CN104053007B - 深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置，所述的方法包括：获取深度图像帧内的码流；根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式；根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值。解决了现有技术中的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多的问题，从而降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
Description
技术领域
本发明关于图像编码技术，特别是关于3D视频编码和多视角视频编码技术，具体的讲是一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置。
背景技术
深度图像一般是由尖锐的边缘和平滑的非边缘物体组成。在下一代三维视频编码标准中，简化的深度图像编码(SDC：simplified depth coding)方法包括如下三种深度图像编码模式：直流模式(DC)、深度图像编码模型模式(DMM：depth modeling mode)和平面模式(Planar mode)。SDC中的模式，其残差编码方法与传统的编码模式不同，对于直流模式和平面模式，整个深度块被看成只有一个划分区域，且只编码1个残差值来代替整个深度块的残差数据；DMM1包含2个划分区域，只编码2个残差值分别代替这两个区域的残差值。
2012年举行的MPEG会议中，Samsung提出的Joint Collaborative Team on 3DVideo Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC29/WG 11，Document:JCT3V-C0096中提及，在SDC中，编码深度图像编码模式时，索引值按照如表1中的方式进行分配。按照如表1所示的编码深度图像编码模式对应的索引值进行深度图像帧内编码在上述文献中有详细的记载，这样的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多。
表1
| 深度图像编码模式 | 索引值 |
| 直流模式 | 1 |
| 深度图像编码模型模式1 | 01 |
| 平面模式 | 00 |
发明内容
本发明实施例提供了一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置，通过测试序列确定SDC中深度图像编码模式的概率分布，将概率最低的编码模式去除，并减小了其他模式的索引值长度，从而降低了编码SDC中深度图像编码模式所需要的比特，编码过程中需要的码率较少，同时既降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
本发明的目的之一是，提供一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法，所述的方法包括：获取深度图像帧内的码流；根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式；根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值；根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值具体包括：将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式、第三编码模式；将概率值最小的第三编码模式去除；将第一编码模式的索引值长度和第二编码模式的索引值长度均设为最小值1比特；将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；设置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
优选的，所述的配置方法还包括：获取一系列的测试序列；对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。
其中，所述的测试序列为高清测试序列和/或1024*768测试序列。
优选的，对所述的测试序列进行编码通过下一代三维视频编码标准对应的测试软件进行。
优选的，所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系为b≠a。
本发明的目的之一是，提供一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置，所述的配置装置包括：码流获取模块，用于获取深度图像帧内的码流；概率值确定模块，用于根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式；索引值设置模块，用于根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值；
所述的索引值设置模块具体包括：排列单元，用于将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；设置单元，用于设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式、第三编码模式；将概率值最小的第三编码模式去除；将第一编码模式的索引值长度和第二编码模式的索引值长度均设为最小值1比特；第一配置单元，用于将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；第二配置单元，用于将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；第三配置单元，用于配置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
优选的，所述的深度图像帧内的码流通过如下方式生成：获取一系列的测试序列；对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。
其中，所述的测试序列为高清测试序列和/或1024*768测试序列。
其中，对所述的测试序列进行编码通过下一代三维视频编码标准对应的测试软件进行。
所述的第一编码模式、第二编码模式、对应的索引值a、b的关系为b≠a。
本发明的有益效果在于，提供了一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置，通过测试序列确定SDC中深度图像编码模式的概率分布，将概率最低的编码模式去除，并减小了其他模式的索引值长度，解决了现有技术中的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多的问题，从而降低了编码SDC中深度图像编码模式所需要的比特，编码过程中需要的码率较少，既降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法的实施方式二的流程图；
图3为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法中步骤S103的具体流程图；
图4为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置中索引值设置模块的结构框图；
图6为本发明实施例SDC中帧内编码情况下的概率分布图；
图7为本发明实施例SDC中通用测试条件下的概率分布图。
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做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。
图1为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法的流程图，由图1可知，所述的方法包括：
S101：获取深度图像帧内的码流；
S102：根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式。如图6为SDC中帧内编码情况下的概率分布图，图7为SDC中通用测试条件下的概率分布图，由图6、图7可见直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式各自的概率分布值。
S103：根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值。
背景技术中提及的2012年举行的MPEG会议中，Samsung提出的JointCollaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，Document:JCT3V-C0096中完整的记录了如何根据编码模块以及对应的索引值进行帧内编码。
图2为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法的实施方式二的流程图，由图2可知，所述的方法还包括：
S201：获取一系列的测试序列。在具体的实施方式中，所述的测试序列为高清测试序列，在本发明的其他实施方式中，所述的测试序列还可为1024*768测试序列，也可为高清测试序列和1024*768测试序列。
S202：对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。在具体的实施方式中，可统计帧内编码情况下的结果，也可统计通用测试条件下的结果。对所述的测试序列进行编码通过下一代三维视频编码标准对应的测试软件进行。
图3为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法中步骤S103的具体流程图，由图3可知，该步骤具体包括：
S301：将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；
以图6所示的SDC中帧内编码情况下的概率分布图为例，由该图可知，按照概率值从大到小依次排列，分别为平面模式、深度图像编码模型模式1以及直流模式。图6中，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低。
S302：设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式、第三编码模式。即在图6所示的实例中，第一编码模式为平面模式，第二编码模式为深度图像编码模型模式1，第三编码模式为直流模式。
S303：将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；
S304：将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；
在图6所示的实例中，即设置平面模式对应的索引值的长度为a，深度图像编码模型模式1对应的索引值的长度为b。
S305：设置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
根据各个编码模式的不同的概率分布，所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系可为b≠a。
也即在本发明的实施例中，将概率最低的编码模式(如图6所示的概率分布图中，概率最低的编码模式即为直流模式)去除，然后设置其他模式的索引值，并减小其他模式的索引值长度(诸如均设置为1比特的长度)。在图6所示的实施例中，按照步骤S305的配置要求，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低，因此SDC中深度图像编码模式的索引值的配置表可如表2所示。
表2
| 深度图像编码模式 | 索引值 |
| 深度图像编码模型模式1 | 0 |
| 平面模式 | 1 |
由表2可知，由于平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，因此其对应的索引值分别为a＝0、b＝1，满足b≠a，且将索引值长度均设为最小的值1比特。
在图7所示的实施例中，按照步骤S305的配置要求，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低，SDC中深度图像编码模式的索引值的配置表可如表3所示。
表3
| 深度图像编码模式 | 索引值 |
| 深度图像编码模型模式1 | 1 |
| 平面模式 | 0 |
在本发明的其他实施方式中，根据各个编码模式的不同的概率分布，均按照将概率最低的模式去除，依次配置其他模式且尽可能的降低其他模式对应的索引值长度，在不同的具体实例中，索引值表还可有其他形式，此处不再赘述。
本发明提供的上述一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法，通过测试序列确定SDC中深度图像编码模式的概率分布，将概率最低的编码模式去除，并减小了其他模式的索引值长度，解决了现有技术中的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多的问题，从而降低了编码SDC中深度图像编码模式所需要的比特，编码过程中需要的码率较少，既降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
图4为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置的结构示意图，由图4可知，所述的配置装置包括：
码流获取模块100，用于获取深度图像帧内的码流，所述的深度图像帧内的码流在具体的实施方式中，可通过如下方式生成：获取一系列的测试序列；对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。在具体的实施方式中，所述的测试序列为高清测试序列和/或1024*768测试序列。在具体的实施方式中，可统计帧内编码情况下的结果，也可统计通用测试条件下的结果。对所述的测试序列进行编码通过下一代三维视频编码标准对应的测试软件进行。还可通过其他方式生成深度图像帧内的码流，此处不再赘述。
概率值确定模块200，用于根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式。如图6为SDC中帧内编码情况下的概率分布图，图7为SDC中通用测试条件下的概率分布图，由图6、图7可见直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式各自的概率分布值。
索引值设置模块300，用于根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值。
背景技术中提及的2012年举行的MPEG会议中，Samsung提出的JointCollaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16 WP3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，Document:JCT3V-C0096中即完整的记录了如何根据编码模块以及对应的索引值进行帧内编码。
图5为本发明实施例提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置中索引值设置模块300的结构框图，由图5可知，所述的索引值设置模块300具体包括：
排列单元301，用于将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；
以图6所示的SDC中帧内编码情况下的概率分布图为例，由该图可知，按照概率值从大到小依次排列，分别为平面模式、深度图像编码模型模式1、以及直流模式。图6中，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低。
设置单元302，用于设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式。即在图6所示的实例中，第一编码模式为平面模式，第二编码模式为深度图像编码模型模式1，第三编码模式为直流模式。
第一配置单元303，用于将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；
第二配置单元304，用于将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；
在图6所示的实例中，即设置平面模式对应的索引值的长度为a，深度图像编码模型模式1对应的索引值的长度为b。
第三配置单元305，用于配置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
根据各个编码模式的不同的概率分布，所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系为b≠a。也即在本发明的实施例中，将概率最低的编码模式(如图6所示的概率分布图中，概率最低的编码模式即为直流模式)去除，然后设置其他模式的索引值，并减小其他模式的索引值长度(诸如设置为最小的索引值长度1比特)。在图6所示的实施例中，按照第三配置单元的配置要求，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低，因此SDC中深度图像编码模式的索引值的配置表可如表2所示。由表2可知，由于平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，因此其对应的索引值分别为a＝0、b＝1，满足b≠a，且可将索引值长度均设为最小。
在图7所示的实施例中，按照第三配置单元的配置要求，平面模式出现的概率最高，其次是DMM1，而直流模式出现的概率最低，SDC中深度图像编码模式的索引值的配置表可如表3所示。
在本发明的其他实施方式中，根据各个编码模式的不同的概率分布，均按照将概率最低的模式去除，依次配置其他模式且尽可能的降低其他模式对应的索引值长度，在不同的具体实例中，索引值表还可有其他形式，此处不再赘述。
本发明提供的上述一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置，通过测试序列确定SDC中深度图像编码模式的概率分布，将概率最低的编码模式去除，并减小了其他模式的索引值长度，解决了现有技术中的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多的问题，从而降低了编码SDC中深度图像编码模式所需要的比特，编码过程中需要的码率较少，既降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
将本发明提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置集成到了HTM-6.0三维高效视频编码测试模型(HTM:3D High efficiency video coding TestModel)上进行测试，表4即为在通用测试条件下，本发明提供的深度图像帧内编码模式索引值配置方法降低码率的示意表，实验结果表明，在通用测试条件下，本发明可以平均提高编码效率达-0.1％。表5为将表2所示的编码模式索引值应用在HTM-6.0对应的编码标准中时的描述表。
表4
表5
| 预测模式值 | 相应的帧内预测模式 |
| 0 | 帧内深度划分模式35 |
| 1 | 帧内平面模式 |
综上所述，本发明的有益成果是：本发明提供的一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法及装置，通过测试序列确定SDC中深度图像编码模式的概率分布，将概率最低的编码模式去除，并减小了其他模式的索引值长度，解决了现有技术中的编码方式在编码时需要更多的比特值，造成编码过程中需要的码率较多的问题，从而降低了编码SDC中深度图像编码模式所需要的比特，编码过程中需要的码率较少，既降低了编码器的复杂度，又提高了压缩比。
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，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般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 AccessMemory，RAM)等。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种深度图像帧内编码模式索引值配置方法，其特征是，所述的方法包括：
获取深度图像帧内的码流；
根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式；
根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值；
根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值具体包括：
将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；
设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式、以及第三编码模式；将概率值最小的第三编码模式去除；将第一编码模式的索引值长度和第二编码模式的索引值长度均设为最小值1比特；
将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；
将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；
设置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的方法还包括：
获取一系列的测试序列；
对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的测试序列为高清测试序列和/或1024*768测试序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系为b≠a。
5.一种深度图像帧内编码模式索引值配置装置，其特征是，所述的配置装置包括：
码流获取模块，用于获取深度图像帧内的码流；
概率值确定模块，用于根据所述的码流分别确定深度图像帧内编码SDC中各个编码模式对应的概率值，所述的编码模式包括直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式；
索引值设置模块，用于根据直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式对应的概率值设置索引值；
所述的索引值设置模块具体包括：
排列单元，用于将所述的直流模式、深度图像编码模型模式1以及平面模式按照对应的概率值从大到小依次排列；
设置单元，用于设概率值从大到小对应的编码模式分别为第一编码模式、第二编码模式、第三编码模式；将概率值最小的第三编码模式去除；将第一编码模式的索引值长度和第二编码模式的索引值长度均设为最小值1比特；
第一配置单元，用于将所述的第一编码模式对应的索引值配置为a；
第二配置单元，用于将所述的第二编码模式对应的索引值配置为b；
第三配置单元，用于配置所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系。
6.根据权利要求5所述的配置装置，其特征是，所述的深度图像帧内的码流通过如下方式生成：
获取一系列的测试序列；
对所述的测试序列进行编码，得到对应的码流。
7.根据权利要求6所述的配置装置，其特征是，所述的测试序列为高清测试序列和/或1024*768测试序列。
8.根据权利要求6所述的配置装置，其特征是，对所述的测试序列进行编码通过下一代三维视频编码标准对应的测试软件进行。
9.根据权利要求5所述的配置装置，其特征是，所述的第一编码模式、第二编码模式对应的索引值a、b的关系为b≠a。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190507 |