[發明專利]一種視頻編碼的快速模式選擇方法有效

申請號：	201410784224.6	申請日：	2014-12-16
公開（公告）號：	CN104469360B	公開（公告）日：	2018-03-30
發明（設計）人：	王悅;朱政;彭斌;金星;林松;丁丹丹	申請（專利權）人：	北京金山云網絡技術有限公司
主分類號：	H04N19/103	分類號：	H04N19/103;H04N19/147
代理公司：	北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙)11413	代理人：	馬敬,項京
地址：	100000 北京***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種視頻編碼快速模式選擇方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種視頻編碼的快速模式選擇方法，屬于網絡視頻處理技術領域。

背景技術

網絡視頻是互聯網最主要的應用之一，高清視頻將是廣電領域的必然走向，移動視頻目前的發展態勢也呈現出井噴之勢。可以預見，視頻應用在今后若干年都將是數字多媒體領域的最大熱點。

由于網絡帶寬、延時等因素的限制，視頻應用中面臨的首要難點就是視頻編解碼問題。視頻編解碼系統是視頻應用領域的核心，它決定著媒體服務的質量，它直接影響網絡帶寬需求、用戶體驗質量、解碼設備需求、直播延遲等關鍵問題。因此，高效的視頻編解碼系統一直是廣電、互聯網視頻、視頻協作廠商等競相追逐的重點對象。H.265編碼標準是國際標準化組織MPEG和ITU-T VCEG繼H.264之后聯合制定的新一代視頻編碼標準。

H.265沿用了前代視頻編碼標準所慣用的基于塊的預測變換混合編碼框架，并且在預測、變換、熵編碼、環路濾波等核心模塊進行了一系列重要的創新和改進，如更加靈活的四叉樹編碼結構，更加復雜和精確的幀內和幀間預測方法、更加先進的環路濾波技術，使得壓縮性能相比H.264提升了一倍。

H.265視頻編碼標準有效地提高了視頻壓縮性能，但是，同時也為視頻編碼過程帶來了更多的計算負擔。新的編碼工具集為編碼過程提供了更多的選擇，要達到最優編碼性能，需要在這個工具集中尋找最優組合，這個搜索過程的復雜度是相當高的。最顯著地，H.265相比H.264編碼和預測塊的劃分形式更加靈活，它首先把編碼的基本單位抽象為編碼單元CU、預測單元PU和變換單元TU三個層次，對于幀間編碼，從64x64到4x4，每一層CU都可以支持2Nx2N，NxN，2NxN，Nx2N四種對稱PU劃分方式和2Nx0.5U，2Nx0.5D，0.5Lx2N，0.5Rx2N四種非對稱PU劃分方式，另外還可以編碼為Intra、SKIP、Merge等PU模式。理論上，編碼器要獲得最優編碼性能需要通過遞歸遍歷的方式在每一層CU都檢查所有可能的PU模式，這個過程的運算復雜度是極高的。根據測試結果，HM參考編碼器(H.265標準的參考軟件)的編碼速度是視頻序列時間長度的數百倍到數千倍之間。但是，在實時視頻通信應用領域，例如視頻會議、視頻直播、視頻電話等場合，需要對視頻進行實時編碼，對所有編碼模式和工具做遍歷擇優的做法是極不現實的，如何在不降低視頻編碼效率的前提下大幅降低運算復雜度，是當前急需解決的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是基于H.265編碼標準，獲得最優編碼性能需要通過遞歸遍歷的方式在每一層CU單元都檢查所有可能的PU模式，運算復雜度高，降低視頻編碼效率的問題。本發明的視頻編碼的快速模式選擇方法，在不損失編碼效率的前提下，大幅度提高編碼速度，具有良好的應用前景。

為了解決上述的問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種視頻編碼的快速模式選擇方法，其特征在于：運行在H.265編碼標準的視頻編碼單元，包括以下步驟，

步驟(1)，對當前層編碼單元的部分編碼模式進行決策；

步驟(2)，遞歸向下對當當前層編碼單元的四個子編碼單元進行模式決策；

步驟(3)，判斷當前層編碼單元是否需要對其余編碼模式進行嘗試；

步驟(4)若不需要，則結束當前層編碼單元的模式決策；若需要，則對當前層編碼單元的編碼模式進行決策，重復步驟(2)-步驟(3)。

前述的一種視頻編碼的快速模式選擇方法，其特征在于：步驟(3)，判斷當前層編碼單元是否需要對其余編碼模式進行嘗試為以下兩個條件滿足一個或同時滿足，則結束當前層編碼單元的模式決策，

(A)當前層編碼單元至少有一個子編碼單元選擇更細劃分的編碼模式；

(B)當前層編碼單元的子編碼單元的率失真代價方差大。

前述的一種視頻編碼的快速模式選擇方法，其特征在于：(A)當前層編碼單元至少有一個子編碼單元選擇更細劃分的編碼模式為當前層編碼單元至少有一個子編碼單元選擇進一步劃分成多個子編碼單元或者當前層編碼單元至少有一個子編碼單元選擇了劃分成多個預測單元的編碼模式。