[發明專利]視頻編碼優化方法、裝置、系統、介質及終端

有效

• 申請號: 202011625572.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112788339B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 劉云淮;黃永貴;蘇玥琦;谷晟;馮哲
• 申請（專利權）人: 北京大數據研究院
• 主分類號: H04N19/176
• 分類號: H04N19/176;H04N19/159;H04N19/42;H04N19/44;H04N19/154
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

本發明提供視頻編碼優化方法、裝置、系統、介質及終端，包括：接收并劃分圖像幀為若干像素塊，其中所述像素塊包括幀間編碼像素塊；獲取所述幀間編碼像素塊的最優參考區域；基于所述最優參考區域進行幀間編碼，以獲得幀間編碼數據塊；繼續編碼所述幀間編碼數據塊，以獲取完全編碼數據塊。本發明大幅度降低數據塊之間的依賴關系密度，從而減少了數據塊的跨數據包依賴性，提高了視頻數據傳輸過程中數據包丟失或損壞對視頻畫面質量的影響；在相同的丟包率的情況下還原出的視頻畫面的平均峰值信噪比數值更高；視頻畫面中的缺損區域面積更小；并且，本發明編碼后的數據塊流，可以直接應用于現有的視頻編碼器，應用范圍廣泛。

技術領域

本發明涉及視頻編碼領域，特別是涉及視頻編碼優化方法、裝置、系統、介質及終端。

背景技術

近年來，移動互聯網中的視頻內容越來越多。由于原始視頻畫面數據量極大，必須經過視頻壓縮編碼才能在計算機存儲介質上存儲或在網絡中傳輸，接收端經過相應的解碼操作還原出原始的視頻畫面。

現有的視頻編碼壓縮算法將待編碼的視頻畫面劃分成特定大小的像素塊，并使用符合互聯網視頻編碼標準的編碼算法對劃分的像素塊編碼得到相應的編碼數據塊；其中，編碼數據塊在不同的編碼算法中有不同的定義和稱呼，例如H.264中稱為宏塊(Macroblock)，HEVC (H.265)中稱為編碼樹單元(CTU)和編碼單元(CU)。視頻編碼算法一般包含：幀內預測編碼和幀間預測編碼、離散余弦變換、量化和熵編碼等步驟，相應的，視頻解碼算法為熵解碼、反量化、反離散余弦變換、幀內預測解碼和幀間預測解碼等步驟，具體流程如圖1所示。

現有的幀間預測技術往往以壓縮比例為第一關鍵字，每個幀間預測模式的數據塊從前面的參考幀中找到最相似的一個區域，并以該區域為參考區域構造預測函數。由于兩幀之間數據塊代表的物體將發生移動，該區域往往并不屬于同一個數據塊，而可能將屬于若干個數據塊。如圖2所示的幀間編碼示例，幀2(Frame2)中的數據塊P將依賴前一幀(Frame1)中四個數據塊的部分區域，其中P表示當前數據塊，虛線框為依賴的參考區域，其它實線方框為被依賴的數據塊。這意味著，該數據塊的正確解碼將需要前一幀的四個對應數據塊都正確解碼。當傳輸過程中該四個數據塊對應的任一數據包發生丟失都將導致數據塊P無法解碼。同時，更新的編碼技術將允許數據塊的大小不同，這將會導致依賴關系更為密集，如圖3所示，P的依賴塊數增加到6個，若進一步細分，會使得依賴關系更為稠密。數據塊之間緊密的依賴關系造成其極高的跨數據包依賴性，嚴重影響視頻數據傳輸過程中數據包丟失或損壞時獲得的視頻畫面質量。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供視頻編碼優化方法、裝置、系統、介質及終端，用于解決現有技術中視頻編碼數據塊依賴關系密集導致的視頻傳輸誤碼率高的技術問題。

為實現上述目的及其它相關目的，本發明的第一方面提供一種視頻編碼優化方法，包括：接收并劃分圖像幀為若干像素塊，其中所述像素塊包括幀間編碼像素塊；獲取所述幀間編碼像素塊的最優參考區域；基于所述最優參考區域進行幀間編碼，以獲得幀間編碼數據塊；繼續編碼所述幀間編碼數據塊，以獲取完全編碼數據塊。

于本發明的第一方面的一些實施例中，所述最優參考區域的確定方式包括：獲取所有參考圖像幀中與所述幀間編碼像素塊相同的參考區域；利用預設的評價函數評價所獲取的參考區域，以獲得最優參考區域。

于本發明的第一方面的一些實施例中，所述評價函數的構建方式包括：基于所述參考區域包含的像素塊數量構建評價函數。

于本發明的第一方面的一些實施例中，所述評價函數的構建方式包括：基于所述參考區域與所述待幀間編碼像素塊的相似性構建評價函數。

于本發明的第一方面的一些實施例中，所述方法包括：按照所述參考區域對所述幀間編碼像素塊進行編碼，以獲得參考編碼；基于所述參考編碼的長度構建所述評價函數；其中，參考編碼的長度與所述相似性負相關。