[发明专利]基于H.266的自适应CU分区和跳过模式方法

说明书

本发明提出了一种基于H.266的自适应CU分区和跳过模式方法，其步骤为：首先，利用编码器将视频划分为编码树单元；其次，根据编码树单元的不同分别利用改进的贝叶斯决策或相邻块单元的RD成本信息对CU块进行分割；再根据分割后的子CU块的相邻块及分割前的CU块的相关性，计算子CU块的相邻块及分割前的CU块的RD成本的平均值，并作为帧间预测的阈值；最后，根据子CU块的RD成本与帧间预测的阈值的关系，判断子CU块是否帧间预测确定最佳编码模式。本发明利用时间和空间的相关性分析当前CU块的特征，进行自适应CU分区及早期跳过模式检测，有效降低了CU分区以及预测过程的复杂度，从而加速编码过程。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是指一种基于H.266的自适应CU分区和跳过模式方法。

背景技术

联合视频探索小组(JVET)开发了下一代视频编码标准多功能视频编码(H.266/VVC)，为了改善现有的HEVC并提供更高的压缩性能。高效视频编码(HEVC)在2013年被标准化，用于分辨率高达2K的视频。VVC测试模型(VTM)采用并实现了许多新颖的技术，这些技术大大提高了H.266/VVC的编码效率。目前，H.264/AVC和H.265/HEVC以及H.266/VVC都使用混合视频编码的框架，但是，很多用于HEVC的快速CU方法并不适用于H.266/VVC。因此，需要采用新的方法来加快H.266/VVC的CU决策。

在QTMT中，所有四叉树的叶子节点都可以拆分为二叉树或三叉树，但HEVC中的CU分区结构只能拆分为四叉树，但是HEVC和H.266/VVC中的编码树单元(CTU)的概念没有区别。根据所有可能的分割模式中的率失真(RD)成本的最小值，可以获得CU的最佳分割模式。在单棵树中，引入小块(即2×N)会导致硬件实现效率低下，因为这会导致流水线延迟，并且在硬件体系结构中需要2×N像素的处理。此外，对于2×N的块，每一个时钟处理需要额外的2×2个像素。在对偶树中，小块CU需要比8×8双向预测更高的存储带宽。因此，开发一种快速的帧内算法是非常有必要的，它可以降低编码器的复杂性，同时节省编码时间。

目前针对H.266/VVC的自适应CU分区和早期跳过模式检测的方法的研究，主要有：T.Fu等人通过贝叶斯决策规则提出了一种新颖的快速CU块划分算法。TL.Lin等人提出了一种基于空间特征的快速二叉树划分决策算法。Y.Huang等人提出了具有突破性的块结构设计的基于块的混合编码方法。H.Yang等人提出了一种由低复杂度编码树单元(CTU)结构决策和快速帧内模式决策组成的快速帧内编码算法。B.Min等人提出了一种用于帧内编码的CU大小决策的快速算法。M.Ramezanpou等人提出了一种用于帧内预测的提前终止算法。K.Lim等人提出了一种快速PU跳过和拆分的终止算法。

虽然上述算法可以有效地加速CU的决策，尤其是HEVC中有许多用于快速分区和早期跳过的算法，但是很少有适用于H.266/VVC的算法。这些方法并没有充分利用当前块与相邻块之前的相关性，因此，需要进一步降低对CU分区以及预测模式的计算复杂度和编码时间。

发明内容

针对上述背景技术中存在的不足，本发明提出了一种基于H.266的自适应CU分区和跳过模式方法，解决了现有技术没有充分利用当前块与相邻块之前的相关性，造成编码器的复杂度高的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于H.266的自适应CU分区和跳过模式方法，其步骤如下：

S1、利用编码器将视频划分为编码树单元，其中，编码树单元包括单树和对偶树；

S2、在单树中，利用改进的贝叶斯决策对CU块进行分割，进入步骤S4；

S3、在对偶树中，根据相邻块单元的RD成本信息对CU块进行分割，进入步骤S4；