CN103716607B - 一种应用于HEVC‑based 3DVC的编码方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于HEVC‑based 3DVC的编码方法，包括：在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC‑based 3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，如果满足，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测。本发明还提供一种应用于HEVC‑based 3DVC的编码装置。本发明通过减少遍历的预测模式，提高了编码速度。

Description

一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法和装置
技术领域
本发明涉及视频压缩编码技术，具体涉及基于三维视频编码的高性能视频编码(High Efficiency Video Coding-based 3Dimensions Video Coding，HEVC-based 3DVC)的编码方法及装置。
背景技术
在正在制定的HEVC-based 3DVC视频编码标准中，深度图像的预测，采用了高性能视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)的帧内预测和深度模型模式(Depthmodeling modes，DMM)预测。HEVC的帧内预测主要用于非边界区域的预测编码，而DMM预测主要用于边界区域的预测编码。HEVC的帧内预测支持五种尺寸的块划分，分别对于4x4块定义了17种预测模式，8x8块定义了35种预测模式，16x16块定义了35种预测模式，32x32块定义了35种预测模式，64x64块定义了3种预测模式。DMM按照楔波(Wedgelets)和轮廓(Contours)两种方式，将块划分为2个区域；且定义了模式1至模式4共4种预测模式。其中，模式1采用穷举的方式，直接搜索确定区域划分线条的起点和终点，得到当前块的Wedgelets划分直线的方向。模式2使用左边或者上边相邻深度块的或者intra方向作为参考，得到当前块的Wedgelets划分直线的方向。模式3和4，分别根据当前深度块对应的共同位置视频图像块的Wedgelets和Contours划分来确定当前深度块的划分。
在编码深度图像的编码单元(Coding Unit，CU)时，编码器对CU对应的父预测单元(Prediction Unit，PU)遍历HEVC的帧内预测模式和DMM的4种预测模式。得到每种预测模式的代价后，根据率失真优化(Rate Distortion Optimization，RDO)模型采用代价最小的为该父PU的最优预测模式，并采用该模式对子PU进行编码。最终得到该父PU对应的CU的最终代 价，以至确定CU的层次划分。
可以发现，由于对于深度图像的编码遍历了过多的无效预测模式，且DMM的复杂度极高，所以导致HEVC-based 3DVC的编码时间过长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法和装置，提高HEVC-based 3DVC的编码速度。
为了解决上述问题，本发明提供了一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法，包括：
在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based 3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，如果满足，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述判断所述父PU是否满足预设条件包括：
执行如下之一或其组合，如果满足下述条件之一或其组合，则所述父PU满足所述预设条件，否则，不满足所述预设条件：
条件1：判断所述父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2：判断所述父PU的最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值；
条件3：遍历所述父PU的所有行和列，如果所述行或列有同一像素值的像素数大于第三阈值，则记录该行或列为特定行列，该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的特定像素是否相同。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述第三阈值的大小与所述父PU的块大小相关。
进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括，遍历所述HEVC传统帧内预测，或者，遍历所述HEVC传统帧内预测和DMM预测后，获取所述父PU的最优预测模式，进一步得到该父PU的最优代价和预测模式，将其作为所述CU的代价和预测模式。
本发明还提供一种应用于HEVC-based 3DVC的编码装置，包括：判断模块和预测模块，其中：
所述判断模块用于，在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，将判断结果发送给所述预测模块；
所述预测模块用于，如果所述父PU满足所述预设条件，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述判断模块判断所述父PU是否满足预设条件包括：
执行如下之一或其组合，如果满足下述条件之一或其组合，则所述父PU满足所述预设条件，否则，不满足所述预设条件：
条件1：判断所述父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2：判断所述父PU的最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值；
条件3：遍历所述父PU的所有行和列，如果所述行或列有同一像素值的像素数大于第三阈值，则记录该行或列为特定行列，该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的特定像素是否相同。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述第三阈值的大小与所述父PU的块大小相关。
进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述预测模块还用于，遍历所述HEVC传统帧内预测，或者，遍历所述HEVC传统帧内预测和DMM预测 后，获取所述父PU的最优预测模式，进一步得到该父PU的最优代价和预测模式，将其作为所述CU的代价和预测模式。
本发明实施例提供的应用于HEVC-based 3DVC的编码方法和装置，通过减少遍历的预测模式，提高了HEVC-based 3DVC的编码速度。
附图说明
为了清楚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的介绍。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员，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它的附图。
图1为本发明内容的编码方法逻辑流程图；
图2为本发明实施例1编码方法流程图；
图3为本发明实施例编码装置框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了在保证编码质量损失不多的情况下，尽量提高HEVC-based 3DVC的编码速度，本发明实施例提供了一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法和装置，下面将结合本发明内容的附图，对本发明内容的技术方案进行清楚、完整的描述。如图1所示：包括：
HEVC-based 3DVC编码器对深度图像的CU进行编码的过程中，为了更加合理的进行CU代价和编码模式的选择，对于对应于CU的父PU，执行如下之一或其组合：
条件1，判断父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2，判断在父PU中，最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值；
条件3，在父PU中，遍历所有行和列。若在某行或列中，有同一像素值的像素数大于第三阈值时，则称该行或列有同一像素值，将其记录为特定行列，及该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的像素值是否相同。
当上述条件中的一个或多个得到满足时，编码该父PU仅仅遍历HEVC传统帧内预测；否则，编码该父PU，同时遍历HEVC传统帧内预测和DMM预测。
然后通过RDO模型，得到父PU的最优预测模式，并采用该预测模式对子PU进行预测编码。最终将得到的该父PU最优代价和预测模式，作为该父PU对应的CU的代价和预测模式。
对于第三阈值，可以和父PU的块的大小相关，例如，可以不同的父PU的块大小设置不同的第三阈值，当然，也可以设置同样的第三阈值。
上述条件1至3可以仅执行其中一个或多个，不作限定。
下述各实施例所述编码器实现方法仅为该实施例下编码器可能的实现方法之一。
实施例1：
本实施例的编码方法逻辑流程如图2所示，包括：
步骤201，HEVC-3DV的深度图像编码时，确定CU的父PU。
步骤202，判断，父PU的块大小是否大于第一阈值。
步骤203，判断，在父PU中，设置当最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值。
步骤204，在父PU中，遍历所有行和列。若在某行或列中，有同一像素值的像素数大于第三阈值时，则称该行或列有同一像素值。记录这种行或列，和对应的像素值。判断记录的这些像素值是否一样。对于第三阈值3， 可以分不同大小的块设置不同值。
步骤205，当上述步骤得到满足时，编码该父PU时仅仅遍历HEVC传统帧内预测；否则，编码该父PU时，同时遍历HEVC传统帧内预测和DMM预测。
步骤206，通过RDO模型找到该父PU的最优预测模式，并采用该预测模式对子PU进行预测编码。最终将得到该父PU的最优代价和预测模式，作为该父PU对应的CU的代价和预测模式。
步骤207，通过每个CU的代价，确定CU的分层和预测模式。并按步骤206得到的预测模式，对该CU进行预测，和后续的编码。
实施例2：
本实施例提供一种编码装置。
所述编码装置可使用前述实施例中编码器的实施方法，对三维视频信号进行编码，并输出码流。
如图3所示，该编码装置包括：判断模块和预测模块，其中：
所述判断模块用于，在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，将判断结果发送给所述预测模块；
所述预测模块用于，如果所述父PU满足所述预设条件，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测。
其中，所述判断模块判断所述父PU是否满足预设条件包括：
执行如下之一或其组合，如果满足下述条件之一或其组合，则所述父PU满足所述预设条件，否则，不满足所述预设条件：
条件1：判断所述父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2：判断所述父PU的最大像素值和最小像素值之差是否小于第二 阈值；
条件3：遍历所述父PU的所有行和列，如果所述行或列有同一像素值的像素数大于第三阈值，则记录该行或列为特定行列，该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的特定像素是否相同。
其中，所述第三阈值的大小与所述父PU的块大小相关。
其中，所述预测模块还用于，遍历所述HEVC传统帧内预测，或者，遍历所述HEVC传统帧内预测和DMM预测后，获取所述父PU的最优预测模式，进一步得到该父PU的最优代价和预测模式，将其作为所述CU的代价和预测模式。
本实施例的编码装置可以是视频通信应用中相关码流生成设备，例如，手机、计算机、服务器、便携式移动终端、数字摄像机，电视广播系统设备等。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法，其特征在于，包括：
在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based 3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，如果满足，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测；
所述判断所述父PU是否满足预设条件包括：
执行如下之一或其组合，如果满足下述条件之一或其组合，则所述父PU满足所述预设条件，否则，不满足所述预设条件：
条件1：判断所述父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2：判断所述父PU的最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值；
条件3：遍历所述父PU的所有行和列，如果所述行或列有同一像素值的像素数大于第三阈值，则记录该行或列为特定行列，该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的特定像素是否相同。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三阈值的大小与所述父PU的块大小相关。
3.如权利要求1至2任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，遍历所述HEVC传统帧内预测，或者，遍历所述HEVC传统帧内预测和DMM预测后，获取所述父PU的最优预测模式，进一步得到该父PU的最优代价和预测模式，将其作为所述CU的代价和预测模式。
4.一种应用于HEVC-based 3DVC的编码装置，其特征在于，包括：判断模块和预测模块，其中：
所述判断模块用于，在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based 3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，将判断结果发送给所述预测模块；
所述预测模块用于，如果所述父PU满足所述预设条件，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，否则，编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测；
所述判断模块判断所述父PU是否满足预设条件包括：
执行如下之一或其组合，如果满足下述条件之一或其组合，则所述父PU满足所述预设条件，否则，不满足所述预设条件：
条件1：判断所述父PU的块大小是否大于第一阈值；
条件2：判断所述父PU的最大像素值和最小像素值之差是否小于第二阈值；
条件3：遍历所述父PU的所有行和列，如果所述行或列有同一像素值的像素数大于第三阈值，则记录该行或列为特定行列，该特定行列中像素数大于第三阈值的像素值记为特定像素，判断该父PU的所有的特定像素是否相同。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第三阈值的大小与所述父PU的块大小相关。
6.如权利要求4至5任一所述的装置，其特征在于，所述预测模块还用于，遍历所述HEVC传统帧内预测，或者，遍历所述HEVC传统帧内预测和DMM预测后，获取所述父PU的最优预测模式，进一步得到该父PU的最优代价和预测模式，将其作为所述CU的代价和预测模式。
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