[發(fā)明專利]視頻信號的編碼和解碼方法

在審

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• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113301335A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙海武;王國中;范濤;李國平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海國茂數(shù)字技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N19/122
• 分類號: H04N19/122;H04N19/124;H04N19/13;H04N19/139;H04N19/159
• 代理公司: 上海思捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 黃一磊

本發(fā)明提供了一種視頻信號的編碼方法，包括：步驟S1：將視頻信號的數(shù)據(jù)劃分為多個微塊；步驟S2：確定當(dāng)前微塊的預(yù)測模式為幀內(nèi)預(yù)測還是幀間預(yù)測；步驟S3：如果是幀內(nèi)預(yù)測，則確定幀內(nèi)預(yù)測模式，如果是幀間預(yù)測，則確定運動矢量；步驟S4：對幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測殘差進(jìn)行變換或者對運動矢量的變換系數(shù)進(jìn)行量化；步驟S5：對幀內(nèi)預(yù)測模式或者運動矢量以及量化后的變換系數(shù)進(jìn)行熵編碼；重復(fù)步驟S2～步驟S5，完成所有微塊的編碼。本發(fā)明的編碼方法和解碼方法都比現(xiàn)有技術(shù)的編碼方法和解碼方法簡單，采用本發(fā)明的編碼方法和解碼方法可以提高編碼和解碼的速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種視頻信號的編碼和解碼方法。

背景技術(shù)

電視電話，電話會議系統(tǒng)，視頻點播系統(tǒng)，以及其他一些傳輸動態(tài)圖像的系統(tǒng)的問世，使得對這類圖像的編碼的方法也要國際標(biāo)準(zhǔn)化。ITU-T制定的H.261、H.263和H.264，以及由運動圖像專家組制定的MPEG-1，MPEG-2，MPEG-3就是這類圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其中有些已經(jīng)被世界標(biāo)準(zhǔn)組織所采用。

在這些標(biāo)準(zhǔn)中，預(yù)測是一種最重要的技術(shù)，預(yù)測方法一般分為幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測，宏塊(16x16的圖像像素塊)是預(yù)測及編解碼的基本單位。宏塊由圖像的一部分的亮度分量和與這部分空間相關(guān)的色差分量組成，它的格式是多樣的，最常用的格式是用術(shù)語4:2:0來表達(dá)的，它表示了每個宏塊包含了4個8*8的亮度像素，每個亮度像素為8比特，和2個8*8的色度像素，每個色度像素為8比特。

幀間預(yù)測方法是用這些矩形塊大小的原始圖像(原始輸入的圖像)，即原始圖像塊，在參考圖像(在以前編碼的重建幀中用作為參考的圖像)中進(jìn)行運動估計，就得到原始圖像塊的最佳匹配圖像塊作為預(yù)測結(jié)果。幀內(nèi)預(yù)測方法是在當(dāng)前編碼幀中利用需要編碼的矩形塊周圍已經(jīng)編碼的矩形塊，對需要編碼的矩形塊進(jìn)行預(yù)測得到的預(yù)測矩形塊作為預(yù)測結(jié)果。在H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，幀間編碼采用不同大小的宏塊分割和亞分割方法，支持7種不同宏塊大小的幀間編碼模式，即每個宏塊都可以按照16像素*16像素，16像素*8像素，8像素*16像素，8像素*8像素進(jìn)行分割，如果選擇8像素*8像素的宏塊模式，還可以按照8像素*4像素，4像素*8像素或者4像素*4像素進(jìn)行宏塊亞分割。在編碼時，編碼器對每一種可能的宏塊模式進(jìn)行運動搜索，并且計算其代價，然后找到代價最小的宏塊模式，由于需要計算每一種宏塊模式的代價，則大大的增加了計算量，降低了編碼和解碼的速率。對于幀內(nèi)編碼，由于宏塊模式比較多，這樣就使得塊相鄰關(guān)系和幀內(nèi)預(yù)測和編解碼也變得復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種視頻信號的視頻信號的編碼和解碼方法，可以提高編碼和解碼的速率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種視頻信號的編碼方法，包括：

步驟S1：將視頻信號的數(shù)據(jù)劃分為多個微塊；

步驟S2：確定當(dāng)前所述微塊的預(yù)測模式為幀內(nèi)預(yù)測還是幀間預(yù)測；

步驟S3：如果是幀內(nèi)預(yù)測，則確定幀內(nèi)預(yù)測模式，如果是幀間預(yù)測，則確定運動矢量；

步驟S4：對所述幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測殘差進(jìn)行變換或者對所述運動矢量的變換系數(shù)進(jìn)行量化；

步驟S5：對所述幀內(nèi)預(yù)測模式或者運動矢量以及量化后的變換系數(shù)進(jìn)行熵編碼；

重復(fù)步驟S2～步驟S5，完成所有所述微塊的編碼。

可選的，在所述的視頻信號的編碼方法中，所述視頻信號的數(shù)據(jù)包括亮度數(shù)據(jù)和色度數(shù)據(jù)。

可選的，在所述的視頻信號的編碼方法中，當(dāng)所述視頻信號的數(shù)據(jù)為亮度數(shù)據(jù)時，在步驟S12之后，還包括：確定分割模式，將當(dāng)前所述微塊分割為多個分塊。

可選的，在所述的視頻信號的編碼方法中，所述分割模式包括：8x8模式、8x4模式、4x8模式或4x4模式。