一种视频编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种视频编码方法及装置，所述视频编码装置包括I帧编码模块和P帧编码模块，I帧编码模块用于进行下采样I帧编码，并根据对应的多个下采样子帧进行重建合成得到原始分辨率的重建I帧。P帧编码模块用于进行下采样P帧编码，通过非对称分辨率运动补偿和残差上采样进行重建得到原始分辨率的重建P帧。与现有方法相比，本发明专利技术采用下采样I帧、下采样P帧编码，在编码前直接将原视频图像分辨率降低，并在降低分辨率子帧的基础上进行预测，并重建为原始分辨率的视频图像。因此，对于视频编码最耗时的帧内预测、运动估计、模式选择等模块的操作大幅降低，显著降低了视频编码的计算复杂度，在低位率情况下编码效率还有所提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于视频处理
，尤其涉及一种视频编码方法及装置。
技术介绍
在过去的几十年里，视频领域的两大国际组织ISO-MPEG与ITU已经相继推出了一系列视频压缩标准如 MPEG-I、MPEG-2 和 MPEG-4 以及 H. 26UH. 263,H. 263+,H. 264/AVC 等， 中国也于2002年成立“数字视音频编解码技术标准化工作组”即AVS组织，2005年完成并已成为国家标准。这些标准不断地提高了视频编码效率，也推动了多媒体产业的发展。H. 264/AVC与之前的编码标准相比，具有更好的编码效率，但与之相对应的是其计算复杂度也是成倍增加，这对视频编解码终端尤其是嵌入式处理平台提出了更高的挑战。 为了降低H. 264/AVC的计算复杂度，人们对其中计算复杂度最高的运动估计、运动补偿以及在此基础上的模式选择过程做了大量的优化和改进，提出了很多优化算法等。但这些研究主要是针对模块本身，在此基础上进一步降低模块计算复杂度的空间有限，而且这些研究并未充分考虑在编码端如何减少这些模块的调用次数，如减少需要进行运动估计、运动补偿和模式选择的宏块数量等。现有编码技术对应的视本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种视频编码方法，其特征在于，所述视频编码方法包括以下步骤：按照视频编码序列对输入视频的待编码Ｉ帧、待编码Ｐ帧依次进行相应的编码；其中对待编码Ｉ帧的编码包括：ａ）对所述待编码Ｉ帧进行下采样，以降低输入视频的原始分辨率得到对应的多个子帧；ｂ）根据所述多个子帧进行重建得到原始分辨率的重建Ｉ帧，以作为下一待编码帧的参考帧；对待编码Ｐ帧的编码包括：ｃ）选择预定部分的待编码Ｐ帧进行下采样，以得到输入视频的原始分辨率降低为预定倍数的下采样帧；ｄ）根据所述下采样帧进行重建，以得到所选择待编码Ｐ帧对应的原始分辨率的重建Ｐ帧。

【技术特征摘要】
1.一种视频编码方法，其特征在于，所述视频编码方法包括以下步骤按照视频编码序列对输入视频的待编码I帧、待编码P帧依次进行相应的编码；其中对待编码I帧的编码包括a)对所述待编码I帧进行下采样，以降低输入视频的原始分辨率得到对应的多个子帧；b)根据所述多个子帧进行重建得到原始分辨率的重建I帧，以作为下一待编码帧的参考帧；对待编码P帧的编码包括C)选择预定部分的待编码P帧进行下采样，以得到输入视频的原始分辨率降低为预定倍数的下采样帧；d)根据所述下采样帧进行重建，以得到所选择待编码P帧对应的原始分辨率的重建P帧。2.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤b包括bl)从所述多个子帧中选择一个子帧作为基础子帧进行帧内编码，并获得重建的基础子帧；b2)通过所述重建基础子帧对剩余的子帧进行帧间预测编码，并获得对应的重建非基础子帧；以及b3)将所述重建基础子帧与所述重建非基础子帧合成得到所述原始分辨率的重建I帧。3.如权利要求2所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤1^2包括b21)利用剩余的子帧与所述重建基础子帧进行差值预测，以得到对应的残差；以及 b22)对所述残差进行变换、量化、反量化、反变换以及差值预测补偿，得到所述重建非基础子帧。4.如权利要求3所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤b21包括 计算所述剩余子帧的均值；分别将每个剩余子帧与所述均值进行相减，以得到对应的各子帧第一残差；以及将所述均值与所述重建基础子帧进行相减，以得到对应的第二残差； 所述步骤b22包括将所述第二残差进行变换、量化、反量化、反变换，并与所述重建基础子帧进行相加，以得到第一重建非基础子帧；以及将各个所述第一残差与所述第一重建非基础子帧分别相加，以得到所述重建非基础子帧。5.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤a包括将所述待编码I帧中的每一个像素划分到四个子帧中，形成水平和垂直分辨率减半的左上、右上、左下、右下的4个子帧。6.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤d包括dl)将所述下采样帧在帧内预测编码Intra和帧间预测编码Inter编码模式之间进行模式选择；d2)对于被选择为htra模式的宏块，进行帧内预测编码和上采样，以获得原始分辨率大小的重建Intra宏块；d3)对于被选择为Inter模式的宏块，利用原始分辨率大小的参考帧进行帧间预测编码，非对称分辨率的运动补偿和残差上采样，以获得原始分辨率的重建Inter宏块；以及 d4)利用所述重建Intra宏块与所述重建Inter宏块组成原始分辨率的重建P帧。7.如权利要求6所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤d2包括d21)对所述宏块进行帧内预测、变换、量化、反量化、反变换以及帧内预测补偿，以得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra宏块；以及d22)对所述重建Intra宏块进行整体上采样，以得到所述具有原始分辨率大小的重建 Intra宏块。8.如权利要求6或7所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤d3包括d31)利用所述参考帧对所述宏块进行运动估计和运动补偿，以得到对应的运动矢量和残差，以及确定所述宏块在所述参考帧中的位置；d32)根据所述位置将所述运动矢量进行等值上采样，以等值扩充一个所述运动矢量为对应所述倍数的多个运动矢量；d33)对所述残差进行整体上采样，以得到对应原始分辨率大小的上采样残差；以及 d34)将所述上采样残差与所述多个运动矢量对应提取的参考块相加，得到所述重建 Inter宏块。9.如权利要求6所述的视频编码方法，其特征在于，所述步骤c包括将所述待编码P帧进行行、列各1/2的下采样，以得到为原始分辨率1/4大小的所述下采样帧。10.如权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，自第一个待编码P帧开始，每隔一或两个帧选择所述预定部分的待编码P帧，其中所述重建P帧不作为下一待编码帧的参考帧。11.一种视频编码装置，其特征在于，所述视频编码装置包括I帧编码模块和P帧编码模块，所述I帧编码模块用于对输入视频的待编码I帧进行编码，所述I帧编码模块包括 第一下采样单元，所述第一下采样单元对所述待编码I帧进行下采样，以降低输入视频的原始分辨率得到对应的多个子帧；I帧重建单元，所述重建单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜东，梁利平，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
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