[发明专利]一种适用于HEVC标准的帧间编码方法与系统

说明书

本发明公开了一种适用于HEVC标准的帧间编码方法及系统，该方法包括下述步骤：确定当前帧CTU与参考帧同位CTU的位置，计算当前帧CTU与参考帧同位CTU的平均像素差值D；若平均像素差值D满足：D＜T1，则通过参考帧同位CTU能分割的最大深度col_maxdepth预测当前帧CTU能遍历的最大深度cu_maxdepth，若不满足，则执行下一步骤；若D满足：T1≤D＜T2，采用时空域加权预测计算当前帧CTU的加权预测值predict_depth，若不满足，则继续正常编码；根据当前帧CTU的加权预测值predict_depth预判当前帧CTU的深度范围，确定当前帧CTU能遍历的最大深度cu_maxdepth。本发明有效降低HEVC帧间编码的计算复杂度，更加充分地利用编码单元的时空域深度相关性，节省更多的编码时间，能够更好地应用到实时编解码领域中。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，具体涉及一种适用于HEVC标准的帧间编码方法与系统。

背景技术

在现实应用中，大部分的视频基本上都是经过压缩处理后的视频，而没有经过处理的原始视频中含有大量信息，特别是高清、超高清的视频，携带的信息更加庞大，这些视频有些需要实时传输视频数据，有些则需要长时间的存储视频数据，特别是分辨率越高的视频数据需要更大的带宽和空间来传输和存储，目前的硬件设施对如此大量的视频很难进行存储和实时传输。人们开始研究如何解决超负荷数据量的传输和存储的问题，视频编码由此产生，视频编码也称为视频压缩，经过压缩的视频虽然一定程度上减少了视频的数据量，但在互联网快速发展的时代，视频分辨率及帧率在不断提高，使视频的码率急速增长。

为了提供更好的编码性能，2013年新一代的视频编码标准H.265/HEVC(HighEfficiency Video Coding)正式颁布。帧间编码过程是HEVC的核心技术之一，帧间编码过程中涉及四叉树划分结构，视频中的每一帧先被分割为若干个编码树单元(Coding TreeUint，CTU)，CTU经过一次分割就得到4个编码单元(Coding Uint，CU)，最大的CU为CTU(没有进行分割时)，最小的CU为8×8(深度为3)，编码器会逐层计算不同尺寸的率失真代价值，最小的代价值所对应的模式即为最优模式。HEVC的四叉树划分结构在提高编码效率的同时也使得HEVC编码器的计算复杂度急剧增加。目前绝大部分流量来自于移动端，移动端硬件的计算能力和性能层次不齐，如果HEVC直接应用在移动端，可能出现无法正常实时编解码和能耗高等问题，限制了HEVC在实时编解码领域的应用与推广，因此，针对帧间编码的编码单元深度范围进行优化具有极为重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种适用于HEVC标准的帧间编码方法与系统，针对原始HEVC编码器所带来的巨大计算复杂度问题，可以提前预判当前帧CTU的深度范围，舍弃不必要的CU划分计算，有效降低HEVC帧间编码的计算复杂度，更加充分地利用编码单元的时空域深度相关性，节省更多的编码时间，能够更好地应用到实时编解码领域中。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种适用于HEVC标准的帧间编码方法，包括下述步骤：

S1：确定当前帧CTU与参考帧同位CTU的位置，计算当前帧CTU与参考帧同位CTU的平均像素差值D；

S2：若平均像素差值D满足：D＜T1，则通过参考帧同位CTU能分割的最大深度col_maxdepth预测当前帧CTU能遍历的最大深度cu_maxdepth，若不满足，则执行下一步骤；

S3：若平均像素差值D满足：T1≤D＜T2，采用时空域加权预测计算当前帧CTU的加权预测值predict_depth，若不满足，则继续正常编码；

S4：根据当前帧CTU的加权预测值predict_depth预判当前帧CTU的深度范围，确定当前帧CTU能遍历的最大深度cu_maxdepth。