一种编码模式的选择方法、装置制造方法及图纸

本申请公开了一种编码模式的选择方法，包括：确定待编码图像帧中编码单元的色度分量的色度代价、和亮度分量的亮度代价，检测编码单元的运动特性，根据运动特性，确定色度代价的色度系数和亮度代价的亮度系数，根据所确定的色度系数调整所述色度代价，根据所确定的亮度系数调整所述亮度代价；基于调整后的色度代价以及调整后的亮度代价，确定所述编码单元的图像代价；其中，色度系数和亮度系数用于使得：调整后的色度代价在图像代价中的第一代价贡献被增加；根据所述图像代价进行编码模式的选择。本申请通过增大图像代价中色度代价，以更小的亮度损失最大化提升色度。小的亮度损失最大化提升色度。小的亮度损失最大化提升色度。

A method and device for selecting coding mode

【技术实现步骤摘要】
一种编码模式的选择方法、装置


[0001]本专利技术涉及视频编码领域，特别地，涉及一种编码模式的选择方法。

技术介绍

[0002]在图像/视频的编码技术中，待编码图像帧中的每个编码单元的编码模式选择通常基于图像代价来匹配。
[0003]以视频编码为例。当前视频编码标准中，诸如H.264/H265/H.266等框架中包含亮度编码和色度编码。目前实际中，一方面标准中色度编码受到亮度编码的直接影响，如帧间预测所使用的运动矢量（mv，motion vector）直接来源于亮度的运动矢量。另一方面，用于每个编码单元(预测单元)的编码模式选择的图像代价RDOcost计算为：RDOcost=RDOLumaCost+RDOChromaUCost+ RDOChromaVCost其中，RDOLumaCost为亮度代价，用于表征编码单元编码前后的亮度差异，RDOChromaUCost为色度分量U代价，用于表征编码单元编码前后的色度分量U的差异，RDOChromaVCost为色度分量V代价，用于表征编码单元编码前后的色度分量V的差异，RDOcost为图像代价，用于表征编码单元编码前后的亮度差异和色度差异。
[0004]尽管图像代价为亮度代价、色度代价之和，但色度代价对图像代价的影响有限。
[0005]例如，对于色度下采样的格式4:2:0，在每个编码单元(预测单元)，每个色度分量的像素数量只有亮度的1/4，因而每个色度代价大致只有亮度的1/4，因此在图像代价中，两个色度分量的代价RDOChromaUCost与RDOChromaVCost之和大致只有亮度代价的1/2，故而，从编码单元(预测单元)的图像代价的构成中，色度的代价很难影响亮度的编码模式选择。
[0006]又例如，在帧间运动估计中，由于色度运动矢量直接继承亮度运动矢量，因此整像素搜索时一般只考虑亮度的运动估计，而在图像代价中，色度代价又难以影响亮度的编码模式选择，这导致色度的编码质量取决于亮度编码模式的选择结果。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种编码模式的选择方法，以提升图像编码中色度分量的编码质量。
[0008]本专利技术提供的一种编码模式的选择方法，该方法包括：确定待编码图像帧中编码单元的色度分量的色度代价、和亮度分量的亮度代价，检测所述编码单元的运动特性，根据所述运动特性，确定色度代价的色度系数和亮度代价的亮度系数，根据所确定的色度系数调整所述色度代价，根据所确定的亮度系数调整所述亮度代价；基于调整后的色度代价以及调整后的亮度真代价，确定所述编码单元的图像代价；
其中，所述色度系数和亮度系数用于使得：调整后的色度代价在图像代价中的第一代价贡献被增加；根据所述图像代价进行编码模式的选择。
[0009]较佳地，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献被增加时，所述亮度系数用于使得亮度代价在图像代价中的第二代价贡献被减少或保持不变；或者，所述亮度系数用于使得所述第二代价贡献被减少时，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献保持不变；或者，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献被增加，所述亮度系数用于使得所述第二代价贡献被增加，并且，所述色度系数使得所述第一代价贡献被增加的程度大于所述亮度系数使得第二代价贡献被增加的程度。
[0010]较佳地，所述检测所述编码单元的运动特性，包括：基于所述待编码图像帧其序列的时域相关性，对所述编码单元进行帧间运动估计，根据帧间运动估计所检测到的运动向量，确定用于表征运动大小的运动特性，其中，运动大小随运动向量的增加而增加，所述根据所述运动特性，确定色度代价的色度系数和亮度代价的亮度系数，包括：随着所述运动大小的增加，减小所述色度系数和亮度系数。
[0011]较佳地，所述根据帧间运动估计所检测到的运动向量，确定用于表征运动大小的运动特性，包括：如果运动向量大于设定的第一向量阈值，则所述运动特性为第一运动属性，如果运动向量不大于第一向量阈值、且不小于第二向量阈值，则所述运动特性为第二运动属性，
……
以此类推，如果运动向量大于第i向量阈值，则所述运动特性为第i运动属性，如果运动向量不大于第i向量阈值、且不小于第i+1阈值，则所述运动特性为第i+1运动属性，如果运动向量小于第i+1向量阈值，则所述运动特性为第i+2运动属性，其中，i为自然数，第一向量阈值、第二向量阈值、
……
第i向量阈值、第i+1向量阈值递减，第一运动属性的运动大小、第二运动属性的运动大小、
……
第i运动属性的运动大小、第i+1运动属性的运动大小、第i+2运动属性的运动大小递减；所述根据运动特性，确定色度代价的系数和亮度代价的系数，包括：根据运动属性，确定与该运动属性匹配的色度系数和亮度系数。
[0012]较佳地，所述根据运动属性，确定与该运动属性匹配的色度系数和亮度系数，包
括：如果运动特性为第一运动属性，则确定色度系数为第一色度系数，确定亮度系数为第一亮度系数，如果运动特性为第二运动属性，则确定色度系数为第二色度系数，确定亮度系数为第二亮度系数，
……
以此类推，如果运动特性为第i运动属性，则确定色度系数为第i色度系数，确定亮度系数为第i亮度系数，其中，第一色度系数、第二色度系数、
……
第i色度系数递增，第一亮度系数、第二亮度系数、
……
第i亮度系数递增。
[0013]较佳地，该方法进一步包括：确定所述待编码图像帧被采集的采集状态，其中，采集状态包括静态采集状态和动态采集状态；根据所述采集状态，确定所述第一色度系数、第二色度系数、
……
第i色度系数递增的步长，以及确定所述第一亮度系数、第二亮度系数、
……
第i亮度系数递增的步长；所述根据帧间运动估计检测所检测到的运动向量，确定用于表征运动大小的运动特性，进一步包括：根据所述采集状态，确定所述向量阈值以及所述向量阈值的数量。
[0014]较佳地，所述色度代价为色度率失真代价，所述亮度代价为亮度率失真代价，所述确定待编码图像帧中编码单元的色度分量的色度代价、和亮度分量的亮度代价，包括：将拉格朗日因子与色度分量的编码比特数的乘积结果，与色度分量的失真值进行累加，得到色度分量的色度率失真代价，将拉格朗日因子与亮度分量的编码比特数的乘积结果，与亮度分量的失真值进行累加，得到亮度分量的色度率失真代价；所述基于调整后的色度率失真代价以及调整后的亮度率失真代价，确定所述编码单元的图像率失真代价，包括：将所述色度系数与所述色度率失真代价的乘积结果，确定为调整后的色度率失真代价，将所述亮度系数与所述亮度率失真代价的乘积结果，确定为调整后的亮度率失真代价，将调整后的色度率失真代价与调整后的亮度率失真代价的累加结果，确定为所述图像率失真代价。
[0015]较佳地，所述色度分量包括Ｕ色度分量，以及Ｖ色度分量，所述色度率失真代价包括Ｕ色度分量的色度率失真代价、以及Ｖ色度分量的色度率失真代价；所述色度系数包括Ｕ色度分量的色度系数、以及V色度分量的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种编码模式的选择方法，其特征在于，该方法包括：确定待编码图像帧中编码单元的色度分量的色度代价、和亮度分量的亮度代价，其中，色度代价用于表征编码单元编码前与编码后的色度差异，亮度代价用于表征编码单元编码前与编码后的亮度差异，检测所述编码单元的运动特性，根据所述运动特性，确定色度代价的色度系数和亮度代价的亮度系数，根据所确定的色度系数调整所述色度代价，根据所确定的亮度系数调整所述亮度代价；基于调整后的色度代价以及调整后的亮度代价，确定所述编码单元的图像代价；所述图像代价用于表征编码单元编码前与编码后的色度差异以及亮度差异；其中，所述色度系数和亮度系数用于使得：调整后的色度代价在图像代价中的第一代价贡献被增加；根据所述图像代价进行编码模式的选择。2.如权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献被增加时，所述亮度系数用于使得亮度代价在图像代价中的第二代价贡献被减少或保持不变；或者，所述亮度系数用于使得所述第二代价贡献被减少时，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献保持不变；或者，所述色度系数用于使得所述第一代价贡献被增加，所述亮度系数用于使得所述第二代价贡献被增加，并且，所述色度系数使得所述第一代价贡献被增加的程度大于所述亮度系数使得第二代价贡献被增加的程度。3.如权利要求1所述的选择方法，其特征在于，所述检测所述编码单元的运动特性，包括：基于所述待编码图像帧其序列的时域相关性，对所述编码单元进行帧间运动估计，根据帧间运动估计所检测到的运动向量，确定用于表征运动大小的运动特性，其中，运动大小随运动向量的增加而增加，所述根据所述运动特性，确定色度代价的色度系数和亮度代价的亮度系数，包括：随着所述运动大小的增加，减小所述色度系数和亮度系数。4.如权利要求3所述的选择方法，其特征在于，所述根据帧间运动估计所检测到的运动向量，确定用于表征运动大小的运动特性，包括：如果运动向量大于设定的第一向量阈值，则所述运动特性为第一运动属性，如果运动向量不大于第一向量阈值、且不小于第二向量阈值，则所述运动特性为第二运动属性，
……
以此类推，如果运动向量大于第i向量阈值，则所述运动特性为第i运动属性，
如果运动向量不大于第i向量阈值、且不小于第i+1阈值，则所述运动特性为第i+1运动属性，如果运动向量小于第i+1向量阈值，则所述运动特性为第i+2运动属性，其中，i为自然数，第一向量阈值、第二向量阈值、
……
第i向量阈值、第i+1向量阈值递减，第一运动属性的运动大小、第二运动属性的运动大小、
……
第i运动属性的运动大小、第i+1运动属性的运动大小、第i+2运动属性的运动大小递减；所述根据运动特性，确定色度代价的系数和亮度代价的系数，包括：根据运动属性，确定与该运动属性匹配的色度系数和亮度系数。5.如权利要求4所述的选择方法，其特征在于，所述根据运动属性，确定与该运动属性匹配的色度系数和亮度系数，包括：如果运动特性为第一运动属性，则确定色度系数为第一色度系数，确定亮度系数为第一亮度系数，如果运动特性为第二运动属性，则确定色度系数为第二色度系数，确定亮度系数为第二亮度系数，

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祥斌，翟云，杨作兴，宋剑军，刘红，
申请(专利权)人：深圳比特微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：