[发明专利]一种面向超高清视频的编码优化方法

说明书

本发明公开了一种面向超高清视频的编码优化方法，其步骤包括：对当前预测单元的大小进行预判，如果大于设定阈值，则利用步骤1)～3)得到候选预测模式对预测单元进行编码；否则采用sobel算子获取该预测单元的候选模式对预测单元进行编码；1)将预测模式中的方向模式分为多组，从每组中选取一代表模式；将非方向模式作为一组并选取一代表模式；2)对各所述代表模式进行粗模式选择代价值运算，得到每一所述代表模式的粗模式选择代价值HSAD；3)选取HSAD最小的若干代表模式；对每一代表模式所在组内的其他预测模式进行粗模式选择代价值运算，得到对应预测模式的HSAD并从中选取HSAD最小的若干预测模式作为候选预测模式。

技术领域

本发明涉及计算机图像编码领域，具体而言，涉及一种面向超高清视频的编码优化方法。

背景技术

随着科学技术的发展，大屏时代的到来，传统高清分辨率的图像已经不能满足民众日益增高的视觉需求，广电媒体行业也在追求更加完美清晰的图像，加速视频分辨率的提升，因此，超高清视频逐渐成为发展热点。

超高清视频与高清视频相比有很多的优势，它的分辨率更高，数据量更大，能够更好的还原画面的真实情况，给观众提供更加丰富的纹理细节、广阔的视角和多变的色彩，使观众能够获得更加身临其境的感受。

然而数据量的大量增加也使得超高清视频在数据传输和数据存储上面临着很大的困难，为了保证编码效率，减少传输带宽，需要采取最新的编码标准对超高清视频进行编码，国际上最新的编码标准是HEVC编码标准。HEVC编码标准与之前的编码标准相比计算复杂度大大增加，在对超高清视频序列进行编码时所需要的编码时间过长，而且目前基于HEVC编码标准的优化算法大多面向普通的高清视频，没有很好的结合超高清视频的特征。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于基于HEVC编码标准提供一种面向超高清视频的编码优化方法。首先对当前预测单元的大小进行预判，对于较大的预测单元利用模式分组缩小帧内预测模式的选择范围，对于较小的预测单元通过sobel算子计算梯度信息获取候选模式集合，避免了35种预测模式代价值的遍历，提高了编码效率，节省了编码时间。

本发明通过以下技术方案实现：

若当前预测单元大小大于8×8，即64×64或32×32或16×16，由于这几种大小的预测单元内包含的像素较多，纹理相对比较分散，纹理梯度信息可能存在几种不同的方向，所以还需要对不同的预测模式进行代价值计算从而选取较小的代价值，若对35种预测模式进行遍历耗费的编码时间较多，因此采用模式分组的方法。

模式分组的具体实施步骤为：

(A1)将模式2至模式34这33种方向模式按照模式的序号，每相邻的三个模式分一组，选取中间模式为该组的代表模式，得到11个代表模式，即模式3、6、9、12、15、18、21、24、27、30、33；将模式0和模式1这2种非方向模式分为一组，因为后文在选取出代表模式后，还需要计算代表模式相邻的上下两个模式的代价值，若选取模式0为代表模式，则0-1＝-1无法对应相应的模式序号，所以选取模式1为代表模式。

(A2)将12个代表模式进行粗模式选择(Rough Mode Decision,RMD)代价值运算：

HSAD＝SATD+λ*B

其中i,j分别表示当前预测单元内水平和垂直方向上的像素，表示当前预测单元内像素原始值和重建值之间的残差值的大小，SATD是指预测单元经Hadamard变换后的残差大小，预测残差先进行Hadamard变换，然后再对变换后的残差进行绝对值求和。λ指的是拉格朗日系数，B指的是当前代表模式对预测单元编码后的比特数。HSAD代表计算之后的RMD代价值。

Hadamard变换的公式如下：

T(D)＝HDH