划分层次限制的快速帧间预测算法
2021-05-26张起贵
刘 艺,张起贵
太原理工大学 信息与计算机学院,山西 晋中030600
通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)是继高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)后出现的新一代视频编解码标准。新标准的制定目标是在编解码相同质量视频的前提下,相比于HEVC码率节省50%,同时也将应用于VR,360 度全景视频等技术方面。
VVC标准的编码结构与之前的主要视频编码标准H.265/HEVC[1]和H.264/AVC(Advanced Video Coding)标准[2]的框架大体一致,但其又在框架的每个环节都进行了改进或者增加了新技术,例如128×128的编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)尺寸、灵活的QTΜTT 划分结构[3]、扩增到67 个帧内预测方向、局部亮度补偿(Local Illumination Compensation,LIC)[4]、仿射运动预测、自适应多核变换(Adaptive multiple core transform,AΜT)[5]等,这些新技术使VVC 的编码性能取得较大提升的同时,也极大地提高了编码复杂度[6],尤其是利用QTΜTT对单元划分时,会消耗过多的编码时间。
目前主流的视频编码标准都是基于块编码方式,因此针对单元划分进行复杂度优化的相关研究也有很多,主要方法有提前结束划分或者利用深度学习自适应划分的方法。唐浩漾等针对HEVC 帧内预测复杂度高和耗时长的缺点,提出一种提前终止或跳过划分深度的HEVC 帧内编码的快速算法[7];张亚军等针对高性能视频编码采用四叉树结构大大增加了编码复杂度的问题,提出了一种基于运动特性的帧间模式快速决策算法[8];Liu等提出了一种使用支持向量机进行HEVC帧间预测的快速有效的帧间模式决策算法以降低编码复杂度[9];Lu 等针对HEVC 帧内编码的高复杂度问题,提出了一种基于帧内邻近信息的快速CU划分算法和改进的帧内模式选择算法[10];……
