一种编码块的量化方法及用于HEVC编码的量化方法技术

本发明专利技术涉及一种编码块的量化方法及用于HEVC编码的量化方法，所述编码块的量化方法包括：将目标编码块划分为多个子编码块；对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值；对多个所述子编码块进行编号，生成多个映射值；根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系；根据所述映射关系，调用所述量化值。本发明专利技术在计算各个尺寸块的量化值时采用了由最小尺寸块向上叠加的方法来合成其他尺寸块的量化值，从而减少了现有技术中CU结构划分带来的量化计算延迟，减少了不同CU划分方式对量化计算产生的影响，降低了编码复杂度，有效地提高了编码效率。

A Quantization Method of Coding Block and Quantization Method for HEVC Coding

The present invention relates to a quantization method for encoding blocks and a quantization method for HEVC encoding. The quantization method of the encoding blocks includes: dividing the target encoding blocks into multiple sub-encoding blocks; calculating multiple sub-encoding blocks to generate multiple quantization values; numbering multiple sub-encoding blocks to generate multiple mapping values; and according to the multiple quantization values and the multiple mappings. The value establishes a mapping relationship; according to the mapping relationship, the quantized value is invoked. When calculating the quantized value of each size block, the method of superimposing the smallest size block upward is adopted to synthesize the quantized value of other size blocks, thereby reducing the quantized calculation delay caused by the CU structure partition in the prior art, reducing the influence of different CU partition modes on the quantized calculation, reducing the coding complexity and effectively improving the coding efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种编码块的量化方法及用于HEVC编码的量化方法
本专利技术属于数字信号处理
，特别涉及一种编码块的量化方法及用于HEVC编码的量化方法。
技术介绍
网络直播、短视频、可视电话等网络视频流应用已经成为时下人们交流的主要方式。为了获得更好的用户视频体验，一方面，要保证价高的视频质量，这就要求传输较高的码率；另一方面，高码率需要高带宽传输，大容量存储和大量密集编解码运算，这对网络视频流系统资源提出极其苛刻的要求。一旦不能满足，则反过来会急剧降低用户体验。因此，为了获得好的用户体验，必须在传输码率和资源消耗间进行折中，这可借助于根据码流来预测视频质量来实现。近年来，国内外对以高效视频压缩编码(HighEfficientVideoCoding，HEVC)为代表的新一代高效视频编码流的无参考视频质量评估的研究有很多进展，其中，在HEVC量化之前会选择合适的编码单元CU(CodingUnit)、划分结构，然后经过预测编码，变换编码，再进行量化操作，对于一个最大编码块要完成量化操作，需要对最大编码块进行多种模式的划分，然后利用量化公式对根据每一种划分模式计算当前划分模式下的量化值，因此，当最大编码块需要根据每一次划分模式进行一次划分和计算，因此想要将一个最大编码块完成量化，需要进行若干次划分计算，导致编码复杂度上升，编码速度降低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种编码块的量化方法及用于HEVC编码的量化方法，用于减小HEVC量化计算时的复杂度，具体的实施方式如下：本专利技术实施例提供一种编码块的量化方法，包括：将目标编码块划分为多个子编码块；对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值；对多个所述子编码块进行编号，生成多个映射值；根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系；根据所述映射关系，调用所述量化值。在一个具体的实施例中，将目标编码块划分成多个子编码块，包括：根据四叉树分割技术对所述目标编码块进行划分，生成多个所述子编码块。在一个具体的实施例中，根据四叉树分割技术对所述目标编码块进行划分之后，还包括：对每一划分层的所述子编码块进行扫描，生成扫描编号；对每一划分层的所述子编码块进行排列，生成排列序号。在一个具体的实施例中，对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值，包括：从多个所述子编码块中提取最小编码块；根据量化公式计算所述最小编码块的量化值；根据所述最小编码块的量化值计算其余子编码块的量化值。在一个具体的实施例中，根据所述最小编码块的量化值计算其余子编码块的量化值，包括：根据四叉树分割原理，查找源节点对应的四个子节点；从所述最小编码块的量化值中获取所述四个子节点的量化值；对所述四个子节点的量化值进行求和，生成所述源节点的量化值。在一个具体的实施例中，对多个所述子编码块进行编号，生成多个映射值，包括：获取所述子编码块的划分深度、扫描编号及排列序号；将所述划分深度、扫描编号以及排列序号组成十进制数；将所述十进制数标记为所述子编码块的映射值。在一个具体的实施例中，根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系，包括：建立多个第一存储器，每一个所述第一存储器用于存储一个子编码块的量化值；建立所述映射值与所述第一存储器之间的映射关系。在一个具体的实施例中，根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系，包括：根据同一个子编码块的映射值和量化值建立映射索引表。本专利技术实施例还提供一种用于HEVC编码的量化方法，包括：如上述任一实施例所述的编码块的量化方法。本专利技术与传统技术相比，具有如下优点：1、本专利技术在计算各个子编码块的量化值时采用了由最小尺寸的子编码块向上叠加的方法来合成其他尺寸子编码块的量化值，从而减少了现有技术中CU结构划分带来的量化计算延迟，减少了不同CU划分方式对量化计算产生的影响，降低了编码复杂度，有效地提高了编码效率。2、本专利技术采用映射的方式，将子编码块的量化值和子编码块的映射值以及存储器的编号相对应，使不同尺寸的子编码块与存储器中的量化值唯一对应，进一步提高了编码效率。附图说明图1为本专利技术提供的编码块量化方法的流程图；图2为本专利技术提供的四叉树划分示意图；图3为32x32的子编码块进行Z字扫描示意图；图4为4x4的子编码块进行Z字扫描示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。实施例一以下结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，本专利技术提供的量化方法包括以下内容：对目标编码块进行单元划分。H.265编码标准中使用了多种基本单元，每种单元都是通过具体的划分方式进行划分得到的，目的为了在表示一些视频场景中的细节和运动变化的内容时，能够更加灵活。编码单元CU是由树形编码单元CTU(CodingTreeUnit)经过四叉树划分技术进行循环划分得到的，形状通常都是正方形，它是对应视频编码的最基本单元，CTU能够被划分很多层小的CU，每一层都是通过四叉树划分方式进行的，在同一层的CU尺寸大小相同，并且有相同的划分深度，划分示意图如图2所示。由上图2可以看出，编码单元CU是通过CTU的划分得到的，CU的最大尺寸可以同CTU一样为64x64，即CTU整个作为CU进行编码，也可以逐层进行划分，将64x64的目标编码块逐层划分，则会划分为32x32、16x168x8、4x4最多能够划分成5层，达到CU的最小尺寸4x4，可以看出，对于每一层的划分，都是通过四叉树形式划分的，处在同一个划分层的CU具有相同的深度和尺寸，CTU划分成CU的过程本身就是根据图像内容进行自适应划分的过程，划分的尺寸越大，编码效率越高，适合一些图像变化较为平缓的区域，划分的尺寸越小，预测越准确，适合图像里面的一些局部细节信息，这样灵活的划分方式使得编码得到了最大程度的优化。需要说明的是，本实施例中，可以根据实际需要将64x64的目标编码块进行划分，具体的，当64x64的目标编码块划分3层时，第3层子编码块的尺寸为16x16，则将16x16的子编码块标记为最小编码块；64x64的目标编码块划分4层时，第4层子编码块的尺寸为8x8，则将8x8的子编码块标记为最小编码块。下文将以上述的划分5层，最小编码块为4x4的尺寸块为例进行说明。64x64的子编码块的划分深度为1；32x32的子编码块的划分深度为2；16x16的子编码块的划分深度为3；8x8的子编码块的划分深度为4；4x4的子编码块的划分深度为5。进一步的，对每一个划分深度的子编码块根据Z字扫描顺序进行遍历，如图3-图4所示，图3为对32x32的子编码块进行Z字扫描，图4为对4x4的子编码块进行Z字扫描；每一次扫描会对每一个子编码块生成一个扫描编号。进一步的，目标编码块的排列序号为1，以目标编码块起始对全部的子编码块进行排序，32x32的子编码块占据2-5的排列序号；16x16的子编码块占据6-21的排列序号，8x8的子编码块占据22-85的排列序号，4x4的子编码块占据86-341的排列序号。划分深度用来表示子编码块的尺寸大小，扫描编号和排列序号用来表示子编码块在划分层中的位置，将划分深度、扫描编号和排列序号组成十进制数，并将该十进制数标记为该子编码块的映射值。通过映射值能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码块的量化方法，其特征在于，包括：将目标编码块划分为多个子编码块；对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值；对多个所述子编码块进行编号，生成多个映射值；根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系；根据所述映射关系，调用所述量化值。

【技术特征摘要】
1.一种编码块的量化方法，其特征在于，包括：将目标编码块划分为多个子编码块；对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值；对多个所述子编码块进行编号，生成多个映射值；根据所述多个量化值和所述多个映射值建立映射关系；根据所述映射关系，调用所述量化值。2.根据权利要求1所述的量化方法，其特征在于，将目标编码块划分成多个子编码块，包括：根据四叉树分割技术对所述目标编码块进行划分，生成多个所述子编码块。3.根据权利要求2所述的量化方法，其特征在于，根据四叉树分割技术对所述目标编码块进行划分之后，还包括：对每一划分层的所述子编码块进行扫描，生成扫描编号；对每一划分层的所述子编码块进行排列，生成排列序号。4.根据权利要求2所述的量化方法，其特征在于，对多个所述子编码块进行运算，生成多个量化值，包括：从多个所述子编码块中提取最小编码块；根据量化公式计算所述最小编码块的量化值；根据所述最小编码块的量化值计算其余子编码块的量化值。5.根据权利要求4所述的量化方法，其特征在于，根据所述最小编码块的量化值...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦红波，李芙蓉，张广睿，赵伟，王中正，王海，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61