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专利号: 2017106469844
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-11-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于显著度的HEVC帧内编码深度划分快速决策方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤1:读入当前待编码的视频帧图像I(i,j),(i,j)为像素行列坐标位置,取值为i=[1,2,…,N]与j=[1,2,…,M],M和N分别是图像以像素为单位的宽度和高度;

步骤2:读入当前待编码帧以像素为单位的显著度值S(i,j)得到较准确的像素层的显著度值;

步骤3:根据步骤2得到的像素层显著度值S(i,j)计算当前帧不重叠的以4×4像素块为单位的显著度值,并作归一化处理,首先,根据公式(1)计算帧中不重叠的以4×4像素块为单位的显著度值S’4×4(k,l),(k,l)为4×4块的行列坐标,取值为k=[1,2,…,K],l=[1,

2,…,L],其中K=N/4,L=M/4,即整帧有K×L=(M×N)/16个以4×4像素块为单位的显著度值,之后,将当前帧以4×4块为单位的显著度值S’4×4(k,l)归一化到[0,1]之间,得到S4×4(k,l);

步骤4:根据步骤3得到的每个4×4块归一化后的显著度值S4×4(k,l)计算当前编码帧中所有的最大编码单元LCU的显著度值,并作归一化处理,首先,根据公式(2)计算帧中所有LCU的显著度值S’LCU(p,q),(p,q)是LCU的行列坐标,LCU是大小为64×64像素块,每个LCU包含了16×16个4×4大小的像素块,因此p=[1,2,…,P],q=[1,2,…,Q],其中P=K/16,Q=L/16,即整帧有P×Q=(K×L)/(16×16)=(M×N)/(64×64)个以64×64像素块为单位的LCU的显著度值,之后,将当前帧所有LCU的显著度值S’LCU(p,q)归一化到[0,1]之间,得到SLCU(p,q);

步骤5:根据比例将当前待编码帧按LCU层归一化后的显著度值划分为三个区域,即低显著度区域SL、中显著度区域SM和高显著度区域SH;

步骤6:根据步骤5得到的当前帧每一个LCU所属的显著度区域,为每一个LCU设置HEVC帧内预测编码时不同的深度划分范围;

步骤7:根据步骤6设置的当前编码帧每一个LCU帧内划分深度范围,采用HEVC标准的帧内预测模式选择方法对帧中所有LCU按从左到右、从上到下的顺序进行编码,首先,通过率失真代价选择LCU在每一个帧内划分深度下的最优帧内预测模式,之后,再通过率失真代价在设置的帧内划分深度范围内选择最优的帧内划分深度,由此得到每一个LCU的最优帧内划分模式;

步骤8:在当前编码帧中所有LCU编码完成后,则当前帧编码完成,之后读入下一帧图像,重复步骤1至7对每一个LCU进行帧内划分深度范围的设置并且编码。

2.根据权利要求1所述的一种基于显著度的HEVC帧内编码深度划分快速决策方法,其特征在于,所述步骤5中根据比例将当前待编码帧按LCU层归一化后的显著度值划分为三个区域的方法具体包括:a)记当前待编码帧所有LCU的总数为NLCU=P×Q,第(p,q)个LCU为LCU(p,q);

b)将当前待编码帧所有LCU归一化后的显著度值SLCU(p,q)按照递增即从小到大的顺序排序;

c)定义NLCU行2列的二维数组S[NLCU][2],第一列存储标号[1,2,…,NLCU],第二列存储LCU层从小到大排序后的显著度值;

d)取LCU层低显著度阈值 高显著度阈值

其中 表示向下取整,即阈值Sa与Sb是根据整帧LCU显著度的数量比例确定,而不是根据绝对显著度值确定;

e)根据每个LCU归一化后的显著度值与两个阈值的大小关系,利用公式(3)将具有不同显著度值的LCU划分到低显著度区域SL、中显著度区域SM和高显著度区域SH:其中ALCU(p,q)表示LCU(p,q)被划分到的显著度区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于显著度的HEVC帧内编码深度划分快速决策方法,其特征在于,所述步骤6中根据当前帧显著度区域的划分为每一个LCU设置HEVC帧内预测编码时不同的深度划分范围的方法如下:a)HEVC以LCU为单位进行帧内模式选择时,共4个帧内划分深度{0,1,2,3},考虑的深度越多,则LCU帧内划分的越精细,编码效率越高,但计算复杂度也越高,若能在LCU帧内划分时,预测出其最优的划分深度,则可在保持编码效率的同时减小计算复杂度;首先,对处于低显著度区域SL中的LCU,其数量占整帧LCU的10%且处于人眼不太关注的区域,设置处于低显著度区域SL中的LCU的帧内划分深度范围为{0,1,2};

b)同理,对处于中显著度区域SM的LCU,其数量占整帧LCU的70%且处于人眼比较关注的区域,设置处于中显著度区域SM的LCU的帧内划分深度范围为{1,2,3};

c)对处于高显著度区域SH的LCU,其数量占整帧LCU的20%且处于人眼非常关注的区域,设置处于高显著度区域SH的LCU的帧内划分深度范围为{2,3};

不同显著度区域中的LCU的帧内划分深度范围设置可用公式(4)表述如下:

其中DRLCU(p,q)表示LCU(p,q)的帧内划分的深度设置范围。

4.根据权利要求1所述的一种基于显著度的HEVC帧内编码深度划分快速决策方法,其特征在于,所述步骤2中计算当前帧像素层显著度值的具体方法以能得到较准确的像素层显著度值为条件。