CN102740073B - 一种编码方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种编码方法，包括：采集编码过程中产生的宏块的特征信息，其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度；根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型；根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程。本发明实施例还公开了一种编码装置。采用本发明，可在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗。

Description

一种编码方法及装置
技术领域
本发明涉及视频编码领域，尤其涉及一种编码方法及装置。
背景技术
低功耗设计是视频编码器的一大挑战之一。经过分析，运动估计、分数像素插值、帧内预测、变换量化、环路滤波是影响编码器功耗的主要因素。
现有技术中，通常采用关闭某些编码工具的方式来降低功耗，如快速帧内预测技术，通过对图像纹理的信息的分析，来选择是否关闭帧内预测或者关闭某些预测模式。如果检测到纹理平坦的区域，则这些区域采用较大块的预测模式，如H.264中的帧内16x16预测，并且关闭帧内4x4预测；反之，如果检测到的是纹理复杂的区域，则采用较小块的预测模式，如H.264中的帧内4x4预测，并且关闭帧内16x16预测。通过这样的方法，可大幅减少预测模式的种类，从而达到降低功耗的目的。但是，这样需要增加额外的电路来判断纹理的复杂程度，设计较复杂，且增加新的电路，同样也会带来功耗的增加。另外，通过分析可知，分数像素运动估计需要大量的滤波逻辑，如果在视频编码中，关闭分数像素滤波模块，也可以起到大幅降低编码器动态功耗的效果。但是关闭分数像素运动估计，只使用整像素运动估计，会带来压缩效率的下降，尤其在大范围复杂运动的情况下显得尤为明显。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种编码方法及装置。可在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种编码方法，包括：
采集编码过程中产生的宏块的特征信息，其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度；
根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型；
根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程。
其中，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
其中，所述宏块的运动类型包括静止、真实运动及严格真实运动。
其中，所述根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型的步骤包括：
计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值，其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量；
判断所述宏块的运动矢量值mvx及mvy是否均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为静止；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第二阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第三阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。
其中，所述根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的步骤包括：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动；
若是，则关闭对所述宏块的帧内预测。
其中，所述根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的步骤还包括：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值；
若是，则在关闭对所述宏块帧内预测的基础上再关闭对所述宏块的分数像素运动估计。
其中，所述根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的开关模式为自适应开关模式。
相应地，本发明实施例还提供了一种编码装置，包括：
采集模块，用于采集编码过程中产生的宏块的特征信息，其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度；
判断模块，用于根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型；
开关模块，用于根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程。
其中，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
其中，所述判断模块进一步用于：
计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值，其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量；
判断所述宏块的运动矢量值mvx及mvy是否均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值，若是，则所述宏块的运动类型为静止；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第二阈值，若是，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；以及
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第三阈值，若是，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。
其中，所述开关模块进一步用于：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动，若是，则关闭对所述宏块的帧内预测；以及
判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值，若是，则在关闭对所述宏块帧内预测的基础上再关闭对所述宏块的分数像素运动估计。
其中，所述开关模块的开关模式为自适应开关模式。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
只需要对编码过程中产生的宏块的特征信息进行计算分析，并根据计算的结果对编码过程中的帧内预测及分数像素运动估计进行自适应打开和关闭，就可以在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗，实现绿色节能的效果；其中，根据处理结果开关帧内预测及分数像素运动估计的开关模式为自适应开关模式，这样无需人工操作，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明编码方法的第一实施例的流程示意图；
图2是本发明编码方法的第二实施例的流程示意图；
图3是本发明编码装置实施例的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，为本发明降低功耗的方法的第一实施例的流程示意图，本实施例中所述降低功耗的方法包括以下步骤：
S101，采集编码过程中产生的宏块的特征信息。
其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动的运动矢量、所述宏块的帧间复杂度及所述宏块的帧内复杂度。
具体地，所述帧间复杂度即所述宏块与前一帧最佳匹配位置的参考块的绝对差值和，所述帧内复杂度即所述宏块各像素与所述宏块亮度平均值的绝对残差和。
S102，根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型。
具体地，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块，所述运动类型包括静止、真实运动及严格真实运动，判断所述宏块的运动类型的具体步骤包括：计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值。其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量。当所述宏块的运动矢量值mvx及mvy均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值时，则所述宏块的运动类型为静止；当max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值均小于第二阈值时，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；当max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值均小于第三阈值时，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。
S103，根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程。
其中，根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的开关模式为自适应开关模式。这样无需人工操作，使用方便。
在本实施例中，通过对编码过程中产生的宏块的特征信息进行计算分析，并根据计算的结果及特征信息对编码过程中的部分工作流程进行自适应打开和关闭，这样可以在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗。
参照图2，为本发明降低功耗的方法的第二实施例的流程示意图，本实施例中所述编码方法包括以下步骤：
S201，采集编码过程中产生的宏块的特征信息。
其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动的运动矢量、所述宏块的帧间复杂度及所述宏块的帧内复杂度。
具体地，所述帧间复杂度即所述宏块与前一帧最佳匹配位置的参考块的绝对差值和，所述帧内复杂度即所述宏块各像素与所述宏块亮度平均值的绝对残差和。
S202，计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值。其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量。
具体地，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
S203，根据计算得到的值及所述宏块的特征信息判断所述宏块的运动类型。
其中，所述运动类型包括静止、真实运动及严格真实运动；当所述宏块的运动矢量值mvx及mvy均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值时，则所述宏块的运动类型为静止；当max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值均小于第二阈值时，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；当max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值均小于第三阈值时，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。
S204，判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动，若是，则执行步骤S205；否则返回步骤S201，不关闭任何工作流程，继续采集编码过程中产生的特征信息。
S205，关闭对所述宏块的帧内预测。
S206，判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值，若是，则关闭对所述宏块的分数像素运动估计；否则返回步骤S201，继续采集编码过程中产生的特征信息。
此处，当所述宏块的运动类型为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值时，关闭对所述宏块的分数像素运动估计建立在关闭对所述宏块帧内预测的基础上。当计算得到的值及所述运动类型不满足上述任一情况时，则不作任何关闭处理。若处理当前宏块时关闭了某些工作流程，在处理下一个宏块的特征信息时，计算得到的结果与特征信息不满足上述任一关闭部分工作流程的条件，则自动打开相应的工作流程。
其中，根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的开关模式为自适应开关模式。
参照图3，为本发明编码装置实施例的组成示意图。本实施例中所述降低功耗的装置包括：采集模块100、判断模块200及开关模块300。
所述采集模块100用于采集编码过程中产生的宏块的特征信息。其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度。
具体地，所述帧间复杂度即所述宏块与前一帧最佳匹配位置的参考块的绝对差值和，所述帧内复杂度即所述宏块各像素与所述宏块亮度平均值的绝对残差和。
所述判断模块200，用于根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型。
具体地，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
所述判断模块200进一步用于：
计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值，其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量。判断所述宏块的运动矢量值mvx及mvy是否均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值，若是，则表明所述宏块的运动类型为静止；判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第二阈值，若是，则表明所述宏块的运动类型为严格真实运动；以及判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第三阈值，若是，则表明所述宏块的运动类型为真实运动。其中，所述第二阈值小于所述第三阈值。
所述开关模块300用于根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程。
具体地，所述开关模块300进一步用于：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动，若是，则关闭对所述宏块的帧内预测；以及判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值，若是，则在关闭对所述宏块帧内预测的基础上再关闭对所述宏块的分数像素运动估计。
其中，所述开关模块300的开关模式为自适应开关模式。这样无需人工操作，使用方便。
在本实施例中，通过所述采集模块100采集编码过程中产生的宏块的特征信息，然后通过所述判断模块200对所述特征信息进行计算分析，最后所述开关模块300根据计算的结果及所述特征信息对编码过程中的帧内预测及分数像素运动估计进行自适应打开和关闭，这样可以在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗。
一般情况下，帧内预测中属于极剧烈运动、快速切换等场景的宏块约为20％-35％，一般场景约为50％-60％，静止场景超过95％，因此，可关闭帧内预测的宏块比例约为11％-97％；分数像素运动估计中，属于极剧烈运动、快速切换等场景的宏块约为5％-15％，一般场景约为30％-40％，静止场景超过95％，因此，可关闭分数像素运动估计的宏块比例约为5％-96％。因此，在实际编码过程中，可关闭帧内预测与分数像素运动估计的宏块比例较高，采用本发明实施例所述编码方法及装置，可大幅度降低视频编码过程中的动态功耗。
通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：
只需要对编码过程中产生的宏块的特征信息进行计算分析，并根据计算的结果对编码过程中的帧内预测及分数像素运动估计进行自适应打开和关闭，就可以在保证编码压缩效率的前提下，大幅度降低视频编码过程中的动态功耗，实现绿色节能的效果；其中，根据处理结果开关帧内预测及分数像素运动估计的开关模式为自适应开关模式，这样无需人工操作，使用方便。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种编码方法，其特征在于，包括：
采集编码过程中产生的宏块的特征信息，其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度；
根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型；具体包括：
计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值，其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量；
判断所述宏块的运动矢量值mvx及mvy是否均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为静止；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第二阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第三阈值；
若是，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值；
根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程；具体包括：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动；
若是，则关闭对所述宏块的帧内预测；
判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值；
若是，则在关闭对所述宏块帧内预测的基础上再关闭对所述宏块的分数像素运动估计。
2.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
3.如权利要求1或2所述的编码方法，其特征在于，所述根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程的开关模式为自适应开关模式。
4.一种编码装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集编码过程中产生的宏块的特征信息，其中，所述特征信息包括所述宏块整像素运动估计后的运动矢量、帧间复杂度及帧内复杂度；
判断模块，用于根据所述宏块整像素运动估计后的运动矢量和与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量，判断所述宏块的运动类型；具体用于：
计算max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值，其中，(mvx，mvy)为所述宏块整像素运动估计后的运动矢量，(mvxn，mvyn)为与所述宏块位置相邻的相邻块运动矢量；
判断所述宏块的运动矢量值mvx及mvy是否均等于0，且所述宏块的帧间复杂度小于第一阈值，若是，则所述宏块的运动类型为静止；
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第二阈值，若是，则所述宏块的运动类型为严格真实运动；以及
判断max(|mvx-mvxn|)及max(|mvy-mvyn|)的值是否均小于第三阈值，若是，则所述宏块的运动类型为真实运动，其中，所述第二阈值小于所述第三阈值；
开关模块，用于根据所述宏块的运动类型打开或关闭编码过程中的部分工作流程；具体用于：
判断所述宏块的运动类型是否为静止或真实运动，若是，则关闭对所述宏块的帧内预测；以及
判断所述宏块的运动类型是否为静止或严格真实运动，且所述宏块的帧内复杂度小于第四阈值，若是，则在关闭对所述宏块帧内预测的基础上再关闭对所述宏块的分数像素运动估计。
5.如权利要求4所述的编码装置，其特征在于，所述相邻块包括左相邻块、上相邻块、左上相邻块、右上相邻块。
6.如权利要求4或5所述的编码装置，其特征在于，所述开关模块的开关模式为自适应开关模式。
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