基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法技术

本发明专利技术属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法，旨在为了解决现有方法中深度图CU划分过程复杂，划分计算时间长的问题。本发明专利技术方法针对待处理的视频图像中每一视频帧包括深度图和纹理图时，当前视频帧中纹理图已经进行了CU的划分，则根据纹理图的CU划分信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息；并在可重构阵列处理器进行纹理图的CU划分和深度图的CU划分处理。本发明专利技术充分利用了纹理图与深度图之间的相关性，从而降低了深度图CU划分过程复杂度，缩短了深度图CU的划分时间，提高了三维视频图像中深度图编码效率。

A fast method of Cu division of depth map based on reconfigurable array processor

【技术实现步骤摘要】
基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法
本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法。
技术介绍
随着多媒体技术的发展，人们对视频的要求越来越高，不仅要求高清晰度，而且也在向3D立体视频方向发展。三维高效视频编码(3D-HEVC)是高效视频编码用于3D视频编码的扩展，对深度映射图像的帧内编码既使用了HEVC中的帧内预测模式，又加入了深度模型模式，但这极大地增加了计算的复杂度和编码时间。近年来，许多学者也在这方面做了研究，MárioSaldanha等人，提出了一种用于3D-HEVC中深度图编码的块级快速编码方案，利用了相关纹理编码单元(CU)的信息加速编码深度图编码单元，主要针对SKIP模式编码时，当跳过模式对纹理编码单元进行编码时，当前深度映射编码单元被跳过的概率很高，该方案使编码时间缩短了26.9％，编码效率损失小于0.3％。Panz等人提出了一种根据深度视频与其对应的纹理视频、运动预测和编码块模式之间的模式相关性的快速的模式决策算法，来减少多视点深度视频编码的计算复杂性，该算法针对奇偶视图使编码时间分别缩短67.18％和69.90％。zhangQ等人提出了一种基于纹理视频和深度图相关的三维高效编码算法，利用纹理视频的编码信息和深度图属性来预测当前的CU预测模式，平均可节省75％的计算复杂度。现有的方法没有充分利用纹理图与深度图之间的相关性及深度图具有大部分平坦区域的特性，导致深度图CU划分过程复杂，划分计算时间长。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术中的深度图编码单元划分过程复杂，划分计算时间长的问题，本专利技术提出了一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法，包括：针对待处理的视频图像中每一视频帧包括深度图和纹理图时，当前视频帧中纹理图已经进行了CU的划分，则根据所述纹理图的CU划分信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息；其中，所述纹理图的CU划分和所述深度图的CU划分均是在可重构阵列处理器进行处理的。作为本专利技术方法的一种改进，根据所述纹理图的CU划分的信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息，包括：若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为64×64，深度为0，则深度图相应块的CU划分信息为CU尺寸为64×64，深度为0；和/或，若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为32×32，深度为1，则深度图划分到深度为1的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前帧中深度图相应块的CU划分信息；和/或，若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为16×16，深度为2，则深度图划分到深度为2的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息；当CU划分信息为子CU划分信息时，将子CU的划分信息作为当前帧中深度图当前块的CU划分信息；否则将父CU作为深度图当前块CU，重复上述步骤直至CU尺寸64×64，将CU尺寸为64×64，深度为0作为当前帧中深度图相应块的CU划分信息；和/或，所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为8×8，深度为3，则深度图划分到深度为3的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息；当CU划分信息为子CU划分信息时，将子CU的划分信息作为当前帧中深度图当前块的CU划分信息；否则将父CU作为深度图当前块CU，重复上述步骤直至CU尺寸64×64，将CU尺寸为64×64，深度为0作为当前帧中深度图相应块的CU划分信息。作为本专利技术方法的一种改进，所述深度图当前块CU所属父CU的参数信息，包括：该父CU的率失真代价RD-Cost；每一个子CU的参数信息，包括：子CU的率失真代价RD-Cost；其中，RD-Cost＝SAD+λRR表示对当前尺寸的CU进行编码得到的码率，SAD表示绝对误差和，即对应像素点的差的绝对值之和，λ为拉格朗日因子。作为本专利技术方法的一种改进，“根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息”，其方法包括：比较深度图当前块CU所属父CU的参数信息和该父CU对应的所有子CU的参数信息；若父CU的率失真代价大于等于该父CU对应的所有子CU的率失真代价之和，则当前块CU划分信息包括：子CU对应的CU尺寸和深度；若父CU的率失真代价小于该父CU对应的所有子CU的率失真代价之和，则当前块CU划分信息包括：父CU对应的CU尺寸和深度。作为本专利技术方法的一种改进，可重构阵列处理器包括：n×n个处理元簇，每一个处理元簇中包括：m×m个处理元PE；DIM存储器和DOM存储器；用于处理深度图CU的处理元簇内的第一个处理元PE00连接DIM存储器，用于从DIM存储器中获取待处理的深度图像素信息；以及获取深度图CU对应的纹理图的CU划分信息；用于处理深度图CU的处理元簇内的最后一个处理元PEmm连接DOM存储器，用于从DOM存储器中获取待处理的深度图所属视频帧的前一帧的深度图像素值；所属第一个处理元PE00和最后一个处理元PEmm均与该处理元簇内所有的处理元连接，用于向其他处理元通过握手信号获取深度图的CU划分信息所需要的数据。作为本专利技术方法的一种改进，若所述用于处理深度图CU的处理元簇为PEG01，且PEG01处理元簇包括：4×4个处理元PE；则，PE00用于向除PE33和PE32之外的其他PE下发待处理的深度图像素信息和所述纹理图的CU划分信息；PE33用于向除PE00和PE32之外的其他PE下发待处理的深度图所属视频帧的前一帧的深度图像素信息；PE00给除PE32和PE33之外的其他处理元PE同时下发握手信号，只有不小于纹理图当前块CU尺寸的PE可以握手成功，成功握手的PE根据接收的像素信息和CU划分信息，同步计算对应的率失真代价值；深度图CU的快速划分方法并行化映射在PEG01簇内实现，纹理图CU的划分在所述PEG01的相邻簇PEG00中完成。作为本专利技术方法的一种改进，所述PEG01处理元簇内每个处理元PE均包括：16个寄存器、其中12个寄存器为本地寄存器，4个寄存器为共享寄存器；所述本地寄存器用于PE内部读、写数据的存取，所述共享寄存器用于与相邻的PE通过邻接互连进行数据交换。作为本专利技术方法的一种改进，PE00用于向除PE32和PE33之外其他PE下发待处理的深度图像素信息和所述纹理图的CU划分信息，包括：PE00给各处理元PE同时下发握手信号，只有不小于纹理图当前块CU尺寸的PE可以握手成功，成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法，其特征在于，包括：/n针对待处理的视频图像中每一视频帧包括深度图和纹理图时，当前视频帧中纹理图已经进行了CU的划分，则根据所述纹理图的CU划分信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息；/n其中，所述纹理图的CU划分和所述深度图的CU划分均是在可重构阵列处理器进行处理的。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于可重构阵列处理器的深度图CU快速划分方法，其特征在于，包括：
针对待处理的视频图像中每一视频帧包括深度图和纹理图时，当前视频帧中纹理图已经进行了CU的划分，则根据所述纹理图的CU划分信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息；
其中，所述纹理图的CU划分和所述深度图的CU划分均是在可重构阵列处理器进行处理的。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述纹理图的CU划分的信息和纹理图与深度图划分逻辑关系，获取当前帧中深度图的CU划分信息，包括：
若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为64×64，深度为0，则深度图相应块的CU划分信息为CU尺寸为64×64，深度为0；
和/或，若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为32×32，深度为1，则深度图划分到深度为1的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前帧中深度图相应块的CU划分信息；
和/或，若所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为16×16，深度为2，则深度图划分到深度为2的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息；当CU划分信息为子CU划分信息时，将子CU的划分信息作为当前帧中深度图当前块的CU划分信息；否则将父CU作为深度图当前块CU，重复上述步骤直至CU尺寸64×64，将CU尺寸为64×64，深度为0作为当前帧中深度图相应块的CU划分信息；
和/或，所述纹理图当前块的CU划分信息为CU尺寸为8×8，深度为3，则深度图划分到深度为3的CU层；根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息；当CU划分信息为子CU划分信息时，将子CU的划分信息作为当前帧中深度图当前块的CU划分信息；否则将父CU作为深度图当前块CU，重复上述步骤直至CU尺寸64×64，将CU尺寸为64×64，深度为0作为当前帧中深度图相应块的CU划分信息。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述深度图当前块CU所属父CU的参数信息，包括：该父CU的率失真代价RD-Cost；
每一个子CU的参数信息，包括：子CU的率失真代价RD-Cost；
其中，RD-Cost＝SAD+λR
R表示对当前尺寸的CU进行编码得到的码率，SAD表示绝对误差和，即对应像素点的差的绝对值之和，λ为拉格朗日因子。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，“根据深度图当前块CU所属父CU的参数信息，和该父CU对应的所有子CU的参数信息，获取当前块CU划分信息”，其方法包括：
比较深度图当前块CU所属父CU的参数信息和该父CU对应的所有子CU的参数信息；
若父CU的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱筠，王萍，蒋林，谢晓燕，胡传瞻，杨坤，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61