[发明专利]一种SHVC视频编码模式快速选择的方法及装置

说明书

本发明涉及视频编码相关技术领域，特别涉及一种SHVC视频编码模式快速选择的方法及装置，所述方法包括根据当前编码单元的深度，将亮度分量在视频编码中产生的中间数据利用weka训练的决策树模型预测当前编码单元编码单元是否采用merge模式，若不采用merge模式则将亮度分量在视频编码中产生的中间数据利用weka训练的决策树模型预测当前编码单元是否采用Inter2Nx2N模式，若不采用Inter2Nx2N模式则进行下一深度的预测，将对于深度为3的编码单元选择merge模式作为编码模式进行编码；本发明能够减少编码步骤并减少视频质量的损失，从而减少压缩时间如果和其他的帧间预测优化方法结合可以达到更优的效果。

技术领域

本发明涉及视频编码相关技术领域，特别涉及一种SHVC视频编码模式快速选择的方法及装置。

背景技术

HEVC(高效视频编码标准)是现在研究最广的视频编码标准，最新的编码标准VVC(通用视频编码标准)对硬件要求太高，无法满足工业视频的需求，因此我们现在主要研究的还是HEVC，但是HEVC的编码标准缺乏灵活性，当不同终端对视频的分辨率、帧率等有不同要求时就必须对输入的视频流进行多次编码。为了解决这个问题，在HEVC的基础上扩展出SHVC(可伸缩视频编码标准)。

SHVC支持的可伸缩特性、兼容性和压缩率具有重大的研究和应用价值，它不仅可以解决单层视频结构仅支持单一视频尺寸、比特率和帧率的问题，还可以根据不同的网络特性、终端设备和用户需求进行动态结构调整，因此在视频会议中的应用更加广泛。SHVC由基础层和增强层两层组成，两层的图像内容相同但是增强层图像的分辨率比基本层高，空间分辨率越高视频更加清晰，原始输入视频经过下采样之后利用HEVC编码成基本层比特码流，利用层间预测编码增强层图像可以提高增强层的编码质量。

SHVC中增强层中所有编码单元都需要遍历4个深度，每个深度要遍历12种编码模式得到率失真值最低的编码模式。LCU(最大编码单元)的划分过程，如图1，包括：

第一步：对图1中a大小为64x64深度为0的编码单元LCU遍历所有帧间和帧内预测模式，完成遍历后将率失真值最小的编码模式作为LCU的最优预测模式：

第二步：对LCU进行划分得到四个子CU，即图1中b，此时编码深度为1，并对划分后的子CU遍历所有帧间和帧内预测模式，完成遍历后将率失真值最小的模式作为其最优预测模式：

第三步：对第二步划分后的子CU进行进一步的CU划分得到四个子CU，即图1中c，此时编码深度为2，并对划分后的子CU遍历所有帧间和帧内预测模式，完成遍历后将率失真值最小的模式作为其最优预测模式；

第四步：对第三步划分后的子CU进行进一步的CU划分得到四个子CU，即图1中d，此时编码深度为3，并对划分后的子CU遍历所有帧间和帧内预测模式，完成遍历后将率失真值最小的模式作为其最优预测模式。

在LCU的划分过程中每一个编码深度的CU都需要做PU(预测单元)预测模式选择，一个大小为2Nx2N的CU，PU需要遍历的编码模式如图2所示，包括merge、Inter2Nx2N、Inter2NxN、InterNx2N、InterNxN、Inter2NxnU、Inter2NxnD、InternLx2N、InternRx2N、Intra2Nx2N、IntraNxN和层间预测模式ILR，这个过程会大大提高计算复杂度从而降低编码效率，因此通过预测加快编码模式选择是很有必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种SHVC视频编码模式快速选择的方法，具体包括以下步骤：

判断当前编码单元的深度，在编码模式快速选择算法的流程中，对深度为0的编码单元将亮度分量在视频编码中产生的中间数据利用weka训练的决策树模型预测当前编码单元是否采用merge模式，若不采用merge模式，则用RJ检验对残差进行检验，判断是否采用merge模式，若不采用则继续对深度为0的编码单元进行Inter2Nx2N编码模式的预测：