[发明专利]一种高效率的非I帧图像编解码方法

说明书

本发明涉及一种高效率的非I帧图像编解码方法，其中编码方法是在图像层次对非I帧图像采用预设划分规则对原始视频序列进行检测，根据预设划分规则确定为近似静止帧的图像将其标识位设置为“真”，否则将图像标识位设置为“假”，并将标识位写入码流；对于帧级标识为“真”的当前帧图像，其每个编码单元直接采用预设的新编码模式进行编码，并将预设新编码模式的编码信息写入码流；对于帧级标识为“假”的当前帧图像，其每个编码单元仍按照原设定的编码方法对图像进行编码单元的划分以及预编码，并将划分信息和每个编码单元的最优编码模式信息写入码流。本发明可以降低编解码复杂度，还可以提高编解码的效率。

技术领域

本发明涉及对数据压缩的方法，具体涉及一种高效率的非I帧图像编解码方法。

背景技术

随着5G、人工智能、机器智能、人机混合智能、大数据、云计算、边缘计算等技术的快速发展和广泛普及，催生出围绕海量视频数据的各种应用。2019年7月，在第127次MPEG会议上，提出了下一代视频编解码方向之一——面向机器视觉的压缩编码和面向人机混合视觉的压缩与语义表征的统一。在面向人机混合的智能应用中，以传统自然图像为主体的图像和视频一旦进入计算机或机器人中，通常都会经过计算机的各种处理，涌现出越来越多计算机产生的视频。这些视频无处不在，将成为主要多媒体增量流源之一。比如远程桌面、远程会议或远程教学中的屏幕分享。以屏幕分享为典型代表的这类图像，一个显著的特点是视频序列中存在几乎完全静止的帧(以下称为“近似静止帧”)。比如远程教学中对相同ppt的讲解可能要延续数帧，部分帧是几乎完全静止甚至完全静止的。

为了进一步提高视频序列的编码效率，最新国际视频压缩标准VVC(VersatileVideo Coding)和我国第三代数字音视频编码技术标准AVS3中采用以下编码方法：

(1)一方面，在沿用以前视频标准的“分块为编码单元”(对一帧图像进行编码时，把一帧图像划分成若干块MxM像素的子图像，对子图像一块一块进行编码)的方法上，采用更灵活的块分割技术。比如，AVS3采用四叉树，二叉树以及增强型四叉树的块划分方式。最大编码单元的大小也可扩展到128x128。

(2)另一方面，在传统的混合编码框架中，采用多种编码模式进行编码：对不同图像内容与性质的图像编码块，采用不同的编码模式。VVC、AVS3标准及其扩展版标准中，编码模式主要包括帧内模式、帧间模式、帧内块复制(Intra Block Copy，IBC)、Palette模式、帧内串复制(预测)模式等。其中帧内模式、帧内块复制(Intra Block Copy，IBC)、Palette模式、帧内串复制(预测)模式主要用于去除空间冗余，而帧间模式主要用于去除时间冗余。这些模式根据预测的方向、预测块的大小(PU划分子模式)、预测的残差类型等分成不同的编码子模式。比如VVC标准中帧内模式的数量从HEVC中使用的33扩展到65。AVS3标准的帧间预测模式包括skip模式、direct模式和其他帧间预测模式。其中skip模式又包括affine skip等子模式。含帧间编码模式主要用于低延迟的编码配置，可以参考前面已经编码帧的信息。解码图像一般至少包括I图像(帧)、P图像和B图像。I图像(帧)是指只使用帧内预测解码的图像；P图像是指帧间预测中可使用显示顺序上过去的图像作为参考图像进行解码的图像；B图像可有多幅显示顺序位于当前图像之前的(过去的)参考图像和多幅显示顺序位于当前图像之后的(将来的)参考图像。

在现有数据压缩技术中，通常采用以下视频压缩方法：对非I帧图像的不同图像编码单元，依次采用视频压缩方法中的各种现有编码模式进行编码，并计算出所述模式获得的率失真值，从中选择率失真值最小的模式作为所述编码单元的最佳模式进行编码，从而进一步提高编码效率。现有的编解码方法显著增加了编解码复杂度，也未对视频序列中的几乎完全静止帧进行优化处理。

发明内容