[发明专利]一种基于长期参考帧的视频编码方法及装置

说明书

本发明提供一种基于长期参考帧的视频编码方法及装置，该方法包括：获取当前编码宏块所对应的短期参考宏块数据和长期参考宏块数据；利用第一帧间预测方式获得短期参考宏块的帧间预测信息，利用第二帧间预测方式获得长期参考宏块的帧间预测信息；根据短期参考宏块的帧间预测信息和长期参考宏块的帧间预测信息对当前编码宏块的所有编码子宏块进行融合处理，得到当前编码宏块的帧间预测信息；对当前编码宏块的所有编码子宏块进行运动补偿处理，获得当前编码宏块的帧间预测编码数据。该装置为该方法提供执行模块。应用本发明有效提高视频压缩率和编码质量。

技术领域

本发明涉及视频编码器技术领域，具体的，涉及一种基于长期参考帧的视频编码方法，以及应用该方法的装置。

背景技术

近年来，随着高清、超高清视频应用逐步走进人们的视野，视频压缩技术受到了巨大的挑战。此外，各式各样的视频应用也随着网络和存储技术的发展不断涌现。如今，数字视频广播、移动无线视频、远程监控、医学成像和便携摄影等，都已走进人们的生活。视频应用的多样化和高清化趋势对视频压缩性能提出了更高的要求。因此，提高监控视频的编码质量和压缩率对现有视频压缩技术提出了更高的要求。

从视频压缩标准的角度，2013年4月13日，新一代视频编解码标准HEVC/H.265被ITU-T正式接受为国际标准，2013年11月25日，ISO/IEC正式发布了HEVC/H.265标准。新一代HEVC/H.265标准在理论上比上一代AVC/H.264标准能提高一倍的压缩效率，采用新的编解码标准能显著提高监控视频的编码质量和压缩率。另一方面，自从AVC/H.264标准开始，多参考帧编码成了提高视频编码质量的一个有效手段，多帧参考能提高编码预测精度，但是多帧参考处理会大幅增加编码计算复杂度和硬件数据传输带宽，增加硬件实现成本，相对于编码质量的提高，传统的多帧参考效率太低，因此不适用于新一代监控视频编码技术的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种有效提高视频压缩率和编码质量的基于长期参考帧的视频编码方法。

本发明的另一目的是提供一种有效提高视频压缩率和编码质量的基于长期参考帧的视频编码装置。

为了实现上述主要目的，本发明提供的基于长期参考帧的视频编码方法包括：获取当前编码宏块所对应的短期参考宏块数据和长期参考宏块数据；利用第一帧间预测方式获得短期参考宏块的帧间预测信息，利用第二帧间预测方式获得长期参考宏块的帧间预测信息；根据短期参考宏块的帧间预测信息和长期参考宏块的帧间预测信息对当前编码宏块的所有编码子宏块进行融合处理，得到当前编码宏块的帧间预测信息；对当前编码宏块的所有编码子宏块进行运动补偿处理，获得当前编码宏块的帧间预测编码数据。

由上述方案可见，本发明通过在传统单帧参考的基础上，增加一帧长期参考帧对当前编码帧进行编码参考，长期参考帧无需进行运动估计处理，只需加载编码宏块对应位置处的长期参考宏块的数据，相对于单帧参考帧，只增加对应编码宏块大小的传输带宽，可迅速恢复高质量的背景图像，且只占用少量的编码比特数，显著提高了视频的编码质量和压缩率。

进一步的方案中，利用第二帧间预测方式获得长期参考宏块的帧间预测信息，包括：获取长期参考宏块的分块编码代价和不分块编码代价；根据分块编码代价和不分块编码代价获得长期参考宏块的编码代价。

由上述方案可见，通过获取长期参考宏块的分块编码代价和不分块编码代价，比较分块与不分块的编码代价的大小，判断是否需要对长期参考宏块进行分块处理，选择编码代价最小的方式，提高编码的压缩率。

进一步的方案中，根据短期参考宏块的帧间预测信息和长期参考宏块的帧间预测信息对当前编码宏块的所有编码子宏块进行融合处理，得到当前编码宏块的帧间预测信息，包括：复制短期参考子宏块和长期参考子宏块两者中编码代价最小的一个的参考子宏块的帧间预测信息，得到每一个编码子宏块的帧间预测信息。