[發明專利]一種P幀編碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201010122608.3
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102196272A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 姜東;魏旭;梁利平
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H04N7/50
• 分類號: 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，尤其涉及視頻編碼序列中P幀的編碼方法及裝置。

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。

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，在現有H.264編碼技術中，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。并且，尤其在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P幀編碼方法及裝置。

根據本發明的一個方面，本發明實施例提出了一種P幀編碼方法，所述P幀編碼方法包括以下步驟：a)將待編碼P幀進行下采樣，以得到原始分辨率降低為預定倍數的下采樣幀；b)將所述下采樣幀在幀內預測編碼Intra和幀間預測編碼Inter編碼模式之間進行模式選擇；c)對于所述下采樣幀中被選擇為Intra的宏塊，進行幀內預測編碼，并在重建時整體上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；d)對于所述下采樣幀中被選擇為Inter的宏塊，利用原始分辨率大小的參考幀對所述Inter的宏塊進行幀間預測編碼，非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；以及e)利用所述重建Intra宏塊與所述重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟c包括：c1)對所述宏塊進行幀內預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內預測補償，以得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra宏塊；以及c2)對所述重建Intra宏塊進行整體上采樣，以得到所述具有原始分辨率大小的重建Intra宏塊。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟d包括：d1)利用所述參考幀對所述宏塊進行運動估計和運動補償，以得到對應的運動矢量和殘差，以及確定所述宏塊在所述參考幀中的位置；d2)根據所述位置將所述運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充一個所述運動矢量為對應所述倍數的多個運動矢量；d3)對所述殘差進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差；以及d4)將所述上采樣殘差與所述多個運動矢量對應提取的參考塊相加，得到所述重建Inter宏塊。

根據本發明進一步的實施例，所述步驟a包括：將所述待編碼P幀進行行、列各1/2的下采樣，以得到為原始分辨率1/4倍數大小的所述下采樣幀。

根據本發明進一步的實施例，該方法還包括：將所述幀內預測得到的殘差進行變換及量化之后進行熵編碼；以及輸出對應的壓縮碼流。或者，將所述運動矢量以及進行變換及量化之后的殘差進行熵編碼；以及輸出對應的壓縮碼流。

根據本發明進一步的實施例，所述重建P幀不作為下一待編碼幀的參考幀。