应用于H.26X的通用无损帧内编码优化算法
2021-08-11林庆毫翁晓雨陈国捷
林 敏,林庆毫,翁晓雨,陈国捷
(特种光纤与光接入网重点实验室(上海大学),上海 201900)
高级视频编码H.264/AVC(advanced video coding)、高性能视频编码H.265/HEVC、多功能视频编码H.266/VVC是由国际电信联盟与国际标准化组织联合专家组制定的一系列视频压缩编码标准[1-3],代表着自2003年至今各时期最先进的视频编码技术。帧内编码是H.26X系列标准中的重要组成部分,其利用图像的空间相关性进行数据压缩,视频的关键帧也只使用帧内编码处理。加之近年来,自动驾驶视觉、云游戏、远程桌面共享、后期制作、医学影像存档等应用的发展使得视频无损帧内编码的需求日益增多[4]。因而探索无损帧内编码的优化算法有很高的研究和应用价值。
H.26X系列标准可以通过简单地跳过变换、量化、去块滤波、自适应样点补偿等可能引入失真的步骤,实现无损帧内压缩[5]。但也因此使得待编码系数具有较高的能量,为后续的熵编码带来极大的压力。为优化H.26X系列标准无损帧内编码的性能,国内外学者进行了大量的研究。Kamisli[6]提出了一种不会引入失真的整数离散正弦变换,一定程度上弥补了跳过变换带来的码率损失;Sanchez等[7]针对不同的残差数值分布特征设计了3组映射规则,整体降低了残差的能量;Xu等[8]提出的残差差分脉冲编码调制(residual differential pulse code modulation,RDPCM)是HEVC屏幕图像编码扩展标准(HEVC screen content coding extension,HEVC-SCC)的一部分,通过对残差进行再处理的方式提高了编码效率;Wien等[1]提出的区块差分脉冲编码调制(block differential pulse code modulation,BDPCM)是H.266标准的一部分,通过在水平或垂直方向上使用临近像素迭代预测的方式提高了预测准确性;……
