一种帧内编码模式决策方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种帧内编码模式决策方法及装置，涉及视频编码技术领域，其中，上述方法包括：设置待处理编码块为目标编码块；计算目标编码块的梯度信息；判断目标编码块的梯度信息是否小于第一阈值；若小于，获得目标编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式；若不小于，在目标编码块满足预设条件的情况下，将目标编码块划分为第一预设数量个子编码块，并分别将划分得到的子编码块设置为目标编码块，返回执行所述计算目标编码块的梯度信息的步骤，以获得各个子编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式。应用本发明专利技术实施例提供的方案进行帧内模式决策，能够提高帧内模式决策的速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频编码
，特别涉及一种帧内编码模式决策方法及装置。
技术介绍
随着互联网的普及和多媒体技术的发展，视频成为内容的主要承载媒质。视频在给用户带来丰富体验的同时，使得视频存储和视频传输压力大增，因此，视频编码尤为关键。视频编码模式一般包括：帧内编码和帧间编码两种编码模式，其中，帧内编码是指利用当前视频帧内像素点之间的空间相关性进行的编码。现有的各种视频编码标准中，一般会规定该标准中允许使用的帧内预测模式以及编码块的尺寸等，例如，帧内预测模式可以是垂直预测模式、水平预测模式等等，编码块的尺寸可以是64x64、32x32、16x16等等，不同的编码标准中所规定的允许使用的帧内预测模式的数量、编码块的尺寸不相同。进行帧内编码时，一般从以下两个方面进行考虑：一、每个待处理编码块可以向下划分为不同的子编码块，即每个待处理编码块可以对应不同的划分模式，其中，待处理编码块可以理解为未经过划分的编码块，例如：一个待处理编码块为32x32的编码块可以划分为4个16x16的一级子编码块，各个16x16的一级子编码块还可以向下划分为4个8x8的二级子编码块等等，当然，待处理编码块的一种划分模式中，子编码块也可以理解为是待处理编码块本身，即不进行划分。另外，实际编码时视频图像中纹理复杂的区域，一般采用小尺寸的编码块进行编码能够得到较佳的编码效果，纹理简单的区域，一般采用大尺寸的编码块进行编码即可得到较佳的编码效果，因此，进行帧内编码时，需根据视频图像的内容选择最佳的划分模式，以提升RD(Rate Distortion，率失真)性能。二、在不同的帧内预测模式下，根据与当前编码块相邻的已编码的编码块的图像信息得到的目标编码块的预测数据不一样，因此，同一编码块在不同预测模式下得到的率失真代价(Rate Distortion Cost，RDCost)不同，因此，为提高RD性能，需选择最佳的帧内预测模式。其中，RDCost是指编码块在特定码率下达到的失真度。鉴于上述两方面的原因，进行帧内编码时，需在待处理编码块的不同划分模式下，选择各个子编码块的最优帧内预测模式，以得到RD性能最优的帧内编码模式，其中，帧内编码模式中至少包括：待处理编码块的划分模式和待处理编码块的帧内预测模式，待处理编码块的帧内预测模式可以理解为：待处理编码块的划分模式下各个子编码块的帧内预测模式的合集。然而，由于每个编码块可能存在多种划分模式和多种帧内预测方向，因此，选择编码块的帧内编码模式计算量非常大。以HEVC视频编码标准为例，该标准中编码块可以是：64x64块、32x32块、16x16块和8x8块，允许使用的帧内预测模式有35种，对于待处理编码块为64x64的编码块而言，仅仅其可能的划分块模式就多达1024种，而每一种划分块模式中的各个划分块又存在35中可能的帧内预测模式，可见获得一个编码块的最佳帧内编码模式计算量非常大。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种帧内编码模式决策方法及装置，以降低帧内模式决策的计算量，提高计算速度。为达到上述目的，本专利技术实施例公开了一种帧内编码模式决策方法，所述方法包括：设置待处理编码块为目标编码块；计算目标编码块的梯度信息Gcu；判断目标编码块的梯度信息Gcu是否小于第一阈值Th1；若小于Th1，获得目标编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式；若不小于Th1，在目标编码块满足预设条件的情况下，将目标编码块划分为第一预设数量个子编码块，并分别将划分得到的子编码块设置为目标编码块，返回执行所述计算目标编码块的梯度信息Gcu的步骤，以获得各个子编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式。可选的，所述计算目标编码块的梯度信息，包括：确定构成目标编码块的各个最小编码单元，其中，所述最小编码单元的宽度和高度为预先设定的，编码块的宽度为最小编码单元宽度的正整数倍，编码块的高度为最小编码单元高度的正整数倍；根据所确定的各个最小编码单元的梯度信息，计算目标编码块的梯度信息，其中，所确定的各个最小编码单元的梯度信息是在开始编码目标编码块之前计算得到的。可选的，所述获得目标编码块的帧内编码模式，包括：根据目标编码块的图像信息和与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像信息，从预设的Numd个帧内预测模式中确定Nums个帧内预测模式，作为目标编码块的待选择帧内预测模式；分别在所确定的Nums个待选择帧内预测模式下，计算目标编码块对应的率失真代价；根据所获得的率失真代价的最小值RDCostmin对应的待选择帧内预测模式和目标编码块的划分模式，获得目标编码块的帧内编码模式。可选的，所述根据目标编码块的图像信息和与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像信息，从预设的Numd个帧内预测模式中确定Nums个帧内预测模式，作为目标编码块的待选择帧内预测模式，包括：根据与目标编码块相邻的已编码的编码块的帧内预测模式，预测目标编码块的预估帧内预测模式；根据与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像信息，分别在预设的Numd个帧内预测模式下，获得目标编码块对应的预测数据；按照在各个帧内预测模式下，所获得的目标编码块对应的预测数据与目标编码块的相似度由高到低的顺序，从预设的Numd个帧内预测模式中确定Num's个帧内预测模式；将所述预估帧内预测模式和所确定的Num's个帧内预测模式的合集，确定为目标编码块的待选择帧内预测模式，Nums＝所述合集中包含的帧内预测模式的数量。可选的，所述Num's为：预设的固定值；或根据Gcu的大小，从若干预设的备选值中选取的值；其中，所述根据Gcu的大小，从若干预设的备选值中选取值，具体为：根据预先对数值区间的划分结果，确定Gcu所处的子区间，根据预设的子区间与备选值的对应关系及所确定的子区间，从预设的备选值中确定选取结果。可选的，所述根据所获得的率失真代价的最小值RDCostmin对应的待选择帧内预测模式和目标编码块的划分模式，获得目标编码块的帧内编码模式，包括：判断所获得的率失真代价的最小值RDCostmin是否小于第二阈值Th2；若小于Th2，获得目标编码块的帧内编码模式，其中，所述帧内编码模式中目标编码块的预测模式为RDCostmin对应的帧内预测模式，块划分模式为目标编码块的划分模式；否则，将目标编码块划分为第二预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧内编码模式决策方法，其特征在于，所述方法包括：设置待处理编码块为目标编码块；计算目标编码块的梯度信息Gcu；判断目标编码块的梯度信息Gcu是否小于第一阈值Th1；若小于Th1，获得目标编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式；若不小于Th1，在目标编码块满足预设条件的情况下，将目标编码块划分为第一预设数量个子编码块，并分别将划分得到的子编码块设置为目标编码块，返回执行所述计算目标编码块的梯度信息Gcu的步骤，以获得各个子编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式。

【技术特征摘要】
1.一种帧内编码模式决策方法，其特征在于，所述方法包括：
设置待处理编码块为目标编码块；
计算目标编码块的梯度信息Gcu；
判断目标编码块的梯度信息Gcu是否小于第一阈值Th1；
若小于Th1，获得目标编码块的帧内编码模式，进而获得所述待处理编码块
的帧内编码模式；
若不小于Th1，在目标编码块满足预设条件的情况下，将目标编码块划分为
第一预设数量个子编码块，并分别将划分得到的子编码块设置为目标编码块，
返回执行所述计算目标编码块的梯度信息Gcu的步骤，以获得各个子编码块的帧
内编码模式，进而获得所述待处理编码块的帧内编码模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算目标编码块的梯度
信息，包括：
确定构成目标编码块的各个最小编码单元，其中，所述最小编码单元的宽
度和高度为预先设定的，编码块的宽度为最小编码单元宽度的正整数倍，编码
块的高度为最小编码单元高度的正整数倍；
根据所确定的各个最小编码单元的梯度信息，计算目标编码块的梯度信息，
其中，所确定的各个最小编码单元的梯度信息是在开始编码目标编码块之前计
算得到的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得目标编码块的帧内
编码模式，包括：
根据目标编码块的图像信息和与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像
信息，从预设的Numd个帧内预测模式中确定Nums个帧内预测模式，作为目标编
码块的待选择帧内预测模式；
分别在所确定的Nums个待选择帧内预测模式下，计算目标编码块对应的率
失真代价；
根据所获得的率失真代价的最小值RDCostmin对应的待选择帧内预测模式和

\t目标编码块的划分模式，获得目标编码块的帧内编码模式。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据目标编码块的图像
信息和与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像信息，从预设的Numd个帧内
预测模式中确定Nums个帧内预测模式，作为目标编码块的待选择帧内预测模式，
包括：
根据与目标编码块相邻的已编码的编码块的帧内预测模式，预测目标编码
块的预估帧内预测模式；
根据与目标编码块相邻的已编码的编码块的图像信息，分别在预设的Numd个帧内预测模式下，获得目标编码块对应的预测数据；
按照在各个帧内预测模式下，所获得的目标编码块对应的预测数据与目标
编码块的相似度由高到低的顺序，从预设的Numd个帧内预测模式中确定Num's个
帧内预测模式；
将所述预估帧内预测模式和所确定的Num's个帧内预测模式的合集，确定为目
标编码块的待选择帧内预测模式，Nums＝所述合集中包含的帧内预测模式的数
量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Num's为：
预设的固定值；或
根据Gcu的大小，从若干预设的备选值中选取的值；
其中，所述根据Gcu的大小，从若干预设的备选值中选取值，具体为：
根据预先对数值区间的划分结果，确定Gcu所处的子区间，
根据预设的子区间与备选值的对应关系及所确定的子区间，从预设的备选
值中确定选取结果。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所获得的
率失真代价的最小值RDCostmin对应的待选择帧内预测模式和目标编码块的划分
模式，获得目标编码块的帧内编码模式，包括：
判断所获得的率失真代价的最小值RDCostmin是否小于第二阈值Th2；
若小于Th2，获得目标编码块的帧内编码模式，其中，所述帧内编码模式中
目标编码块的预测模式为RDCostmin对应的帧内预测模式，块划分模式为目标编
码块的划分模式；
否则，将目标编码块划分为第二预设数量个变换块，分别计算各个变换块
对应的率失真代价，并根据计算结果获得目标编码块的帧内编码模式。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据计算结果获得目标
编码块的帧内编码模式，包括：
获得各个变换块的率失真代价之和RDCostadd；
在RDCostmin＜RDCostadd且RDCost＜c*Th2的情况下，获得目标编码块的帧
内编码模式，其中，所述帧内编码模式中目标编码块的预测模式为RDCostmin对
应的帧内预测模式，划分模式为目标编码块未划分变换块情况下对应的划分模
式，RDCost为RDCostmin和RDCostadd中的最小值，c＞1；
在RDCostmin≥RDCostadd且RDCost＜Th2的情况下，获得目标编码块的帧内
编码模式，其中，所述帧内编码模式中目标编码块的预测模式为RDCostmin对应
的帧内预测模式，划分模式为目标编码块划分变换块后对应的划分模式；
其他情况下，在满足关系式：w>wu且h>hu的情况下，将目标编码块划分
为第三预设数量个子编码块，分别获得各个子编码块的帧内预测模式和各个子
编码块的划分模式，并根据所获得的信息获得目标编码块的帧内编码模式。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述第一阈值和第二阈值为根据目标编码块的宽度、高度和量化参数确定
的数值，其中，所述第一阈值和第二阈值不相等。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在目标编码块满足预设
条件的情况下，将目标编码块划分为第一预设数量个子编码块，包括：
在目标编码块满足关系式：w>wu且h>hu的情况下，将目标编码块划分为
第一预设数量个子编码块，其中，w、h表示目标编码块的宽度和高度，wu、hu表示最小编码单元的宽度和高度，所述最小编码单元的宽度和高度为预先设定
的，编码块的宽度为最小编码单元宽度的正整数倍，编码块的高度为最小编码
单元高度的正整数倍。
10.一种帧内编码模式决策装置，其特征在于，所述装置包括：目标编码
块设置模块、梯度信息计算模块、梯度信息判断模块、帧内编码模式获得模块
和编码块划分模块；
其中，所述目标编码块设置模块，用于设置待处理编码块为目标编码块；
所述梯度信息计算模块，用于计算目标编码块的梯度信息Gcu；
所述梯度信息判断模块，用于判断目标编码块的梯度信息Gcu是否小于第一
阈值Th1，若小于Th1，触发所述帧内编码模式获得模块获得帧内编码模式，若不
小于Th1，触发所述编码块划分模块划分编码块；

【专利技术属性】
技术研发人员：贺坚强，
申请(专利权)人：北京奇艺世纪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11