[发明专利]一种H.266/VVC屏幕内容编码快速模式选择方法

说明书

一种H.266/VVC屏幕内容编码快速模式选择方法，1)对当前输入的屏幕视频帧计算角点占比，根据角点占比将其划分为低对比度屏幕视频帧和高对比度屏幕视频帧；2)对于低对比度屏幕视频帧，根据当前CU是否有角点将当前编码CU分成前景CU和背景CU，再分别进行对应的模式检测；3)对于高对比度屏幕视频帧，检测当前CU是否有角点，如果未检测出角点，则当前CU为背景CU，转至步骤4)，否则，当前CU为前景CU，转至步骤5)；4)根据CU活动度和平均亮度差将背景CU分成屏幕内容背景CU和自然内容背景CU，再分别进行对应的模式检测；5)根据相邻CU是否使用IBC或PLT预测模式分别进行对应的模式检测。本发明的方法可大幅减少低对比度屏幕视频帧的编码时间，降低编码复杂度。

技术领域

本发明涉及视频编码领域，特别是指一种H.266/VVC屏幕内容编码快速模式选择方法。

背景技术

随着远程办公/在线教育等应用场景兴起，屏幕内容(如PPT，文档，表格等)的编码与传输成了学术界和工业界关注焦点。为了满足在有效带宽下屏幕视频高效存储和传输需求，由视频编码专家组(VCEG)和运动图像专家组(MPEG)联合组成联合视频专家组(JVET)制定的最新一代国际视频编码编码(H.266/VVC)涵盖了屏幕内容编码。该标准引入了一系列高编码性能的屏幕编码工具，如帧内块复制(IBC)，调色板模式(PLT)，自适应颜色变换(ACT)等，有效提高屏幕内容编码效率也带来了巨大计算复杂度。

相比于上一代视频编码标准H.265/HEVC，H.266/VVC更精细的CU分割方式使得现有方法对CTU级的内容分类变得不适用，其由于预测模式种类更新及CU分割方式的增加所导致的较大计算负载问题。因此，如何基于屏幕视频内容特性和新一代视频编码标准H.266/VVC特点，设计屏幕内容编码快速模式选择方法极为必要。

发明内容

本发明的主要目的在于针对H.266/VVC屏幕内容编码由于预测模式种类更新及CU分割方式的增加所导致的较大计算负载问题，提出一种H.266/VVC屏幕内容编码快速模式选择方法，根据CU内容特性和H.266/VVC编码模式特点，有效降低模式检测数，实现在保证编码效率几乎不变的情况下降低编码器计算复杂度。

本发明采用如下技术方案：

一种H.266/VVC屏幕内容编码快速模式选择方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)对当前输入的屏幕视频帧进行角点检测，并计算角点占比，根据角点占比将其划分为低对比度屏幕视频帧和高对比度屏幕视频帧；

2)对于低对比度屏幕视频帧，根据是否有角点将当前编码CU分成前景CU和背景CU，再分别进行对应的模式检测；

3)对于高对比度屏幕视频帧，检测当前CU是否有角点，如果未检测出角点，则当前CU 为背景CU，转至步骤4)，否则，当前CU为前景CU，转至步骤5)；

4)根据CU活动度和平均亮度差将背景CU分成屏幕内容背景CU和自然内容背景CU，对于屏幕内容背景CU，检测传统帧内预测模式、IBC和PLT模式，对于自然图像背景CU，只检测传统帧内预测模式，结束模式预测；

4)根据CU活动度和平均亮度差将背景CU分成屏幕内容背景CU和自然内容背景CU，对于屏幕内容背景CU，检测传统帧内预测模式、IBC和PLT模式，对于自然图像背景CU，只检测传统帧内预测模式，结束模式预测；

5)若相邻CU使用IBC或PLT预测模式，则当前CU直接跳过传统帧内预测模式，只检测 IBC和PLT模式，否则检测传统帧内预测模式、IBC和PLT模式，结束模式预测。

优选的，在步骤1)中，所述的角点占比按下式计算：

其中，N_CP为当前屏幕视频帧的角点个数，W为当前屏幕视频帧的宽，H为当前屏幕视频帧的高。