CN104219520B - 确定图像补偿模式的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种确定图像补偿模式的方法和装置，所述方法包括：从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

Description

确定图像补偿模式的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种确定图像补偿模式的方法和装置。

背景技术

高效视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)是新一代视频压缩标准，主要针对高清和超高清的视频图像，其核心目标是在H.264/AVC high profile的基础上，对高分辨率/高保真的视频图像压缩效率提高一倍，即在保证相同视频图像质量的前提下，视频流的码率减少50％。编码器中的自适应样点补偿(Sample Adaptive Offset，SAO)是一个自适应选择过程，在去块(Deblocking，DB)滤波之后进行,通过DB滤波之后的重建图像和像素值进行分类统计决策，然后对每一类像素值添加一个相应的补偿偏移值，从而达到减少失真的目的，进而提高压缩率，减少码流。

目前常用的方法是，编码器把重建图像的每一帧划分为若干最大编码单元(Largest Coding Unit，LCU),然后对每个LCU中每个像素进行SAO操作。将根据其LCU像素特征选择一种像素补偿方式，以减少源图像与重构图像之间的失真。自适应样点补偿方式分为带状补偿(Band Offset，BO)和边缘补偿(Edge Offset，EO)两大类。其中，BO方式将像素值强度等级划分为若干个条带，每个条带内的像素拥有相同的补偿值。进行补偿时根据重构像素块所处的条带，选择相应的补偿值进行补偿。而EO方式主要用于对图像的轮廓进行补偿。将当前像素块值与相邻的2个像素值进行对比，对比结果可以统计为5种EO模式，每种对应一个补偿值。在确定LCU所采用的EO模式后，解码端根据码流中标示的像素块的类型信息，选择相应的补偿值对图像进行相应的补偿校正。

对于最优EO模式的选择，现有方法为遍历所有的EO模式，分别计算四种方向的EO模式，再对每种EO模式下的每类像素求取最优的补偿值，根据选定的优化决策算法，选择其中的一种EO模式为最优，将其对应的4个补偿值传送到解码器。每种EO模式中，均需要对LCU中所有像素块进行统计计算，遍历所有的4种EO模式，计算量相当大，极大地制约了编码器的编码速度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种确定图像补偿模式的方法和装置，能够在保证编码质量的同时，降低自适应样点补偿(Sample Adaptive Offset，SAO)算法中选择边缘补偿(Edge Offset，EO)模式的计算量，从而提高编码效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种确定图像补偿模式的方法，包括：

从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；

根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

在第一种可能的实现方式中，所述纹理特征包括所述当前待处理像素单元中的每个像素块的帧内预测的预测方向；所述对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选具体为：

获取所述当前待处理像素单元中的每个所述像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类具体为：

根据H.265视频编码标准得到所述当前待处理像素单元的每一个所述图像块的预测方向；

根据C＝min(4,floor((D_i+6)/8))划分预测方向类，全部的所述像素块的预测方向划分为取值为0、1、2、3、4的五个预测方向类，

其中，C为预测方向类,D_i为每一个像素块的预测方向；i＝0,1…n-1；n为所述当前待处理像素单元中像素块的个数。

结合第一方面的第一种、第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选,具体为：

根据预设的映射关系，将所述当前待处理像素单元的预测方向类相对应的一种或多种边缘补偿模式作为当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

结合第一方面的第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在所述根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选之前，所述方法还包括：

判断所述最优预测方向类是否为0；

当所述最优预测方向类为0时，则不对所述当前像素单元进行边缘补偿。

在第五种可能的实现方式中，所述对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选具体为：

所述纹理特征包括当前待处理像素单元的每个像素块的帧间预测得到的当前之前帧中与所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；

获取每个所述像素块对应的参考块的边缘补偿模式；

根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选具体为：

将在全部的所述参考块的边缘补偿模式中，将数量最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

结合第一方面或第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种、第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，当所述筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式具体为：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

结合第一方面或第一方面的第一种、第二种、第三种、第四种、第五种、第六种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，当所述筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式具体为：

根据所述当前待处理像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前待处理像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，所述四个进行像素补偿的类别中每一个类别对应一个补偿值；

根据所述补偿值确定所述多种边缘补偿模式的多个编码代价；

将所述多个编码代价中最小编码代价对应的边缘补偿模式确定为当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

在第九种可能的实现方式中，所述根据所述补偿值确定所述多种边缘补偿模式下的编码代价具体为：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后的失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

第二方面，本发明实施例提供了一种确定图像补偿模式的装置，所述装置包括:

提取单元，用于从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；

处理单元，用于根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

在第一种可能的实现方式中，所述纹理特征包括所述当前待处理像素中单元的每个像素块的帧内预测的预测方向；所述处理单元具体包括：

预测方向类划分子单元，用于获取所述当前待处理像素单元中的每个所述像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

统计子单元，用于在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

处理子单元，用于根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述预测方向类划分子单元具体用于：

根据H.265视频编码标准得到所述当前待处理像素单元的每一个所述图像块的预测方向；根据C＝min(4,floor((D_i+6)/8))划分预测方向类；，全部的所述像素块的预测方向划分为取值为0、1、2、3、4的五个预测方向类，其中，C为预测方向类,D_i为每一个像素块的预测方向；i＝0,1…n-1；n为所述当前待处理像素单元中像素块的个数。

结合第二方面的第一种、第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述处理单元具体用于：

根据预设的映射关系，将所述当前待处理像素单元的预测方向类相对应的一种或多种边缘补偿模式作为当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

结合第二方面的第一种、第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述处理单元还包括：

判断子单元，判断所述最优预测方向类是否为0；当所述最优预测方向类为0时，则不对所述当前像素单元进行边缘补偿。

在第五种可能的实现方式中，所述纹理特征包括：所述当前待处理像素单元的每个像素块的帧间预测得到的当前之前帧中与所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；所述处理单元具体包括：

统计子单元，用于获取每个所述像素块对应的参考块的边缘补偿模式；

处理子单元，用于根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

结合第二方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述处理子单元具体用于：

在全部的参考块的边缘补偿模式中，将数量最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

结合第二方面或第二方面的第一种或第二种或第三种或第四种或第五种或第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，当所述筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述处理单元具体用于：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

结合第二方面或第二方面的第一种或第二种或第三种或第四种或第五种或第六种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，当所述筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述处理单元具体包括：

补偿值确定子单元，用于根据所述当前待处理像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前待处理像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，所述四个进行像素补偿的类别中每一个类别对应一个补偿值；

编码代价确定子单元，用于根据所述补偿值确定所述多种边缘补偿模式下的多个编码代价；

补偿模式确定子单元，用于将所述多个编码代价中最小编码代价对应的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

结合第二方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述编码代价确定子单元具体用于：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法，根据每个像素单元中的像素块的纹理特征对当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选，再由筛选得到的边缘补偿模式中精选出最优边缘补偿模式，由此能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算量，从而提高编码效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种确定图像补偿模式的方法流程图；

图2为本发明实施例二提供的Intra预测模式的预测方向示意图；

图3为本发明实施例二提供的预测方向类划分的示意图；

图4为本发明实施例二提供的EO模式的分类示意图；

图5为本发明实施例二提供的一个方向三种像素(1-D3-pixel)的模式示意图；

图6为本发明实施例三提供的另一种确定图像补偿模式的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的一种确定图像补偿模式的装置示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种确定图像补偿模式的装置示意图。

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，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。

本发明实施例一提供了一种确定图像补偿模式的方法，用于高效视频编码(HighEfficiency Video Coding,HEVC)中自适应样点补偿(Sample Adaptive Offset，SAO)的边缘补偿(Edge Offset，EO)模式选择。该方法的执行主体可以具体为编码器。SAO的主要目的是减少源图像与重构图像之间的失真。虽然采用SAO会增加SAO的相关语法和语义及补偿值的编码，但是这些码字的增加会使得源图像与重构图像的失真减少，使后续的预测残差更小，从而大大降低码率。本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法，根据每个像素单元中的像素块的纹理特征对当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选，再由筛选得到的边缘补偿模式中精选出最优边缘补偿模式，由此能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算量，从而提高编码效率。

下面结合图1所示，对本发明实施例一提供的方法进行详细说明。本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法包括如下步骤：

步骤110，从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；

具体的，视频图像是一帧一帧的传输到编码器的。编码器对接收到的当前帧图像以最大编码单元(Largest Coding Unit，LCU)为单位进行划分，划分成多个像素单元。即每个像素单元都是一个LCU。LCU中可包含的像素数量是可设定的。对LCU再做进一步的划分，划分为多个像素块。像素块为m×m个像素构成，其中m为正整数。

在一个具体的例子中，一个LCU中包括64×64个像素。每个像素块为4×4像素构成。则一个LCU中包括16×16像素块。

当前待处理像素单元是当前帧划分的多个像素单元中的一个，以下简称为当前像素单元，本发明提供的方法是对每个像素单元分别进行处理。处理完一个像素单元之后再处理下一个像素单元。

像素块的纹理特征包括但不限于：当前LCU每个图像块(CU)的帧内预测(intra)的预测方向；当前LCU的每个CU的帧间预测(inter)得到的参考块的边缘补偿(Edge Offset,EO)模式；当前LCU在前处理或预处理阶段得到的边缘梯度方向信息等。

步骤120，根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的边缘补偿模式；

具体的，筛选的方式可以根据所述纹理特征是包括当前LCU每个CU的帧帧内预测的预测方向，或是包括当前LCU的每个CU的帧间预测得到的参考块的EO模式，来确定的。

在采用帧内预测的情况下，筛选的过程可以包括：

获取所述当前像素单元中的每个所述像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

根据最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

在采用帧间预测的情况下，筛选的过程可以包括：

获取每个所述像素块对应的参考块的边缘补偿模式；

其中，参考块是指当前之前帧中的像素块，优选的可以是与当前像素块在当前图像中具有相同位置。当然也可以是按照其他预设的对应规则获得与当前帧中像素块相对应的参考块。

根据所述参考块的边缘补偿模式的统计结果，对所述当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

无论采用哪种筛选模式，筛选后得到的边缘补偿模式的数量都小于全部边缘补偿模式的数量。

无论采用上述哪种筛选方式，

当所述筛选得到的边缘补偿模式为一种时，将所述筛选的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

当所述筛选得到的边缘补偿模式为多种时，根据所述当前像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前像素单元中的像素块划分为五个类别，所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别(在下述实施例中详述)；其中，除不进行像素补偿的一个类别外，其他每一个类别的像素块对应一个补偿值；根据所述补偿值确定与所述补偿值该边缘补偿模式下的像素块的编码代价；将编码代价最小的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

其中，根据所述补偿值确定该边缘补偿模式下的像素块的编码代价可以包括：确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后的失真值的差值；根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；再根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法，根据每个像素单元中的像素块的纹理特征对当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选，再由筛选得到的边缘补偿模式中精选出最优边缘补偿模式，由此能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算量，从而提高编码效率。

下面在实施例二和实施例三中，分别对帧内预测和帧间预测的两种情况下，确定图像补偿模式的具体实现方式进行详细说明。

本发明实施例二提供了一种确定图像补偿模式的方法，用于HEVC中SAO的EO模式选择。该方法的执行主体可以具体为编码器。

下面结合图2所示，对本发明实施例二提供的方法进行详细说明。本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法包括如下步骤：

步骤210，将当前视频帧划分为多个像素单元；一个所述像素单元中包括多个像素块；

具体的，视频图像是一帧一帧的传输到编码器的。编码器对接收到的当前帧图像以LCU为单位进行划分，划分成多个像素单元。即每个像素单元都是一个LCU。LCU中可包含的像素数量是可设定的。对LCU再做进一步的划分，划分为多个像素块。像素块为m×m个像素构成，其中m为正整数。

在一个具体的例子中，一个LCU中包括64×64个像素。每个像素块为4×4像素构成。则一个LCU中包括16×16像素块。

步骤220，提取第一像素单元的所述像素块的纹理特征；

具体的，像素块的纹理特征包括当前LCU每个图像块的帧内预测的预测方向。第一像素单元为当前处理的像素单元。

步骤230，根据所述纹理特征确定每个像素块的预测方向；

具体的，根据前步提取的纹理特征确定第一像素单元中每一个像素块的预测方向。

在H.265标准中，Intra预测模式有0～34，共35种预测方向，具体如图3所示。其中0和1为特殊方向，未在图中示出。

步骤240，将所述多个像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

具体的，结合图4所示，设LCU中每个4×4像素构成的像素块的预测方向为D_i(i＝0,…,n-1),其中，n表示LCU中4×4像素构成的像素块个数。则可以按照如下算法将一个LCU中全部像素块的预测方向进行分类：

C＝min(4,floor((D_i+6)/8)) (式1)

由此计算得到C为0～4中的一个整数。

在某些特殊的情况下，划分出的预测方向类只有一类，则在下述步骤250中，将这一类作为最优预测方向类。

步骤250，统计每一预测方向类中具有的像素块数量，确定所述第一像素单元中像素块数量最多的预测方向类为所述第一像素单元的最优预测方向类；

具体的，对每一个预测方向类对应的像素块数量进行统计，选取对应像素块数量最多的为第一像素单元的最优预测方向类。

在某些特殊的情况下，统计得到像素块数量最多的预测方向类不止一个，比如两个预测方向类都具有相同数量的像素块，则可以根据预设规则选取其中一个为最优预测方向类。

步骤260，根据所述第一像素单元的最优预测方向类筛选出所述第一像素单元的第一边缘补偿模式和第二边缘补偿模式；

具体的，EO模式可以采用一个方向三种像素(1-D 3-pixel)的模式来对像素的边缘情况进行分类，如图5所示。在任何一种EO模式下，每个像素通过与它相邻的两个像素进行比较，分5种情况统计为5类，如下表1所示。

表1

除类目为0的情况下不需要对像素进行SAO补偿外，其余4种情况均有对应的偏置补偿值。即每个EO模式均有对应的4个偏置补偿值。当选定一个EO模式时，该EO模式对应的4个偏置补偿值将被传送到与编码器相对应的解码器中。

在本实施例中，每个预测方向类具有相对应的两种预选的EO模式。在一个具体的例子中，当C＝1时，选取EO_1、EO_2为预选的EO模式；当C＝2时，选取EO_1、EO_3为预选的EO模式；当C＝3时，选取EO_0、EO_3为预选的EO模式；当C＝4时，选取EO_0、EO_2为预选的EO模式。

此外，当C＝0时，则关闭EO模式。

因此可选的，在执行本步骤260之前，还可以先判断第一像素单元的最优预测方向类是否为0；当第一像素单元的最优预测方向类为0时，则不对当前帧进行边缘补偿。

在本实施例中，以筛选出两种边缘补偿模式为例进行说明，但在本发明的其他具体的实现方式中，基于上述C可以为1、2、3、4的情况，还可以筛选出一种或三种边缘补偿模式。

步骤270，根据所述当前像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中所述四个进行像素补偿的类别中，每一个类别对应一个补偿值；

具体的，每种EO模式中像素的边缘情况可分为5类，除类目0的情况以外，每类均有一个对应的偏置补偿值，例如类目c对应的偏置补偿值为ac。

步骤280，根据所述补偿值确定编码代价，并统计第一边缘补偿模式和第二边缘补偿模式下的编码代价，将编码代价最小的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

具体的，本实施例中以采用率失真优化方法(rate-distortion optimization，RDO)为例进行说明。在其他的实施例中，还可以采用其他优化决策算法来实现最优边缘补偿模式的确定。

如前所述，类目c对应的偏置补偿值为a_c；将c类像素中的某一像素块k经解码得到的重建像素值x_k加上a_c，从而减小重建像素值与真实值S_k的差异。

最终c类像素块经SAO处理后减少的失真为：

(式2)

其中，t为EO模式，N_c为c类像素的个数，

假设要将该偏置补偿值进行编码所需的比特为R_t,c，则编码代价(RDCost)J_t,c为：

J_t,c＝D_t,c+λR_t,c (式3)

其中，D_t,c为c类像素块经过SAO后减少的失真，λ为拉格朗日系数，用来衡量码率和失真的相对重要性。

根据上式3，将不同的偏置补偿值带入，选择使RDCost最小的偏置补偿值为该类像素的最优偏置补偿值。

求取出该EO模式中每类像素最优偏置补偿值后，可以求取出该EO模式下对应的RDCost：

J_t＝D_t+λR_t (式4)

其中R_t为编码该EO模式所有参数的比特数。根据上式4分别计算两种预选模式的RDCost，选择其中RDCost较小的EO模式为最优EO模式。

虽然在本实施例中以4×4像素构成像素块，一个LCU中包括16×16像素块为例进行的说明，但是并不限定本方法只能在这种情景下应用，像素块中包含的像素个数以及LCU中包含的像素块数都是可以设定和更改的。

本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法，以本帧中像素块的EO模式作为预选模式确定本帧图像的边缘补偿模式，通过将当前像素帧划分为包括多个像素块的多个像素单元，通过像素块的纹理特征确定每个像素块的预测方向，并将全部像素块的预测方向划分为多个预测方向类；确定一个像素单元中像素块数量最多的预测方向类为该像素单元的最优预测方向类；根据该像素单元的预测方向类确定该像素单元的第一边缘补偿模式和第二边缘补偿模式；根据第一边缘补偿模式和第二边缘补偿模式分别对当前帧中与该像素单元具有相同预测方向类的其他像素单元进行补偿，并根据优化决策算法分别确定在所述第一边缘补偿模式下和第二边缘补偿模式下进行补偿后的所述其他像素单元的失真程度，从而确定所述第一边缘补偿模式或第二边缘补偿模式为当前帧的最优边缘补偿模式。由此能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算复杂度，从而提高编码效率。

本发明实施例三还提供了另一种确定图像补偿模式的方法，采用帧间(Inter)预测模式，以前一帧或前若干帧中像素块的EO模式作为预选模式确定本帧图像的边缘补偿模式。该方法的执行主体可以具体为编码器。

如图6所示，本发明实施例三提供的确定图像补偿模式的方法包括如下步骤：

步骤610，将当前视频帧划分为多个像素单元；一个所述像素单元包括多个像素块；

步骤620，提取第一像素单元的所述像素块的纹理特征；

步骤630，获取所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；

具体的，所述参考块为在前一帧或前若干帧中，与第一像素单元相对应的像素单元的像素块。与第一像素单元相对应的像素单元，可以通过预设的计算方式来获取，或者第一像素单元相对应的像素单元也可以是，在前一帧或前若干帧中所处位置与所述第一像素单元在当前帧中所处的位置相同的像素单元。

步骤640，根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

具体的，将所述参考块的边缘补偿模式中选取最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前像素单元筛选得到的边缘补偿模式；其中，所述筛选得到边缘补偿模式的数量小于全部边缘补偿模式的数量。

步骤650，根据所述当前像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，所述四个进行像素补偿的类别中，每一个类别对应一个补偿值；

步骤660，根据所述补偿值确定编码代价，并将第一边缘补偿模式和第二边缘补偿模式下编码代价最小的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

上述步骤650与步骤660的方法与前述实施例270和280相同，此处不再赘述。

本发明实施例提供的确定图像补偿模式的方法，根据前一帧或前若干帧中参考块的EO模式筛选当前帧图像的边缘补偿模式，进而从筛选得到的边缘补偿模式中再确定当前帧的最优边缘补偿模式。由此能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算复杂度，从而提高编码效率。

相应的，本发明实施例还提供了一种确定图像补偿模式的装置，用以实现上述实施例二提供的方法。如图7所示，本实施例提供的确定图像补偿模式的装置包括：

提取单元710，用于从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；其中，所述纹理特征包括当前待处理像素单元的每个像素块的帧内预测的预测方向；

处理单元720，用于根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

所述处理单元720具体包括：

预测方向类划分子单元721，用于获取所述当前像素单元中的每个所述像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

具体的，在H.265视频编码标准中，可以根据C＝min(4,floor((D_i+6)/8))划分预测方向类；从而将所述多个像素块的预测方向划分为0～4的五个预测方向类；

其中，C为预测方向类,D_i为每一个像素块的预测方向；i＝0,1…n-1；n为像素单元中像素块的个数。

统计子单元722，用于在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

处理子单元723，用于根据所述最优预测方向类对所述当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

可选的，处理单元720还包括：

判断子单元724，用于判断所述统计子单元722确定的最优预测方向类是否为0；

当所述最优预测方向类为0时，则不对当前像素单元进行边缘补偿；

当最优预测方向不为0时，所述第一处理单元720具体用于：

根据预设的映射关系，将所述当前像素单元的预测方向类相应的一种或多种边缘补偿模式作为当前像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

进一步的，当所述筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述处理单元720还具体用于：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

进一步的，当所述筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述处理单元720还具体包括：

补偿值确定子单元725，用于根据所述当前像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，除所述一个不进行像素补偿的类别外，其他四个进行像素补偿的类别中每一个类别的像素块对应一个补偿值；

编码代价确定子单元726，用于根据所述补偿值确定与所述补偿值相对应的相对应类别的像素块的编码代价；

补偿模式确定子单元727，用于将编码代价最小的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

其中，所述编码代价确定子单元727具体用于：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

由此，本发明实施例提供的确定图像补偿模式的装置，能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算复杂度，从而提高编码效率。

相应的，本发明实施例还提供了另一种确定图像补偿模式的装置，用以实现上述实施例三提供的方法。如图8所示，本实施例提供的确定图像补偿模式的装置包括：

提取单元810，用于从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征；其中，所述纹理特征包括：当前像素单元的每个像素块的帧间预测得到的当前之前帧中与所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；

处理单元820，用于根据所述多个像素块的纹理特征在候选边缘补偿模式中对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

所述处理单元820具体包括：

统计子单元821，用于获取每个所述像素块相应的参考块的边缘补偿模式；

处理子单元822，用于根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

其中，所述处理子单元822可以具体用于：

在全部的参考块的边缘补偿模式中，将数量最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

进一步的，当所述筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述处理单元820还具体用于：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

其中，当所述筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述处理单元820还具体包括：

补偿值确定子单元823，用于根据所述当前像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，除所述一个不进行像素补偿的类别外，其他每一个类别的像素块对应一个补偿值；

编码代价确定子单元824，用于根据所述补偿值确定所述多种边缘补偿模式下的多个编码代价；

补偿模式确定子单元825，用于将所述多个编码代价中最小编码代价对应的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式。

其中，所述编码代价确定子单元825具体用于：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

由此，本发明实施例提供的确定图像补偿模式的装置，能够在保证编码质量的同时，降低SAO算法中选择EO模式的计算复杂度，从而提高编码效率。

虽然本发明实施例中以Intra预测模式和Inter预测模式为例进行了说明，但本发明提供的方法并不限于在上述两种预测模式中应用。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件来实现，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的范围。具体地，所述运算和控制部分都可以通络逻辑硬件实现，其可以是使用集成电路工艺制造出来的逻辑集成电路，本实施例对此不作限定。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本发明实施例的保护范围，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种确定图像补偿模式的方法，其特征在于，所述方法包括：

从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征，所述纹理特征包括所述当前待处理像素单元中的每个像素块的帧内预测的预测方向；

获取所述每个像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式；

当筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式具体为：

根据所述当前待处理像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前待处理像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，所述四个进行像素补偿的类别中每一个类别对应一个补偿值；

根据所述补偿值确定多种边缘补偿模式下的编码代价；

将所述编码代价中最小编码代价对应的边缘补偿模式确定为当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式；

其中，所述根据所述补偿值确定所述多种边缘补偿模式下的编码代价具体为：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后的失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类具体为：

根据H.265视频编码标准得到所述当前待处理像素单元的每一个所述像素块的预测方向；

根据C＝min(4,floor((D_i+6)/8))划分预测方向类，全部的所述像素块的预测方向划分为取值为0、1、2、3、4的五个预测方向类，

其中，C为预测方向类,D_i为每一个像素块的预测方向；i＝0,1…n-1；n为所述当前待处理像素单元中像素块的个数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选,具体为：

根据预设的映射关系，将所述当前待处理像素单元的预测方向类相对应的一种或多种边缘补偿模式作为当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选之前，所述方法还包括：

判断所述最优预测方向类是否为0；

当所述最优预测方向类为0时，则不对所述当前待处理像素单元进行边缘补偿。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选具体为：

所述纹理特征包括当前待处理像素单元的每个像素块的帧间预测得到的当前视频帧之前帧中与所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；

获取每个所述像素块对应的参考块的边缘补偿模式；

根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选具体为：

在全部的所述参考块的边缘补偿模式中，将数量最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

7.根据上述权利要求1-2和4-6中任一权项所述的方法，其特征在于，当筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式具体为：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。

8.一种确定图像补偿模式的装置，其特征在于，所述装置包括：

提取单元，用于从当前视频帧中获取当前待处理像素单元的多个像素块的纹理特征，所述纹理特征包括所述当前待处理像素单元中的每个像素块的帧内预测的预测方向；

处理单元，用于根据所述多个像素块的纹理特征确定候选边缘补偿模式，并在所述候选边缘补偿模式中对当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选，得到当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式；

所述处理单元具体包括：

预测方向类划分子单元，用于获取所述当前待处理像素单元中的每个所述像素块的预测方向，将全部的所述像素块的预测方向划分为多个预测方向类；

统计子单元，用于在所述多个预测方向类中，将具有的像素块数量最多的预测方向类确定为最优预测方向类；

处理子单元，用于根据所述最优预测方向类对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选；

当筛选得到的边缘补偿模式为多种时，所述处理单元具体包括：

补偿值确定子单元，用于根据所述当前待处理像素单元中的像素块与相邻像素块的像素值，将每种所述边缘补偿模式下的所述当前待处理像素单元中的像素块划分为五个类别；所述类别包括一个不进行像素补偿的类别和四个进行像素补偿的类别；其中，所述四个进行像素补偿的类别中每一个类别对应一个补偿值；

编码代价确定子单元，用于根据所述补偿值确定多种边缘补偿模式下的多个编码代价；

补偿模式确定子单元，用于将所述多个编码代价中最小编码代价对应的边缘补偿模式确定为当前像素单元的最优边缘补偿模式；

所述编码代价确定子单元具体用于：

确定所述边缘补偿模式中的每一个所述类别的像素块经过采样点自适应偏移前后失真值的差值；

根据所述补偿值确定编码所述补偿值的比特数；

根据所述差值和所述比特数，确定所述编码代价。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预测方向类划分子单元具体用于：

根据H.265视频编码标准得到所述当前待处理像素单元的每一个所述像素块的预测方向；

根据C＝min(4,floor((D_i+6)/8))划分预测方向类，全部的所述像素块的预测方向划分为取值为0、1、2、3、4的五个预测方向类，

其中，C为预测方向类,D_i为每一个像素块的预测方向；i＝0,1…n-1；n为所述当前待处理像素单元中像素块的个数。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体用于：

根据预设的映射关系，将所述当前待处理像素单元的预测方向类相对应的一种或多种边缘补偿模式作为当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述处理单元还包括：

判断子单元，判断所述最优预测方向类是否为0；当所述最优预测方向类为0时，则不对所述当前待处理像素单元进行边缘补偿。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述纹理特征包括：所述当前待处理像素单元的每个像素块的帧间预测得到的当前视频帧之前帧中与所述每个像素块相对应的参考块的边缘补偿模式；所述处理单元具体包括：

统计子单元，用于获取每个所述像素块对应的参考块的边缘补偿模式；

处理子单元，用于根据所述参考块的边缘补偿模式，对所述当前待处理像素单元的边缘补偿模式进行筛选。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述处理子单元具体用于：

在全部的参考块的边缘补偿模式中，将数量最多的一种或多种边缘补偿模式作为所述当前待处理像素单元筛选得到的边缘补偿模式。

14.根据上述权利要求8-9和11-13中任一权项所述的装置，其特征在于，当筛选得到的边缘补偿模式为一种时，所述处理单元具体用于：

将所述一种边缘补偿模式确定为当前待处理像素单元的最优边缘补偿模式。