[发明专利]适用于视频编码的运动自适应帧内刷新方法

说明书

本发明提供了一种适用于视频编码的运动自适应帧内刷新方法，包括：将待编码的视频帧划分为若干个区块，且每个区块包含有若干个子区域；根据每个区块中各个子区域的运动矢量信息，统计每个区块在不同刷新方向上的产生成本；根据各个区块在不同刷新方向上的产生成本，以及相邻区块之间的相关程度，得到所述待编码的视频帧中各个区块的目标刷新策略；根据所述目标刷新策略对所述待编码的视频帧的各个区块进行编码。从而改善了现有的周期性帧内刷新方法的不足，将运动状态信息引入帧内刷新策略，最大限度的降低了运动矢量逆向带来的率失真性能的下降，使得帧内刷新在保持低延迟特性的同时能够获得更高的视频质量。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体地，涉及适用于视频编码的运动自适应帧内刷新方法。

背景技术

随着视频编码技术的不断发展，各项视频业务的广泛应用给人们的生产和生活带来了极大的便利。在需要实时交互的应用中，对端到端延迟的要求也越来越高。在任何需要实时视频交互的视频传输系统中，低延迟都是一项关键的技术和设计目标。帧内刷新技术通过将帧内编码的columns或者slices嵌入到P帧或B帧中，以达到替代I帧的效果，从而保持码率平稳，获得低延迟的性能。通过采用强制帧内编码和对已刷新区域的保护来防止错误的扩散，另外也可以使得码率较为平稳。根据刷新策略的不同，帧内刷新可以分为周期性帧内刷新(Periodic Intra Refresh，PIR)、随机帧内刷新(Random Intra Refresh，RIR)和自适应帧内刷新(Adaptive Intra Refresh，AIR)，但是只有PIR方法可以确保在定义的刷新周期内完全恢复错误。

传统的周期性帧内刷新算法主要是通过一定的策略选取部分宏块，采用强制帧内编码实现，却没有充分利用视频的其他信息，比如运动矢量的信息。但是，Schreier R M等人发表的“A.Motion adaptive intra refresh for the H.264video coding standard”一文中，就提出了一种在PIR的基础上提出了一种针对H.264/AVC的运动自适应帧内刷新方法。在该文章中，刷新周期被设定为一个常数，这意味着如果刷新周期的大小发生改变，该方案也就无法实现。另外，该方法需要对视频编码两次，第一次编码通过标准IP编码模式得到的运动矢量信息来选择合适的刷新策略，然后再进行编码，这使得该方法并不能用于实际的低延迟视频应用中。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于视频编码的运动自适应帧内刷新方法。

根据本发明提供的一种适用于视频编码的运动自适应帧内刷新方法，包括：

将待编码的视频帧划分为若干个区块，且每个区块包含有若干个子区域；

根据每个区块中各个子区域的运动矢量信息，统计每个区块在不同刷新方向上的产生成本；

根据各个区块在不同刷新方向上的产生成本，以及相邻区块之间的相关程度，得到所述待编码的视频帧中各个区块的目标刷新策略；

根据所述目标刷新策略对所述待编码的视频帧的各个区块进行编码。

可选地，将待编码的视频帧划分为若干个区块，且每个区块包含有若干个子区域，包括：

将所述待编码的视频帧划分为预设数量的区块，并根据预设的帧内刷新周期，将每个区块划分为若干个子区域；其中，每个区块具有独立的刷新方向。

可选地，根据每个区块中各个子区域的运动矢量信息，统计每个区块在不同刷新方向上的产生成本，包括：

假设任意一个刷新周期下，第n帧待编码的视频帧中的第m个区块的第i个子区域Region i为已经采用强制帧内编码的区域，第m个区块中第j个子区域Region j为未采用或正在采用帧内编码区域，并且Region i的运动矢量指向Region j时，产生的成本的计算公式如下：