[发明专利]基于HEVC-SCC的快速码率转码方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于HEVC‑SCC的快速码率转码方法及其系统，包括搭建HEVC‑SCC码率转码框架，获取当前编码单元的深度以及解码时对应的深度，统计当前编码单元相邻的已编码单元的模式信息和解码时对应的解码单元的相邻解码单元的模式信息；记录当前编码单元相邻的已编码单元的模式中IntraBC模式的个数和Normal Intra模式的个数以及相邻的已编码单元的深度，记录当前编码单元解码时对应的相邻解码单元的模式中IntraBC模式和Normal Intra模式的个数；计算当前编码单元相邻的已编码单元的平均深度，解码时对应的相邻解码单元中IntraBC模式的概率；根据以上参数信息来决定是否跳过IntraBC模式和/或Normal Intra模式。本发明在保证了视频图像的质量同时极大程度上加快了转码的速度。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，尤其涉及基于HEVC-SCC的快速码率转码算法。

背景技术

HEVC编码标准中，为了提高压缩比，一幅输入图像首先被划分为预定义大小的图像块，简称编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)。每个CTU可以由几个编码单元(CodingUnit，CU)组成，CU存在8×8，16×16，32×32，64×64的亮度样本和对应色度样本。CU还可以分解为更小的预测单元(Prediction Unit,PU)和变换单元(Transform Unit，TU)，使编码、预测和变换得到更好的处理；帧内模式选择方向由H.264/AVC的9种模式扩展为35种。据统计，HEVC模式选择的耗时占整个编码时间的60～70％。同时HEVC还引入了高级运动向量预测(Advance Motion Vector Prediction,AMVP)、Merge模式及基于Merge模式的Skip模式、样点自适应补偿(Sample Adaptive Offset，SAO)等技术。这些技术虽然能在提高压缩率和视频质量上带来不错的效果，但却增加了HEVC编码器的复杂度，加大了实用的难度。不论是初期的HEVC标准还是最初的H.264/AVC标准都是致力于压缩照相机捕获的自然图像视频序列。虽然在研究发展这些标准的时候只使用了几种不同的测试序列，但是自然图像序列有着相同的特征比如都存在传感器噪声，有着丰富的平移运动等。然而最近出现了一些扩展的应用，如无线显示、娱乐系统、远程桌面、远程游戏、桌面共享、远程教育、视频会议等应用，它们需要使用视频设备显示除了自然图像外的更多内容。这些内容包括由自然图像、计算机图形、无线显示、平板电脑和汽车显示、屏幕共享等混合显示内容。这些应用的视频内容的类型包括包含自然图像内容在内的大量静止或者运动的电脑图形图像和文本。然而，不同于自然图像内容，屏幕内容通常不包含传感器噪声，这种内容可能有大量均匀平坦的区域，重复的模式，高饱和度或有限数量的颜色，图片中存在数值相同的块或区域。鉴于这些应用的发展，HEVC也在进行不断地扩展与完善，HEVC的屏幕内容编码(Screen contentcoding,SCC)扩展(HEVC-SCC)是JCT-VC最近正在研发的内容，2014年4月在评估SCC提案的多种技术后，把屏幕内容编码标准化为HEVC的扩展，2014年7月HEVC屏幕内容编码草案1正式颁布。HEVC-SCC标准化工作的主要目的是能够更进一步提高包含大量静止或者运动渲染的图形，文本(不是动画)，还有照相机捕获的自然图像混合而成的视频的压缩性能。HEVC-SCC的性能与现存的HEVC版本相比，在相同的失真下能节省更多的比特速率。HEVC-SCC在原有HEVC标准的基础上引入了很多新技术，希望由此获得对屏幕内容编码的更好的编码性能。这些技术主要包括：帧内块复制(Intra block copy，IBC)、调色板模式(Palette mode，PLT)、自适应颜色空间转换(Adaptive colour transform，ACT)和自适应运动矢量解析(Adaptive motion vector resolution，AMVR)。这些技术是在原HEVC技术上的扩展，在很大程度上提高了屏幕内容视频的压缩率，在另外一方面，加入的新的技术更加增加了编码器的复杂度。所以，在实际应用中，为了更好的推进HEVC屏幕内容编码的发展与应用，研究快速算法降低其算法复杂度、加快其编码速度是必然的、亟待解决的，具有重大意义的。