一種預測編碼方法、裝置的製作方法
2023-04-24 12:04:01
專利名稱：一種預測編碼方法、裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及視頻編碼領域，尤其涉及一種預測編碼方法、裝置。
背景技術：
現有的編碼體系中預測編碼的方法包括幀內預測和幀間預測兩種情況。分別在空間和時間兩個角度對圖像數據進行壓縮編碼，通常幀間預測可以得到很高的數據壓縮率。 但在某些情況下，並不能夠完全充分地消除數據的相關性，壓縮數據。尤其是當圖像發生了變形、旋轉、鏡頭縮放等，因為圖像運動的複雜性，基於運動補償的幀間預測得不到非常準確的預測值，這樣就會導致經過預測後的殘差數據過大，影響編碼壓縮效率。因此現在需要一種新型的預測編碼方法，能夠將幀內和幀間預測有機的結合，進一步提高預測的準確性，減少殘差數據，提升編碼的壓縮效率。
發明內容
本發明實施例的目的在於提出一種預測編碼方法，旨在解決現有技術中真賤預測得不到準確的預測值，進過預測後的殘差數據過大，編碼壓縮效率低的問題。本發明實施例提供一種預測編碼方法，所述的方法包括將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；通過當前宏塊、第一宏塊獲取第一係數E1、第二係數E2、第三係數&、第四係數&、 第五係數4;根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。本發明實施例還提供一種預測編碼的裝置，所述的裝置包括第一獲取單元、係數獲取單元、第二獲取單元、輸出單元；第一獲取單元，包括第一幀間編碼預測值單元，用於將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；係數獲取單元，包括第一係數獲取單元，用於通過第一宏塊獲取第一係數E1 ；第二係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第二係數E2 ；第三、四、五係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數第二獲取單元，用於根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；
輸出單元，用於根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。本發明實施例提出一種新型的編碼方法與裝置，這種編碼方法與裝置將幀內預測和幀間預測有機的結合起來，是對現有編碼的一種很好的補充，可以提升圖像編碼的編碼質量，提高預測的準確性，減少殘差數據，提升編碼的壓縮效率；並且可以提升圖像壓縮率失真性能，尤其是針對視頻圖像變換比較大的場景有較好的效果。
圖1是本發明實施例1預測編碼方法流程圖；圖2是本發明實施例1當前宏塊與第一宏塊的關係圖；圖3是本發明實施例1當前宏塊與第二宏塊至第六宏塊的關係圖；圖4是本發明實施例2預測編碼的裝置結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖和實施例，對本發明進行進一步詳細說明，為了便於說明，僅示出了與本發明實施例相關的部分。應當理解，此處所描寫的具體實施例，僅僅用於解釋本發明，並不用以限制本發明。本發明實施例提出一種新型的編碼方法，這種編碼方法將幀內預測和幀間預測有機的結合起來，能夠提升圖像編碼的編碼質量。本發明實施例總的思路是將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；通過當前宏塊、第一宏塊獲取第一係數E1、第二係數E2、第三係數&、第四係數&、第五係數& ；根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。實施例一，依據上述思路，參見圖1，本發明實施例提供提供了一種預測編碼方法步驟101 將當前幀劃分為16x16的宏塊；步驟102 以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值P1，以及參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量；參見圖2，當前幀的當前宏塊為圖2中的宏塊B ；參考幀中的第一宏塊為圖2中的第一宏塊，第一幀內編碼預測值為P1，第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量分別為IWX 和mvy ；並且第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量是以1/4像素為單位。步驟103 將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量；該步驟中將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量是以1/4像素為單位的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量轉化為以整像素為單位的第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量；第二橫軸運動矢量和第二縱軸運動矢量分別為mvx_i和mvy_i。步驟104 從參考幀中將第一宏塊以第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量為單位定位到第二宏塊，通過第二宏塊獲取第一係數E1 代表第二宏塊幀內編碼預測模式；參見圖3，第二宏塊為圖3參考幀中的宏塊A ；所述的「通過第二宏塊獲取第一係數E1 」具體為判斷所述第二宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第一係數E1 = htra_m0deA，若否則設置E1 = 0， 其中htra_mocbA是第二宏塊幀內編碼16x16預測模式；步驟105 以當前宏塊為基礎，在前一幀圖像中相同位置處定位第三宏塊，通過第三宏塊獲取第二係數氏出2代表第三宏塊幀內編碼預測模式；參見圖3，第三宏塊為圖前一幀中宏塊C ；所述的所述的「通過第三宏塊獲取第二係數氏」具體為判斷所述的第三宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第二係數E2 = htra_m0dec，若否則設置E2 = 0 ；其中htra_mocbc是第三宏塊幀內編碼16x16預測模式。步驟106 參見圖3，在當前幀中，位於當前宏塊(宏塊B)左邊相鄰的宏塊為第四宏塊(宏塊D)，位於當前宏塊(宏塊B)左上角相鄰宏塊為第五宏塊(宏塊E)，位於當前宏塊(宏塊B)上方相鄰宏塊為第六宏塊(宏塊F)；分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數& ；第三係數&、第四係數&、第五係數&分別代表第四至第六宏塊幀內編碼預測模式；所述的「分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數具體為判斷所述第四宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第三係數4 = htra_m0deD，若否則設置第三係數& = 0.，其中htra_mocbD是第四宏塊幀內編碼16x16預測模式；判斷所述第五宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第四係數& = htra_m0deE，若否則設置第四係數& = 0，其中htra_mocbE是第五宏塊幀內編碼16x16預測模式；判斷所述第六宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第五係數& = Intra_modeF ；若否則設置第五係數& = 0，其中htra_mocbF是第六宏塊幀內編碼16x16預測模式。步驟107 對當前宏塊做幀內預測模式選擇，判斷所述的第一係數至第五係數的和是否為0，若否則使用率失真模型在第一至第五幀內編碼預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式；若是則為無效值；所述的「使用率失真模型在候選預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式」具體為J(s, c, intra_mode, λ) = SAD(s, c, intra_mode) + λ XR(s, c, intra_mode)intra_mode e [E1, E2, E3, E4, E5]J (s，c，intra_mode, λ )是當宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時計算出的總代價值，intra_mode是宏塊幀內編碼預測模式，在E1到&係數代表的幀內編碼預測模式中選擇；s是指亮度原始圖像數據；c是指重建圖像數據；λ是決定掃描模式時使用的拉格朗日算子，其中SAD是(Sum of AbsoluteDifference)亮度原始圖像數據s和重建圖像數據
c之間的絕對誤差和，具體為二 ΣΙ^ 』") —e( m，n是像素的索引號；R(s，c，
m，n，
intra_mode)表示宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時，編碼宏塊需要的比特數；最終選擇採用根據仏到&係數代表的幀內編碼預測模式計算得到的J(s，c, intra_mode, λ) 最小的幀內編碼預測模式為最優幀內編碼預測模式。步驟108 通過最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值Ρ2 ；步驟109 將第一幀間編碼預測值Ρ1、第二幀內編碼預測值Ρ2加權求和，得到第三編碼預測值P ；根據所述的第三編碼預測值P與當前宏塊的像素值相減求得殘差值，經過變換、量化、熵編碼模塊輸出視頻編碼流。所述的「將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值」具體為P = wlXPl+w2XP2，其中P為第三編碼預測值、Pl、Ρ2分別為第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值；wl和w2分別是兩個加權係數，並且wl+w2 = 1。wl和w2分別是兩個加權係數，並且= 1。根據獲得P2的幀內編碼預測模式不同，係數w2的取值不同。以標準H264幀內編碼16x16預測模式為例，H264幀內編碼16x16預測模式一共四種分別是幀內編碼16x16垂直預測、幀內編碼16x16水平預測、幀內編碼16xl6DC預測、幀內編碼16x16平面預測，對應的係數w2的取值關係分別是水平預測>垂直預測> DC預測> 平面預測。本發明實施例1提出一種新型的編碼方法，這種編碼方法將幀內預測和幀間預測有機的結合起來，是對現有編碼的一種很好的補充，可以提升圖像編碼的編碼質量，提高預測的準確性，減少殘差數據，提升編碼的壓縮效率；並且可以提升圖像壓縮率失真性能，尤其是針對視頻圖像變換比較大的場景有較好的效果。實施例二，參見圖4，本發明實施例提供了一種預測編碼裝置，該裝置包括第一獲取單元、係數獲取單元、第二獲取單元、輸出單元；第一獲取單元，包括第一幀間編碼預測值單元，用於將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；係數獲取單元，包括第一係數獲取單元，用於通過第一宏塊獲取第一係數E1 ；第二係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第二係數E2 ；第三、四、五係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數第二獲取單元，用於根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；輸出單元，用於根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。
其中所述的第一獲取單元，進一步包括運動矢量獲取單元，用於以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，進一步獲得當前宏塊的第一幀間編碼預測值」時進一步獲得參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量；將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量；所述的第一係數獲取單元，用於通過第一宏塊獲取第一係數E1具體為從參考幀中將第一宏塊以第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量為單位定位到第二宏塊，通過第二宏塊獲取第一係數E1;第二係數獲取單元，用於以當前宏塊為基礎，在前一幀圖像中相同位置處定位第三宏塊，通過第三宏塊獲取第二係數E2 ；第三、四、五係數獲取單元，用於；在當前幀中，位於當前宏塊左邊相鄰的宏塊為第四宏塊，位於當前宏塊左上角相鄰宏塊為第五宏塊，位於當前宏塊上方相鄰宏塊為第六宏塊；分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數& ；所述的第一至第五係數同時分別代表第二至第六宏塊幀內編碼預測模式。其中，所述的第二獲取單元，用於根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值具體為對當前宏塊做幀內預測模式選擇，判斷所述的第一係數至第五係數的和是否為0， 若否則使用率失真模型在第一至第五幀內編碼預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式。其中，所述的輸出單元，用於根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值具體為將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值。其中，所述的輸出單元用於根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流具體為根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊的像素值相減求得殘差值，經過變換、量化、熵編碼模塊輸出視頻編碼流。其中，矢量獲取單元用於獲取的「參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量」是以1/4像素為單位；所述的「將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量」具體為將以1/4像素為單位的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量轉化為以整像素為單位的第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量。其中，第一係數獲取單元用於通過當前宏塊獲取第一係數E/』具體為判斷所述第二宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第一係數E1 = Intra, modeA，若否則設置E1 = 0，其中htra_mocbA是第二宏塊幀內編碼16x16預測模式。其中，第二係數獲取單元用於「通過當前宏塊獲取第二係數E2」具體為判斷所述的第三宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第二係數E2 = Intra, mode。，若否則設置E2 = 0 ；其中htrajnocb。是第三宏塊幀幀內編碼16x16預測模式其中，所述的第三、第四、第五係數獲取單元用於通過當前宏塊獲取第三係數&、 第四係數&、第五係數判斷所述第四宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第三係數4 = htra_m0deD，若否則設置第三係數& = 0.，其中htra_mocbD是第四宏塊幀內編碼16x16預測模式；判斷所述第五宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第四係數& = htra_m0deE，若否則設置第四係數& = 0，其中htra_mocbE是第五宏塊幀內編碼16x16預測模式；判斷所述第六宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第五係數& = Intra_modeF ；若否則設置第五係數& = 0，其中htra_mocbF是第六宏塊幀內編碼16x16預測模式。其中，所述的輸出單元用於「使用率失真模型在候選預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式」具體為J(s, c, intra_mode, λ) = SAD(s, c, intra_mode) + λ XR(s, c, intra_mode)intra_mode e [E1, E2, E3, E4, E5]J(s,c, intra_mode, λ )是當宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時計算出的總代價值，intra_mode是宏塊幀內編碼預測模式，在E1到&係數代表的幀內編碼預測模式中選擇；s是指亮度原始圖像數據；c是指重建圖像數據；λ是決定掃描模式時使用的拉格朗日算子，其中SAD是(Sum of AbsoluteDifference)亮度原始圖像數據s和重建圖像數據
c之間的絕對誤差和，具體為《S^ = Ils(w』")-e(w』")l m，n是像素的索引號；R(s，c，
m,n，
intra_mode)表示宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時，編碼宏塊需要的比特數；最終選擇採用根據E1到&係數代表的幀內編碼預測模式計算得到的J(s，c, intra_mode, λ)最小的幀內編碼預測模式為最優幀內編碼預測模式。其中，所述的輸出單元，用於將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值具體為P = wlXPl+w2XP2，其中P為第三編碼預測值、Pl、Ρ2分別為第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值；wl和w2分別是兩個加權係數，並且wl+w2 = 1。本發明實施例1和2提出一種新型的編碼方法與裝置，這種預測編碼方法與裝置將幀內預測和幀間預測有機的結合起來，是對現有編碼的一種很好的補充，可以提升圖像編碼的編碼質量，提高預測的準確性，減少殘差數據，提升編碼的壓縮效率；並且可以提升圖像壓縮率失真性能，尤其是針對視頻圖像變換比較大的場景有較好的效果。本領域的普通技術人員可以理解，實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序指令相關硬體來完成的，所述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中， 所述的存儲介質可以為ROM、RAM、磁碟、光碟等。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種預測編碼方法，其特徵在於，所述的方法包括將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；通過當前宏塊、第一宏塊獲取第一係數E1、第二係數E2、第三係數&、第四係數E4、第五係數根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。
2.根據權利要求1所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「通過當前宏塊、第一宏塊獲取第一係數&、第二係數E2、第三係數&、第四係數&、第五係數E5」具體為「得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值」時進一步獲得參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量；將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量；從參考幀中將第一宏塊以第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量為單位定位到第二宏塊，通過第二宏塊獲取第一係數E1 ；以當前宏塊為基礎，在前一幀圖像中相同位置處定位第三宏塊，通過第三宏塊獲取第二係數氏；在當前幀中，位於當前宏塊左邊相鄰的宏塊為第四宏塊，位於當前宏塊左上角相鄰宏塊為第五宏塊，位於當前宏塊上方相鄰宏塊為第六宏塊; 分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數&。
3.根據權利要求1所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式」具體為對當前宏塊做幀內預測模式選擇，判斷所述的第一係數至第五係數的和是否為0，若否則使用率失真模型在第一至第五幀內編碼預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式。
4.根據權利要求1所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值」具體為將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值。
5.根據權利要求1所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流」具體為根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊的像素值相減求得殘差值，經過變換、量化、熵編碼模塊輸出視頻編碼流。
6.根據權利要求2所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量」是以1/4像素為單位；所述的「將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量」具體為將以1/4像素為單位的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量轉化為以整像素為單位的第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量。
7.根據權利要求2所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「通過第二宏塊獲取第一係數E/』具體為判斷所述第二宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第一係數E1 = htra_m0deA，若否則設置E1 = 0，其中htra_mocbA是第二宏塊幀內編碼 16x16預測模式。
8.根據權利要求2所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「通過第三宏塊獲取第二係數E2」具體為判斷所述的第三宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第二係數E2 = htrajiiode。，若否則設置E2 = 0 ；其中htrajiiocb。是第三宏塊幀幀內編碼16x16預測模式。
9.根據權利要求2所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數E3、第四係數&、第五係數E5」具體為判斷所述第四宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第三係數 E3 = htrajnodeD，若否則設置第三係數& = 0.，其中htrajnocbD是第四宏塊幀內編碼 16x16預測模式；判斷所述第五宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第四係數& = htra_m0deE，若否則設置第四係數& = 0，其中htra_mocbE是第五宏塊幀內編碼 16x16預測模式；判斷所述第六宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第五係數 E5 = Intra_modeF ；若否則設置第五係數& = 0，其中htrajiioc^是第六宏塊幀內編碼 16x16預測模式。
10.根據權利要求3所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「使用率失真模型在候選預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式」具體為J(s，c, intra_mode, λ ) = SAD (s, c, intra_mode) + λ XR(s，c, intra_mode)intra_mode e [E1, E2, E3, E4, E5]J(s,c,intra_mode, λ)是當宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時計算出的總代價值，intrajiiode是宏塊幀內編碼預測模式，在E^U5係數代表的幀內編碼預測模式中選擇； 8是指亮度原始圖像數據；c是指重建圖像數據；λ是決定掃描模式時使用的拉格朗日算子，其中SAD是(Sum ofAbsoluteDifference)亮度原始圖像數據s和重建圖像數據c之間的絕對誤差和，具體為^° = Zls(w'")-e( ")l m，n是像素的索引號；R(s，c，intram,n，—mode)表示宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時，編碼宏塊需要的比特數；最終選擇採用根據E1到&係數代表的幀內編碼預測模式計算得到的J(s，c, intra, mode, λ)最小的幀內編碼預測模式為最優幀內編碼預測模式。
11.根據權利要求4所述的預測編碼方法，其特徵在於，所述的「將第一、二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值」具體為P = wlXPl+w2XP2，其中P為第三編碼預測值、Ρ1、Ρ2分別為第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值；wl和w2分別是兩個加權係數，並且wl+w2 = 1。
12.—種預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的裝置包括第一獲取單元、係數獲取單元、第二獲取單元、輸出單元；第一獲取單元，包括第一幀間編碼預測值單元，用於將當前幀劃分為16x16的宏塊；以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，匹配參考幀中第一宏塊、得到當前宏塊的第一幀間編碼預測值；係數獲取單元，包括第一係數獲取單元，用於通過第一宏塊獲取第一係數E1 ；第二係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第二係數E2 ；第三、四、五係數獲取單元，用於通過當前宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數F ·第二獲取單元，用於根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值；輸出單元，用於根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值；根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流。
13.根據權利要求12所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，第一獲取單元，進一步包括運動矢量獲取單元，用於以當前幀的當前宏塊為單位進行幀間預測，進一步獲得當前宏塊的第一幀間編碼預測值」時進一步獲得參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量； 將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量；所述的第一係數獲取單元，用於通過第一宏塊獲取第一係數&具體為從參考幀中將第一宏塊以第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量為單位定位到第二宏塊，通過第二宏塊獲取第一係數E1;第二係數獲取單元，用於以當前宏塊為基礎，在前一幀圖像中相同位置處定位第三宏塊，通過第三宏塊獲取第二係數& ；第三、四、五係數獲取單元，用於；在當前幀中，位於當前宏塊左邊相鄰的宏塊為第四宏塊，位於當前宏塊左上角相鄰宏塊為第五宏塊，位於當前宏塊上方相鄰宏塊為第六宏塊；分別通過第四宏塊、第五宏塊、第六宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數& ；所述的第一至第五係數同時分別代表第二至第六宏塊幀內編碼預測模式。
14.根據權利要求12所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的第二獲取單元，用於根據所述的第一係數至第五係數選擇最優幀內編碼預測模式，通過所述的最優幀內編碼預測模式對當前宏塊進行編碼，獲得第二幀內編碼預測值具體為對當前宏塊做幀內預測模式選擇，判斷所述的第一係數至第五係數的和是否為0，若否則使用率失真模型在第一至第五幀內編碼預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式。
15.根據權利要求12所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的輸出單元，用於根據所述的第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值得到第三編碼預測值具體為將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值。
16.根據權利要求12所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的輸出單元用於根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊輸出視頻編碼流具體為根據所述的第三編碼預測值與當前宏塊的像素值相減求得殘差值，經過變換、量化、熵編碼模塊輸出視頻編碼流。
17.根據權利要求13所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，矢量獲取單元用於獲取的 「參考幀的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量」是以1/4像素為單位；所述的「將所述的第一橫軸運動矢量轉化為第二橫軸運動矢量、第一縱軸運動矢量轉化為第二縱軸運動矢量」具體為將以1/4像素為單位的第一橫軸運動矢量和第一縱軸運動矢量轉化為以整像素為單位的第二橫軸運動矢量、第二縱軸運動矢量。
18.根據權利要求13所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，第一係數獲取單元用於通過當前宏塊獲取第一係數E1 」具體為判斷所述第二宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16 預測模式，若是則設置第一係數E1 = htra_m0deA，若否則設置E1 = 0，其中第二宏塊幀內編碼16x16預測模式。
19.根據權利要求13所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，第二係數獲取單元用於「通過當前宏塊獲取第二係數氏」具體為判斷所述的第三宏塊的編碼模式是否為幀內編碼 16x16預測模式，若是則設置第二係數E2 = htra_m0dec，若否則設置E2 = 0 ；其中htra_ mode。是第三宏塊幀幀內編碼16x16預測模式。
20.根據權利要求13所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，第三、第四、第五係數獲取單元用於通過當前宏塊獲取第三係數&、第四係數&、第五係數& ；判斷所述第四宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第三係數 E3 = htrajnodeD，若否則設置第三係數& = 0.，其中htrajnocbD是第四宏塊幀內編碼 16x16預測模式；判斷所述第五宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第四係數& = htra_m0deE，若否則設置第四係數& = 0，其中htra_mocbE是第五宏塊幀內編碼 16x16預測模式；判斷所述第六宏塊的編碼模式是否為幀內編碼16x16預測模式，若是則設置第五係數 E5 = Intra_modeF ；若否則設置第五係數& = 0，其中htrajiioc^是第六宏塊幀內編碼 16x16預測模式。
21.根據權利要求13所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的輸出單元用於「使用率失真模型在候選預測模式中選擇最優幀內編碼預測模式」具體為J(s，c, intra_mode, λ ) = SAD (s, c, intra_mode) + λ XR(s，c, intra_mode) intra_mode e [E1, E2, E3, E4, E5]J(s, c, intra_mode, λ)是當宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時計算出的總代價值，intra_mode是宏塊幀內編碼預測模式，在E1到&係數代表的幀內編碼預測模式中選擇；s是指亮度原始圖像數據；c是指重建圖像數據；λ是決定掃描模式時使用的拉格朗日算子，其中SAD是(Sum of AbsoluteDifference)亮度原始圖像數據s和重建圖像數據c之間的絕對誤差和，具體為=』「)1 m，n是像素的索引號；R(s，c，m,n，intra_mode)表示宏塊幀內編碼預測模式是intrajiiode時，編碼宏塊需要的比特數；最終選擇採用根據E1到&係數代表的幀內編碼預測模式計算得到的J (s，intra_mode, λ)最小的幀內編碼預測模式為最優幀內編碼預測模式。
22.根據權利要求15所述的預測編碼的裝置，其特徵在於，所述的輸出單元，用於將第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值加權求和，得到第三編碼預測值具體為P = wlXPl+w2XP2，其中P為第三編碼預測值、P1、P2分別為第一幀間編碼預測值、第二幀內編碼預測值；wl和w2分別是兩個加權係數，並且wl+w2 = 1。
全文摘要
本發明提出一種新型的編碼方法與裝置，這種編碼方法與裝置將幀內預測和幀間預測有機的結合起來，是對現有編碼的一種很好的補充，可以提升圖像編碼的編碼質量，提高預測的準確性，減少殘差數據，提升編碼的壓縮效率；並且可以提升圖像壓縮率失真性能，尤其是針對視頻圖像變換比較大的場景有較好的效果。
文檔編號H04N7/26GK102238391SQ20111013903
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者徐蘇珊 申請人:深圳市融創天下科技股份有限公司