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专利号: 2016105383324
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于主要边缘方向的HEVC快速样点自适应补偿方法,其特征在于包括如下步骤:步骤1、提取每个CTU的主要边缘方向;

计算每个CTU在不同向方上的像素差的绝对值之和,定义该绝对值之和为主要边缘方向一致性DEA,候选主要边缘方向包括0°、45°、90°、135°四个方向,且对应的四个方向的一致性分别表示为DEA1、DEA2、DEA3、DEA4,并取一致性最小值所对应的方向作为该CTU的主要边缘方向;

步骤2、确定CTU的最优边界补偿模式及其补偿值;

CTU的最优EO模式由步骤1计算得到的主要边缘方向确定,即DEA1、DEA2、DEA3、DEA4对应的EO模式分别为:EO_0、EO_1、EO_2、EO_3,然后根据模式类型计算其补偿值;确定好模式后,CTU中的像素被分为5类,对于属于1~4类的,其像素需要进行补偿,每个种类又能够选择不同的补偿值,因此需要为每个种类选取最优补偿值M;每个种类最优补偿值的确定过程独立进行;

步骤3、计算其他SAO补偿方式的相对率失真代价;

为了确定CTU的最优SAO模式,还需计算边带补偿(BO)模式和参数融合模式的相对率失真代价;

步骤4、确定CTU的最优SAO模式;

SAO的补偿类型包括不补偿、EO模式、BO模式、左相邻块参数融合模式和上相邻块参数融合模式,SAO最终的补偿类型从5种模式中选择,选择率失真性能最优的一组SAO参数。

2.根据权利要求1所述的基于主要边缘方向的HEVC快速样点自适应补偿方法,其特征在于步骤1所述的提取每个CTU的主要边缘方向具体步骤如下:

1-1.将N×N大小的CTU块划分为5个子块,并分别计算5个子块的像素平均值;将N×N大小的CTU块划分为a、b、c、d、e5个子块,分别计算5个子块所有像素的平均值Pa、Pb、Pc、Pd、Pe如下:

其中,Pij为CTU在(i,j)位置处的像素值;

1-2.利用Pa、Pb、Pc、Pd、Pe分别计算4个候选主要边缘方向一致性DEA1、DEA2、DEA3、DEA4:DEA1=|Pb-Pa|+|Pd-Pc|

DEA2=|Pc-Pe|+|Pe-Pb|

DEA3=|Pc-Pa|+|Pd-Pb|

DEA4=|Pd-Pe|+|Pe-Pa|;

1-3.将DEA1、DEA2、DEA3、DEA4中最小值所对应的候选主要边缘方向作为该CTU的主要边缘方向DE,DE即表示0°、45°、90°、135°中的一个方向;一致性的最小值定义如下:DEAmin=min{DEA1,DEA2,DEA3,DEA4}。

3.根据权利要求1所述的基于主要边缘方向的HEVC快速样点自适应补偿方法,其特征在于步骤2具体过程如下:

2-1.利用统计信息计算初始补偿值m=E/N,E是原始像素与重构像素之间的差值之和,N为属于该种类的像素点个数,将m取整得到m′并将取整后的补偿值m′限制在[-7,7]之间;

2-2.根据边界补偿种类对补偿值进行进一步限制调整,对于种类1和种类2,补偿值必须大于等于0,种类3和种类4的补偿值必须小于等于0;

2-3.遍历所有的候选补偿值[0,m′]或[m′,0],选取相对率失真代价最小的补偿值作为最优补偿值M,此时编码比特数R=|M|+1;率失真代价Cost定义为Cost=Distortion+λ×Bitrate

其中Distortion为某一EO模式下原始图像与重构图像的失真,λ为拉格朗日因子,Bitrate为编码SAO参数信息所需的比特数。

4.根据权利要求1所述的基于主要边缘方向的HEVC快速样点自适应补偿方法,其特征在于步骤3所述的计算其他SAO补偿方式的相对率失真代价,其中BO模式的确定过程:首先,依次为0~31个边带选取最优补偿值;

然后,确定最优的连续4个边带,单个边带补偿值的确定过程如下:利用统计信息计算初始补偿值m1=E/N1,E是原始像素与重构像素之间的差值之和,N1为属于该边带的像素点个数,将m1取整得到m1′,并将取整后的补偿值m1′限制在[-7,7]之间;得到限幅后的m1′值;

再然后,根据其符号确定候选补偿值范围为[0,m1′]或[m1′,0];

最后,遍历所有候选补偿值,选取相对率失真代价最小的补偿值作为最优补偿值M1,此时编码比特数R=|M1|+2;选取使得率失真代价最小的4个连续边带即为最优的BO模式,4个边带对应的补偿值之和即为最优补偿值;

参数融合模式的率失真计算公式中,Distortion为所采用参数的邻块的相对率失真代价,Bitrate为标志位编码比特数。