[发明专利]一种用于可伸缩视频编码的分层式模式决策方法

摘要

一种用于可伸缩视频编码的分层式模式决策方法，本发明涉及视频编码技术领域。本发明解决现有可伸缩视频编码的快速编码技术存在的缺少层间和空间编码模式的相关性模型、关键帧信息未得到合理利用等问题。本发明通过1定义基本层和增强层编码模式相关性；2计算基本层和增强层编码模式相关性数据；3定义当前宏块与其空间相邻宏块间编码模式相关性；4计算空间相邻宏块间编码模式相关性数据；5检查基本层相应宏块的编码模式；6检查空间相邻宏块的编码模式；7测量当前宏块的同质性；8测量当前宏块的运动剧烈程度；9确定运动向量搜索范围和候选模式，并根据各模式的率失真代价，选择最优编码模式；本发明应用于可伸缩视频编码的快速编码领域。

主权项

一种用于可伸缩视频编码的分层式模式决策方法，其特征在于一种用于可伸缩视频编码的分层式模式决策方法具体是按照以下步骤进行的：步骤一、定义基本层和增强层编码模式的相关性；即当基本层宏块的编码模式是MODE_SKIP时，增强层中，与基本层宏块对应位置处的宏块的编码模式也为MODE_SKIP的概率；步骤二、对具有不同运动剧烈程度和图像细节的视频序列，利用JSVM9.18参考软件进行编码，并利用基本层和增强层编码模式的相关性，计算基本层和增强层的编码模式相关性数据；步骤三、定义当前宏块与当前宏块的空间相邻宏块间的编码模式相关性，即当增强层中当前宏块的编码模式是MODE_SKIP时，增强层中当前宏块的左边相邻宏块和上方相邻宏块中的一个或两个宏块的编码模式也为MODE_SKIP的概率；步骤四、对具有不同运动剧烈程度和图像细节的视频序列，利用JSVM9.18参考软件进行编码，并根据当前宏块与当前宏块的空间相邻宏块间的编码模式相关性的定义，计算当前宏块与当前宏块的空间相邻宏块间的编码模式相关性数据；步骤五、检查增强层中当前宏块在基本层的相应宏块的编码模式是否为帧内编码；若增强层当前宏块在基本层相应宏块的编码模式为帧内编码，则增强层当前宏块通常包含复杂的运动或者细致的纹理信息，采用穷举式的模式选择算法，在增强层当前宏块中所有候选模式中选择Lagrangian率失真代价最小的，作为增强层当前宏块的最优编码模式；否则，进入步骤六进行处理；步骤六、根据步骤二中得到的基本层和增强层的编码模式相关性数据和步骤四中得到的当前宏块与当前宏块的相邻宏块间的编码模式相关性数据，检查增强层中当前宏块在基本层相应宏块的编码模式以及当前宏块的空间相邻宏块的编码模式；如果增强层当前宏块的空间相邻宏块或基本层中的相应位置宏块中至少有一个宏块的编码模式为MODE_SKIP，则比较MODE_SKIP和MODE_16×16的Lagrangian率失真代价；如果MODE_SKIP的率失真代价比MODE_16×16的Lagrangian率失真代价小，那么将MODE_SKIP选作当前宏块的最优编码模式；否则，进入步骤七进行处理；其中，当前宏块的相邻宏块包括增强层中的当前宏块左边相邻宏块、当前宏块上方相邻宏块，以及当前宏块在基本层中的相应位置的宏块；步骤七、根据AC系数的能量测量当前宏块内容的同质性；如果AC系数的能量小于等于阈值则宏块内容的同质性较高，则根据Lagrangian代价函数从宏块编码模式MODE_16×16、MODE_16×8和MODE_8×16中依据Lagrangian率失真代价选择最优编码模式，如果AC系数的能量大于阈值则宏块内容的同质性较低，进入步骤八进行处理；步骤八、如果当前宏块在基本层中的相应宏块的MVD值能量大于阈值，则当前宏块内容运动剧烈，则进行步骤九；否则即MVD小于等于阈值则图像中运动剧烈程度小，进行步骤十；其中，MVD值为每个图像组的关键帧之间的运动向量差即实际运动向量与运动向量预测值间的差值MVD；步骤九：保持当前宏块的默认搜索范围，从所有候选模式中，选择Lagrangian率失真代价最小的，作为当前宏块的最优编码模式，结束当前宏块的模式决策过程；其中，候选编码模式包括所有候选模式；步骤十：将搜索范围减小为步骤九所述的搜索范围的一半，从候选编码模式MODE_8×8、MODE_8×4、MODE_4×8、MODE_4×4以及层间预测模式中选择Lagrangian率失真代价最小的，作为当前宏块的最优编码模式，结束当前编码宏块的模式决策过程；其中，层间预测模式包括层间纹理预测inter‑layer texture prediction、层间运动预测inter‑layer motion prediction和层间残差预测inter‑layer residual prediction；即完成了一种用于可伸缩视频编码的分层式模式决策方法。