[发明专利]一种基于边缘检测的3D-HEVC深度图帧内编码模式快速决策方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘检测的3D‑HEVC深度图帧内编码模式快速决策方法，本方法通过判断当前预测单元属于平坦区域还是纹理复杂区域来简化帧内模式选择过程。若满足平坦区域条件，则跳过相应帧内预测模式；否则，通过检测边缘的方向来减少粗模式选择(RMD)中角度模式计算数量，从而降低帧内编码复杂度，减少编码时间。对比实验结果证明了本算法的有效性，与标准测试平台HTM 16.0相比，本方法在保证视频编码质量基本不变的前提下，可以节省30.61％的编码时间，有效降低了视频帧内编码的复杂度。

技术领域

本发明涉及基于3D-HEVC的视频编码技术，具体涉及一种3D-HEVC编码中基于边缘检测的深度图帧内编码模式快速决策方法

背景技术

随着计算机多媒体技术的兴起，电影、电视等方面的视频技术不断发展和完善，数字视频技术已经成为现代学术界和工业界的研究热点。三维视频不仅给人们感官上带来更高的体验感，而且也具有较为广泛的应用前景，如医学、教育等领域。为了满足各方面应用在视频压缩和传输等方面的需求，众多国内外学者和研究机构在3D视频高效编码方面开展了大量的科学研究。截止目前，正式颁布的最新3D视频编码标准是基于新一代高效视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)的3D-HEVC标准。

3D-HEVC编码标准采用多视点视频加深度(Multi-viewVideo Plus Depth，MVD)的视频格式。这种视频格式只需编码少量视点的视频，并在视频的解码端利用基于深度的图像绘制(Depth-image-based Rendering，DIBR)技术来合成相邻视点间的虚拟视点。这样就可以利用较少的已编码视点来获得更多数量的虚拟视点，从而有效提高视频的压缩和传输效率。进行编码的每个视点均为同一时间从不同角度对同一场景进行拍摄得到的，包含纹理图和深度图。如图1所示，(a)为纹理图，(b)为相应视点的深度图，其像素值表示物体到摄像机的量化距离。通过观察可知，纹理图含有较多的纹理细节，而深度图则存在锐利边缘(实线框所示)和大片平坦区域(虚线框所示)。

3D-HEVC标准针对于深度视频边缘信息丰富的特征，在保留原有的35中帧内编码模式以外，引入了新的帧内编码技术——深度模型模式(Depth Modeling Mode，DMM)，该模式包括楔形(Wedgelet)模式和轮廓(Contour)模式。该新技术在提升视频质量的同时也使帧内编码复杂度急剧增加。表1给出了传统的35种帧内预测模式以及3D-HEVC深度图帧内编码时引入的两种DMM预测模式的编号，模式0为Planar模式，模式1为DC模式，模式2～34为33种角度模式，模式37、38分别为DMM1(Wedgelet)模式和DMM4(Contour)模式。传统的35种预测模式方向如图2所示，其中模式2～17称为水平类模式，模式18～34称为垂直类模式。Planar模式适用于像素值缓慢变化的区域，DC模式适用于大面积平坦区域，因此这两种模式在平坦区域被选择的概率较大；而角度模式则是为了能更好的适应视频内容中不同的纹理方向，因此在纹理复杂的区域应用的概率较大。

传统的帧内编码方法，存在计算复杂度高，编码效率低的问题。本发明针对于具有较高计算复杂度的深度图帧内编码过程，提出了一种基于边缘检测的帧内编码快速决策方法，在保证视频质量的同时，有效减少帧内预测编码过程的计算复杂度，提高编码效率。

表1 3D-HEVC帧内预测模式