本發(fā)明屬視頻編解碼，特別涉及一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，h.265/hevc在保留原有h.264/avc框架的基礎(chǔ)上，同時(shí)也對某些方面進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)。hevc中幀內(nèi)預(yù)測包含了35個(gè)預(yù)測模式，其中planar(0模式)和dc(1模式)是非角度模式，模式2-34是角度模式。hevc在幀內(nèi)預(yù)測中對當(dāng)前cu選擇模式時(shí)，會(huì)計(jì)算其失真distortion和碼流bit，λ作為權(quán)重，計(jì)算cost＝distortion+λ*bit，選擇35種模式中cost最小的模式，其中planar模式在幀內(nèi)預(yù)測中是被選中最多次的模式。

2、然而，現(xiàn)有技術(shù)的主要缺陷在于：

3、rdcost判定使用失真和比特作為度量，選擇到最佳的模式，在進(jìn)行模式選擇時(shí)會(huì)對所有模式進(jìn)行預(yù)測，由于rdcost在計(jì)算上非常復(fù)雜，為了減少rdcost計(jì)算，初步篩選一定數(shù)量的模式進(jìn)行計(jì)算rdcost，即使經(jīng)過初篩后，減少了一定的計(jì)算，但是也很復(fù)雜，影響了視頻編碼的速度。

4、此外，現(xiàn)有技術(shù)中的常用術(shù)語包括：

5、h.265/hevc：是一種視頻壓縮的編碼標(biāo)準(zhǔn)，是一種有損壓縮方案標(biāo)準(zhǔn)。cu：h.265/hevc中的編碼單元，尺寸有64*64、32*32、16*16和8*8。重建塊：在視頻編碼中，解碼器根據(jù)碼流計(jì)算出來的一個(gè)cu的像素值，一般和當(dāng)前cu的原始像素值有些許誤差。

6、參考像素：當(dāng)前cu右上、上方、左上角、左邊和左下角方向的重建塊與當(dāng)前cu相鄰的一行像素，參考像素的數(shù)量為4倍cu的寬度/高度加1。rdcost：一般情況下，視頻壓縮碼率越大，失真越?。欢a率越小，失真越大。rdcost是計(jì)算碼率和失真的一個(gè)表達(dá)式，rdcost＝d+λr。其中d為失真，r為碼率，λ為外部輸入。通過rdcost比較，對模式進(jìn)行判決，保持碼率與失真的平衡。

7、幀內(nèi)預(yù)測：不參考其他圖像，只消除當(dāng)前編碼圖像內(nèi)空間冗余信息。模式選擇：h.265/hevc幀內(nèi)模式預(yù)測有35種模式，編碼器會(huì)選擇其中的一種方式進(jìn)行編碼，官方模型中選擇rdcost最小的模式。

8、量化步長qstep：控制編碼圖像的質(zhì)量的參數(shù)，量化步長越大圖像質(zhì)量越差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本申請的目的在于：在模式初選之前，使用當(dāng)前cu參考像素的值，計(jì)算出一個(gè)特征值，并且設(shè)置一個(gè)閾值與計(jì)算出來的特征值進(jìn)行對比，決定當(dāng)前cu是否提前選定planar模式，若選定planar模式，則只需要進(jìn)行一次rdcost的計(jì)算，能夠提前跳過模式初篩的計(jì)算和初篩出多個(gè)模式的rdcost計(jì)算，達(dá)到節(jié)約編碼時(shí)間的目的。

2、具體地，本發(fā)明提供一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，所述方法包括以下步驟：

3、s1，參考像素平滑度varall計(jì)算：

4、假設(shè)cu的大小m*m，將上參考像素和左上參考像素統(tǒng)一定義為上參考像素；

5、特征選擇了所有參考像素的平滑度varall，計(jì)算公式如下：

6、

7、其中，n為cu的寬/高，f為參考像素，上標(biāo)u代表是上參考像素，上標(biāo)l代表是左參考像素，μall為所有參考像素的平均值，公式定義如下：

8、

9、s2，閾值thall計(jì)算：

10、閾值計(jì)算公式如下：

11、thall＝wqp×wt×wbd

12、其中，thall為閾值，wqp為量化步長qstep控制的參數(shù)，wt為經(jīng)驗(yàn)值，wbd為適應(yīng)不同位深度的參數(shù)，wqp定義如下式：

13、

14、wbd定義如下式：

15、

16、其中n為圖像位深度；

17、s3，將平滑度的值與閾值相比，若小于閾值，則直接標(biāo)記pl_flag為1，否則為0；

18、若pl_flag為1，則當(dāng)前cu的最終幀內(nèi)預(yù)測模式設(shè)置為planar模式，即不需要從35種幀內(nèi)預(yù)測模式中初選出若干較優(yōu)模式，直接進(jìn)行planar模式rdcost的計(jì)算，否則需要從35種幀內(nèi)預(yù)測模式中初選出若干個(gè)較優(yōu)模式，然后通過對初選出若干數(shù)量的預(yù)測模式進(jìn)行rdcost的計(jì)算，選出rdcost最小的預(yù)測模式，設(shè)置成當(dāng)前cu的最終幀內(nèi)預(yù)測模式。

19、所述步驟s3進(jìn)一步包括：

20、s3.1，判斷varall<thall是否成立？

21、如果否，則進(jìn)行步驟s3.2；如果是，則進(jìn)行步驟s3.4；

22、s3.2，pl_flag為0；

23、s3.3，從35種預(yù)測模式中選出若干個(gè)較優(yōu)的模式；進(jìn)行步驟s3.6；

24、s3.4，pl_flag為1；

25、s3.5，選中planar；

26、s3.6，rdcost計(jì)算；結(jié)束。

27、所述步驟s1中假設(shè)m為8，m*m＝8*8；n取值范圍為2q，q取值范圍為2～6，f取值范圍為0～255，μall取值范圍為0～255。

28、所述步驟s2中所述wt設(shè)置為0.706；n取值為8或者10。

29、所述rdcost的計(jì)算計(jì)算碼率和失真，其表達(dá)式rdcost＝d+λr，其中d為失真，r為碼率，λ為外部輸入。

30、所述35個(gè)預(yù)測模式是指hevc中幀內(nèi)預(yù)測包含了35個(gè)預(yù)測模式，其中planar為0模式，dc為1模式，planar和dc是非角度模式，模式2-34是角度模式。

31、由此，本申請的優(yōu)勢在于：本方法設(shè)計(jì)了參考像素平滑度估計(jì)公式，使用當(dāng)前cu的參考像素值進(jìn)行參考像素的平滑度估計(jì)，將參考像素平滑度當(dāng)做特征，特征值計(jì)算簡單快速；設(shè)計(jì)了參考像素平滑度閾值公式，使用簡單的特征得到的閾值，能夠快速的提前預(yù)判planar模式，加速編碼器的速度。

技術(shù)特征：

1.一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，所述步驟s3進(jìn)一步包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，所述步驟s1中假設(shè)m為8，m*m＝8*8；n取值范圍為2q，q取值范圍為2～6，f取值范圍為0～255，μall取值范圍為0～255。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，所述步驟s2中所述wt設(shè)置為0.706；n取值為8或者10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，所述rdcost的計(jì)算計(jì)算碼率和失真，其表達(dá)式rdcost＝d+λr，其中d為失真，r為碼率，λ為外部輸入。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種hevc幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷planar模式的方法，其特征在于，所述35個(gè)預(yù)測模式是指hevc中幀內(nèi)預(yù)測包含了35個(gè)預(yù)測模式，其中planar為0模式，dc為1模式，planar和dc是非角度模式，模式2-34是角度模式。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種HEVC幀內(nèi)預(yù)測中提前判斷PLANAR模式的方法，包括：S1，參考像素平滑度Var<subgt;all</subgt;計(jì)算：特征選擇了所有參考像素的平滑度Var<subgt;all</subgt;：N為CU的寬/高，f為參考像素，f上標(biāo)U代表是上參考像素，f上標(biāo)L代表是左參考像素，μ<subgt;all</subgt;為所有參考像素的平均值：S2，閾值THall計(jì)算：TH<subgt;all</subgt;＝W<subgt;QP</subgt;×W<subgt;T</subgt;×W<subgt;BD</subgt;；TH<subgt;all</subgt;為閾值，W<subgt;QP</subgt;為量化步長Q<subgt;step</subgt;控制的參數(shù)，W<subgt;T</subgt;為經(jīng)驗(yàn)值設(shè)置為0.706，W<subgt;BD</subgt;為適應(yīng)不同位深度的參數(shù)，n為圖像位深度；S3，將平滑度的值與閾值相比，若小于閾值，則直接標(biāo)記PL_flag為1，否則為0；若PL_flag為1，則當(dāng)前CU的最終幀內(nèi)預(yù)測模式設(shè)置為PLANAR模式，直接進(jìn)入RDCost的計(jì)算，否則按原有步驟進(jìn)行幀內(nèi)模式選擇。

技術(shù)研發(fā)人員：張碭碭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥君正科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2