视频帧间编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了视频帧间编码方法及装置，涉及视频信号处理技术领域，其中，该视频帧间编码方法包括：首先，获取待编码的视频序列的各个参数，并且，将视频序列记为V(w,h,k,n,d)，之后，获取视频序列中第k帧中的第n个编码树单元在编码深度d下的预测深度

【技术实现步骤摘要】
视频帧间编码方法及装置
本专利技术涉及视频信号处理
，尤其涉及视频帧间编码方法及装置。
技术介绍
目前，随着视频分辨率的持续增加，高清视频和超高清视频为观看者提供了更真实更丰富的视觉体验。然而，视频分辨率的增加会导致视频数据量的巨大增长，对于有限的带宽而言，传输的负担极大。因此，为了获得更高的视频压缩效率，高效视频编码(HEVC，HighEfficiencyVideoCoding)标准于2013年被正式批准为国际编码标准。HEVC是由ISO/IEC运动图像专家组(MPEG)和ITU-T视频专家组组成的联合视频编码组(JCT-VC)制定的。相比于H.264/AVC视频压缩标准，HEVC视频压缩标准可以进一步减少约50％的码率，这得益于HEVC采用更先进的编码技术，例如，四叉树编码树单元(CodingTreeUnit,所述编码树单元)，每一个编码树单元可以进一步划分为4个子编码树单元，即编码树单元(codingunit)，直到最小编码树单元大小为8x8，其对应的深度为0至3。当对编码树单元进行帧间(Inter)预测时，预测模式可以为SKIP/Merge，Inter2Nx2N，Inter2NxN，InterNx2N，InterNxN，Inter2NxnU，InternLx2N，InternRx2N。同时，HEVC采用变换单元(TransformUnit，TU)对预测残差进行量化和变换编码。为了获得最优的编码效率，与H.264/AVC编码相似，HEVC采用拉格朗日率失真策略(RateDistortionOptimization，RDO)技术的最优模式选择算法，即通过遍历所有可能的模式，最后选择率失真最小的模式最为最优编码模式，公式为：Jm＝SSE+λ·Bmode。式中，λ为拉格朗日常数，SSE为原始像素块与重建像素块之间的失真，Bmode为编码所需比特数。但是，上述遍历过程会浪费大量时间，即在短时间内无法保证视频的压缩质量。综上，目前关于编码过程会浪费大量时间的问题，尚无有效的解决办法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供了视频帧间编码方法及装置，通过设置常用编码树单元和不常用编码树单元以及对其采取不同编码过程，从而有效节省了编码过程中的时间消耗。第一方面，本专利技术实施例提供了视频帧间编码方法，包括：获取待编码的视频序列的各个参数，且，将视频序列记为V(w,h,k,n,d)，其中，w表示视频序列的水平分辨率，h表示视频序列的垂直分辨率，w×h表示视频序列的分辨率，k表示视频序列中包含的深视频帧的帧数，n表示视频序列中每帧中的第n个编码树单元，d表示编码树单元的编码深度；获取视频序列中第k帧中的第n个编码树单元在编码深度d下的预测深度根据预测深度将第n个编码树单元划分为常用编码树单元和不常用编码树单元；对不常用编码树单元进行SKIP模式编码；对常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，获取待编码的视频序列的各个参数，且，将视频序列记为V(w,h,k,n,d)之前，包括：将视频序列以帧为单位进行划分，得到多帧视频序列；将每帧视频序列划分为多个编码树单元。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，获取视频序列中第k帧中的第n个编码树单元在编码深度d下的预测深度根据预测深度将第n个编码树单元划分为常用编码树单元和不常用编码树单元，包括：根据公式计算编码深度d下的预测深度其中，表示视频序列中已编码帧V(w,h,k0,n,d)在编码深度d下的预测深度，表示视频序列中已编码帧V(w,h,k1,n,d)在编码深度d下的预测深度，权重参数α为：tcur表示当前编码帧V(w,h,kc,n,d)的编码时刻，tpre0表示已编码帧V(w,h,k0,n,d)的编码时刻，tpre1表示已编码帧V(w,h,k1,n,d)的编码时刻；假定已编码帧V(w,h,k0,n,d)与当前编码帧V(w,h,kc,n,d)具有相同的量化参数值，已编码帧V(w,h,k1,n,d)的量化参数值比当前编码帧V(w,h,kc,n,d)的量化参数值小1；根据公式T＝d+1计算阈值T；比较预测深度是否大于阈值T；若大于T，将编码树单元划分为不常用编码树单元，否则，将编码树单元划分为常用编码树单元。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，对常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式，包括：获取常用编码树单元的父编码树单元；若父编码树单元的最优编码模式为SKIP，则分别计算常用编码树单元的SKIP模式的率失真代价值和Merge模式的率失真代价值；计算SKIP模式的提前终止条件为：P_SKIP＝SKIPmode&&J2-J1>0，其中，P_SKIP表示常用编码树单元的编码模式，J1，J2分别表示SKIP模式的率失真代价值和Merge模式的率失真代价值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，对常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式，包括：分别计算常用编码树单元的SKIP模式的率失真代价值J1，Merge模式的率失真代价值J2和Inter2Nx2N模式的率失真代价值J3；计算SKIP模式提前终止条件为：第二方面，本专利技术实施例提供了视频帧间编码装置，包括：参数获取模块，用于获取待编码的视频序列的各个参数，且，将视频序列记为V(w,h,k,n,d)，其中，w表示视频序列的水平分辨率，h表示视频序列的垂直分辨率，w×h表示视频序列的分辨率，k表示视频序列中包含的深视频帧的帧数，n表示视频序列中每帧中的第n个编码树单元，d表示编码树单元的编码深度；划分模块，用于获取视频序列中第k帧中的第n个编码树单元在编码深度d下的预测深度根据预测深度将第n个编码树单元划分为常用编码树单元和不常用编码树单元；不常用编码模块，用于对不常用编码树单元进行SKIP模式编码；常用编码模块，用于对常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，常用编码模块包括：父编码获取单元，用于获取常用编码树单元的父编码树单元；第一率失真代价值计算单元，用于若父编码树单元的最优编码模式为SKIP，则分别计算常用编码树单元的SKIP模式的率失真代价值和Merge模式的率失真代价值；第一提前终止单元，用于计算SKIP模式的提前终止条件为：P_SKIP＝SKIPmode&&J2-J1>0，其中，P_SKIP表示常用编码树单元的编码模式，J1，J2分别表示SKIP模式的率失真代价值和Merge模式的率失真代价值。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，常用编码模块包括：第二率失真代价值单元，用于分别计算常用编码树单元的SKIP模式的率失真代价值J1，Merge模式的率失真代价值J2和Inter2Nx2N模式的率失真代价值J3；第二提前本文档来自技高网...

【技术保护点】
视频帧间编码方法，其特征在于，包括：获取待编码的视频序列的各个参数，且，将所述视频序列记为V(w,h,k,n,d)，其中，w表示所述视频序列的水平分辨率，h表示所述视频序列的垂直分辨率，w×h表示所述视频序列的分辨率，k表示所述视频序列中包含的深视频帧的帧数，n表示所述视频序列中每帧中的第n个编码树单元，d表示所述编码树单元的编码深度；获取所述视频序列中第k帧中的第n个所述编码树单元在所述编码深度d下的预测深度

【技术特征摘要】
1.视频帧间编码方法，其特征在于，包括：获取待编码的视频序列的各个参数，且，将所述视频序列记为V(w,h,k,n,d)，其中，w表示所述视频序列的水平分辨率，h表示所述视频序列的垂直分辨率，w×h表示所述视频序列的分辨率，k表示所述视频序列中包含的深视频帧的帧数，n表示所述视频序列中每帧中的第n个编码树单元，d表示所述编码树单元的编码深度；获取所述视频序列中第k帧中的第n个所述编码树单元在所述编码深度d下的预测深度根据所述预测深度将第n个所述编码树单元划分为常用编码树单元和不常用编码树单元；对所述不常用编码树单元进行SKIP模式编码；对所述常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式。2.根据权利要求1所述的视频帧间编码方法，其特征在于，所述获取待编码的视频序列的各个参数，且，将所述视频序列记为V(w,h,k,n,d)之前，包括：将所述视频序列以帧为单位进行划分，得到多帧所述视频序列；将每帧所述视频序列划分为多个编码树单元。3.根据权利要求2所述的视频帧间编码方法，其特征在于，所述获取所述视频序列中第k帧中的第n个所述编码树单元在所述编码深度d下的预测深度根据所述预测深度将第n个所述编码树单元划分为常用编码树单元和不常用编码树单元，包括：根据公式计算所述编码深度d下的预测深度其中，表示所述视频序列中已编码帧V(w,h,k0,n,d)在所述编码深度d下的预测深度，表示所述视频序列中已编码帧V(w,h,k1,n,d)在所述编码深度d下的预测深度，权重参数α为：tcur表示当前编码帧V(w,h,kc,n,d)的编码时刻，tpre0表示已编码帧V(w,h,k0,n,d)的编码时刻，tpre1表示已编码帧V(w,h,k1,n,d)的编码时刻；假定已编码帧V(w,h,k0,n,d)与当前编码帧V(w,h,kc,n,d)具有相同的量化参数值，已编码帧V(w,h,k1,n,d)的量化参数值比当前编码帧V(w,h,kc,n,d)的量化参数值小1；根据公式T＝d+1计算阈值T；比较所述预测深度是否大于所述阈值T；若大于T，将所述编码树单元划分为不常用编码树单元，否则，将所述编码树单元划分为常用编码树单元。4.根据权利要求1所述的视频帧间编码方法，其特征在于，所述对所述常用编码树单元采用单极点终止模型进行提前判断SKIP模式编码是否为最优编码模式，包括：获取所述常用编码树单元的父编码树单元；若所述父编码树单元的最优编码模式为SKIP，则分别计算所述常用编码树单元的SKIP模式的率失真代价值和Merge模式的率失真代价值；计算SKIP模式的提前终止条件为：P_SKIP＝SKIPm...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨高波，宋璟毓，李跃，陈军，李旭勇，
申请(专利权)人：湖南兴天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43