[發明專利]一種視頻編碼方法及系統

有效

• 申請號: 201110390580.6
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN103139560A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳科吉;孫俊;段一舟;郭宗明
• 申請（專利權）人: 北京大學;北大方正集團有限公司;北京北大方正電子有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本發明屬于視頻編碼技術領域，具體涉及一種在增強層模式完全由較低層模式得到的情況下能夠提高編碼質量的視頻編碼方法及系統。

背景技術

隨著視頻編碼技術的發展和人們需求的不斷變化，現在人們不僅要求視頻編碼的壓縮效率有很大的提高，同時要求編碼結果可以滿足多種應用場合。以往想要編碼一個視頻用于多種用途，采用的方法是將一個視頻按照不同的碼率、幀率、分辨率來分別編碼三次，這樣如果要編碼一個視頻就需要做三個視頻的備份，針對不同的應用分別給不同的應用程序。這樣不僅需要很大的存儲空間，而且還需要浪費很多的時間。

采用SVC來進行編碼就可以解決這樣的麻煩，該編碼方法分別從時間、空間和質量三個方面來進行了擴展。只需要對視頻進行一次編碼即可，在應對不同的應用的時候就可以根據三個方面的擴展來對壓縮文件進行提取，使得一次編碼的結果能夠滿足各種情況下的應用。如果要適應帶寬比較低的環境就可以只傳基本層的數據，如果要滿足高清等應用的話就可以將增強層的數據一起用來解碼得到質量高的視頻。

在編碼過程中有一個重要的模式選擇過程。模式選擇過程會先指定一個用于選擇模式的量化參數，進而決定在當前量化參數下最優的模式。量化參數越大，碼率越小，選擇的模式也越簡單。也就是說，對于普通的編碼流程，在量化參數決定后，最優模式便決定了，因此編出的碼流也就確定了。也就是說，在普通編碼流程中，量化參數與模式之間存在一種“綁定”關系。調節模式復雜性需要消除這種“綁定”關系。另一方面，模式選擇過程需要對每一種可能使用的模式進行一次嘗試，之后根據對嘗試結果的分析選出較優的碼流。因此，模式選擇是非常復雜的。對于非常多編碼器的實現，模式選擇模塊是最復雜最耗時的模塊。

在可伸縮編碼中，一些情況下增強層的模式完全由較低層的模式得到。例如在H.264/SVC質量可伸縮編碼時，由于不同質量層之間極強的相關性，在增強層對所有宏塊強制使用base?mode模式是一種合理的并且效果不錯的做法。在這些情況下，模式選擇需要同時考察所有的編碼層，才能選出一個在全局上最優的模式。在實現上，這種做法需要同時考察多個不同的編碼層，同時對這些不同編碼層以某種機制進行權衡。這可能會在本來就很復雜的模式選擇過程中引入一套更加復雜的權衡機制。因此，需要一套簡單、規整的機制來對不同的編碼層進行綜合，從而使模式選擇能夠選擇到一些使整體編碼效果更優的模式。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種在提高編碼質量的同時不犧牲編碼速度的視頻編碼方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種視頻編碼方法，在原編碼器的基礎上增加一個新編碼器，編碼過程包括以下步驟：

(1)所述原編碼器對待編碼圖像進行預處理，并將預處理結果信息提供給所述新編碼器；

(2)所述原編碼器和新編碼器按照各自的方式進行碼率控制，選擇出各自的量化參數；

(3)所述新編碼器進行模式選擇，并將選出的模式提供給所述原編碼器。

一種視頻編碼系統，在原編碼器的基礎上增加一個新編碼器，所述原編碼器和新編碼器均包括如下模塊：

預處理模塊，所述原編碼器的預處理模塊用于對待編碼圖像進行預處理，并將預處理結果信息提供給所述新編碼器的預處理模塊；所述新編碼器的預處理模塊用于接收所述原編碼器的預處理模塊提供的預處理結果信息；

碼率控制模塊，所述原編碼器的碼率控制模塊和所述新編碼器的碼率控制模塊用于按照各自的方式進行碼率控制，選擇出各自的量化參數；

模式選擇模塊，所述新編碼器的模式選擇模塊用于進行模式選擇，并將選出的模式提供給所述原編碼器的模式選擇模塊；所述原編碼器的模式選擇模塊用于接收所述新編碼器的模式選擇模塊選出的模式。

本發明所述方法及系統，通過在原編碼器的基礎上增加一個不輸出碼流的新編碼器來實現對不同層質量的綜合考察，進而決定模式，在質量可伸縮編碼中增強層模式完全由較低層模式得到的的情況下，可以明顯提高編碼質量，同時不犧牲編碼速度。而且，對模式占用的碼率可以靈活的調節。

附圖說明

圖1是具體實施方式中視頻編碼系統的結構框圖；

圖2是具體實施方式中視頻編碼方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細描述。