可重用的视频编码方法和编码器技术

本发明专利技术实施例提供一种可重用的视频编码方法和编码器。本发明专利技术可重用的视频编码方法，包括：获取一帧图像；根据预先设置的帧间预测参数获取对所述图像进行帧间预测的预测单元的处理顺序，所述帧间预测参数包括帧间预测模式、预测单元的位置、预测单元的类型、预测单元的处理时间控制信息、预测效果比较算法、下一次预测跳转信息以及结束标识；按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码。本发明专利技术实施例解决PU选择算法固定且单一，当应用场景改变使得PU类型和处理顺序发生变化时，必须进行硬件改动才能适应新的场景，不利于编码系统性能改进和扩展的问题。

【技术实现步骤摘要】
可重用的视频编码方法和编码器
本专利技术实施例涉及视频压缩技术，尤其涉及一种可重用的视频编码方法和编码器。
技术介绍
近年来，信息技术迅速发展，人们对视频的视觉质量要求不断提高，高清、超高清以及3D视频的出现受到大家的广泛青睐。但是，一个720P的高清图像未经压缩占用2.2兆字节(MByte，简称MB)的存储空间，如果一个视频的帧速率为30帧/秒，即使只有五分钟，数据量也将达到19千兆字节(GigaByte，简称GB)，可见满足人们需求的高品质视频所占用的数据量是非常庞大的，未经压缩的原始的视频数据在现在甚至将来都是难以接受的，无论是存储还是传输都存在很大的问题。视频数据中存在着大量的冗余，冗余主要包括以下几类，空间冗余，例如一幅图像中如果有较大的背景区域，那么这些区域的像素值是非常相似的；时间冗余，视频序列的连续帧中的前一帧与后一帧之间通常变换不大，具有很强的相似性，主要区别就在于仅仅在不同帧之间运动物体的空间位置上略有不同；统计冗余，采用不同的编码方法对信息进行熵编码，则编码整个符号序列的比特数就会不太一样；视觉冗余，人眼的视觉系统是有缺陷的，它并不是对所有的颜色、对比度和频率都能够识别，因此适当的降低图像的精度，人眼并不会察觉到，同时能达到压缩数据量的目的。知道了产生冗余的原因，就可以采用相应的方法进行冗余消除，实现视频压缩，视频压缩编码的原理和出发点就在于最大限度地消除各种冗余。具体来讲，针对不同的冗余，视频压缩编码标准采用不同的策略进行消除，例如，用帧间预测消除时间冗余；用帧内预测消除空间冗余；用变换、量化消除视觉冗余；用熵编码消除统计冗余。如上所述，视频压缩编码的目的在于节省传输视频的码流或存储视频的空间，视频的处理过程可以包括以下几个步骤：1)视频的采集，视频的采集由摄像机等图像获取设备得到；2)视频的编码，对视频序列进行编码压缩，得到相应的视频码流；3)对编码压缩后的视频码流进行传输或者存储；4)对得到的视频码流进行解码，得到解码后的视频；5)用户利用显示设备对视频进行播放，其中，在第2)步的视频编码主要包括预测(帧内预测和帧间预测)、变换量化和编码。高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，简称HEVC)(H.265)技术作为新一代视频编码标准，致力于将编码效率比高级视频编码(AdvancedVideoCoding，简称AVC)提高50％。帧间预测是视频压缩编码中主要的访存和计算瓶颈，为了提高帧间预测的准确性，HEVC标准中增加了合并(merge)预测模式，merge模式是通过对包含多个相邻块的整个运动补偿区域使用单一运动参数级，去除运动参数上的冗余。为了从帧间预测所有merge模式中选出最优的预测模式，需要对所有的预测单元(PredictionUnit，简称PU)进行多点merge模式操作。HEVC标准将宏块从16×16扩展到了64×64，便于高分辨率视频的压缩，同时采用编码单元(CodingUnit，简称CU)、预测单元(PredictionUnit，简称PU)以及变换单元(TransformUnit，简称TU)编码结构来提高编码效率，其中，CU用于编码过程，PU是进行预测的基本单元，TU是进行变换和量化的基本单元。但是，在目前的实现方案中，是根据图像应用场景设计merge模式，其硬件结构和具体的应用场景紧密耦合，在逻辑实现时，设计固定的PU处理顺序，并通过状态机控制PU的处理，这样会导致PU选择算法固定且单一，当应用场景改变使得PU类型和处理顺序发生变化时，必须进行硬件改动才能适应新的场景，不利于编码系统性能改进和扩展。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种可重用的视频编码方法和编码器，以解决PU选择算法固定且单一，当PU处理顺序发生变化时，必须进行硬件改动才能完成PU顺序升级的问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种可重用的视频编码方法，包括：获取一帧图像；根据预先设置的帧间预测参数获取对所述图像进行帧间预测的预测单元的处理顺序，所述帧间预测参数包括帧间预测模式、预测单元的位置、预测单元的类型、预测单元的处理时间控制信息、预测效果比较算法、下一次预测跳转信息以及结束标识，其中，所述帧间预测模式用于指示进行所述帧间预测的选点方式，所述预测单元的位置用于指示所述预测单元在编码单元层中所处的位置，所述预测单元的处理时间控制信息用于指示在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测的时长；所述预测效果比较算法用于指示比较所述帧间预测的结果的算法，所述下一次预测跳转信息用于指示下一次进行所述帧间预测的所述编码单元层；按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码。结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码，包括：按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，根据所述帧间预测参数在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测；根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码。结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，根据所述帧间预测参数在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，包括：按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，并根据所述预测单元的位置、预测单元的类型确定所述预测单元在所述图像中对应的位置；根据所述帧间预测模式、预测单元的处理时间控制信息在所述图像中对应的位置上进行所述帧间预测，并通过所述预测单元的处理时间控制信息确定所述进行所述帧间预测的时长；根据所述预测效果比较算法确定比较所述帧间预测的结果的算法，并根据所述预测效果比较算法对所述帧间预测的结果进行处理获取比较结果。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码，包括：根据所述比较结果确定编码方式并对所述图像进行编码。结合第一方面、第一方面的第二种至第三种中任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述获取一帧图像之前，还包括：根据图像应用场景或硬件能力预先设置所述帧间预测参数，并保存所述帧间预测参数。第二方面，本专利技术实施例提供一种编码器，包括：处理器、存储器和寻址控制器；所述存储器，用于存储视频图像和帧间预测参数，所述帧间预测参数包括帧间预测模式、预测单元的位置、预测单元的类型、预测单元的处理时间控制信息、预测效果比较算法、下一次预测跳转信息以及结束标识；所述处理器，用于从所述存储器中获取一帧图像，根据预先设置的所述帧间预测参数对所述图像进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码；所述寻址控制器，用于在所述存储器中对所述帧间预测参数进行地址寻址。结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述寻址寄存器，具体用于根据所述帧间预测参数获取当前处理的编码单元层的基地址、预测单元组合的基地址；累加获取处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重用的视频编码方法，其特征在于，包括：获取一帧图像；根据预先设置的帧间预测参数获取对所述图像进行帧间预测的预测单元的处理顺序，所述帧间预测参数包括帧间预测模式、预测单元的位置、预测单元的类型、预测单元的处理时间控制信息、预测效果比较算法、下一次预测跳转信息以及结束标识，其中，所述帧间预测模式用于指示进行所述帧间预测的选点方式，所述预测单元的位置用于指示所述预测单元在编码单元层中所处的位置，所述预测单元的处理时间控制信息用于指示在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测的时长；所述预测效果比较算法用于指示比较所述帧间预测的结果的算法，所述下一次预测跳转信息用于指示下一次进行所述帧间预测的所述编码单元层；按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码。

【技术特征摘要】
1.一种可重用的视频编码方法，其特征在于，包括：获取一帧图像；根据预先设置的帧间预测参数获取对所述图像进行帧间预测的预测单元的处理顺序，所述帧间预测参数包括帧间预测模式、预测单元的位置、预测单元的类型、预测单元的处理时间控制信息、预测效果比较算法、下一次预测跳转信息以及结束标识，其中，所述帧间预测模式用于指示进行所述帧间预测的选点方式，所述预测单元的位置用于指示所述预测单元在编码单元层中所处的位置，所述预测单元的处理时间控制信息用于指示在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测的时长；所述预测效果比较算法用于指示比较所述帧间预测的结果的算法，所述下一次预测跳转信息用于指示下一次进行所述帧间预测的所述编码单元层；按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码；所述获取一帧图像之前，还包括：根据图像应用场景或硬件能力预先设置所述帧间预测参数，并保存所述帧间预测参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照所述预测单元的处理顺序依次在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，并根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码，包括：按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，根据所述帧间预测参数在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测；根据所述帧间预测的结果对所述图像进行编码。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，根据所述帧间预测参数在所述图像与所述预测单元对应的位置上进行帧间预测，包括：按照所述预测单元的处理顺序依次获取待处理的所述预测单元对应的所述帧间预测参数，并根据所述预测单元的位置、预测单元的类型确定所述预测单元在所述图像中对应的位置；根据所述帧间预测模式、预测单元的处理时间控制信息在所述图像中对应的位置上进行所述帧间预测，并通过所述预测单元的处理时间控制信息确定所述进行所述帧间预测的时长；根据所述预测效果比较算法确定比较所述帧间预测的结果的算法，并根据所述预测效果比较算法对所述帧间...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永兵，高剑，刘钦，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44