[发明专利]基于HEVC标准的自适应空间可伸缩编码

摘要

一种高效视频编码(HEVC)中的自适应空间可伸缩编码方法。在该方法中，通过分析视频序列的特性，并结合HEVC标准中编码单元CU的尺寸，设计合理的下采样方案实现空间可伸缩性；针对视频序列的运动特征，设计不同的预测模式，充分利用层间运动预测降低码率；采用有效的层间残差预测，减少残差的信息量，提高压缩性能；设计合理的判决准则，自适应地选择层间或层内预测编码。

主权项

一种方法，包括输入视频序列；将所述视频序列在空间域上划分为多个(l+1)空间层，包括具有一个最小空间分辨率的基本层(BL)和多个具有与基本层更大的空间分辨率的增强层，其中所述基本层以及除与所述视频序列的空间分辨率相同的增强层之外的其他增强层都是通过对所述视频序列进行下采样得到的；基于HEVC标准对基本层进行视频编码，以获得基本层码流；利用层内和层间的相关性，基于基本层码流对各个增强层进行视频编码，以获得多个增强层码流；基于系统带宽，选择具有合适的码率的层，并依据所述基本层码流和与所选择的层相关的增强层码流产生输出视频码流，以便经由带宽受限的网络发送给用户；其中，所述下采样是基于多种不同尺寸的编码单元(CU)进行的，以便在进行所述基本层和所述增强层的视频编码时能够保持所述视频序列内在的特性；其中，在对各个增强层进行视频编码时，对于每一个增强层，根据层间预测与层内预测的结果的比较来判断是使用层内预测还是使用层间预测，其中，通过依据层内预测和层间预测率失真函数来进行所述判断，从而使得当前增强层的率失真函数为：Jl(s，c，m，l|QP，λm)＝min{Jl′，Jl″}其中，Jl表示当前层的率失真函数，l代表当前层，s是指原始CU的亮度信息，c是指重建CU的亮度信息，m是与l在同一层的参考图像，QP是量化参数，λm是拉格朗日乘数，“|”是表示后面为本式成立的条件，Jl′表示层间预测的率失真函数，且与QP相关，Jl″表示层内预测的率失真函数，其中：Jl′＝SSD(s，c，m，l‑1|QP)+λm·R(s，c，m，l‑1|QP)Jl″＝SSD(s，c，m，l|QP)+λm·R(s，c，m，l|QP)其中，SSD(·)是原始亮度单元s与重建单元c之间的差值平方和，R(·)是利用HEVC标准的编码模式中的一个所选编码模式进行编码的比特数，(l‑1)表示在时间域上同一时刻与l对应的下一层。