[發(fā)明專(zhuān)利]一種視頻圖像編碼方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410366513.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105472384B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王葉群;林聚財(cái);張興明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大華技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N19/147
• 分類(lèi)號(hào): H04N19/147;H04N19/186;H04N19/132
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種視頻圖像編碼方法和裝置，用以在不增加編碼時(shí)間和基本不影響重構(gòu)圖像質(zhì)量的前提下，節(jié)約視頻圖像編碼的編碼碼率，提高編碼性能。在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取當(dāng)前待編碼幀中各殘差塊中分別進(jìn)行了變換量化后的用于表示亮度Y分量的能量分布情況的亮度Y分量殘差系數(shù)、用于表示色度U分量的能量分布情況的色度U分量殘差系數(shù)和用于表示色度V分量的能量分布情況的色度V分量殘差系數(shù)；分別確定是否需要對(duì)亮度Y分量殘差系數(shù)、色度U分量殘差系數(shù)以及色度V分量殘差系數(shù)進(jìn)行編碼；對(duì)確定出的需要進(jìn)行編碼的殘差系數(shù)進(jìn)行編碼；舍棄不需要進(jìn)行編碼的參數(shù)系數(shù)，從而節(jié)約了編碼碼率，提高編碼性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻圖像編碼方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著高清和超高清視頻以及相關(guān)多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，視頻的數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)，JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding，視頻編碼聯(lián)合協(xié)作團(tuán)隊(duì))工作組制定了具有更高壓縮效率的新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)HEVC(High Efficiency VideoCoding，高效視頻編碼，即H.265)。相比H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)，雖然HEVC能節(jié)約更多的碼率，但是海量的視頻數(shù)據(jù)依然對(duì)數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲(chǔ)是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，因此研究具有更高壓縮效率的編碼算法具有重大的意義，推動(dòng)高清視頻的發(fā)展和應(yīng)用，為高清視頻的產(chǎn)業(yè)技術(shù)提供技術(shù)支持。

為了更加靈活有效地表示各種分辨率的視頻圖像，HEVC中定義了一套新的圖像劃分的語(yǔ)法單元，主要包括編碼單元(Coding Unit，CU)、預(yù)測(cè)單元(Prediction Unit,PU)和變換單元(Transform Unit,TU)。HEVC采用RQT(Residual Quad-tree Transform，殘差四叉樹(shù)變換)自適應(yīng)變換技術(shù)，變換單元(Transform Unit,TU)是編碼單元塊的預(yù)測(cè)內(nèi)容殘差塊的新式表達(dá)形式，是進(jìn)行變換和量化的基本單元。其通常是正方形形式，以亮度像素編碼單元?dú)埐顗K為例，其可以產(chǎn)生4x4塊大小的變換單元，或大至32x32塊大小的變換單元(最大變換編碼單元)，即一個(gè)編碼單元可以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)變換單元。變換單元也是依據(jù)殘差內(nèi)容自適應(yīng)的按照四叉樹(shù)形狀進(jìn)行遞歸劃分，根據(jù)迭代劃分的深度的不同，其大小可以為32x32，16x16，8x8，4x4中的一個(gè)。

HEVC編碼器模型HM(HEVC test model，HEVC測(cè)試模型)根據(jù)遍歷每種預(yù)測(cè)模式對(duì)當(dāng)前視頻圖像待編碼幀中的PU進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到其預(yù)測(cè)塊，將當(dāng)前編碼塊與預(yù)測(cè)塊的差值確定為殘差塊，并將該殘差塊遞歸遍歷不同尺寸的TU進(jìn)行變換量化，得到相應(yīng)的量化系數(shù)(即殘差系數(shù))，HM采用基于率失真代價(jià)的原則來(lái)確定該量化系數(shù)是否需要進(jìn)行編碼，對(duì)需要進(jìn)行編碼的量化系數(shù)進(jìn)行編碼。

在現(xiàn)有技術(shù)中，基于率失真代價(jià)的原則確定該量化系數(shù)是否需要進(jìn)行編碼的過(guò)程如下：

圖1使出了現(xiàn)有技術(shù)中基于失真代價(jià)的原則的視頻圖像編碼方法的流程示意圖，如圖1所示：

步驟11～步驟12：編碼器獲得當(dāng)前待編碼幀的殘差塊之后，對(duì)于殘差塊每一個(gè)分量(亮度Y分量、色度U分量、色度V分量)進(jìn)行變換和量化求得一個(gè)率失真代價(jià)C；

步驟13：編碼器將變換量化后的殘差的Y、U、V三個(gè)分量的量化系數(shù)假設(shè)為零，從而得到一個(gè)零系數(shù)率失真代價(jià)C_zero。

步驟14：編碼器將C_zero和C進(jìn)行代價(jià)比較，判斷C_zero是否小于C，若是，則執(zhí)行步驟15，否則，執(zhí)行步驟16。

步驟15：如果零系數(shù)率失真代價(jià)C_zero小于率失真代價(jià)C，說(shuō)明將殘差全部舍棄要更優(yōu)于保留殘差，因此將殘差全部舍棄，系數(shù)修改為全零，不對(duì)該分量的殘差系數(shù)進(jìn)行編碼；

步驟16：如果零系數(shù)率失真代價(jià)C_zero不小于率失真代價(jià)C，說(shuō)明將保留殘差要更優(yōu)于殘差全部舍棄，對(duì)殘差進(jìn)行編碼。