一種視頻編碼方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及視頻編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種視頻編碼方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和硬件設(shè)備的發(fā)展，視頻的制作成本愈來(lái)愈低，對(duì)視頻的分 享和訪問(wèn)需求日益增強(qiáng)。視頻的分辨率愈來(lái)愈大，高清視頻（分辨率為1920X1080,記作 1080p)甚至超高清視頻（分辨率為3840X2160,記作4K)被越來(lái)越多地制作、傳播和播放。 然而，無(wú)論是MPEG_2(MovingPictureExpertsGroup2,運(yùn)動(dòng)圖像專家組系列標(biāo)準(zhǔn)2)或 是H. 264/AVC(AdVancedVideoCoding，高級(jí)視頻編碼）都不是為這種高分辨率視頻所設(shè)計(jì) 的，這對(duì)視頻壓縮技術(shù)提出了新的要求及挑戰(zhàn)。
[0003] 2013 年， 由ITU-T(InternationalTelecommunicationUnion TelecommunicationStandardizationSector，國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)電信標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)） VCEG(VideoCodingExpertsGroup，視頻編碼專家組）和ISO(International OrganizationforStandardization，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）MPEG(MovingPictureExperts Group，運(yùn)動(dòng)圖像專家組）聯(lián)合成立的視頻編碼聯(lián)合協(xié)作團(tuán)隊(duì)（JointCollaborativeTeam onVideoCoding，JCT-VC)研宄制定了新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，即高效視頻編碼（HEVC)標(biāo)準(zhǔn)。 與H. 264/AVC相比，在相同的畫質(zhì)下，采用HEVC標(biāo)準(zhǔn)可以節(jié)省一半上的碼率。
[0004] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的HEVC編碼框架示意圖。
[0005] 下文中將參考圖1對(duì)HEVC中與本
【發(fā)明內(nèi)容】
較為相關(guān)的部分進(jìn)行簡(jiǎn)要描述。
[0006] 1、塊劃分
[0007] HEVC依然采用了基于塊的變換量化混合編碼框架，每幀圖像劃分成若干個(gè)編碼 樹單元（CodingTreeUnit，CTU)。上述編碼樹單元是由編碼樹塊（CodingTreeBlock， CTB)及其相應(yīng)的語(yǔ)法元素構(gòu)成。CTB類似于H. 264/AVC中宏塊（MacroBlock，MB)的概念， 是HEVC中的最大編碼塊，其大小可以在配置文件中設(shè)定，范圍從16X16到128X128?，F(xiàn) 有的HM(HEVCTestModel，HEVC測(cè)試模型）參考軟件中通用測(cè)試條件下將CTB的大小設(shè)為 64X64。
[0008] HEVC中可以將CTU按照四叉樹的劃分方式劃分成若干個(gè)編碼單元（CodingUnit， CU)，如圖2所示。CU包含相應(yīng)圖像區(qū)域內(nèi)的亮度塊和對(duì)應(yīng)的兩個(gè)色度塊，是HEVC對(duì)圖像內(nèi) 一塊區(qū)域進(jìn)行編碼的基礎(chǔ)單元。最小編碼單元是HEVC中圖像可以劃分成的最小編碼塊，默 認(rèn)大小為8X8。
[0009] 2、預(yù)測(cè)
[0010]JEVC采用幀內(nèi)和幀間兩種預(yù)測(cè)方式。進(jìn)行預(yù)測(cè)的基本單元稱為預(yù)測(cè)單元(PredictionUnit，PU)。PU包含與預(yù)測(cè)相關(guān)的全部信息，如運(yùn)動(dòng)矢量等。
[0011] 如圖3所示，HEVC幀間預(yù)測(cè)的PU劃分模式共有8種，包括：PART_2NX2N、 PART_NXN、PART_2NXN、PART_NX2N，以及四種非對(duì)稱運(yùn)動(dòng)分割（AsymmetricMotion Partition，AMP)模式：PART_2NXnU，PART_2NXnD，PART_nLX2N，PART_nRX2N。幀內(nèi)預(yù)測(cè) 的I3U劃分模式只有PART_2NX2N和PART_NXN兩種，且只有當(dāng)⑶大小大于最小⑶大小時(shí)， 才允許使用PART_NXN劃分模式。因此，一個(gè)⑶可以包含一個(gè)或多個(gè)PU;例如，劃分模式 為PART_2NX2N時(shí)一個(gè)⑶包含一個(gè)PU，劃分模式為PART_NXN時(shí)一個(gè)⑶包含四個(gè)PU。
[0012] 如圖4所示，HEVC采用了多方向幀內(nèi)預(yù)測(cè)，方向數(shù)高達(dá)35個(gè)。包含IntraPlanar 模式（記作：模式0)、IntraDC模式（記作：模式1)以及33種方向性預(yù)測(cè)模式（記作：模 式2?模式34) :Intra_Angular[i]，i= 2，…，34,這使得HEVC的幀內(nèi)預(yù)測(cè)更加精細(xì)，預(yù) 測(cè)值更加準(zhǔn)確。
[0013] 幀內(nèi)亮度預(yù)測(cè)采用最可能模式（MostProbableMode，MPM)進(jìn)行編碼。
[0014]MPM包含三個(gè)選項(xiàng)，前兩個(gè)選項(xiàng)根據(jù)當(dāng)前PU塊的上鄰PU塊和左鄰PU塊設(shè)定。如 果上鄰I3U塊和左鄰PU塊與當(dāng)前PU塊屬于同一個(gè)CTB，且為幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，則選定上鄰PU 塊和左鄰PU塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式作為當(dāng)前PU塊的MPM候選模式，否則判定相鄰塊不可用，選 擇IntraDC模式為MPM候選模式。
[0015] 如果前兩個(gè)MPM候選模式不相同，則按照Intra DC(模式I)，Intra Planar(模式 0)和Intra垂直預(yù)測(cè)模式（即模式2?模式34中的垂直方向預(yù)測(cè)模式）的順序選擇一個(gè) 與前兩個(gè)MPM候選模式不重復(fù)的模式作為第三個(gè)MPM候選模式；
[0016] 如果前兩個(gè)MPM候選模式相同并且是IntraDC(模式1)或IntraPlanar(模式 〇)，則按照IntraDC，IntraPlanar和Intra垂直預(yù)測(cè)模式的順序選擇兩個(gè)不重復(fù)的模式 作為MPM候選模式；
[0017] 如果前兩個(gè)MPM候選模式相同并且是方向性預(yù)測(cè)模式，則選擇離對(duì)應(yīng)方向最近的 兩個(gè)預(yù)測(cè)模式作為第二和第三個(gè)MPM候選模式。
[0018] 如果當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)模式和MPM候選模式之一相同，則只需編碼該候選模式在 MPM中的索引值即可；否則，使用5比特定長(zhǎng)編碼對(duì)當(dāng)前PU塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式進(jìn)行編碼。
[0019] 色度塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)有五種模式，即IntraPlanar、IntraDC、垂直預(yù)測(cè)、水平預(yù)測(cè)， 或者是與亮度預(yù)測(cè)相同的模式。
[0020]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種視頻編碼方法，其特征在于，該方法包括： 對(duì)待編碼的最高分辨率級(jí)別視頻圖像進(jìn)行下采樣，生成D個(gè)不同分辨率級(jí)別的視頻圖 像，D為大于等于1的整數(shù)； 對(duì)最低分辨率級(jí)別的視頻圖像進(jìn)行帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選，獲得最低分辨率級(jí)別的最 優(yōu)帖內(nèi)預(yù)測(cè)模式； 對(duì)非最低分辨率級(jí)別的視頻圖像，W分辨率級(jí)別由低到高的順序，依次進(jìn)行如下處理： 將分辨率級(jí)別Lw的視頻圖像的最優(yōu)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式納入分辨率級(jí)別Ld的視頻圖像的帖 內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選集合中，進(jìn)行帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選，獲得分辨率級(jí)別Ld的視頻圖像 的最優(yōu)帖內(nèi)預(yù)測(cè)模式，其中，Ld對(duì)應(yīng)的分辨率高于Lw對(duì)應(yīng)的分辨率，d為大于等于0且小 于D的整數(shù)； 使用最高分辨率級(jí)別的最優(yōu)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式對(duì)所述最高分辨率級(jí)別的視頻圖像進(jìn) 行預(yù)測(cè)和視頻編碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 如果Lw級(jí)的最優(yōu)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式為方向性預(yù)測(cè)模式；則：將方向性預(yù)測(cè)模式中與 所述Lw級(jí)的最優(yōu)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式相鄰的至少1個(gè)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式納入Ld級(jí)的帖內(nèi)編 碼預(yù)測(cè)模式篩選集合中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 如果Lw級(jí)的最優(yōu)帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式為方向性預(yù)測(cè)模式；則；將非方向性預(yù)測(cè)模式 Intra Planar模式和/或Intra DC模式也納入Ld級(jí)的帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選集合中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 如果Lw級(jí)的最優(yōu)帖內(nèi)預(yù)測(cè)模式為非方向性預(yù)測(cè)模式Intra Planar模式和Intra DC 模式中的一個(gè)；則； 將另一個(gè)非方向性預(yù)測(cè)模式也納入Ld級(jí)的帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選集合中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述下采樣的下采樣比值為化，在Li級(jí)進(jìn)行所述帖內(nèi)編碼預(yù)測(cè)模式篩選時(shí)，最大CU值 maxCUi和最小C