[发明专利]一种视频编码方法及装置

说明书

本发明公开了一种视频编码方法及装置，主要内容包括：针对视频帧中确定的当前最大编码单元LCU中不同深度值的编码单元CU依次执行：分别获取当前待处理的变换单元TU的亮度Y分量、色度U分量和色度V分量的残差系数矩阵，并确定所述亮度Y分量、色度U分量和色度V分量中非零残差系数的个数，在确定所述当前待处理的TU满足：当前待处理的TU的亮度Y分量、色度U分量和色度V分量中任意两个分量的CBF值为零时，终止TU的递归遍历，基于率失真代价准则确定最优CU划分结构，并根据该最优CU划分结构对所述LCU进行编码，从而，减少TU递归遍历的次数，节省了编码所需的时间，降低了编码的复杂度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种视频编码方法及装置。

背景技术

随着数字视频技术的快速发展，以及用户对视频质量的高标准要求，促使视频应用逐渐向高清晰度、高帧率以及高压缩率的方向发展。为此，JCT-VC工作组制定了高清视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)标准，用以解决高清视频及超高清视频中急剧增长的数据率给网络传输带来的冲击。

HEVC标准中，对编码技术进行了大量改进与创新，如高精度运动补偿技术、多角度帧内预测技术、运动估计融合技术和自适应偏移滤波技术等，相比H.264标准而言，HEVC标准在相同的视频质量下可以节省50％左右的码率(即比特率)，但是却比H.264标准下进行编码的复杂度增加了3倍以上。HEVC标准之所以能实现高压缩性能，其原因之一就是采用了残量四叉树RQT(Residual Quadtree)编码方法，该方法针对不同尺寸的TU(TransformUnit变换单元)递归遍历以得到最优TU划分结构。

举例而言，针对尺寸为64×64的最大编码单元LCU，如图1所示，需要对不同深度值的编码单元CU依次进行变换单元TU的递归遍历，首先针对深度值为0的CU(记为CU0)，其尺寸为64×64，那么当前TU的递归遍历就要由32×32至4×4；针对深度值为1的CU(记为CU1)，其尺寸为32×32，那么当前的TU的递归遍历由32×32至4×4；针对深度值为2的CU(记为CU2)，其尺寸为16×16，那么当前的TU的递归遍历由16×16至4×4；针对深度值为3的CU(记为CU3)，其尺寸为8×8，那么当前的TU递归遍历8×8至4×4。由此可知，每一个深度值对应的CU，都会进行一次TU的完全递归遍历，在递归遍历结束之后，基于率失真代价准则确定当前CU的最优TU划分结构，假设以深度值为0～3的CU为例，针对深度值为0的CU0，递归遍历之后，基于率失真代价准则最终确定出一个最优TU划分结构，记为TU0，并计算该TU0划分结构下的CU0的率失真代价值，记为c0；针对深度值为1的CU1，递归遍历之后，基于率失真代价准则最终确定出一个最优TU划分结构，记为TU1，并计算该TU1划分结构下的CU1的率失真代价值，记为c1；针对深度值为2的CU，递归遍历之后，基于率失真代价准则最终确定出一个最优TU划分结构，记为TU2，并计算该TU2划分结构下的CU2的率失真代价值，记为c2；针对深度值为3的CU，递归遍历之后，基于率失真代价准则最终确定出一个最优TU划分结构，记为TU3，并计算该TU3划分结构下的CU3的率失真代价值，记为c3；针对不同深度值的CU，分别比较c0、4c1、16c2、64c3的大小，选择其中最小值，将最小值的率失真代价值对应的CU划分结构作为最优的CU划分结构进行编码。

其中，TU划分结构表示当前CU中TU可以遍历的深度，例如32×32的CU的TU划分结构可以为：划分为1个32×32的TU，或者，划分为4个16×16的TU，或者，划分为16个8×8的TU，或者，划分为64个4×4的TU。同理，CU划分结构类似。

综上所述，针对每个LCU进行递归遍历所耗费的时间和计算量是非常大的。

可见，虽然提高了编码的率失真性能，但是针对不同深度值的CU，递归遍历所有不同尺寸的TU需要耗费较长的时间，而视频编码过程中，大部分时间都是用来进行递归遍历操作的，因此，导致视频编码所需的时间更长，相应地，提高了HEVC标准下的编码复杂度，严重阻碍HEVC标准的应用和推广。