[发明专利]一种数据驱动的级联视频编码方法

说明书

本发明涉及一种数据驱动的级联视频编码方法，通过编码模式决策器的级联，以及编码模式决策数据，提高单级编码单元模式决策器的决策准确度和编码效率的控制，有效降低视频编码的编码复杂度。将多个单级编码单元模式决策器级联，有效进一步减少单一编码单元模式决策器决策过程中的分类不确定性问题；因此，有效提高编码单元模式决策准确性，降低了高效视频编码的计算复杂度的同时，提高了高效视频编码的有效性。

技术领域

本发明涉及视频编码技术，特别是涉及一种准确度高、复杂度低的数据驱动的级联视频编码方法。

背景技术

由于能够提供更好的感知质量和更逼真的视觉体验，高清(High Definition,HD)与超高清(Ultra High Definition)视频越来越流行并受到人们的喜爱。这些高清和超高清视频具有广阔的应用市场，包括高清电视广播、IMAX电影、沉浸式视频通信、网络视频点播以及高清视频监控等。然而，由于高清与超高清视频具有更高的清晰度和视频帧率，视频数据量也极具增加。例如，一个8K′4K@120帧每秒的高清/超高清视频具有11.5GB每秒的视频原始数据，将其有效的存储和传输就需要非常高效的视频压缩。为了有效的解决高清视频的压缩问题，视频编码联合工作组(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)提出了高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)标准，相比于H.264/AVC标准的高档次(high profile)在相同视觉质量的前提下降低50％的码率，即压缩比提高一倍。高效视频编码HEVC引入了多种先进的编码技术，包括灵活的四叉树块分割模式、35种帧内预测模式、离散正弦变换以及复杂的插值和滤波技术等等。这些相关编码技术有效提高了视频压缩效率，然而极大地增加了编码复杂度，包括计算复杂度、CPU消耗、内存访问消耗、电池消耗等，不利于高清和超高清的实时性应用。

高效视频编码HEVC中的编码树单元结构(Coding Tree Unit，CTU)类似于H.264/AVC中的宏块的概念，CTU包含一个亮度块(Coding Tree Block，CTB)和若干色度块，以及若干语法元素。每个CTB根据视频内容包含一个编码单元(Coding Unit,CU)或被分割为多个CU，HEVC中每个CU的尺寸支持8*8、16*16、32*32和64*64，CTB中的CU分割样例中，Depth 0至Depth 4分别表示64*64至8*8的CU尺寸。此外，每个CU又可进一步分为不同模式和尺寸的预测单元(Prediction Unit，PU)，包括SKIP，MERGE模式，8种帧间模式以及2种帧内模式。最后，每个预测单元PU又将采用不同尺寸的变换单元(Transform Unit，TU)进行变换编码。HEVC中CU、PU和TU是层次递归关系，每个CU、PU和TU层次都有多个模式，而各个层的最佳的模式主要通过计算率失真代价(Rate-Distortion Cost)得到，即选择率失真代价最小的模式为最佳模式。然而，这就需要计算所有的层次和模式的率失真代价并比较以获得最佳模式，非常耗时，计算复杂度非常高。然而，现有编码模式决策模型的准确度有限，缺乏一种编码模式决策模型的准确性提升方法。

发明内容

基于此，有必要提供一种准确度高、复杂度低的数据驱动的级联视频编码方法。

一种数据驱动的级联视频编码方法，包括以下步骤：

配置级联编码单元模式决策器中的单级编码单元模式决策器，并确定所述单级编码单元模式决策器的参数；

根据所述级联编码单元模式决策器的每个单级编码单元模式决策器编码视频序列；

提取所述视频序列中每个编码块对应的特征向量；