[发明专利]基于DCT能量分布与梯度特征的屏幕内容视频快速编码方法

说明书

本发明涉及基于DCT能量分布与梯度特征的屏幕内容视频快速编码方法，属于视频编码领域。本方法考虑到屏幕内容和自然内容视频不同特性，利用屏幕内容视频边缘锐利和具有大面积均匀平坦区域的特点，将编码树单元分成三类：自然内容CTU，简单屏幕内容CTU和复杂屏幕内容CTU。然后根据不同的CTU类型提出各自的模式选择方案，自适应地跳过不必要的预测模式的率失真代价计算。本发明能够减少编码器计算开销，在保持编码性能和视频质量基本不变的情况下，减少编码时间。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，特别是指基于DCT能量分布与梯度特征的屏幕内容视频快速编码方法。

背景技术

由于互联网和无线通信的快速发展，屏幕内容视频成为视频应用的一个重要类别，例如云计算，远程桌面和网络会议。这些新兴的基于云计算应用程序和市场需求迫切需要高效的压缩和低延迟的屏幕内容视频(Screen Content Video,SCV)传输。

然而，现有的视频压缩标准包括HEVC没有正确地反映屏幕内容的特性，因为它们是针对相机拍摄的自然视频内容的压缩而制定的。认识到屏幕内容编码(Screen ContentCoding,SCC)的行业标准化需求，2014年1月，国际电信联盟(Video Coding ExpertsGroup,VCEG)，国际标准化组织(International Organization For Standardization,ISO)和国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)三大组织联合启动了基于HEVC屏幕内容编码扩展标准的制定工作。

与HEVC相比，SCC测试模型(SCC Test Model,SCM)可以降低55％的码率，同时保持相同的视频质量。SCC仍沿用HEVC递归四叉树编码单元(Coding Unit,CU)的分割结构和多角度帧内预测模式。与传统的相机拍摄视频(camera-captured video,CCV)不同，SCV通常是计算机生成的内容，如文本，计算机图形和图形用户界面，或相机拍摄的内容和计算机生成的内容的组合。为了提高屏幕内容视频的编码性能，HEVC-SCC增加了四种编码工具：帧内块复制(Intra Block Copy,IBC)，调色板模式(Palette Mode,PLT)，自适应颜色变换(Adaptive Color Transform,ACT)，自适应运动矢量分辨率(Adaptive Motion VectorResolution,AMVR)。这些新的编码工具显著提高了编码效率，但同时也给编码器带来巨大负担。

于是，针对HEVC-SCC的编码复杂度、时间代价高的问题，提出快速编码方法，在保持编码性能基本不变的情况下，降低编码复杂度和时间开销，具有一定的研究意义和实用价值。

发明内容

本发明的主要目的在于降低现有HEVC-SCC编码技术的时间代价，提出基于DCT能量分布与梯度特征的屏幕内容视频快速编码方法，针对HEVC-SCC编码标准计算复杂度高的问题，在保持编码性能基本不变的情况下，降低编码时间开销。

本发明采用如下技术方案：

基于DCT能量分布与梯度特征的屏幕内容视频快速编码方法,其特征在于，包括：

1)判断一帧图像是自然图像或屏幕图像或混合图像；

2)在编码过程中，若为自然图像，进入步骤3)；若为混合图像，则计算其编码树单元的预测值，并根据预测值确定其属于自然内容CTU或屏幕内容CTU，若为屏幕内容CTU，进入步骤4)，若为自然内容CTU，进入3)；对于屏幕图像，进入步骤4)；

3)采用传统帧内预测模式；