一種簡(jiǎn)單快速的合并方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及視頻編碼領(lǐng)域，具體涉及HEVC視頻編碼中的Merge模式。
【背景技術(shù)】
[0002]在面對(duì)能夠有效壓縮視頻，特別是高分辨率和超高分辨率等視頻，的需求下，HEVC(High Efficiency Video Coding)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)作為H.264標(biāo)準(zhǔn)的后繼者而被提出。HEVC相比前一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264可以在同等視頻質(zhì)量的情況下視頻碼率降低一半。
[0003]而HEVC能夠有效地降低高分辨率視頻的壓縮碼率，其中不可忽略的技術(shù)之一是基于四叉樹(shù)多尺寸劃分的編碼結(jié)構(gòu)。雖然基于四叉樹(shù)的編碼結(jié)構(gòu)在一定程度上能夠有效地提升高分辨率視頻的壓縮性能，但是四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)忽視了過(guò)劃分的問(wèn)題。所謂過(guò)劃分，是指忽略四叉樹(shù)葉子間的相關(guān)性而導(dǎo)致了新的冗余。
[0004]為了解決四叉樹(shù)引入的冗余，S.0udin等人在文獻(xiàn)“Block merging forquadtree-based video coding，，(S.0udin, P.He lie, J.Stegemann, C.Bartnik, B.Bross,D.Marpe,et al.，〃Block merging for quadtree-based video coding,^Multimedia andExpo(ICME),2011IEEE Internat1nal Conference on,pp.1-6,11-15July 2011 2011)中提出了塊合并方案以應(yīng)對(duì)四叉樹(shù)的缺陷。由于塊合并方案的有效性，使得其被HEVC引入形成最終的Merge模式，以及Merge模式中的特殊形式Skip模式。
[0005]雖然Merge模式能夠進(jìn)一步地提升視頻壓縮性能，但是Merge模式本身的引入在一定程度上增加了編碼耗時(shí)。P.Helle等人在其文獻(xiàn)“Block Merging for Quadtree-BasedPartit1ning in HEVC”(P.HelIe,S.0udin,B-Bross,D.Marpe,M.0.Bici,K.Ugur,etal.，〃Block Merging for Quadtree-Based Partit1ning in HEVC，"Circuits andSystems for Video Technology,IEEE Transact1ns οη,νο?.22，ρρ.1720-1731,2012)中對(duì)Merge模式的復(fù)雜度進(jìn)行了分析，其分析結(jié)果指出在HEVC參考編碼器HM8.0中，Merge模式的引入增加了 20%的編碼耗時(shí)和3%的解碼耗時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000?]針對(duì)Merge模式引入帶來(lái)的復(fù)雜度，本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單快速的Merge模式，從而提升整體編碼的速度。
[0007]本發(fā)明主要通過(guò)采用自適應(yīng)閾值控制的方法實(shí)現(xiàn)快速M(fèi)erge模式，該方法包括:
[0008]獲取當(dāng)前編碼單元的深度和量化參數(shù)信息；
[0009]根據(jù)所述深度和量化參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值；
[0010]從最佳合并塊候選列表中依次獲取候選塊并進(jìn)入率失真優(yōu)化過(guò)程；
[0011 ]設(shè)定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參數(shù);進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償過(guò)程;編碼殘差并計(jì)算率失真;計(jì)算當(dāng)前候選塊所產(chǎn)生的率失真代價(jià)是否是當(dāng)前最優(yōu)并保存最優(yōu)塊的相關(guān)信息;如果當(dāng)所選候選塊使得率失真小于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，則結(jié)束當(dāng)前率失真優(yōu)化過(guò)程;如果當(dāng)所選候塊使得率失真大于或等于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，并且仍有候選塊未被考察，則選取后一候選塊并重復(fù)上述率失真優(yōu)化過(guò)程，否則終止率失真優(yōu)化過(guò)程。
[0012]作為優(yōu)選，計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值具體方法為:
[0013]T = 2(a+b.QP-c.Depth)，其中，T表示當(dāng)前預(yù)測(cè)的最優(yōu)率失真閾值，QP和Depth則表示當(dāng)前編碼塊的量化參數(shù)和深度信息，而a，b，c則表示預(yù)測(cè)參數(shù)。
[0014]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用計(jì)算獲得的閾值實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)地控制Merge模式率失真優(yōu)化的過(guò)程，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)整體編碼速度的提升而對(duì)編碼質(zhì)量幾乎不造成影響。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是本發(fā)明的流程圖；
[0017]圖2是HEVC的四叉樹(shù)編碼結(jié)構(gòu)；
[0018]圖3是HEVCMerge模式在空域合并塊候選項(xiàng)示意圖；
[0019]圖4是HEVCMerge模式在時(shí)間域合并塊候選項(xiàng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]圖2示出Merge模式針對(duì)的分塊方式。如圖2所示，根據(jù)四叉樹(shù)結(jié)構(gòu)的分塊方式能夠?qū)σ曨l不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)不同的尺寸劃分。但是，正如前述過(guò)多塊劃分容易導(dǎo)致新的冗余。
[0022]圖3示出了Merge模式在空間域的候選塊位置關(guān)系。
[0023]圖4示出了Merge模式在時(shí)間域的候選塊位置關(guān)系。
[0024]根據(jù)圖2和圖3所示候選塊構(gòu)成最佳合并塊候選列表，本發(fā)明的具體實(shí)施如下:
[0025]如圖1所示，獲取當(dāng)前編碼單元的深度和量化參數(shù)信息，根據(jù)圖2所示不同尺寸編碼塊對(duì)應(yīng)不同深度；
[0026]根據(jù)所述深度和量化參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值，其具體計(jì)算可以采用本發(fā)明所提的優(yōu)選方法如下
[0027]T = 2(a+b.QP_c.Depth)
[0028]其中QP為當(dāng)前編碼單元的量化參數(shù)，Depth為當(dāng)前編碼單元的深度，一般取0、1、2和3等值。而其中a、b和c三者，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其參考值可以為13、0.14和-2。
[0029]從最佳合并塊候選列表中依次獲取候選塊并進(jìn)入率失真優(yōu)化過(guò)程，其中:
[°03°]最佳合并塊候選列表的構(gòu)建主要通過(guò)從圖3示出的Merge模式空間域后選項(xiàng)和圖4示出的時(shí)間域候選項(xiàng)中選取，通常候選項(xiàng)的總數(shù)設(shè)定為5，如果實(shí)際未達(dá)到設(shè)定的候選項(xiàng)總數(shù)，則通過(guò)零候選項(xiàng)補(bǔ)齊；
[0031 ]設(shè)定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參數(shù)；
[0032]進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償過(guò)程；
[0033]編碼殘差并計(jì)算率失真代價(jià)；
[0034]計(jì)算當(dāng)前候選塊所產(chǎn)生的率失真代價(jià)是否是當(dāng)前最優(yōu)并保存最優(yōu)塊的相關(guān)信息，具體過(guò)程為:
[0035]通過(guò)當(dāng)前塊產(chǎn)生的率失真代價(jià)和之前率失真優(yōu)化過(guò)程獲得的最小率失真代價(jià)進(jìn)行比較，如果當(dāng)前塊產(chǎn)生的率失真代價(jià)更小，則保存當(dāng)前塊的相關(guān)信息，否則，進(jìn)入下一步過(guò)程；
[0036]如果當(dāng)所選候選塊使得率失真小于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，則結(jié)束當(dāng)前率失真優(yōu)化過(guò)程；
[0037]如果當(dāng)所選候塊使得率失真大于或等于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，并且仍有候選塊未被考察，則選取后一候選塊并重復(fù)上述率失真優(yōu)化過(guò)程，否則終止率失真優(yōu)化過(guò)程。
[0038]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，能夠有效地均衡Merge模式帶來(lái)的復(fù)雜度和壓縮性能。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例的方法能夠簡(jiǎn)單有效地融合入HEVC標(biāo)準(zhǔn)的編碼過(guò)程中。
[0039]結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件程序，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件程序可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器(R0M)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、⑶-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0040]盡管通過(guò)參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不限于此。在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行各種等效的修改或替換，而這些修改或替換都應(yīng)在本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種簡(jiǎn)單快速的合并方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟: 步驟一:獲取當(dāng)前編碼單元的深度和量化參數(shù)信息； 步驟二:根據(jù)所述深度和量化參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值； 步驟三:從最佳合并塊候選列表中依次獲取候選塊并進(jìn)入率失真優(yōu)化過(guò)程； 步驟四:設(shè)定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參數(shù)，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償過(guò)程，編碼殘差并計(jì)算率失真； 步驟五:計(jì)算當(dāng)前候選塊所產(chǎn)生的率失真代價(jià)是否是當(dāng)前最優(yōu)并保存最優(yōu)塊的相關(guān)信息；如果當(dāng)所選候選塊使得率失真小于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，則結(jié)束當(dāng)前率失真優(yōu)化過(guò)程;如果當(dāng)所選候塊使得率失真大于或等于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，并且仍有候選塊未被考察，則選取后一候選塊并重復(fù)上述率失真優(yōu)化過(guò)程，否則終止率失真優(yōu)化過(guò)程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種簡(jiǎn)單快速的合并方法，其特征在于:步驟二中計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值具體方法可以優(yōu)選為: T = 2(a+b.QP-c.Depth)其中，T表示當(dāng)前預(yù)測(cè)的最優(yōu)率失真閾值，QP和Depth則表示當(dāng)前編碼塊的量化參數(shù)和深度信息，而a，b，c則表示預(yù)測(cè)參數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種簡(jiǎn)單快速的合并方法；本發(fā)明包括：獲取當(dāng)前編碼單元的深度和量化參數(shù)信息；根據(jù)所述深度和量化參數(shù)信息，計(jì)算當(dāng)前編碼單元的最優(yōu)率失真閾值；從候選列表中依次獲取候選塊并進(jìn)入率失真優(yōu)化過(guò)程；設(shè)定運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償參數(shù)；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償過(guò)程；編碼殘差并計(jì)算率失真；保存最優(yōu)塊的相關(guān)信息；如果當(dāng)所選候選塊使得率失真小于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，則結(jié)束；如果當(dāng)所選候塊使得率失真大于或等于預(yù)先計(jì)算的最優(yōu)率失真閾值時(shí)，并且仍有候選塊未被考察，則選取后一候選塊并重復(fù)上述率失真優(yōu)化過(guò)程，否則終止率失真優(yōu)化過(guò)程。本發(fā)明的方法能夠較快的選擇合適的合并單元塊以加快Merge模式的速度，進(jìn)而提升整體編碼效率。
【IPC分類】H04N19/124, H04N19/136, H04N19/147, H04N19/52, H04N19/51
【公開(kāi)號(hào)】CN105635736
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610144191
【發(fā)明人】蔣潔, 劉敬彪, 葉德周, 潘勉, 蔡文郁, 于海濱, 盛慶華, 劉圓圓, 顧梅園, 孔慶鵬
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日