Hevc幀內編碼處理方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻編碼技術領域，具體涉及一種HEVC幀內編碼處理方法和裝置。
【背景技術】
[0002]高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)是下一代新的視頻壓縮標準，其目標是視頻壓縮效率比現有H.264/AVC(Advanced Video Coding，高級視頻編碼)High Prof i Ie(高端規(guī)格)提高30 %以上，以用于替代H.264/AVC編碼標準。
[0003]編碼樹單元(Coding tree unit，CTU)是HEVC編碼基本單元，類似于H.264/AVC中的宏區(qū)塊(Macro block)，CTU的大小可以從16x16到64x64，單位為像素。CTU可以包含一個編碼單元(Coding Unit，CU)或是切割劃分成多個較小的CU13CU是HEVC幀間和幀內編碼的最基本單元，尺寸大小可以為64 X 64、32 X 32、16 X 16和8 X 8，單位為像素。
[0004]HEVC編碼技術中，視頻的每一幀圖像被分割成CTU，每個CTU可以是一個⑶，也可以進一步劃分為多個CU ο在HEVC幀內編碼，或者說I幀編碼中，CU劃分采用四叉樹遍歷遞歸的方式進行，即從大到小依次遍歷所有可能的CU類型，計算每一層CU的率失真代價，然后選取代價最小的CU塊組合類型。率失真代價的大小是確定CU劃分的準則。
[0005]實踐發(fā)現，率失真代價的計算過程中需要經過預測、變換量化、CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding，適應性二元算術編碼)編碼、反變換反量化等過程，是整個幀內編碼過程中計算最復雜、最耗時的部分，嚴重影響HEVC編碼速度。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明實施例提供一種HEVC幀內編碼處理方法和裝置，用于簡化率失真代價的計算過程，提高HEVC編碼速度。
[0007]本發(fā)明第一方面提供一種HEVC幀內編碼處理方法，包括:計算第一亮度率失真代價和第二亮度率失真代價，所述第一亮度率失真代價是當前層的第一 CU的亮度分量的率失真代價，所述第二亮度率失真代價是所述第一 CU對應的下一層的多個第二 CU的亮度分量的率失真代價;比較所述第一亮度率失真代價和所述第二亮度率失真代價，根據比較結果判斷是否繼續(xù)向下一層劃分。
[0008]本發(fā)明第二方面提供一種HEVC幀內編碼處理裝置，包括:計算模塊，用于計算第一亮度率失真代價和第二亮度率失真代價，所述第一亮度率失真代價是當前層的第一 CU的亮度分量的率失真代價，所述第二亮度率失真代價是所述第一 CU對應的下一層的多個第二 CU的亮度分量的率失真代價;處理模塊，用于比較所述第一亮度率失真代價和所述第二亮度率失真代價，根據比較結果判斷是否繼續(xù)向下一層劃分。
[0009]本發(fā)明第三方面提供一種計算機設備，包括處理器、存儲器、總線和通信接口；所述存儲器用于存儲程序，所述處理器與所述存儲器通過所述總線連接，當所述計算機設備運行時，所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的所述程序，以使所述計算機設備執(zhí)行如第一方面所述的HEVC幀內編碼處理方法。
[0010]本發(fā)明第四方面提供一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當被包括一個或多個處理器的計算機設備執(zhí)行時，使所述計算機設備執(zhí)行如第一方面所述的HEVC幀內編碼處理方法。
[0011]由上可見，在本發(fā)明的一些可行的實施方式中，采用分別計算當前層CU和下一層多個CU的亮度分量的率失真代價，直接以亮度分量的率失真代價為劃分準則，判斷是否繼續(xù)向下一層劃分的技術方案，采用該方案，可以部分跳過色度分量的率失真代價的計算過程，從而可以減少計算量，提高計算速度，于是，簡化了率失真代價的計算過程，有助于提高HEVC編碼速度。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術方案，下面將對實施例和現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0013]圖1是HM和x265方案的編碼流程示意圖；
[0014]圖2是率失真代價的計算過程的示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種HEVC幀內編碼處理方法的流程示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明實施例的另一種HEVC幀內編碼處理方法的流程示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明實施例提供的一種HEVC幀內編碼處理裝置的結構示意圖；
[0018]圖6是本發(fā)明實施例提供的一種計算機設備的結構示意圖；
[0019]圖7是本發(fā)明實施例中CU結構的劃分示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”、“第三”等是用于區(qū)別不同的對象，而不是用于描述特定順序。此外，術語“包括”和“具有”以及它們任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或設備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0022]本發(fā)明技術方案應用于視頻編碼技術領域。衡量視頻編碼標準性能的指標主要是編碼碼率和編碼失真。其中，編碼碼率是指編碼塊經過預測編碼得到的殘差，再經過變換、量化最后得到的編碼信息。圖像失真是指重建塊和原始塊的圖像的差值。較少的編碼比特數有利于存儲或者網絡傳輸，但重構視頻編碼失真更大;反之，就會增加編碼比特數。這兩個指標是相互制約和相互矛盾的。
[0023]在視頻編碼中，可使用率失真優(yōu)化(Rate-Distort1n Optimizat1n，RD0)技術來實現碼率與失真之間的折中。RDO是一種視頻編碼技術，用于在盡可能小的編碼碼率下，減少圖像失真度，使得編碼效率達到最高。RDO的目的是:在一定的比特率下，如何使重建圖像的失真最小;或者允許一定失真的條件下，用最小的比特數來編碼圖像。
[0024]下一代視頻壓縮標準HEVC包含了眾多高復雜度的編碼算法，編碼速度受到限制，因而提高HEVC視頻編碼速度是非?，F實的需求。HEVC編碼技術中，視頻的每一幀圖像被分割成CTU，每個CTU可以包含一個CU，也可以進一步劃分為多個⑶。其中，在I幀(Intra-frame，幀內編碼幀)編碼中，使用RDO計算得到的率失真代價(Rate-Distort1n Cost，RDCost)作為CU劃分的準則，CU劃分中RDO的計算是最耗時的部分，這增加了 HEVC的編碼復雜度。
[0025]在HEVC幀內編碼，也就是I幀編碼中，⑶劃分通常采用四叉樹遍歷遞歸的方式進行，即從大到小依次遍歷所有可能的CU塊類型，計算每一層CU的率失真代價，然后選取代價最小的⑶塊組合類型。
[0026]HM和x265是實現HEVC編碼的兩種方案，其中，腿是HEVC的一個官方標準測試模型，x265是一個用于編碼符合高效視頻編碼(HEVC/H.265)標準的視頻的開源自由軟件及函數庫。這兩種方案都是以亮度分量和色度分量的率失真代價(RDCost)之和作為是否繼續(xù)向下層劃分的準則。
[0027]如圖1所示，編碼流程可以包括:
[0028]計算當前層⑶的包括亮度分量和色度分量的總的率失真代價，用RDCost_Cur表示；
[0029]計算當前層CU對應的下一層四個子CU的包括亮度分量和色度分量的總的率失真代價的和，用RDCost_next表示；
[0030]比較RDCost_cur 和 RDCost_next 的大小，如果 RDCost_cur>RDCost_next，則繼續(xù)向下劃分，否則停止劃分。
[0031]如圖2所不，是率失真代價的計算過程。在進行RDO計算時，首先得到待編碼CU塊的預測數據，與原始數據相減得到殘差。殘差數據經過變換量化、CABAC編碼得到比特數(bits)，再經過反變換反量化，得到重構數據，最終計算出失真(distort1n)。由比特數(bits)和失真(distort 1n)計算得到最終RDCost。
[0032]由此可見，RDO的過程中需要經過預測、變換量化、CABAC編碼、反變換反量化等過程。因此，計算率失真代價是整個幀內編碼過程中計算最復雜、最耗時的部分，嚴重影響HEVC編碼速度。簡化RDO流程，或減少編碼過程中RDO的次數，可以顯著提高編碼速度。
[0033]為此，本發(fā)明實施例提供一種HEVC幀內編碼處理方法和裝置，用于簡化率失真代價的計算過程，提高HEVC編碼速度。
[0034]下面通過具體實施例，分別進行詳細的說明。
[0035]請參考圖3，本發(fā)明實施例提供一種HEVC幀內編碼處理方法。
[0036]本發(fā)明實施例方法應用于HEVC幀內編碼的CU劃分流程。HEVC編碼技術中，視頻的每一幀圖像被分割成CTU，每個CTU可以是一個⑶，也可以進一步劃分為多個⑶。I幀編碼中，CU劃分通常采用四叉樹遍歷遞歸的方式進行。
[0037]⑶的劃分可以從CTU開始，此時CTU只包含有一個⑶，也就是第O層的⑶。舉例來說，CTU的大小可以是64 X 64，單位為像素。
[0038]然后，可以采用四叉樹方法將第O層的⑶劃分為4個子⑶，這4個子⑶是第