[发明专利]一种HEVC高清视频编码的优化方法

说明书

一种HEVC高清视频编码的优化方法，包括：原始视频图像划分为多个互相独立的编码单元，即原始图像块；进行预测编码，包括根据视频图像时间和空间冗余，分别采用帧内预测和帧间预测的方式去除冗余信息并获得预测图像块；基于预测块、原始图像块的图像值的差值获得预测残差，对预测残差进行离散余弦变换和量化；将量化的离散余弦变换系数进行熵编码得到视频序列的压缩码流，输出压缩码流；对压缩码流进行解码后得到高分辨率视频序列，对高分辨率视频序列进行图像插值以使高分辨视频序列的图像大小还原至原始图像大小。实现在视频质量变化不大的情况下，得到编码效率更高、性能更好、计算复杂度更低的编码方案，更有利于应用到今后的视频传输和存储。

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种HEVC高清视频编码的优化方法。

背景技术

高效视频编码(HEVC)，也称为H.265，可以通过蓝光最佳视频压缩方法实现两倍的压缩；但是现有的HEVC编码技术存在不少缺陷，如以下缺陷：

第一，HEVC编码的复杂度相对于其他视频编码标准要高的多，因此在码率较低的条件下性能表现不佳，且解码后的视频存在较为严重的失真；

第二，基于图像下采样的压缩方法虽然极大程度缩减了编码的计算量，缓解了对无线网络传输的压力，此方法对图像中的平坦区域进行插值的时候可以比较光滑，但是对图像的边缘、纹理等细节部分的插值效果则较为一般，存在较为严重的模糊和锯齿效应，从而导致重建后的图像视觉效果较差；

第三，HEVC中采用的变换方法在实际编码中都是通过在水平和垂直方向上分开做两次基本的一维变换来实现的。然而，对于那些内部纹理主导方向并不是水平或者垂直的二维图像，传统的二维变换并不能把它们的能量压缩做到最好。因此，HEVC中使用的无论是DCT还是DST变换都不能很好的考虑到图像的细节内容。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中的缺陷，提出一种HEVC高清视频编码的优化方法，实现了在视频质量变化不大的情况下，得到了编码效率更高、性能更好、计算复杂度更低的编码方案，更有利于应用到今后的视频传输和存储。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种HEVC高清视频编码的优化方法，包括如下步骤：

步骤A：在编码端输入原始视频序列并进行下采样得到降质的低分辨率视频序列；

步骤B：HEVC编码器对低分辨率视频序列进行编码，包括：

输入的每一帧原始视频图像并划分为多个互相独立的编码单元，即原始图像块；

进行预测编码，包括根据视频图像时间和空间冗余，分别采用帧内预测和帧间预测的方式去除冗余信息并获得预测图像块；

基于预测块、原始图像块的图像值的差值获得预测残差，对预测残差进行离散余弦变换和量化；

将量化的离散余弦变换系数进行熵编码得到视频序列的压缩码流，输出压缩码流；

步骤C：解码器对压缩码流进行解码后得到高分辨率视频序列，对高分辨率视频序列进行图像插值以使高分辨视频序列的图像大小还原至原始图像大小。

优选的，在所述步骤B中，包括根据当前帧编码单元和对应帧编码单元之间的尺寸关系，选取当前帧编码单元最大概率出现最小率-失真代价值的PU预测模式，具体包括：

当前帧编码单元的边长小于对应帧编码单元的边长时，包括：

当当前帧编码单元的边长为对应帧编码单元的边长的一半时，若对应帧编码单元的分块的PU预测模式为nL×2N,则当前帧编码单元的分块的PU预测模式选取为N×2N；若对应帧编码单元的分块的PU预测模式为2N×nU；则当前帧编码单元的分块的PU预测模式选取为2N×N；