基于深度相关性的屏幕内容编码帧间快速编码方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于视频处理技术领域，特别设及在屏幕内容编码SCC中的帖间快速编码 方法，用于对非连续色调区域的屏幕内容视频的帖间编码过程。
【背景技术】
[0002] 随着人们对生活质量和需求的不断提高，视频通信技术在人们生活娱乐及办公的 推动下，不仅在清晰度上要求越来越高，在内容上也呈现多样化。2013年1月，高效率视频编 码皿VC已在处理自然视频编解码方面有了很大的飞跃，成为最新的国际视频编码标准。传 统视频编码器对连续色调区域的自然视频有较高的编码效率，但是对由计算机产生的非连 续色调区域屏幕内容视频的编码效果并不理想，因此在肥VC的基础上提出了对非摄像机捕 捉的屏幕内容视频的编解码技术SCCdSCC多应用于动画内容、文档阅读、网页浏览器、视频 会议PPT等由计算机产生的非连续色调屏幕内容。
[0003] SCC引入了帖间的哈希捜索方式、帖内块拷贝In化aBC、调色板模式化T帖内预测方 式，W及自适应颜色转换技术来去除屏幕内容视频的颜色空间的冗余。基于哈希的帖间捜 索和帖内块拷贝都将参考块的捜索范围扩展至整幅图像。运些关键技术对屏幕内容视频的 编解码带来了较理想的效果。
[0004] SCC首先将视频帖划分成编码树单元CTU，然后对CTU按照四叉树的形式逐层划分 为四个编码深度来进行编码，分别为深度0、深度1、深度2、深度3。在相应深度下对编码单元 CU采用帖间预测模式和帖内预测模式进行编码。候选预测模式包括SKIP、Inter_2NX2N、 Inter-NX 2N、Inte;r_2NX N、Inte;r_2NX nU、Inte;r_2NX nD、Inter-nL X 2N、Inter-nR X 2N等 8种帖间候选预测模式，和Inha_2N X 2N、Intra_N X N、In化aBC_2N X 2N、IntraBC_2N X N、 In化aBC_NX2N、IntraBC_NXN、化T等巧巾帖内候选预测模式。通过对运15种候选预测模式 进行率失真代价函数RDcost的计算，找出RDcost值最小的候选预测模式作为当前CU的最佳 预测模式。采用候选预测模式对CU进行预测的过程包括运动估计和运动补偿两个过程。进 行运动估计时采用传统的运动估计和MERGE模式等两种方法，将具有RDcost值较小的运动 估计方法作为最佳的运动估计。运使得SCC编码过程复杂，增加了编码时间。因此，在不影响 视频编码效率的前提下，需要对SCC进行快速编码，来减少编码时间。
[0005] 目前为止，针对SCC的快速编码提出了很多帖内快速编码方法。但对屏幕内容视频 序列的帖内编码数据和帖间编码数据作对比发现，屏幕内容视频存在着很大的帖间冗余 性，并且帖间编码存在较高的复杂度，需要从帖间编码入手对其减少编码时间。现有SCC帖 间快速编码方法有W下两种：
[0006] 51(1?模式早期决定650方法是由化]1肖7〇啡化]1肖，化日11￥日]11(;[111，1(￥日]1曲711]1￥〇]1等 人在2011年11月的联合视频编码小组JCT-VC会议上提出的JCTVC-G543文件中提到的方法。 为了决定出最佳预测模式，编码器要计算所有候选预测模式的RDcost值。因为每一个预测 模式都需要较高的计算复杂度，如果编码器能在较早阶段不需要检查所有候选预测模式的 情况下就能够确定最佳预测模式，就可W极大地降低复杂度。ESD方法在计算SKIP预测模式 的畑cost值之前，先计算Inter_2Nx2N预测模式的畑cost值，再检查Inter_2NX2N预测模式 的运动矢量差值DMV和编码块标识CBF。如果DMV和CBF分别等于(0，0)和零，当前CU的最佳预 测模式就被早期决定为SKIP预测模式，也就是不再计算剩余候选预测模式的RDcost值，因 此在编码效率损失很小的情况下，减少计算复杂度。
[0007] CBF快速决定模式CFM方法是由Ryeong Hee Gweon,化ng-Lyul Lee ,Jeongyeon Lim在2011年7月的联合视频编码小组JCT-VC会议上提出的JCTVC-F045文件中提到的方法。 对帖间图像CU编码时，会计算所有候选预测模式的RDcost值。在CFM方法中，除去Inter_NX N预测模式，如果在当前帖间候选预测模式下CU的亮度和两个色度的CBF(cbf_luma，cbf_u， cbf_v)为零，就跳过CU中剩余的帖间候选预测模式的编码过程。在进行帖间预测模式编码 之后，采用帖内预测模式对CU进行编码。为了减少帖内编码复杂度，比较之前帖间预测模式 的RDcost值，检查具有最小RDcost值的帖间预测模式的CBF值。若CBF值为零，贝峭b过帖内预 测模式的编码过程。
[000引ESD方法对屏幕内容编码时，会节省很多编码时间，且编码效率基本保持不变。但 CFM方法联合使用ESD方法对屏幕内容编码时，编码时间几乎没有减少，且编码效率下降，并 没有起到快速编码的作用。因此在使用ESD方法的基础上，对SCC的编码时间还有待减少。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于深度相关性的SCC帖 间快速编码方法，W在保持编码效率基本不变的前提下节省编码时间，实现帖间快速编 码。
[0010] 本发明的基本思想是:根据当前深度下最佳预测模式为SKIP预测模式和下一深度 被选作最佳预测模式的候选预测模式的关系，在不同深度选取不同的候选预测模式进行编 码。在候选预测模式进行预测时，根据运动估计方法和候选预测模式的关系，选取最佳的运 动估计方法进行预测。在不影响视频编码效率的前提下，对SCC进行帖间快速编码。其实现 方案包括如下：
[0011] (1)输入视频图像，判断视频帖类型:如果输入视频为I帖时，则对当前编码树单元 CTU进行编码，执行步骤（14);如果输入视频为非I帖时，则对当前CTU进行编码，执行步骤 (2)；
[0012] (2)判断当前深度是否为2,如果是，则执行步骤(3)否则执行步骤(4);
[0013] (3)判断深度为1时的最佳预测模式是否为跳过模式SKIP预测模式，如果是，则选 取SKIP，Inter_2N X 2N，Inter_N X 2N，Inter_2N X N运4种帖间候选预测模式和帖内候选预 测模式进行编码，执行步骤(7)，否则依次采用SKIP，Inter_2NX 2N，Inter_N X 2N，Inter_2N X N, Inte;r_2N X nU, Inte;r_2N X nD, InterjiL X 2N, InterjiR X 2N运8种帖间候选预测模式 和帖内候选预测模式进行编码，执行步骤(7);
[0014] (4)判断当前深度是否为3,如果是，执行步骤(5)否则执行步骤(6);
[0015] (5)判断深度为2时的最佳预测模式是否为SKIP预测模式，如果是，则选取SKIP预 测模式和帖内候选预测模式进行编码，执行步骤（7)，否则依次采用SKIP，Inter_2NX2N, Inter-N X 2N, Inte;r_2N X N, Inte;r_2N X nU, Inte;r_2N X nD, Inter-nL X 2N, Inter-nR X 2N运 8种帖间候选预测模式和帖内候选预测模式进行编码，执行步骤(7);
[0016] (6)依次对 SKIP，Inter_2NX2N，Inter_NX2N，Inter_2NXN，Inter_2NXnU, Inte;r_2NXnD, InterjiL X 2N, InterjiRX 2N运8种帖间候选预测模式和帖内候选预测模式 进行编码；
[0017] (7)判断预测模式是否为SKIP预测模式，如果是，则执行步骤（12)，否则执行步骤 (8);
[0018] (8)判断预测模式是否为Inter_2NX2N预测模式，如果是，则执行步骤（13)，否则 执行步骤(9);
[0019] (9)判断预测模式是否为Inter_2NXN，Inter_NX2N预测模式中的一种，如果是， 则执行步骤(12)，否则执行步骤(10);
[0020] (10)判断预测模式是否为Inte;r_2N X nU, Inte;r_2N X nD, InterjiL X 2N，InterjiR X2N预测模式中的一种，如果是，则执行步骤(11)，否则执行步骤(14);
[0021] (11)判断当前深度下Inter_2NX2N预测模式的最佳运动估计方