[發明專利]一種幀類型自適應選擇的視頻編碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201010122604.5
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102196253A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 姜東;梁利平
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于視頻處理技術領域，尤其涉及一種視頻編碼方法及裝置。

背景技術

在過去的幾十年里，視頻領域的兩大國際組織ISO-MPEG與ITU已經相繼推出了一系列視頻壓縮標準如MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4以及H.261、H.263、H.263+、H.264/AVC等，中國也于2002年成立“數字視音頻編解碼技術標準化工作組”即AVS組織，2005年完成并已成為國家標準。這些標準不斷地提高了視頻編碼效率，也推動了多媒體產業的發展。

H.264/AVC與之前的編碼標準相比，具有更好的編碼效率，但與之相對應的是其計算復雜度也是成倍增加，這對視頻編解碼終端尤其是嵌入式處理平臺提出了更高的挑戰。為了降低H.264/AVC的計算復雜度，人們對其中計算復雜度最高的運動估計、運動補償以及在此基礎上的模式選擇過程做了大量的優化和改進，提出了很多優化算法等。

但這些研究主要是針對模塊本身，在此基礎上進一步降低模塊計算復雜度的空間有限，而且這些研究并未充分考慮在編碼端如何減少這些模塊的調用次數，如減少需要進行運動估計、運動補償和模式選擇的宏塊數量等。

現有編碼技術對應的視頻編碼序列如圖1所示，如圖所示，編碼序列由關鍵幀I幀(圖示I₀)以及多個P幀(圖示P₁，P₂，…，P₄，…)。I幀為幀內編碼幀，在一個圖片群(GOP，Group?of?Pictures)中只有一個I幀，該幀壓縮比通常較低。它只利用幀內的空間相關性進行壓縮，解碼時也無須參考其他幀數據就可重構完整圖像。

P幀為前向預測編碼幀，在I幀或P幀的參考幀中找出P幀“某點”的運動矢量和預測殘差，取預測殘差和運動矢量一起傳送。在接收端根據運動矢量從參考幀中找出該塊的預測塊并與差值相加以得到該塊的重建值，從而可得到完整的P幀。

但是，現有H.264編碼標準的I幀編碼方法需要計算9種不同方向上的預測值，算法開銷大，同時去除數據冗余能力弱，壓縮比較低。

此外，在現有H.264編碼技術的P幀編碼中，并未充分考慮在編碼端如何減少這些模塊的調用次數，如減少需要進行運動估計及運動補償等。因此，造成現有P幀編碼方法計算復雜度高、編碼耗時過大等問題。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決現有技術中的上述問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種能夠大幅降低編碼復雜度的視頻編碼方法及裝置。

根據本發明的一個方面，本發明實施例提出了一種幀類型自適應選擇的視頻編碼方法，所述視頻編碼方法包括以下步驟：a)根據編碼控制參數和編碼幀序號，判斷輸入視頻的待編碼幀類型為I幀或P幀；b)對于P幀類型，根據當前幀的運動矢量參數及最終模式比例參數，判斷所述當前幀的后續待編碼幀為傳統P幀編碼類型或下采樣P幀編碼類型；以及c)根據待編碼幀的類型為I幀、傳統P幀或下采樣P幀相應地進行I幀編碼、傳統P幀編碼或者下采樣P幀編碼。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟b包括：將所述當前幀的運動矢量參數MVCp與第一運動矢量參考閾值，以及將所述當前幀的最終模式比例參數ModeCp與預定模式比例參考閾值分別進行比較，以判斷所述當前幀對應視頻內容的紋理復雜程度及運動劇烈程度；以及根據比較結果確定采用所述下采樣P幀的個數。

根據本發明再一步的實施例，所述第一運動矢量參考閾值包括運動矢量高參考閾值MVβ與運動矢量低參考閾值MVα，所述預定模式比例參考閾值包括模式高參考閾值Modeβ與模式低參考閾值Modeα，其中所述步驟b1包括：判斷是否滿足MVCp＞MVβ且ModeCp＞Modeβ；或者判斷是否滿足MVβ＞MVCp＞MVα且Modeβ＞ModeCp＞Modeα。

其中MVα的取值為40％～50％，MVβ的取值為75％～85％，Modeα的取值為45％～55％，及/或Modeβ的取值為75％～85％。