[发明专利]一种基于纹理复杂度的H.266/VVC屏幕内容编码快速划分方法

说明书

本发明提供一种基于纹理复杂度的H.266/VVC屏幕内容编码快速划分方法，包括如下步骤：对输入的屏幕内容视频帧进行LoG检测，对CU计算四叉树划分、水平二叉树划分以及垂直二叉树划分的子CU的纹理复杂度差异值；并比较四叉树划分、水平二叉树划分以及垂直二叉树划分的子CU的纹理复杂度差异值大小；如果四叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过四叉树划分的率失真优化过程，如果水平二叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过水平二叉树和水平三叉树划分的率失真优化过程，如果垂直二叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过垂直二叉树和垂直三叉树划分的率失真优化过程；本发明方法在保证编码效率几乎不变的情况下有效降低了编码器计算复杂度。

技术领域

本发明涉及视频编码领域，特别是指一种基于纹理复杂度的H.266/VVC屏幕内容编码快速划分方法。

背景技术

随着远程会议、在线游戏等视频应用的广泛使用，屏幕内容视频受到业界更多的关注。为了提升屏幕内容视频编码(SCC)的压缩效率，视频编码专家组(VCEG)和运动图像专家组(MPEG)联合组成联合视频探索小组(JVET)对屏幕视频编码展开标准化工作，并作为新一代视频编码标准H.266/VCC的重要组成之一，称之为H.266/VVC-SCC。

为了适应视频多种纹理模型的特征，H.266/VVC-SCC采用了四叉树和多类型树的划分结构。也就是说编码单元(CU)除了可以使用四叉树结构划分外，对于四叉树的每个叶结点，还可以使用二叉树和三叉树结构划分，如果父结点是二叉树或三叉树结构，则当前结点和子结点不能使用四叉树结构，而只能使用二叉树和三叉树结构作为后续的划分方式。此外，二叉树和三叉树在划分中分别有水平和垂直两种划分方向。这种混合的划分结构使得CU具有更灵活的块划分类型，有效提升了视频的编码效率。

在CU的划分过程中，H.266/VVC-SCC编码器对当前CU和所有允许的划分方式下子CU执行率失真优化过程，比较得到最小的率失真计算代价，并按照最小代价的划分方式进行继续划分。这种穷尽的计算方式使得CU在每种划分方式上都存在冗余，为编码器带来沉重的计算负担。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种一种基于纹理复杂度的H.266/VVC屏幕内容编码快速划分方法，在保证编码效率几乎不变的情况下有效降低了编码器计算复杂度。

本发明采用如下技术方案：

一种基于纹理复杂度的H.266/VVC屏幕内容编码快速划分方法，包括如下步骤：

S1：对输入的屏幕内容视频帧进行LoG检测，利用LoG特征对大小为32×32和16×16的CU计算四叉树划分、水平二叉树划分以及垂直二叉树划分的子CU的纹理复杂度差异值；并比较四叉树划分、水平二叉树划分以及垂直二叉树划分的子CU的纹理复杂度差异值大小，进入步骤S2；否则，对当前的CU执行原始的率失真优化过程，然后进入步骤S5；

S2：如果四叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过四叉树划分的率失真优化过程，然后进入步骤S5，否则进入步骤S3；

S3：如果水平二叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过水平二叉树和水平三叉树划分的率失真优化过程，然后进入步骤S5，否则进入步骤S4；

S4：如果垂直二叉树划分的纹理复杂度差异值为最小，则跳过垂直二叉树和垂直三叉树划分的率失真优化过程；

S5：进行下一个深度CU的计算。

具体地，在步骤S1中，对输入的屏幕内容视频帧进行LoG检测，具体如下：

用二维函数I(x,y)表示原始图像，当前输入屏幕内容视频帧的LoG特征值公式如下：