[发明专利]基于SATD的HEVC帧内预测的方法和装置

说明书

此发明名称：基于SATD的HEVC帧内预测的新型快速算法具体来说，我们提出了一种可跳过CU中的所有RDcost计算，决定提前划分和提前修剪的快速算法。该方法的基本概念是：确定当前划分深度的当前块的最优模式的SATD值，如果基于SATD值当前块能确定是要划分的，则直接跳过该块的预测，直接做当前块的子块部分的预测，这样就省了预测大块的时间。如果基于SATD值确定当前块如果比较光滑，则不需要再继续划分下去，我们不再递归下去，即终止划分，节省了预测当前块的子块的时间。

技术领域

本发明涉及图像与视频处理领域，更具体而言，涉及高效视频编码(HEVC)，再更具体而言，涉及一种基于SATD的HEVC帧内预测的新型快速算法。

背景技术

2010年4月，两大国际视频编码标准组织VCEG和MPEG成立视频压缩联合小组JCT-VC(Joint collaborative Team on Video Coding)，一同开发高效视频编码HEVC(Highefficiency video coding)标准，其也称为H.265。HEVC标准主要目标是与上一代标准H.264/AVC实现大幅度的编码效率的提高，尤其是针对高分辨率视频序列。其目标是在相同视频质量(PSNR)下码率降为H.264标准的50％。

就目前阶段，HEVC依然沿用H.264就开始采用的混合编码框架。帧间和帧内预测编码：消除时间域和空间域的相关性。变换编码：对残差进行变换编码以消除空间相关性。熵编码：消除统计上的冗余度。HEVC将在混合编码框架内，着力研究新的编码工具或技术，提高视频压缩效率。

目前，JCT-VC组织的讨论中已经提出的许多编码的新特性，有可能会加入HEVC标准中，各次讨论的具体文献可以从http://wftp3.itu.int获得。

HEVC标准的第一版已经在2013年的一月份完成。并于2013年4月、2014年10月和2015年4月相继发布的3个版本，这些版本能够很容易地从网络上获得，并且本申请将上述HEVC标准的三个版本并入本说明书中作为本发明的背景技术。

与H.264/AVC相比,HEVC压缩效率提高了50％。递归树结构作为HEVC的一个强大的功能，已经取代了先前视频编码标准中的宏模块。在最大的编码单元(LCU)结构中包括多种尺寸,范围从64×64到8×8。LCUs确保平滑区的高压缩率，小编码单位(CUs)则处理复杂区域。每一个编码单元都被划分为预测单元(PUs)和变换单元(TU)。帧内预测支持35种模式，包括DC模式、平面模式和33个角度预测模式。通过四叉树结构计算出全部的率失真代价(RDcost)得到最优的CU尺寸大小。

HEVC中关于帧内预测模式的改动显著提高了压缩效率但也不可避免的导致了计算的复杂性，因此,减少帧内编码的复杂度变得至关重要，也成为广泛的研究课题。特别是，对LCU中的CU的划分过程花费了帧内编码相当多的时间，需要改进的算法来进一步降低CU划分的复杂度和计算量。

发明内容

在本发明中,我们提出一种提前决定HEVC帧内编码CU的尺寸大小的快速划分(split)和修剪(prune)的结合方法。哈达码变换的绝对误差和(SATD)的值被用作CU划分和修剪过程的阈值来减少编码的复杂度。

作为另一个发明点，我们提出了自适应地设置用于提前划分和提前修剪的阈值，并且所述阈值会随着与量化步长(QP)相关的边界值变化而变化。

作为公知常识，SATD(Sum of Absolute Transformed Difference)即hadamard变换后再绝对值求和。

根据一个方面，提出了一种在高效视频编码(HEVC)中的快速帧内预测方法，包括：

针对一个帧的前M(M是可设置的数量)个LCU中的每一个LCU：

以该LCU作为参考，来自适应地确定每一划分深度的提前划分阈值和提前修剪阈值；