HEVC帧内预测编码方法技术

本发明专利技术提供一种HEVC帧内预测编码方法，包括：对当前编码单元进行DCT变换，获得当前编码单元的DCT系数；根据DCT系数确定当前编码单元的图像复杂度，根据当前编码单元的块类型确定当前编码单元的划分深度；根据当前编码单元和与当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对当前编码单元进行划分；若确定不对当前编码单元进行划分，则根据DCT系数确定当前编码单元的纹理方向；根据纹理方向确定当前编码单元的预测模式类型和预测模式偏移度之后，确定当前编码单元的预测主模式，并根据预测主模式对当前编码单元进行编码。可以降低算法的复杂度，减少编码时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频处理领域，尤其涉及一种HEVC帧内预测编码方法。
技术介绍
随着信息技术的进步以及高清设备和移动和手持设备的普及，传统标清视频已不能满足设备对视频质量的要求，视频的应用格式向高清超高清的领域发展，从而需要视频具有很好的压缩效率。现有技术中，采用高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，简称HEVC)帧内预测对视频的每一帧进行编码，从而将视频进行压缩。将视频帧划分为编码单元，计算编码单元在35种预测模式中的率失真代价，取35种预测模式中的率失真代价的最小值作为当前编码单元的率失真代价；将编码单元划分为4个子块编码单元，计算各个子块编码单元在35种预测模式中的率失真代价，取35种预测模式中的率失真代价的最小值作为当前子块编码单元的率失真代价；若4个子块编码单元的率失真代价的总和小于编码单元的率失真代价，则将编码单元划分为4个子块编码单元；若4个子块编码单元的率失真代价的总和大于编码单元的率失真代价，则终止当前编码单元的划分，同时将最小值率失真代价对应的预测模式作为编码单元的预测模式，对编码单元进行编码。然而现有技术需要计算编码单元以及每个子块编码单元在35种预测模式中的率失真代价，才能够确定是对编码单元进行划分，还是对编码单元进行预测模式的选取后进行编码。从而增加了HEVC帧内预测编码的算法复杂度，极大地增加了编码时间。
技术实现思路
本专利技术提供一种HEVC帧内预测编码方法，用以解决现有的HEVC帧内预测编码由于极高的算法复杂，所造成的编码时间过长的问题。本专利技术提供了一种HEVC帧内预测编码方法，包括：获取待编码视频序列，所述视频序列中包括多个视频帧，每个视频帧中包括多个编码单元；对所述多个编码单元中的当前编码单元进行离散余弦变换(DiscreteCosineTransform，简称DCT)变换，获得所述当前编码单元的DCT系数，所述DCT系数包括所述当前编码单元中包含的直流、低频和中频分量的能量系数；根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的图像复杂度，根据所述当前编码单元的块类型确定所述当前编码单元的划分深度；根据所述当前编码单元和与所述当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对所述当前编码单元进行划分；若确定不对所述当前编码单元进行划分，则根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的纹理方向；根据所述纹理方向确定所述当前编码单元的预测模式类型和预测模式偏移度；根据所述预测模式类型和所述预测模式偏移度确定所述当前编码单元的预测主模式，并根据所述预测主模式对所述当前编码单元进行编码。本专利技术的技术效果是：通过获取待编码视频序列，视频序列中包括多少视频帧，每个视频帧中包括多个编码单元；对多个编码单元中的当前编码单元进行DCT变换，获得当前编码单元的DCT系数，DCT系数包括当前编码单元中包含的直流、低频和中频分量的能量系数；根据DCT系数确定当前编码单元的图像复杂度，根据当前编码单元的块类型确定当前编码单元的划分深度；根据当前编码单元和与当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对当前编码单元进行划分；若确定不对当前编码单元进行划分，则根据DCT系数确定当前编码单元的纹理方向；根据纹理方向确定当前编码单元的预测模式类型和预测模式偏移度；根据预测模式类型和预测模式偏移度确定当前编码单元的预测主模式，并根据预测主模式对当前编码单元进行编码。从而只需要根据当前编码单元和与当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对当前编码单元进行划分，并在对当前编码单元进行划分的时候，只需要根据预测模式类型和预测模式偏移度确定当前编码单元的预测主模式；实现了降低HEVC帧内预测编码的算法复杂度，缩短了编码时间，进而提高了视频压缩效率。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的一种HEVC帧内预测编码方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例一提供的一种HEVC帧内预测编码方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：步骤101、获取待编码视频序列，视频序列中包括多个视频帧，每个视频帧中包括多个编码单元。在本实施例中，具体的，视频中包含有待编码的视频序列，获取待编码的视频序列，视频序列中包括有多个视频帧，每一个视频帧被划分为了多个编码单元。在本实施例中，编码单元支持4×4到64×64的块类型，首先，视频帧可以被分为64×64的块类型的编码单元。步骤102、对多个编码单元中的当前编码单元进行DCT变换，获得当前编码单元的DCT系数，DCT系数包括当前编码单元中包含的直流、低频和中频分量的能量系数。在本实施例中，具体的，依据多个编码单元中的当前编码单元的块类型，采用与该块类型对应的对应类型的DCT变换。若当前编码单元是64×64的块类型，而DCT变换支持从4×4到32×32的块类型，所以对64×64的块类型的编码单元进行下采样之后进行32×32的DCT变换。若当前编码单元是32×32的块类型，则对直接其进行32×32的DCT变换。若当前编码单元是16×16的块类型，则对直接其进行16×16的DCT变换。根据DCT变换获取当前编码单元的DCT系数，由于编码单元经过DCT变换后的频域系数有规律的能量分布，能量主要集中在DCT域的直流、低频和中频区域，从而获取的当前编码单元的DCT系数包括的是当前编码单元的直流、低频和中频分量的能量系数。步骤103、根据DCT系数确定当前编码单元的图像复杂度，根据当前编码单元的块类型确定当前编码单元的划分深度。在本实施例中，具体的，根据DCT系数可以计算得到当前编码单元的图像复杂度。根据当前编码单元的块类型确定当前编码单元的划分深度，若当前编码单元的块类型是64×64，则当前编码单元的划分深度为0；若当前编码单元的块类型是32×32，则当前编码单元的划分深度为1；若当前编码单元的块类型是16×16，则当前编码单元的划分深度为2；若当前编码单元的块类型是8×8，则当前编码单元的划分深度为3；若当前编码单元的块类型是4×4，则当前编码单元的划分深度为4。随着当前编码单元的块类型的减小，当前编码单元的划分深度增大。步骤104、根据当前编码单元和与当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对当前编码单元进行划分。在本实施例中，具体的，获取与当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度和划分深度，相邻编码单元的图像复杂度和划分深度的计算过程采用步骤101-步骤103的计算方法。将当前编码单元的图像复杂度与相邻编码单元的图像复杂度进行比较，当前编码单元的划分深度与相邻编码单元的划分深度进行比较，根据图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对当前编码单元进行划分。步骤105、若确定不对当前编码单元进行划分，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HEVC帧内预测编码方法，其特征在于，包括：获取待编码视频序列，所述视频序列中包括多个视频帧，每个视频帧中包括多个编码单元；对所述多个编码单元中的当前编码单元进行离散余弦变换DCT变换，获得所述当前编码单元的DCT系数，所述DCT系数包括所述当前编码单元中包含的直流、低频和中频分量的能量系数；根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的图像复杂度，根据所述当前编码单元的块类型确定所述当前编码单元的划分深度；根据所述当前编码单元和与所述当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对所述当前编码单元进行划分；若确定不对所述当前编码单元进行划分，则根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的纹理方向；根据所述纹理方向确定所述当前编码单元的预测模式类型和预测模式偏移度；根据所述预测模式类型和所述预测模式偏移度确定所述当前编码单元的预测主模式，并根据所述预测主模式对所述当前编码单元进行编码。

【技术特征摘要】
1.一种HEVC帧内预测编码方法，其特征在于，包括：获取待编码视频序列，所述视频序列中包括多个视频帧，每个视频帧中包括多个编码单元；对所述多个编码单元中的当前编码单元进行离散余弦变换DCT变换，获得所述当前编码单元的DCT系数，所述DCT系数包括所述当前编码单元中包含的直流、低频和中频分量的能量系数；根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的图像复杂度，根据所述当前编码单元的块类型确定所述当前编码单元的划分深度；根据所述当前编码单元和与所述当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对所述当前编码单元进行划分；若确定不对所述当前编码单元进行划分，则根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的纹理方向；根据所述纹理方向确定所述当前编码单元的预测模式类型和预测模式偏移度；根据所述预测模式类型和所述预测模式偏移度确定所述当前编码单元的预测主模式，并根据所述预测主模式对所述当前编码单元进行编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预测模式类型和所述预测模式偏移度确定所述当前编码单元的预测主模式之后，还包括：获取与所述预测主模式相差预设步长的其他预设预测模式；从所述预测主模式和所述其他预设预测模式中确定率失真代价最小的模式作为所述当前编码单元的目标预测主模式；所述根据所述预测主模式对所述当前编码单元进行编码，包括：根据所述目标预测主模式对所述当前编码单元进行编码。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述DCT系数确定所述当前编码单元的图像复杂度，包括：根据所述DCT系数，确定所述当前编码单元的方差D＝|Y01|+|Y02|+|Y10|+|Y11|+|Y20|+|Y21|；根据所述方差D，确定所述当前编码单元的图像复杂度C＝logD；其中，Y01Y02、Y10、Y11、Y20和Y21表示所述当前编码单元的DCT系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前编码单元和与所述当前编码单元相邻的相邻编码单元的图像复杂度比较结果、划分深度比较结果，确定是否对所述当前编码单元进行划分，包括：确实是否能够获取与所述当前编码单元相邻的左相邻编码单元和上相邻编码单元的图像复杂度和划分深度；若获取到所述左相邻编码单元的图像复杂度和划分深度，则确定所述当前编码单元的划分深度是否等于所述左相邻编码单元的划分深度；若所述当前编码单元的划分深度不等于所述左相邻编码单元的划分深度，在所述当前编码单元的图像复杂度大于所述左相邻编码单元的图像复杂度时，对所述当前编码单元进行划分；若所述当前编码单元的划分深度等于所述左相邻编码单元的划分深度，则确定所述当前编码单元的图像复杂度是否大于等于所述左相邻编码单元的图像复杂度；若所述当前编码单元的图像复杂度大于等于所述左相邻编码单元的图像复杂度，在所述当前编码单元的子编码单元的率失真代价总和小于所述当前编码单元的率失真代价时，对所述当前编码单元进行划分；若所述当前编码单元的图像复杂度小于所述左相邻编码单元的图像复杂度，则不对所述当前编码单元进行划分。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：若获取到所述上相邻编码单元的图像复杂度和划分深度，则确定所述当前编码单元的划分深度是否等于所述上相邻编码单元的划分深度；若所述当前编码单元的划分深度不等于所述上相邻编码单元的划分深度，在所述当前编码单元的图像复杂度大于所述上相邻编码单元的图像复杂度时，对所述当前编码单元进行划分；若所述当前编码单元的划分深度等于所述上相邻编码单元的划分深度，则确定所述当前编码单元的图像复杂度是否大于等于所述上相邻编码单元的图像复杂度；若所述当前编码单元的图像复杂度大于等于所述上相邻编...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯江鹏，杨建武，于晓明，
申请(专利权)人：北大方正集团有限公司，北京大学，北京北大方正电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11