[发明专利]一种AVS2视频编解码标准优化方案

说明书

本发明提出了一种AVS2视频编解码标准优化方案，通过利用标量量化和率失真优化量化之间的联系，提前判断是否进行率失真优化量化过程，如果不需要进行该过程，直接判定量化结果全为0，这相当于提前多了一种对系数块量化为全0的判断条件，可以减少这个量化过程时间，并且可以提高视频压缩率；通过设置用于存储两次量化结果的数据库，对当前需要量化DCT系数块在数据库中找到之前相似的已经量化过后的系数块直接代替的方案，可以避免再次重复计算，在保证压缩率和视频质量的前提下提高编码效率，节约编码时间；通过在运动估计中增加提前结束搜索的阈值条件，使得在视频质量损失代价较小的情况下提高编码速率。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，尤其涉及一种AVS2视频编解码标准优化方案。

背景技术

随着多媒体信息技术的发展，视频越来越广泛地应用于录像资料存储、远程视频网络、视频直播、家庭影院等诸多领域。视频图像数据有极强的相关性，一帧图像内部有很多邻近像素的数据是相似或相同的，这就是空域冗余，而视频中邻近帧之间的数据也存在很多相似或重复，这就是时域冗余，编码压缩就是将数据中的这些冗余信息去掉，帧内编码技术可以去除空域冗余，而帧间编码技术则可以去除时域冗余。帧间编码利用邻近帧之间存在的相关性，将一帧图像分成若干个编码块，并设法搜索出每个块在邻近帧中对应的匹配块，寻找最佳匹配块是帧间图像编码的关键，而最佳匹配块是靠运动搜索来获得的，运动搜索就是在搜索算法指定的路径中寻找最佳匹配块及最匹配的运动矢量，如何优化运动搜索是提升编码速度的一个关键技术。另外，量化过程是视频编码和图像中产生失真的主要原因之一，同时，又影响着编码比特率和视频的质量，因此，如何降低计算复杂度，提升编码速度是视频编码技术的一个关键问题。都是影响编码效率的因素，为解决上述问题，本发明提供一种AVS2视频编解码标准优化方案，优化运动估计中搜索最佳匹配块算法以及量化算法，保证压缩率和视频质量的前提下提高编码效率，节约编码时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种AVS2视频编解码标准优化方案，优化运动估计中搜索最佳匹配块算法以及量化算法，保证压缩率和视频质量的前提下提高编码效率，节约编码时间。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种AVS2视频编解码标准优化方案，其包括以下步骤：

S1、输入原始视频图像，将原始视频图像按照顺序依次分割成连续的64×64像素的最大编码块，将每个最大编码块划分成8×8像素的最小编码块，确定每个最小编码块的最佳预测模式，并且计算每个最小编码块的率失真代价；

S2、计算每个最小编码块在最佳预测模式下的残差值，将残差值进行离散余弦变换得到DCT系数，再将DCT系数进行率失真优化量化；

S3、对输入的原始图像进行运动估计，得出运动矢量，运动估计后的残差图像进行运动补偿、变换、量化和熵编码处理，将经过离散余弦变换变换后的系数进行熵编码得到avs格式的码流；

S4、将经过离散余弦变换变换后的系数经过反量化和反变换后加上预测值得到重构图像，重构图像经过环形滤波器平滑处理后送入帧存储器作为下一帧的参考帧；

S2中率失真优化量化包括以下步骤：

S101、创建一个容量为两个最大DCT系数块大小的数据库，用来保存两次量化后的信息；

S102、将经过离散余弦变换后的最小编码块设为DCT系数块，当前DCT系数块量化前对最左上角幅值最大的8个像素点按照幅值从大到小的顺序进行标量量化；

S103、若8个像素点中的量化值均为0，则判断当前DCT系数块全部量化为0，完成一次量化；

若8个像素点中的量化值中有非0值，则进行RDOQ算法，完成一次量化，并将量化结果保存在数据库中；