[发明专利]基于参考片的视频帧间预测编码方法

摘要

本发明公开了一种基于参考片的视频帧间预测编码方法，该方法基于参考片的参考内容管理和优化方案，可以在DPB容量受限的条件下收集更多的信息，使得当前编码块可以更大概率的找到匹配块。最终，总体的效果是在略微增加编、解码端复杂度的情况下，有效的提升了视频编码的效率。

主权项

一种基于参考片的视频帧间预测编码方法，其特征在于，包括：包含单一内容的参考片生成与管理：在当前参考帧将移出短期参考帧列表时，基于当前参考帧上帧内预测块的分布情况，选出包含单一内容的参考片加入到参考片缓冲区；如果参考片缓冲区已满，则依据事先定义的参考片优先级计算方式决定选出的包含单一内容的参考片是否加入到参考片缓冲区；包含重复内容的参考片生成与管理：检测视频序列中存在的静态、动态和间隔重复的内容，然后根据检测结果对重复内容的块进行高质量编码，再基于高质量编码块的分布情况生成包含重复内容的参考片；包含重复内容的参考片直接加入参考片缓冲区，然后按照参考片优先级比较进行管理；参考片检索和利用：对于当前待编码CTU，采用直方图匹配的方式从参考片缓冲区中粗选出多个候选的参考片，再采用快速运动估计的方式精选出一个参考片；将精选出的参考片采用预定的方式处理后，与视频编码中原有参考帧并列供当前待编码CTU中的编码块参考，编码时将用于标示当前待编码CTU中的编码块是否参考了精选出的参考片的标志位，以及若被参考时，精选出的参考片在参考片缓冲区的索引编入码流；所述如果参考片缓冲区已满，则依据事先定义的参考片优先级计算方式决定选出的包含单一内容的参考片是否加入到参考片缓冲区包括：每生成一个包含单一内容的参考片，就将其加入到参考片缓冲区中，如果参考片缓冲区已满；则依据事先定义的参考片优先级计算方式计算参考片缓冲区中参考片以及选出的包含单一内容的参考片的优先级，计算公式为：Pc＝(QP0‑QPc)×NQP+Ic+Trc×Nr；上式中，Pc为参考片的优先级，QP0是设定的某个常数，QPc是参考片的平均QP值，NQP与Nr均为为指定常数，Ic为参考片的次序，Trc为参考片被编码块参考的次数，为指定常数；如果选出的包含单一内容的参考片的优先级大于参考片缓冲区中最低优先级参考片的优先级，则用选出的包含单一内容的参考片替换参考片缓冲区中最低优先级的参考片；否则，丢弃选出的包含单一内容的参考片；所述根据检测结果对重复内容的块进行高质量编码包括：假设某个重复内容预计将要重复L次，则为相应的重复内容计算最佳编码参数，编码参数的确定也在CTU级确定，如下式所示：其中，LA为静态重复内容的重复次数，LB为动态重复内容的重复次数，LC为间隔重复内容的重复次数，λ是整个视频序列的基本拉格朗日参数，λi是某个重复内容对应的CTU第i次出现时设置的编码参数；确定了编码参数λi之后，对应QPi的根据下面的公式求出：QPi＝4.2005×ln(λi)+13.7122求出的QPi将作为对应CTU编码时的量化步长；同时，对于使用编码参数λ1的CTU，标记该CTU为高质量编码，并将其QP值编入码流；将精选出的参考片采用预定的方式处理包括：将精选出的参考片按照从参考帧上选取时的位置放置于与参考帧相同大小的白板上；同时，将参考片缓冲区中与精选出的参考片处于同一帧的参考片也一起放置在白板上，再将该白板作为一个新的参考帧。