相鄰宏塊間編碼模式相關(guān)性；4計(jì)算空間相鄰宏塊間編碼模式相關(guān)性數(shù)據(jù)；5檢查基本層相應(yīng)宏塊的編碼模式；6檢查空間相鄰宏塊的編碼模式；7測(cè)量當(dāng)前宏塊的同質(zhì)性；8測(cè)量當(dāng)前宏塊的運(yùn)動(dòng)劇烈程度；9確定運(yùn)動(dòng)向量搜索范圍和候選模式，并根據(jù)各模式的率失真代價(jià)，選擇最優(yōu)編碼模式；本發(fā)明應(yīng)用于可伸縮視頻編碼的快速編碼領(lǐng)域。
【IPC分類】H04N19/103, H04N19/147, H04N19/176, H04N19/30
【公開(kāi)號(hào)】CN104954785
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510333611
【發(fā)明人】盧鑫, 胡悅, 金雪松, 肖楠, 郭俊汐
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日