申请/专利权人：杭州电子科技大学

申请日：2020-12-28

公开（公告）日：2022-07-26

公开（公告）号：CN112714314B

主分类号：H04N19/14

分类号：H04N19/14;H04N19/96;H04N19/119;H04N19/186;H04N19/176

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.07.26#授权;2021.05.14#实质审查的生效;2021.04.27#公开

摘要：本发明公开一种多类型树结构块划分模式抉择提前终止方法，包括步骤：S1、通过图像组中第一帧作为关键帧以获得最佳决策阈值；S2、初始化当前CU的所有可选划分模式；S3、从所有可选划分模式S中挑选第i个模式作为当前CU的划分模式；S4、根据所选模式为水平划分或竖直划分进行相应的判断以进行快速分区决策；S5、根据所选模式为二叉树划分还是三叉树划分进行相应的判断以进行快速分区决策。本发明通过图像组的第一帧进行阈值控制，使得阈值更加适合当前图像帧，利用图像的空域纹理信息，避免了不必要的划分模式预测，可以在保证编码效果的前提下有效降低编码算法的计算复杂度，大大节省了编码时间而编码的性能损失却可忽略不计。

主权项：1.一种多类型树结构块划分模式抉择提前终止方法，其特征在于，包括步骤：S1、以图像组中的第一帧作为关键帧以获得最佳决策阈值；S2、初始化当前CU的所有可选划分模式S，所有可选划分模式S包括4种可选多叉树块划分模式和1种四叉树划分模式，设置可选多叉树块划分模式数量MT_NUM_MODE＝4，多类型树结构快速块划分使能标志位FAST_ENABLE＝True，所述当前CU为图像组中第一帧以外帧数中的CU；S3、从所有可选划分模式S中挑选第i个模式作为当前CU的划分模式；S4、判断当前CU的划分模式是否为四叉树划分模式，若是，通过H.266VVC参考块划分方法进行划分，然后将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3，若否，执行步骤S5；S5、判断FAST_ENABLE为Ture或False，若FAST_ENABLE＝False，设置MT_NUM_MODE＝MT_NUM_MODE-1，并通过H.266VVC参考块划分方法进行划分，然后将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3，若否执行步骤S6；S6、当MT_NUM_MODE＝4，执行步骤S7，当MT_NUM_MODE＝2，执行步骤S8；S7、计算当前CU块的第一特征F1，并根据F1与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，若符合，跳过当前划分模式，将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除并设置MT_NUM_MODE＝2，然后回到步骤S3，若不符合，则设置FAST_ENABLE＝False、MT_NUM_MODE＝3，并通过H.266VVC参考块划分方法进行划分，然后将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3；S8、设置FAST_ENABLE＝False、MT_NUM_MODE＝1，并判断当前划分模式，若为水平二叉树划分或水平三叉树划分模式则进行步骤S9，若为垂直二叉树化划分或垂直三叉树划分模式则进行步骤S10；S9、计算当前CU块的第二特征F2，并根据F2与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，若符合，跳过当前划分模式，将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3，若不符合，则通过H.266VVC参考块划分方法进行划分，然后将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3；S10、计算当前CU块的第三特征F3，并根据F3与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，若符合，跳过当前划分模式，将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3，若不符合，则通过H.266VVC参考块划分方法进行划分，然后将当前划分模式从所有可选划分模式S中删除，并回到步骤S3；步骤S2中，4种可选多叉树块划分模式分别为：SPLIT_TT_VER、SPLIT_BT_VER、SPLIT_TT_HOR、SPLIT_BT_HOR，其中SPLIT_TT_VER为垂直三叉树划分模式、SPLIT_BT_VER为垂直二叉树划分模式、SPLIT_TT_HOR为水平三叉树划分模式、SPLIT_BT_HOR为水平二叉树划分模式；步骤S1中，以图像组中的第一帧作为关键帧以获得最佳决策阈值，具体包括以下步骤：S1.1、对关键帧中的所有CU通过H.266VVC参考块划分方法进行划分；S1.2、判断关键帧中的所有CU最终被划分为何种划分模式，若划分模式为SPLIT_TT_HOR，则计算特征F1和F2，并分别存入对应列表T12_buf和T21_buf中；若划分模式为SPLIT_BT_HOR，则计算特征F1和F2，并分别存入列表T12_buf和T22_buf中；若划分模式为SPLIT_TT_VER，则计算特征F1和F3，并分别存入列表T11_buf和T31_buf中；若划分模式为SPLIT_BT_VER，则计算特征F1和F3，并分别存入列表T11_buf和T32_buf中；S1.3、根据下式设置最佳决策阈值Ti1、Ti2，i＝1,2,3：Tij＝TH_Tij_buf_High+TH_Tij_buf_Low2，其中，TH_Tij_buf_High和TH_Tij_buf_Low分别为列表Tij_buf的最大值和最小值；步骤S7中，为根据当前CU块的空间特征FsobelX和空间特征FsobelY计算第一特征F1，其中空间特征FsobelX和空间特征FsobelY的计算公式如下： 其中，fi,j表示位置i,j处的像素值，H和W为CU的高和宽；第一特征F1的计算公式如下：F1＝FsobelXFsobelY；步骤S7中，根据F1与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，具体包括以下步骤：S7.1、判断当前划分模式，当为水平划分模式时进行步骤S7.2，当为垂直划分模式时进行步骤S7.3，其中水平划分模式包括水平二叉树划分模式、水平三叉树划分模式，垂直划分模式包括垂直二叉树划分模式、垂直三叉树划分模式；S7.2、判断F1＞T11是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合；S7.3、判断F1＜T12是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合；步骤S9中，为根据当前CU块的水平二叉树划分的空间特征FBH以及水平三叉树划分的空间特征FTH计算第二特征F2，其中：当前CU块的水平二叉树划分的空间特征FBH的计算方式为：将尺寸为H×W的亮度CU分为水平的两个子块，面积比例为1:1，然后按下式计算当前亮度CU块的水平二叉树划分的空间特征FBH： 当前CU块的水平三叉树划分的空间特征FTH计算方式为：将尺寸为H×W的亮度CU分为水平的三个子块，面积比例为1:2:1，然后按下式计算当前亮度CU块的水平三叉树划分的空间特征FTH： 其中，fi,j表示位置i,j处的像素值，H和W为CU的高和宽；第二特征F2的计算公式为：F2＝FBHFTH；步骤S9中，根据F2与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，具体包括以下步骤：S9.1、判断当前划分模式，当为水平二叉树划分模式时进行步骤S9.2，当为水平三叉树划分模式时进行步骤S10.3；S9.2、判断F2＞T21是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合；S9.3、判断F2＜T22是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合；步骤S10中，为根据当前CU块的垂直二叉树划分的空间特征FBV以及垂直三叉树划分的空间特征FTV计算第三特征F3，其中：当前CU块的垂直二叉树划分的空间特征FBV的计算方式为：将尺寸为H×W的亮度CU分为竖直的两个子块，面积比例为1:1，然后按下式计算亮度CU块的垂直二叉树划分空间特征FBV： 当前CU块的垂直三叉树划分的空间特征FTV的计算方式为：将尺寸为H×W的亮度CU分为竖直的三个子块，面积比例为1:2:1，然后按下式计算亮度CU块的垂直三叉树划分空间特征FTV： 其中，fi,j表示位置i,j处的像素值，H和W为亮度CU的高和宽；步骤S10中，第三特征F3的计算公式如为：F3＝FBVFTV；步骤S10中，根据F3与最佳决策阈值判断是否符合预设终止条件，具体包括以下步骤：S10.1、判断当前划分模式，当为垂直二叉树划分模式时进行步骤S10.2，当为垂直三叉树划分模式时进行步骤S10.3；S10.2、判断F3＞T31是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合；S10.3、判断F3＜T32是否成立，若成立则符合预设终止条件，若不成立则不符合。

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