[发明专利]用于HEVC的残余四叉树编码的快速变换方法

摘要

本发明公开了一种用于HEVC的残余四叉树编码的快速变换方法，主要解决现有高效视频编码标准HEVC的编码复杂度高，不易实现实时编码的问题。其实现步骤是将待编码视频划分成L个编码块；进行当前编码块的迭代四叉树通过一次迭代四叉树将当前编码块细分成四个子编码块；再进行第一个子编码块的残余四叉树编码，获取其最大残余四叉树变换深度Dlu；利用Dlu对第二、三个子编码块的残余四叉树编码进行约束并编码，获取其最大残余四叉树变换深度Dru和Dlb；利用Dlu、Dru和Dlb对第四个子编码块的残余四叉树编码进行约束并编码，结束一次迭代四叉树；对所有迭代四叉树重复以上步骤。本发明减少了高效视频编码标准HEVC的编码时间，可用于硬件编码器进行实时编码。

主权项

一种用于HEVC的残余四叉树编码的快速变换方法，包括如下步骤：(1)将待编码视频的一帧图像依照光栅顺序划分成L个编码块CTU，其中每个编码块CTU的大小为64x64像素，L取每帧图像分辨率与编码块CTU大小的比值；(2)对当前编码块CTU采取迭代四叉树的方式进行编码，每进行一次迭代四叉树，将当前编码块CTU细分成四个子编码块SCU，这四个子编码块SCU均包含n个像素点；再将每个子编码块SCU作为下一次迭代四叉树的父编码块PCU，进一步细分成四个更小的子子编码块SSCU；(3)对于当前编码块CTU的一次迭代四叉树过程产生的四个子编码块SCU，进行第一个子编码块SCUlu的残余四叉树编码，获取并保存其最大残余四叉树变换深度Dlu＝max{PDi,i＝1,2,…,n}，其中PDi为第i个像素点的变换深度；(4)利用第一个子编码块SCUlu的最大残余四叉树变换深度Dlu，对第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb的残余四叉树编码进行约束，确保它们的最大残余四叉树变换深度Dru和Dlb都不大于Dlu，然后在上述约束条件下分别对第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb进行各自的残余四叉树编码，获取并保存这两个子编码块SCUru和SCUlb各自的最大残余四叉树变换深度Dru和Dlb；(5)利用步骤(3)和步骤(4)得到的第一个子编码块SCUlu、第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb的最大残余四叉树变换深度Dlu、Dru和Dlb，对第四个子编码块SCUrb的残余四叉树编码进行约束，保证它的最大残余四叉树变换深度Drb不大于Dlu、Dru和Dlb这三者的加权和S，然后在上述约束条件下进行第四个子编码块SCUrb的残余四叉树编码，结束当前编码块CTU的一次迭代四叉树过程；所述加权和为：S＝α1·Dlu+α2·Dru+α3·Dlb其中权值αi,i＝1,2,3由第四个子编码块SCUrb分别与第一个子编码块SCUlu、第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb之间的空间相关性而定，由于第四个子编码块SCUrb在空间上距离第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb较近，而距离第一个子编码块子编码块SCUlu较远，因此取第二个子编码块SCUru和第三个子编码块SCUlb对应的权值α2和α3比第一个子编码块SCUlu对应的权值α1大，权值取α1＝0.2，α2＝0.4，α3＝0.4；(6)若当前编码块CTU还有未处理的迭代四叉树过程，则返回步骤(3)对当前编码块CTU的下一次迭代四叉树过程进行处理；若当前编码块CTU的所有迭代四叉树过程都已处理完毕，并且当前编码块不是第L个编码块CTU，则返回步骤(2)对下一个编码块CTU进行处理；若当前编码块CTU的所有迭代四叉树过程都已处理完毕，并且当前编码块为第L个编码块CTU，则返回步骤(1)对下一帧图像进行处理。