[發明專利]一種編碼方法

在審

• 申請號: 201910363821.4
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111866519A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉行;劉斌;吳光華;張磊;丘思遠
• 申請（專利權）人: 上海富瀚微電子股份有限公司
• 主分類號: H04N19/51
• 分類號: H04N19/51;H04N19/573;H04N19/70
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 顧正超

本發明提供了一種編碼方法，包括：將16x4的像素塊劃分為多個組，每個組采用不同的預測計算方法從而獲得多個預測計算方法下的預測像素；獲得多個預測計算方法下的每個組殘差像素塊；對每個組的殘差像素塊進行重分組，找到每個重分組的最大殘差值，根據最大殘差值從編碼表中查找CM值和D值；將多個預測計算方法下的預測像素值、預測計算方法、重分組、CM值、D值以及殘差像素塊的值的符號進行編碼，查找編碼后碼流比特數最小的預測計算方法，此預測計算方法即為最佳的編碼方法。采用本發明提供的編碼方法，可以節省硬件空間的同時，還能增加解壓時的吞吐率。

技術領域

本發明涉及信號傳輸技術領域，尤其是涉及一種編碼方法。

背景技術

在數字視頻處理領域，目前應用最為廣泛的兩個視頻編碼標準分別為先進視頻編碼(Advanced Video Coding，AVC)和高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)，后者作為新一代的通用視頻編碼標準，主要為了滿足市場對于高清視頻不斷加強的需求。

以上視頻編碼標準中，幀間運動估計(Motion Estimation,ME)算法均是重要內容，用于去除視頻序列中的時間域冗余信息，從而達到視頻內容壓縮的目的。隨著市場對于高清視頻的應用逐漸加強，對視頻圖像處理的分辨率要求也在不斷增大，也會相應增大視頻編碼器在幀間運動估計過程中對參考幀集的訪問帶寬，從而對數字視頻編碼系統的硬件實現也帶來了越來越大的挑戰。為緩解參考幀集的高訪問帶寬需求對視頻編碼系統的實現壓力，比較常用的方法是對參考幀集的數據進行壓縮，壓縮算法主要分為有損壓縮(LossyCompression)和無損壓縮(Lossless Compression)兩類。在視頻編碼標準中，參考幀的有損壓縮會存在損失傳遞而造成編碼質量逐漸降低的問題，因此視頻編碼領域通常會使用參考幀的無損壓縮算法，即保證壓縮后的數據可以無損還原壓縮前的參考幀數據內容。

目前已有許多發明專利提出了參考幀集的無損壓縮算法。核心思想都是基于圖像塊內像素內容的空間相似性進行差值編碼(Differential Prediction CodecModulation，DPCM)來實現壓縮目的。算法實現通常分為以下五步：第一步，確定壓縮圖像塊的尺寸。理論上圖像塊尺寸越大，空間相似性預測的準確度越高，差值熵編碼的效率也會越高，但同時也會增加硬件實現的代價，因此壓縮算法通常會權衡壓縮效率和硬件實現代價來選擇相對合適的壓縮單元大小；第二步，確定圖像塊內空間相似性的預測方式。例如，提出了一種多模式差分預測編碼和平均預測(Multi-mode DPCMAverage Prediction,MDA)的算法來計算不同方向預測計算方法下的圖像塊相似性，最終選出相似性最佳(即預測差值信息最少)的預測計算方法；第三步，對殘差像素進行熵編碼(Entropy Coding,EC)。比較常用的熵編碼算法為變長編碼(Various Length Coding,VLC)，通過分配比較少的比特數來編碼出現概率高的語法元素，而分配比較多的比特數來編碼出現概率低的語法元素可以實現非常可觀的編碼效率。但VLC通常會使得解碼端在解碼出一個語法元素之后才能解碼出下一個語法元素，因而會限制解壓縮的硬件吞吐率。第四步，確定壓縮碼流組織格式。第五步，最終對壓縮效率進行評估。