一種hevc編碼最佳參考幀的選擇方法、裝置及編碼器的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法、裝置和編碼器，該方法包括：至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理：獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。這樣，至少針對最小層深度的預測單元不再進行遍歷性的率失真代價計算，而是采用相關性直接確定對應的最佳參考幀，可以減少計算量，提高編碼效率。
【專利說明】
一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法、裝置及編碼器
技術領域
[0001]本申請涉及視頻圖像處理領域，特別涉及一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法、裝置及編碼器。
【背景技術】
[0002]HEVC (High Efficiency Video Coding)是新一代視頻編碼標準，其采用靈活的塊結構劃分技術對編碼圖像進行編碼，在HEVC中，塊結構包括編碼單元(⑶:Coding Unit)、預測單元(PU predict1n Unit)、變換單元(TU transform Unit)。HEVC在編碼過程中以CU為基本的編碼單元進行編碼，HEVC編碼器首先將視頻圖像劃分為多個互不重疊的最大編碼單元OXU =Largest⑶)；再將IXU按照樹結構劃分成更小的CU，⑶的大小從IXU到最小編碼單元(SOT -Smallest⑶)。每個⑶包含一個或多個PU，而每個⑶都需要以HJ為單元進行幀間預測或幀內預測，而在幀間預測過程中存在最佳參考幀的選擇問題。
[0003]傳統的PU幀間預測過程中關于最佳參考幀的選擇方法是針對當前HJ對所有候選參考幀逐個進行預測，分別計算每個候選參考幀對應的率失真代價，選擇率失真代價最小的候選參考幀作為當前PU的最佳參考幀；這樣遍歷性的選擇方式運算量非常大；另外，由于一個LCU會分成多個CU，而一個CU可以有多種幀間預測劃分模式，每種幀間預測劃分模式的CU包含一個或多個HJ。對每個CU的每種幀間預測劃分模式對應的每個HJ都必須遍歷所有的候選參考幀選擇對應的最佳參考幀，這樣會給編碼過程帶來巨大的運算量，耗時長，嚴重影響編碼效率。
【發明內容】
[0004]本申請所要解決的技術問題是提供一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法，用以解決現有技術遍歷性地對候選參考幀逐個測試，運算量大，耗時長，影響編碼效率的技術問題。
[0005]本申請還提供了一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置和編碼器，用以保證上述方法在實際中的實現及應用。
[0006]根據本申請的一個方面，提供一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法，包括:
[0007]至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理:
[0008]獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；
[0009]根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0010]優選的，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理:
[0011]獲取與當前預測單元空間相鄰預測單元的最佳參考幀；
[0012]根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0013]優選的，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，具體為:
[0014]根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元對應的最佳參考幀。
[0015]優選的，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，包括:
[0016]判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；
[0017]如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0018]優選的，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理:
[0019]獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及
[0020]根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0021]優選的，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，具體為:
[0022]根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0023]優選的，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，包括:
[0024]判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；或，判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇列.> ，
[0025]如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0026]優選的，所述獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀，包括:
[0027]獲取與當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0028]獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0029]獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0030]獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0031]根據本申請的另一個方面，提供一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置，包括:
[0032]第一控制單元，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理；
[0033]第一獲取單元，用于獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；
[0034]第一確定單元，用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0035]優選的，所述第一控制單元，具體用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。
[0036]優選的，
[0037]所述第一確定單元具體用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元對應的最佳參考幀。
[0038]優選的，所述第一確定單元包括:
[0039]第一判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；如果是，觸發第一確定子單元；
[0040]第一確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0041]優選的，所述第一控制單元，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；所述裝置還包括:
[0042]第二控制單元，用于控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中，
[0043]第二獲取單元，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及
[0044]第二確定單元，用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0045]優選的，所述第二確定單元具體用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0046]優選的，所述第二確定單元包括:
[0047]第二判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；或，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元；
[0048]第二確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0049]優選的，所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0050]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0051]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0052]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0053]根據本申請的另一方面，本申請提供一種編碼器，所述編碼器包括上述HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置。
[0054]與現有技術相比，本申請具有以下有益效果:
[0055]本申請至少針對編碼層深度最小的那一層中的預測單元，依據同層深度空間相鄰的預測單元的最佳參考幀之間相關性的特性，可以直接確定出至少一層中預測單元的最佳參考幀，因此，至少針對層深度最小的這一層層中預測單元，無需對其對應的所有候選參考幀作遍歷性的率失真代價計算，節省了至少一半的預測單元的相關計算量，能夠提高編碼效率。而且隨著對編碼圖像質量的越高要求，所有候選參考幀的個數會越多，則，節省的計算量會越大。
【附圖說明】
[0056]為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例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申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0057]圖1是現有技術HEVC編碼中CU遞歸劃分方式以及各種幀間預測劃分模式及所對應PU的示意圖；
[0058]圖2是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法的第一流程示意圖；
[0059]圖3是本申請的HJ空間相鄰關系的示意圖；
[0060]圖4是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法的第二流程不意圖；
[0061]圖5是本申請的預測單元所屬層深度相鄰層關系的示意圖；
[0062]圖6是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置的第一結構示意圖；
[0063]圖7是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置的第二結構示意圖；
[0064]圖8是本申請的編碼器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0065]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請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申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0066]本申請可用于眾多通用或專用的計算系統環境或配置中。例如:個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、多處理器系統、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等。
[0067]本申請可以在由計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組件、數據結構等等。也可以在分布式計算環境中實踐本申請，在這些分布式計算環境中，由通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以位于包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。
[0068]為了便于對本發明的技術方案的解釋說明，這里先對HEVC編碼的一些基本技術知識進行簡單解釋。
[0069]—般情況下，在HEVC編碼過程中，首先將視頻圖像劃分為多個互不重疊的最大編碼單元(IXU:Largest Coding Unit);再將IXU按照樹結構劃分成更小的⑶，⑶的大小從LCU到最小編碼單元(SCU:Smallest CU)。每個編碼單元有多個幀間預測劃分模式，每種幀間預測劃分模式包含一個或多個預測單元，每個預測單元對應多個候選參考幀。通過遍歷每個預測單元對應的多個候選參考幀，遍歷每種幀間預測劃分模式，根據率失真代價最小的原則，確定出每個預測單元對應的最佳參考幀，以及最優的幀間預測劃分模式，得到最優的預測。原始信號和預測信號相減，得到殘差信號。對殘差信號進行變換、量化、熵編碼，然后附加上其它的預測信息及附加碼流信息，形成最終的編碼流。在確定CU對應的最優幀間預測劃分模式的過程中，最重要的一個環節就是確定CU在每種幀間預測劃分模式下的每個HJ對應的最佳參考幀。
[0070]以圖1示出的HEVC編碼中CU遞歸劃分方式以及各種幀間預測劃分模式及所對應PU的示意圖為例，對CU和其幀間預測劃分模式及所對應HJ之間的關系進行解釋說明。
[0071]在圖1中，最大編碼單元IXU為64X64，最小編碼單元S⑶為8X8 ;首先，一個64X64的IXU可以劃分為4個32X32的⑶，而每個32X32的⑶可以繼續劃分為4個16 X 16的⑶，接著每個16 X 16的⑶可以進一步劃分成4個8 X 8的S⑶。在實現過程中，CU的大小用2的冪次方表示即圖中的N值，也可以采用層深度Depth來描述，其中，最大編碼單元LCU的層深度為0，以此為基礎，每進行一次劃分，層深度增加I。
[0072]各個層深度對應的CU幀間預測劃分模式不同，如圖1最右邊的圖框所示:
[0073]當層深度小于3(0，1，2)時，每個CU有七種幀間預測劃分方式:inter2NX2N、inter2NXN、interNX2N、inter2NXnU、inter2NXnD、internLX2N、internRX2N，其中，inter2NX2N包含一個PU，其余六種劃分方式都包含兩個PU，那么一個深度小于3的⑶共有13個PU。
[0074]當層深度等于3時，每個CU有三種幀間預測劃分方式:inter2NX 2N、inter2NXN、interNX 2N，其中，inter2NX 2N包含一個PU，其余兩種劃分方式包含兩個PU，那么一個深度等于3的⑶包含5個PU。
[0075]需要說明的是，在實際應用場景中，有的CU只需劃分一次就滿足編碼需求，因此層深度也就只有最小層；有的根據編碼需求，可能需要劃分兩次或者多次。針對每個CU均按照層深度由小到大的順序依次確定每層中的每個PU的最佳參考幀，即按照層深度為“0”、層深度為“1”、層深度為“2”以及層深度更高順序，確定各層深度下各個HJ對應的最佳參考幀。
[0076]現有技術的方案需要針對每個層深度的每個預測單元都需要遍歷性地計算每個候選參考幀的率失真代價，從中選擇率失真代價最小的候選參考幀作為預測單元的最佳參考幀，這種選擇方法的計算復雜度高，計算量較大，會對編碼效率造成影響。
[0077]本發明實施例一的技術方案是從層深度角度考慮，至少對層深度最小的那一層中預測單元，不再遍歷性的計算每個候選參考幀(一般，候選參考幀的個數大于I)的率失真代價，而是利用同層空間相鄰的預測單元的最佳參考幀之間的相關性來直接確定預測單元的最佳參考幀，進而節省了至少近一半的預測單元對應的計算量，可以提高編碼效率。而且隨著對編碼圖像質量的越高要求，候選參考幀的個數會越多，則，節省的計算量會越大。
[0078]實施例一
[0079]參見圖2，圖2是本發明提供的HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法實施例1的流程圖，該方法可以包括:
[0080]S101，至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理:
[0081]先獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0082]為了確定當前HJ的最佳參考幀，需要先獲取與其空間相鄰的PU的最佳參考幀。在這里，與當前HJ空間相鄰的PU，至少包括與當前PU左相鄰和上相鄰的PU，還可以包括:與當前PU左上相鄰的HJ和/或右上相鄰的HJ。由于PU的最佳參考幀的確定過程是按照從左至右，從上至下的順序進行處理的，上述與當前PU相鄰的這些HJ的最佳參考幀均已被確定了，因此，這些相鄰PU的最佳參考幀可以作為確定當前HJ的最佳參考幀的數據依據。
[0083]下面以圖3為例，對與當前HJ空間相鄰的HJ進行更直觀地說明；圖3是PU空間相鄰關系的示意圖，在圖3中，al表示左相鄰的預測單元；b2表示左上相鄰的預測單元，bl表示上相鄰的預測單元；b0表示右上相鄰的預測單元。
[0084]在具體實現時，SlOl可以有以下四種實現方式，分別為:
[0085]第一種方式:獲取與所述當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0086]第二種方式:獲取與所述當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0087]第三種方式:獲取與所述當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0088]第四種方式:獲取與所述當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0089]S102，再根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0090]在具體實現時，需要按照層深度由小到大的順序依次確定每層的每個PU的最佳參考幀，而本實施例強調的是，至少針對層深度最小的預測單元，按照上述步驟進行處理，也就是說，當處理的是最小層深度的PU時，就直接按照SlOl和S102進行處理，確定出HJ的最佳參考幀，其本質是根據相鄰PU的最佳參考幀的相關性來確定當如PU的最佳參考幀。當處理的是非最小層深度的PU可以按照上述步驟進行處理，也可以按照其他方法進行處理。
[0091]在具體實現時，S102具體為:根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0092]在具體實現時，S102可以包括:判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0093]如果獲取的所有最佳參考幀不相等，還可以根據獲取的所有最佳參考幀或者根據所有的候選參考幀，采用傳統的遍歷性率失真代價的計算方式，確定率失真代價最小的參考幀作為當前PU的最佳參考幀。
[0094]本實施例是至少針對層深度最小的預測單元，以當前HJ的相鄰PU的最佳參考幀為數據依據，根據彼此最佳參考幀的相關性，可以直接確定當前PU的最佳參考幀，這樣就無需再對當前PU作遍歷性的率失真代價計算處理了，節省了大量的數據計算量。
[0095]關于非最小層深度的HJ，可以有多種方式來確定最佳參考幀，例如可以采用傳統的遍歷性的率失真代價計算方式，也可以采用采用上述對最小層深度的PU的處理方式確定PU的最佳參考幀。
[0096]為了進一步提高編碼效率，本申請還提供了另一種技術方案。
[0097]實施例二
[0098]參見圖4，示出的本申請HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法第二流程示意圖，該方法針對層深度最小層和非最小層進行區別處理，可以包括以下步驟:
[0099]針對層深度最小的預測單元按照SlOl和S102進行如下處理:
[0100]S201，獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及
[0101]S202，根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0102]對層深度最小的預測單元的處理可以參照第一流程示意圖的相關描述，此處不再贅述。
[0103]針對層深度非最小層的預測單元按照S203和S204進行如下處理:
[0104]S203，獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及
[0105]S204，根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0106]對于層深度非最小層的PU，可以根據當前PU與上層深度中與當前HJ空間位置相同和/或相鄰的PU的最佳參考幀的相關性來直接確定當前HJ的最佳參考幀，這樣就不需要再對當前PU進行遍歷性的率失真代價的計算。
[0107]對于層深度非最小層的PU，必然存在與其相鄰或者間隔的上層深度。在這里，上層深度可以是與當前預測單元所屬層深度相鄰的上一層深度，也可以是與當前預測單元所屬層深度相間隔的上兩層或者更高層深度。參見圖5，示出的預測單元所屬層深度相鄰層關系的示意圖；其中，當前層深度為d，上層深度可以是d -1層深度，也可以是d — 2層深度；獲取的在上層深度中與當前HJ空間位置相同的HJ的最佳參考幀，為灰色標記的HJ的最佳參考幀。獲取的上層深度中與所述當前PU空間位置相鄰的HJ的最佳參考幀，為灰色標記的PU的相鄰PU的最佳參考幀。由于上層深度中所有PU都已被確定出對應的最佳參考幀，因此，這里的上層深度中的相鄰PU可以包括任何一個相鄰方位的PU，如包括左上相鄰、左相鄰、上相鄰、右上相鄰等。在具體實現時，可以獲取一個相鄰PU的最佳參考幀，也可以獲取多個相鄰HJ的最佳參考幀。
[0108]例如:當前HJ所屬的層深度為2時，表明其相鄰的上層深度I以及間隔的上層深度O的PU均已經確定了對應的最佳參考幀。當前HJ所屬的層深度為I時，表明其上層深度O的PU均已經確定了對應的最佳參考幀。本實施例正是利用相鄰層深度或相間隔層深度的PU之間的最佳參考幀的相關性，為當前HJ確定對應的最佳參考幀，從而節省了大量的運算量。
[0109]在具體實現時，上述步驟S204具體為根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0110]在具體實現時，上述步驟S204可以包括:判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。如果判斷為否時，可以對獲取的所有最佳參考幀或者對所有的候選參考幀分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0111]在具體實現時，上述步驟S204還可以包括:判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。如果判斷為否時，可以對獲取的所有最佳參考幀或者對所有的候選參考幀分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0112]關于上述判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈的具體方式，可以包括以下兩個步驟:
[0113]計算上層深度中與所述當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動劇烈程度，所述運動劇烈程度等于運動向量的模值；以及
[0114]判斷所述運動劇烈程度是否小于預設閾值，如果是，表明運動不劇烈，否則，表明運動劇烈。
[0115]例如:上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動向量為mv，其包括X方向的mv — X和Y方向的mv — y，則運動劇烈程度mv — dist可以按照公式mv —dist = abs (mv — x) +abs (mv — y)計算得到，其中abs表示求絕對值。在計算出mv — dist之后，將其與預設閾值進行大小比較，如果小于預設閾值，表明運動不劇烈，否則，表明運動劇烈。
[0116]由上述流程可以發現，該實施例方案對層深度最小的預測單元和層深度非最小層的預測單元，分別按照不同的相關性來確定對應的最佳參考幀，對不同層深度的預測單元按照不同的相關性進行處理，這種依賴相關性的方式主要是以同層深度相鄰預測單元的最佳參考幀為數據依據，或者是以相鄰層或相間隔層深度的相同位置或者相鄰位置的預測單元的最佳參考幀為數據依據，直接確定當前預測單元的最佳參考幀，無需再作遍歷性的率失真代價的計算，進一步提尚了最佳參考幀的確定效率，進而提尚編碼效率。
[0117]上述詳細介紹了本申請的方法流程，相應的，本申請提供一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置。
[0118]實施例三
[0119]參見圖6，圖6是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置的第一結構示意圖；如圖6所示，該HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置600可以包括:
[0120]第一控制單元301，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理；
[0121]第一獲取單元302，用于獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；
[0122]第一確定單元303，用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0123]在具體實現時，第一控制單元可以用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理。
[0124]在具體實現時，第一控制單元還可以用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。即，第一控制單元用于控制第一獲取單元和第一確定單元，即針對層深度最小層的預測單元，又針對層深度非最小層的預測單元作相應處理。
[0125]在具體實現時，所述第一確定單元具體用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元對應的最佳參考幀。
[0126]在具體實現時，所述第一確定單元包括:
[0127]第一判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；如果是，觸發第一確定子單元；以及
[0128]第一確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0129]另外，如果第一判斷子單元判斷為否時，還可以觸發率失真代價計算子單元，用于如果第二判斷子單元判斷為否時，可以觸發率失真代價計算子單元，用于對獲取的所有最佳參考幀或者對所有的候選參考幀分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0130]在具體實現時，所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0131]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0132]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，
[0133]所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。
[0134]實施例四
[0135]參見圖7，圖7是本申請的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置的第二結構示意圖；如圖7所示，該HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置700可以包括:
[0136]第一控制單元401，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；
[0137]第一獲取單元402，用于獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；
[0138]第一確定單元403，用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0139]第二控制單元404，用于控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中，
[0140]第二獲取單元405，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及
[0141]第二確定單元406，用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0142]在具體實現時，所述第二確定單元可以具體用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。
[0143]在具體實現時，所述第二確定單元可以包括:
[0144]第二判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；或，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元；
[0145]第二確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0146]如果第二判斷子單元判斷為否時，還可以觸發率失真代價計算子單元，用于對獲取的所有最佳參考幀或者對所有的候選參考幀分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。
[0147]上述各單元之間的交互關系，可以參見前面方法流程圖的描述，此處不再贅述。
[0148]圖8是本申請的編碼器的結構示意圖。如圖8所示，一種編碼器，包括設置在內部的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置，該HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置的結構，具體參見圖6和圖7中的結構及描述，此處不再贅述。
[0149]綜上所述，因為本申請是根據同層深度的相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，至少為層深度最小的預測單元確定對應的最佳參考幀，那么當處理層深度最小層的預測單元時，可以直接根據與其相鄰的預測單元的最佳參考幀來確定當前預測單元的最佳參考幀，這樣就不用作率失真代價的計算，簡化了處理過程，節約了處理時間；另外，本申請還可以再根據不同層深度的空間位置相同或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，為非最小層深度的預測單元確定對應的最佳參考幀，這樣能夠進一步減少計算量，節約處理時間，以提尚編碼效率。
[0150]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于裝置類實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0151]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0152]以上對本申請所提供的一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法、裝置及編碼器進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本申請的限制。
【主權項】
1.一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇方法，其特征在于，包括: 至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理: 獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀； 根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于， 針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理: 獲取與當前預測單元空間相鄰預測單元的最佳參考幀； 根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，具體為: 根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元對應的最佳參考幀。4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，包括: 判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等； 如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于， 針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理: 獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及 根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，具體為: 根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀，包括: 判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；或，判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀，包括: 獲取與當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。9.一種HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置，其特征在于，包括: 第一控制單元，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理； 第一獲取單元，用于獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀； 第一確定單元，用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。10.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于， 所述第一控制單元，具體用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。11.根據權利要求9或10所述的裝置，其特征在于， 所述第一確定單元具體用于根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元對應的最佳參考幀。12.根據權利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述第一確定單元包括: 第一判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；如果是，觸發第一確定子單元; 第一確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。13.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于， 所述第一控制單元，用于控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；所述裝置還包括: 第二控制單元，用于控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中， 第二獲取單元，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者，用于獲取上層深度中與當前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀，并獲取與當前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考幀；以及 第二確定單元，用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀的相關性，確定當前預測單元的最佳參考幀。14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于， 所述第二確定單元具體用于根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考幀相同的策略，從獲取的最佳參考幀中確定當前預測單元的最佳參考幀。15.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述第二確定單元包括: 第二判斷子單元，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等；或，用于判斷獲取的所有最佳參考幀是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與當前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元； 第二確定子單元，用于將相等的最佳參考幀確定為當前預測單元的最佳參考幀。16.根據權利要求9所述的裝置，其特征在于， 所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀；或者， 所述第一獲取單元具體用于獲取與當前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考幀。17.—種編碼器，其特征在于，所述編碼器包括上述權利要求9 - 16任一項所述的HEVC編碼最佳參考幀的選擇裝置。
【文檔編號】H04N19/105GK106034236SQ201510122717
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月19日
【發明人】沈操, 徐浩暉, 周昌, 江文斐, 儲開顏, 盧貴彬
【申請人】阿里巴巴集團控股有限公司