[發(fā)明專利]一種HEVC中P、B幀快速運動估計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710946814.8
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107613305B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李日;萬俊青;朱建國
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州當(dāng)虹科技股份有限公司
• 主分類號: H04N19/51
• 分類號: H04N19/51;H04N19/513;H04N19/577;H04N19/80;H04N19/96
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本發(fā)明公開了一種HEVC中P、B幀快速運動估計方法。它具體包括如下步驟：(1)在當(dāng)前CU的Merge&Skip_2Nx2N編碼過程中，計算該MV的SATD值；(2)為當(dāng)前CU的每個子CU建立一個已搜MV隊列，用于記錄下MV及對應(yīng)的子CU的SATD值；(3)在當(dāng)前CU的其他幀間預(yù)測單元的分像素搜索過程中，對每一個搜索MV，先判斷該MV是否存在于當(dāng)前CU和子CU的已搜MV隊列中：如果存在，則利用記錄下來的SATD值得到該MV的SATD值；如果不存在，則需要為該MV插值濾波生成預(yù)測圖像，然后計算MV的SATD值；(4)當(dāng)前CU編碼結(jié)束，進行子CU的編碼，其他幾級子CU的編碼方法與子CU的編碼方法相同。本發(fā)明的有益效果是：降低運動估計的復(fù)雜度，保證壓縮效率沒有損失，編碼時間節(jié)省10％以上，編碼質(zhì)量沒有損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻編碼相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種HEVC中P、B幀快速運動估計方法。

背景技術(shù)

HEVC作為目前最新一代的視頻編碼標準，比H264壓縮效率提升了一倍。HEVC提出了編碼單元(Coding Unit，CU)和預(yù)測單元(Prediction Unit，PU)的編碼框架。編碼單元CU可從最大的64x64到最小的8x8，而且編碼單元CU可以采用四叉樹遞歸劃分成四個子編碼單元CU，編碼單元CU內(nèi)又可以分割成不同的預(yù)測單元(PU)。HEVC的預(yù)測單元包括幀間預(yù)測單元(Merge&Skip_2Nx2N，Inter_2Nx2N，Inter_2NxN，Inter_Nx2N，Inter_2NxnU，Inter_2NxnD，Inter_nLx2N，Inter_nRx2N等)和幀內(nèi)預(yù)測單(Intra_2Nx2N，Intra_NxN等)。I幀只能采用幀內(nèi)預(yù)測單元，P、B幀則可以采用所有預(yù)測單元?？梢钥吹剑琀EVC的編碼塊相比H264更靈活，塊的種類更多，編碼器可以根據(jù)實際場景選擇壓縮效率最高的編碼單元和預(yù)測單元，提高壓縮效率。

HEVC采用率失真優(yōu)化(RDO)來選擇最好的編碼單元和預(yù)測單元。所謂率失真優(yōu)化即根據(jù)編碼失真和編碼比特數(shù)計算編碼代價J，公式表示為J＝D+lambda*R，其中D為編碼失真，R為編碼比特數(shù)，lambda是拉格朗日系數(shù)，與QP相關(guān)(QP指的是編碼當(dāng)中的量化參數(shù))。編碼代價越小，壓縮率越高。HEVC的參考軟件HM中編碼單元的選擇過程如下：先計算當(dāng)前CU的編碼代價J_UnSplit，然后將當(dāng)前CU遞歸劃成四個子CU，分別計算四個子CU的最小編碼代價，將四個子CU的最小編碼代價累加得到當(dāng)前CU采用劃分方式的編碼代價J_Split。如果J_UnSplit小于等于J_Split，則當(dāng)前CU采用非劃分方式編碼，反之，當(dāng)前CU采用劃分方式編碼。在編碼單元內(nèi)部要進行預(yù)測單元的選擇，其中幀間預(yù)測單元的選擇過程如下：給定一種幀間預(yù)測單元后，首先進行運動估計(Merge&Skip_2Nx2N不需要運動估計)和運動補償?shù)玫筋A(yù)測圖像，然后將原始圖像與預(yù)測圖像的差值圖像進行變化量化，反量化反變換得到重建圖像，計算編碼失真和編碼比特數(shù)及預(yù)測單元的編碼代價，最后與當(dāng)前CU的其他預(yù)測單元的編碼代價進行比較，選擇最優(yōu)的預(yù)測單元。