[發明專利]HEVC幀間預測模式選擇方法及裝置

有效

• 申請號: 201410119574.0
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104954787B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 黃志偉;林聚財;王葉群;劉文堯;尤冬;張興明
• 申請（專利權）人: 浙江大華技術股份有限公司
• 主分類號: H04N19/109
• 分類號: H04N19/109;H04N19/147
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及視頻編碼技術領域，尤其涉及一種高效視頻編碼標準（High Efficiency Video Coding，HEVC）幀間預測模式選擇方法及裝置。

背景技術

新一代高效視頻編碼標準HEVC專注于處理高清超高清視頻和并行處理架構，主要是針對現有混合編碼框架中的每個技術模塊進行小步快跑的改進，用積少成多的方法提高編碼的性能。但是，HEVC在提升編碼效率的同時也大大增加了編碼的復雜度。

目前，對于所有HEVC編碼器開放算法的研究都基本上是以HEVC測試模型（HEVC Test Model，簡稱HM）工程為參考模型。HEVC編碼器的基本編碼單元是LCU（Large Coding Unit），并將LCU的深度Depth定義為0，對于LCU單元是否要進一步進行四叉樹劃分（寬和高分別為劃分前的一半）成四個CU（Coding Unit），是通過計算和比較層間的采用誤差平方和（Sum of Squared Error，SSE）算法的率失真代價決定的，且每進行一次四叉樹劃分Depth加1。同理對于每個CU是否要進行四叉樹劃分，也是通過計算和比較層間采用SSE算法的率失真代價決定。附圖1描述的是HM的層間CU的率失真代價計算和比較的流程圖，對于Depth為n（n<3）的CU，先計算不進行四叉樹劃分的采用SSE算法的率失真代價Cost_n，然后再計算將當前CU四叉樹均分成四個CU（Depth=n+1）后的總的率失真代價(Cost_n+1=Cost_n+1_0+Cost_n+1_1+Cost_n+1_2+Cost_n+1_3)，通過比較兩個率失真代價的大小決定是否對當前CU進行四叉樹分割編碼。對劃分后的CU以同樣的方式進行層間的率失真代價計算，決定是否需要再進行四叉樹分割，直至達到編碼器允許的最深深度。

HM中對每個CU進行幀間預測模式選擇時，如附圖2所示在協議規則范圍允許的條件下，依次要經歷SKIP/MERGE、INTER_2N×2N、INTER_N×N、INTER_N×2N、INTER_2N×2N、INTER_2N×nU、INTER_2N×nD、INTER_nL×2N、INTER_nR×2N、INTRA_2N×2N、INTRA_N×N、PCM等模式的采用SSE算法的率失真代價計算，最后通過比較率失真代價選出最優的預測模式。

基于SSE算法的率失真代價計算，首選需要通過對當前CU進行預測，得到殘差數據后再經過變換量化和熵編碼，求得編碼的比特代價，并將量化后的數據進行反量化反變換得到重建圖像，再通過SSE代價函數計算原始視頻和重建視頻中像素的差異，有效權衡原始視頻圖像經變換量化后圖像的失真和編碼比特數兩方面的因素，能夠在獲得盡可能好的視頻質量的同時使碼率最小，有效地提高編碼的性能。但是，由于在計算率失真代價時，需要對當前CU進行預測、變換量化、熵編碼、反變換反量化、重建等一系列過程，計算復雜度太高，非常耗時，不利于實際應用。

因此，需要尋找一種HEVC幀間預測模式選擇方法，以降低幀間預測模式選擇的復雜度，提高處理效率。

發明內容

本發明提供一種HEVC幀間預測模式選擇方法及裝置，用以降低幀間預測模式選擇的復雜度，提高處理效率。

本發明實施例提供的具體技術方案如下：

一種高效視頻編碼標準HEVC幀間預測模式選擇方法，包括：

確定當前幀的編碼單元CU塊的像素尺寸在設定范圍內時，基于絕對誤差和SAD算法計算獲得所述CU塊的每種幀間預測模式的第一率失真代價；

根據獲得各幀間預測模式的第一率失真代價，獲得最優的第一率失真代價SadCost0及相應的第一幀間預測模式和次優的第一率失真代價SadCost1及相應的第二幀間預測模式；

確定(SadCost1-SadCost0)/SadCost0大于閾值時，選擇所述第一幀間預測模式作為所述CU塊的最優幀間預測模式。

一種高效視頻編碼標準HEVC幀間預測模式選擇裝置，包括：

計算模塊，用于確定當前幀的編碼單元CU塊的像素尺寸在設定范圍內時，基于絕對誤差和SAD算法計算獲得所述CU塊的每種幀間預測模式的第一率失真代價；

選擇模塊，用于根據獲得各幀間預測模式的第一率失真代價，獲得最優的第一率失真代價SadCost0及相應的第一幀間預測模式和次優的第一率失真代價SadCost1及相應的第二幀間預測模式；