[发明专利]一种可伸缩视频编码的空间增强层快速模式选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可伸缩视频编码的快速模式选择方法，特别涉及一种针对可伸缩视频编码空域增强层的快速模式选择方法。

背景技术

随着互联网与无线网络技术的发展，数字视频技术的应用随处可见，第三代移动通信技术(3G)的普及使得高效的视频编码技术变得越来越重要。同时快速发展的网络技术也要求视频内容具有各种不同的时域、空域分辨率以及不同的重建质量。为了使一个单一的视频流能够同时满足上述的不同要求，人们提出了可伸缩视频编码技术(SVC)。在可伸缩视频编码中，视频流可以被部分或者全部解码以获取不同帧率、不同空间分辨率或者不同重建质量的视频图像。

目前基于H.264的可伸缩视频编码系统被采纳为可伸缩视频编码的标准，被称为H.264/SVC，H.264/SVC通过“等级B帧”结构来获得时域可伸缩性，对于空域可伸缩，H.264/SVC才用了分层编码技术。为了提高编码效率，与H.264视频编码标准一样，H.264/SVC编码器需要从多种宏块编码模式中选出一个率失真代价最小的最佳模式对一个宏块进行编码，这大大增加了编码复杂度。所述多种宏块编码模式包括：2种帧内模式Intra16x16、Intra4x4；5种帧间模式分别是Skip、16x16、16x8、8x16和8x8模式，其中8x8模式又包括4种子模式分别为Sub8x8、Sub8x4、Sub4x8和Sub4x4模式。对于帧间模式，编码器的计算量极为复杂，编码器完成每一种帧间模式的率失真计算需要进行运动补偿预测、DCT变化、量化、反量化、熵编码等复杂过程，将占用大量编码时间。除此之外，H.264/SVC还在空间增强层引入了新的层间预测技术，以提高层间编码效率，这增加了两种新的预测模式BLSKIP、INTRABL。在BLSKIP模式下，空间增强层的分割信息、运动矢量以及残差数据直接从空间基本层对应宏块中推导出来。在INTRABL模式下，帧内预测的空间基本层对应宏块首先被重建，重建后的数据作为空间增强层宏块的预测信号，之后空间增强层宏块编码原始信号与预测信号的残差。与H.264视频编码标准相同，H.264/SVC依次计算所有可行模式的率失真代价，最后选取率失真代价最小的那个模式作为编码模式。

发明内容

为解决现有技术中可伸缩视频编码标准空间增强层宏块模式选择计算复杂度过高、运算量过大而导致耗时过久的问题，本发明提供一种可伸缩视频编码的空间增强层快速模式选择方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：其可伸缩视频编码的空间增强层快速模式选择方法为：

若当前编码宏块的空间基本层对应宏块的最佳模式为帧内模式，则当前编码宏块选择帧内模式作为当前编码宏块的候选模式子集，并通过“率失真最优化”模型在所述候选模式子集中选择率失真代价最小的模式作为当前编码宏块的最佳模式，后结束该快速模式选择过程。

若当前编码宏块的空间基本层对应宏块的最佳模式为帧间模式，则计算当前编码宏块Skip模式的率失真代价，并根据当前编码宏块的周围宏块计算当前编码宏块的Skip模式提早跳出的率失真代价门限；判断当前编码宏块Skip模式的率失真代价是否小于所述率失真代价门限：若是，则选择Skip模式作为当前编码宏块的最佳模式，后结束该快速模式选择过程；否则，根据位于当前编码宏块的左方、上方和右上方的相邻已编码宏块的最佳模式计算当前编码宏块的模式质量，并根据所述当前编码宏块的模式质量和编码器所维护的当前编码参数下的模式质量门限表来选择当前编码宏块的候选模式子集，并通过“率失真最优化”模型在该候选模式子集中选择率失真代价最小的模式作为当前编码宏块的最佳模式，后结束该快速模式选择过程。

进一步地，本发明所述“当前编码宏块选择帧内模式作为当前编码宏块的候选模式子集”按如下方法进行：

当所述当前编码宏块的空间基本层对应宏块的最佳模式为Intra4x4时，选择Intra4x4和INTRABL模式作为当前编码宏块的候选模式子集；

当所述当前编码宏块的空间基本层对应宏块的最佳模式为Intra16x16时，选择为Intra16x16和INTRABL模式作为当前编码宏块的候选模式子集。

进一步地，本发明所述“当前编码宏块的Skip模式提早跳出的率失真代价门限”的计算方法如下：

在当前编码宏块的左方、左上方、上方和右上方的四个相邻已编码宏块中，找到所有最佳模式为Skip模式的宏块，计算出这些宏块的Skip模式的率失真代价的平均值，把该平均值设定为所述率失真代价门限。