[发明专利]一种视频图像编码方法和装置

说明书

本发明实施例公开了一种视频图像编码方法和装置，用以在不增加编码时间和基本不影响重构图像质量的前提下，节约视频图像编码的编码码率，提高编码性能。在本发明实施例中，获取当前待编码帧中各残差块中分别进行了变换量化后的用于表示亮度Y分量的能量分布情况的亮度Y分量残差系数、用于表示色度U分量的能量分布情况的色度U分量残差系数和用于表示色度V分量的能量分布情况的色度V分量残差系数；分别确定是否需要对亮度Y分量残差系数、色度U分量残差系数以及色度V分量残差系数进行编码；对确定出的需要进行编码的残差系数进行编码；舍弃不需要进行编码的参数系数，从而节约了编码码率，提高编码性能。

技术领域

本发明涉及视频图像处理领域，尤其涉及一种视频图像编码方法和装置。

背景技术

随着高清和超高清视频以及相关多媒体技术的快速发展，视频的数据量急剧增长，JCT-VC(Joint Collaborative Team on Video Coding，视频编码联合协作团队)工作组制定了具有更高压缩效率的新一代视频压缩标准HEVC(High Efficiency VideoCoding，高效视频编码，即H.265)。相比H.264编码标准，虽然HEVC能节约更多的码率，但是海量的视频数据依然对数据处理、网络传输和存储是一个重大的挑战，因此研究具有更高压缩效率的编码算法具有重大的意义，推动高清视频的发展和应用，为高清视频的产业技术提供技术支持。

为了更加灵活有效地表示各种分辨率的视频图像，HEVC中定义了一套新的图像划分的语法单元，主要包括编码单元(Coding Unit，CU)、预测单元(Prediction Unit,PU)和变换单元(Transform Unit,TU)。HEVC采用RQT(Residual Quad-tree Transform，残差四叉树变换)自适应变换技术，变换单元(Transform Unit,TU)是编码单元块的预测内容残差块的新式表达形式，是进行变换和量化的基本单元。其通常是正方形形式，以亮度像素编码单元残差块为例，其可以产生4x4块大小的变换单元，或大至32x32块大小的变换单元(最大变换编码单元)，即一个编码单元可以产生一个或多个变换单元。变换单元也是依据残差内容自适应的按照四叉树形状进行递归划分，根据迭代划分的深度的不同，其大小可以为32x32，16x16，8x8，4x4中的一个。

HEVC编码器模型HM(HEVC test model，HEVC测试模型)根据遍历每种预测模式对当前视频图像待编码帧中的PU进行预测，得到其预测块，将当前编码块与预测块的差值确定为残差块，并将该残差块递归遍历不同尺寸的TU进行变换量化，得到相应的量化系数(即残差系数)，HM采用基于率失真代价的原则来确定该量化系数是否需要进行编码，对需要进行编码的量化系数进行编码。

在现有技术中，基于率失真代价的原则确定该量化系数是否需要进行编码的过程如下：

图1使出了现有技术中基于失真代价的原则的视频图像编码方法的流程示意图，如图1所示：

步骤11～步骤12：编码器获得当前待编码帧的残差块之后，对于残差块每一个分量(亮度Y分量、色度U分量、色度V分量)进行变换和量化求得一个率失真代价C；

步骤13：编码器将变换量化后的残差的Y、U、V三个分量的量化系数假设为零，从而得到一个零系数率失真代价C_zero。

步骤14：编码器将C_zero和C进行代价比较，判断C_zero是否小于C，若是，则执行步骤15，否则，执行步骤16。

步骤15：如果零系数率失真代价C_zero小于率失真代价C，说明将残差全部舍弃要更优于保留残差，因此将残差全部舍弃，系数修改为全零，不对该分量的残差系数进行编码；

步骤16：如果零系数率失真代价C_zero不小于率失真代价C，说明将保留残差要更优于残差全部舍弃，对残差进行编码。