[發(fā)明專利]一種基于長期參考幀的視頻編碼方法及裝置

有效

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• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN106878750B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 王軍;李潔珺;付濤
• 申請（專利權）人: 珠海全志科技股份有限公司
• 主分類號: H04N19/573
• 分類號: H04N19/573;H04N19/122;H04N19/176;H04N19/186;H04N19/109
• 代理公司: 珠海智專專利商標代理有限公司 44262
• 代理人: 林永協(xié)

本發(fā)明提供一種基于長期參考幀的視頻編碼方法及裝置，該方法包括：獲取當前編碼宏塊所對應的短期參考宏塊數(shù)據(jù)和長期參考宏塊數(shù)據(jù)；利用第一幀間預測方式獲得短期參考宏塊的幀間預測信息，利用第二幀間預測方式獲得長期參考宏塊的幀間預測信息；根據(jù)短期參考宏塊的幀間預測信息和長期參考宏塊的幀間預測信息對當前編碼宏塊的所有編碼子宏塊進行融合處理，得到當前編碼宏塊的幀間預測信息；對當前編碼宏塊的所有編碼子宏塊進行運動補償處理，獲得當前編碼宏塊的幀間預測編碼數(shù)據(jù)。該裝置為該方法提供執(zhí)行模塊。應用本發(fā)明有效提高視頻壓縮率和編碼質量。

技術領域

本發(fā)明涉及視頻編碼器技術領域，具體的，涉及一種基于長期參考幀的視頻編碼方法，以及應用該方法的裝置。

背景技術

近年來，隨著高清、超高清視頻應用逐步走進人們的視野，視頻壓縮技術受到了巨大的挑戰(zhàn)。此外，各式各樣的視頻應用也隨著網(wǎng)絡和存儲技術的發(fā)展不斷涌現(xiàn)。如今，數(shù)字視頻廣播、移動無線視頻、遠程監(jiān)控、醫(yī)學成像和便攜攝影等，都已走進人們的生活。視頻應用的多樣化和高清化趨勢對視頻壓縮性能提出了更高的要求。因此，提高監(jiān)控視頻的編碼質量和壓縮率對現(xiàn)有視頻壓縮技術提出了更高的要求。

從視頻壓縮標準的角度，2013年4月13日，新一代視頻編解碼標準HEVC/H.265被ITU-T正式接受為國際標準，2013年11月25日，ISO/IEC正式發(fā)布了HEVC/H.265標準。新一代HEVC/H.265標準在理論上比上一代AVC/H.264標準能提高一倍的壓縮效率，采用新的編解碼標準能顯著提高監(jiān)控視頻的編碼質量和壓縮率。另一方面，自從AVC/H.264標準開始，多參考幀編碼成了提高視頻編碼質量的一個有效手段，多幀參考能提高編碼預測精度，但是多幀參考處理會大幅增加編碼計算復雜度和硬件數(shù)據(jù)傳輸帶寬，增加硬件實現(xiàn)成本，相對于編碼質量的提高，傳統(tǒng)的多幀參考效率太低，因此不適用于新一代監(jiān)控視頻編碼技術的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的是提供一種有效提高視頻壓縮率和編碼質量的基于長期參考幀的視頻編碼方法。

本發(fā)明的另一目的是提供一種有效提高視頻壓縮率和編碼質量的基于長期參考幀的視頻編碼裝置。

為了實現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供的基于長期參考幀的視頻編碼方法包括：獲取當前編碼宏塊所對應的短期參考宏塊數(shù)據(jù)和長期參考宏塊數(shù)據(jù)；利用第一幀間預測方式獲得短期參考宏塊的幀間預測信息，利用第二幀間預測方式獲得長期參考宏塊的幀間預測信息；根據(jù)短期參考宏塊的幀間預測信息和長期參考宏塊的幀間預測信息對當前編碼宏塊的所有編碼子宏塊進行融合處理，得到當前編碼宏塊的幀間預測信息；對當前編碼宏塊的所有編碼子宏塊進行運動補償處理，獲得當前編碼宏塊的幀間預測編碼數(shù)據(jù)。

由上述方案可見，本發(fā)明通過在傳統(tǒng)單幀參考的基礎上，增加一幀長期參考幀對當前編碼幀進行編碼參考，長期參考幀無需進行運動估計處理，只需加載編碼宏塊對應位置處的長期參考宏塊的數(shù)據(jù)，相對于單幀參考幀，只增加對應編碼宏塊大小的傳輸帶寬，可迅速恢復高質量的背景圖像，且只占用少量的編碼比特數(shù)，顯著提高了視頻的編碼質量和壓縮率。

進一步的方案中，利用第二幀間預測方式獲得長期參考宏塊的幀間預測信息，包括：獲取長期參考宏塊的分塊編碼代價和不分塊編碼代價；根據(jù)分塊編碼代價和不分塊編碼代價獲得長期參考宏塊的編碼代價。

由上述方案可見，通過獲取長期參考宏塊的分塊編碼代價和不分塊編碼代價，比較分塊與不分塊的編碼代價的大小，判斷是否需要對長期參考宏塊進行分塊處理，選擇編碼代價最小的方式，提高編碼的壓縮率。

進一步的方案中，根據(jù)短期參考宏塊的幀間預測信息和長期參考宏塊的幀間預測信息對當前編碼宏塊的所有編碼子宏塊進行融合處理，得到當前編碼宏塊的幀間預測信息，包括：復制短期參考子宏塊和長期參考子宏塊兩者中編碼代價最小的一個的參考子宏塊的幀間預測信息，得到每一個編碼子宏塊的幀間預測信息。