視頻編碼方法和系統技術方案

公開了一種視頻編碼方法和系統。該視頻編碼方法包括：將需要編碼的宏塊劃分為16個4×4塊，并計算任意兩個4×4塊之間的邊界強度；根據計算出的邊界強度確定用于宏塊的宏塊分割模式；以及根據所確定的宏塊分割模式對宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及圖像處理領域，更具體地涉及一種視頻編碼方法和系統。
技術介紹
當前，基本上所有的視頻編碼標準都是以宏塊為基本單元來實現對視頻幀的處理。在諸如H. 264和AVS之類的當前廣泛使用的視頻編碼標準中，一般通過將宏塊分割為多個子塊并分別對多個子塊進行編碼來實現對整個宏塊的編碼處理。一個16X16的宏塊(MB)可以劃分為若干個子塊。如圖I所示，宏塊分割模式包括16 X 16、16 X 8、8 X 16、以及8X8模式；并且對于8X8 ±夾，可以進一步劃分成8X4、4X8、以及4X4塊。即，8X8塊的子分割模式包括8X8、8X4、4X8、以及4X4模式。大多數視頻編碼標準都支持對于各種大小的塊的幀內編碼和幀間編碼，并且對于各種大小的塊都存在多種編碼模式。 在視頻編碼中，率失真(Rate Distortion，RD)優化技術被用在選擇宏塊分割模式和相應編碼模式的過程中，以實現編碼效率。如果使用率失真優化技術，編碼器必須通過遍歷所有可能的宏塊分割模式和相應編碼模式才能找出最佳的宏塊分割模式和相應編碼模式進而完成對宏塊的編碼。這種編碼過程的計算復雜度非常高，難以實時地實現視頻編碼。
技術實現思路
鑒于以上一個或多個問題，本專利技術提供了一種新穎的宏塊編碼方法和系統。根據本專利技術實施例的視頻編碼方法包括將需要編碼的宏塊劃分為16個4X4塊，并計算任意兩個4X4塊之間的邊界強度；根據計算出的邊界強度確定用于宏塊的宏塊分割模式；以及根據所確定的宏塊分割模式對宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼。根據本專利技術實施例的視頻編碼系統包括宏塊劃分單元，用于將需要編碼的宏塊劃分為16個4X4塊，并計算任意兩個4X4塊之間的邊界強度；模式確定單元，用于根據計算出的邊界強度確定用于宏塊的宏塊分割模式；以及編碼執行單元，用于根據所確定的宏塊分割模式對宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼。本專利技術根據圖像編解碼塊劃分的基本原則，通過計算塊與塊之間的邊界強度，來判斷塊與塊之間圖像內容的關聯性，以此進行塊大小劃分。并在塊大小劃分確定了的基礎上，再對每個劃分塊進行最優編碼模式選擇。由此可見本專利技術相比于現在廣泛采用的率失真優化技術，大大降低了視頻編碼的計算量以及計算難度，有利于視頻編碼的實時實現。附圖說明從下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式的描述中可以更好地理解本專利技術，其中圖I是示出用在視頻編碼中的宏塊分割模式以及子塊分割模式的示意圖；圖2是示出根據本專利技術實施例的視頻編碼方法的流程圖；圖3是示出根據本專利技術實施例的視頻編碼系統的框圖4是示出宏塊被劃分為16個4X4塊的情形的示意圖；圖5是示出計算在水平方向相鄰的兩個4X4塊之間的垂直邊界強度的處理的示意圖；以及圖6是示出計算在垂直方向相鄰的兩個4X4塊之間的水平邊界強度的處理的示意圖。具體實施例方式下面將詳細描述本專利技術各個方面的特征和示例性實施例。下面的描述涵蓋了許多具體細節，以便提供對本專利技術的全面理解。但是，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，本專利技術可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本專利技術的示例來提供對本專利技術更清楚的理解。本專利技術絕不限于下面所提出 的任何具體配置和算法，而是在不脫離本專利技術的精神的前提下覆蓋了相關元素、部件和算法的任何修改、替換和改進。在目前使用的大多數視頻編碼標準中，一個宏塊最多可以被劃分為16個4X4塊。在對任意一個宏塊進行編碼的過程中，需要首先確定用于該宏塊的宏塊分割模式，然后才能通過分別對按照所確定的宏塊分割模式分割出的各塊進行編碼來完成對整個宏塊的編碼。通常情況下，將平滑(即，圖像細節不多)的宏塊分割為尺寸比較大的多個塊，而將復雜(即，圖像細節較多)的宏塊分割為尺寸比較小的多個塊。為了滿足實時編碼的要求，必須降低確定宏塊分割模式和相應編碼模式的計算復雜度，從而減少確定宏塊分割模式和相應編碼模式所需要的時間。本專利技術提出了一種新穎的視頻編碼方法和系統。在根據本專利技術的視頻編碼方法和系統中，在選擇宏塊分割模式時不再需要遍歷所有可能的宏塊分割模式，而是計算從宏塊劃分出的16個4X4塊中任意兩個相鄰的4X4塊之間的邊界強度，并根據計算出來的邊界強度來選擇宏塊分割模式。下面參考圖2和圖3，描述根據本專利技術的一個實施例的視頻編碼方法和系統。圖2是示出根據本專利技術的一個實施例的視頻編碼方法的流程圖。圖3是示出根據本專利技術的一個實施例的視頻編碼系統的框圖。如圖3所示，根據本專利技術的一個實施例的視頻編碼系統包括宏塊劃分單元302、模式確定單元304、以及編碼執行單元306。其中，模式確定單元304進一步包括強度計算模塊3042、強度比較模塊3044、以及模式確定模塊3046。上述各功能單元的具體功能如下宏塊劃分單元302用于將需要編碼的宏塊劃分為16個4X4塊，并計算任意兩個4X4塊之間的邊界強度(S卩，執行步驟S202);模式確定單元304用于根據計算出的邊界強度確定用于宏塊的宏塊分割模式(即，執行步驟S204)；以及編碼執行單元306用于根據所確定的宏塊分割模式對宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼(即，執行步驟S206)。為了說明方便，將當前需要編碼的宏塊中包括的四個8X8塊記為BlockO Block3，將這些8X8塊中的任意一個記為8 X 8塊Block (i)，并將8 X 8塊Block (i)中包括的四個4X4塊記為4X4塊blockO block3，其中i為整數且O彡i ( 3。具體地，宏塊劃分單元302首先將當前需要編碼的宏塊劃分為16個4X4塊。圖4示出了宏塊被劃分為16個4X4塊的情形。如圖4所示，當前需要編碼的宏塊包括4個8X8塊BlockO Block3,BlockO包括4個4X4塊blockO block3,Blockl 包括 4 個 4X4 塊 block4 block7, Block2 包括 4 個 4X4 塊 block8 blockll,Block3 包括 4 個 4X4 塊 blockl2 blockl5。下面以BlockO為例，來說明根據本專利技術一個實施例的視頻編碼方法和系統對任意一個對于8X8塊Block(i)的處理。具體地，宏塊劃分單元302將BlockO劃分為4個4 X 4塊blockO block3，計算在水平方向相鄰的4X4塊blockO和blockl之間的垂直邊界強度VSO以及block2和block3之間的垂直邊界強度VSl，并計算在垂直方向相鄰的4X4塊blockO和block2之間的水平邊界強度HSO以及blockl和block3之間的水平邊界強度HSl。當垂直邊界強度VSO和VSl均大于第一閾值且水平邊界強度HSO和HSl均不大于第二閾值時，模式確定單元304確定當前需要編碼的宏塊的宏塊分割模式為8X8模式。當垂直邊界強度VSO和VSl均不大于第一閾值且水平邊界強度HSO和HSl均大于 第二閾值時，模式確定單元304確定當前需要編碼的宏塊的宏塊分割模式為8X8模式。具體地，在模式確定單元304中，強度比較模塊3044用于將8 X 8塊Block⑴中的在水平方向相鄰的4X4塊blockO和blockl之間的垂直邊界強度VSO以及block2和block3之間的垂直邊界強度VS本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種視頻編碼方法，包括：將需要編碼的宏塊劃分為16個4×4塊，并計算任意兩個4×4塊之間的邊界強度；根據計算出的邊界強度確定用于所述宏塊的宏塊分割模式；以及根據所確定的宏塊分割模式對所述宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼。

【技術特征摘要】
1.一種視頻編碼方法，包括 將需要編碼的宏塊劃分為16個4X4塊，并計算任意兩個4X4塊之間的邊界強度； 根據計算出的邊界強度確定用于所述宏塊的宏塊分割模式；以及 根據所確定的宏塊分割模式對所述宏塊進行分割，并對分割出的子塊進行編碼。2.根據權利要求I所述的視頻編碼方法，其特征在于，對于在垂直方向或水平方向相鄰的任意兩個4X4塊，利用所述兩個4X4塊中鄰近所述兩個4X4塊之間的邊界的兩行或兩列像素的像素值來計算所述兩個4X4塊之間的垂直或水平邊界強度。3.根據權利要求I或2所述的視頻編碼方法，其特征在于，通過將在水平方向相鄰的任意兩個4X4塊之間的垂直邊界強度與第一閾值比較，并將在垂直方向相鄰的任意兩個4X4塊之間的水平邊界強度與第二閾值比較，來確定用于所述宏塊的宏塊分割模式。4.根據權利要求I或2所述的視頻編碼方法，其特征在于，確定用于所述宏塊的宏塊分割模式的處理包括 對于所述宏塊中的任意一個8 X 8塊Block (i)，將所述8 X 8塊Block (i)中的在水平方向相鄰的4X4塊blockO和blockl之間的垂直邊界強度VSO以及block2和block3之間的垂直邊界強度VSl與第一閾值比較，并將所述8X8塊Block(i)中的在垂直方向相鄰的4X4 ±夾blockO和block2之間的水平邊界強度HSO以及blockl和block3之間的水平邊界強度HSl與第二閾值比較，其中，所述宏塊包括四個8X8塊BlockO Block3，i為整數且O彡i彡3 ; 當所述垂直邊界強度VSO和VSl均大于所述第一閾值且所述水平邊界強度HSO和HSl均大于所述第二閾值時，確定所述宏塊的宏塊分割模式為8X8模式。5.根據權利要求4所述的視頻編碼方法，其特征在于，當所述垂直邊界強度VSO和VSl均大于所述第一閾值且所述水平邊界強度HSO和HSl均不大于所述第二閾值時，確定所述宏塊的宏塊分割模式為8X8模式。6.根據權利要求4所述的視頻編碼方法，其特征在于，當所述垂直邊界強度V...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王爭，
申請(專利權)人：富士通株式會社，
類型：發明
國別省市：