CN105721870A - Hevc中编码单元分割方式的判定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置，涉及视频编码技术领域，解决了现有技术中判定编码单元分割方式的复杂度和计算量较大的问题。本发明的HEVC中编码单元分割方式的判定方法包括：对原始图像进行缩小，得到缩小图像；判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。本发明的实施例主要用于在HEVC中对编码单元分割方式进行判定。

Description

HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置

技术领域

本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置。

背景技术

HEVC(HighEfficiencyVideoCoding，高效率视频编码)是ITU(InternationalTelecommunicationUnion，国际电信联盟)制定的一项视频压缩标准，在HEVC中，一幅图像将会被分成若干个LCU(LargestCodingUnit，最大编码单元)，LCU又可以往下按四叉树的方式分成四个CU(CodingUnit，编码单元),每个CU又可以继续按四叉树往下分。如此一来，整个图像的分割将变的十分灵活，细节多的地方可以分成更小的块，相反细节少的地方则可以用较大的块去编码，这样使得图像的压缩比比以往的标准更高，从而能够极大地提高压缩效率。

目前，在HEVC中，判定一幅图像编码单元分割方式时，通常需要对原始图像按照不同的CU大小进行遍历，以判定获取原始图像中编码单元的最佳分割方式。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

在判定HEVC中编码单元分割方式时，需要直接对原始图像由最大编码单元开始按照不同的CU大小进行遍历，依次对不同的CU大小进行基于参考帧的运动估计，计算量和复杂度较大。

发明内容

本发明提供的HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置，能够降低编码单元分割方式判定的复杂度和计算量。

一方面，本发明提供一种HEVC中编码单元分割方式的判定方法，包括：

对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

另一方面，本发明提供一种HEVC中编码单元分割方式的判定装置，包括：

缩小单元，用于对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

判定单元，用于判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

确定单元，用于根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

本发明提供的HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置，首先将原始图像进行缩小，然后对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，获取缩小图像中编码单元的最佳分割方式，从而确定原始图像中编码单元的最佳分割方式。与现有技术中直接对原始图像由最大编码单元开始按照不同的CU大小进行遍历相比，本发明由缩小图像中的最大编码单元开始，对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，依次对不同的CU大小进行基于参考帧的运动估计，由于缩小图像中的最大编码单元比原始图像中的最大编码单元尺寸小，因此需要进行运动估计的次数少，从而能够降低编码单元分割方式判定的复杂度和计算量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为本发明实施例1提供的HEVC中编码单元分割方式的判定方法的流程图；

图2为图1中S12的流程示意图；

图3为本发明实施例1中原始图像和缩小图像的示意图；

图4为本发明实施例1提供的HEVC中编码单元分割方式的判定装置的结构示意图；

图5为图4中判定单元12的结构示意图。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在HEVC中，原始图像中最大编码单元大小为64×64，分割得到的编码单元大小为可以为64×64、32×32、16×16或8×8。

实施例1

本发明实施例提供一种HEVC中编码单元分割方式的判定方法，如图1所示，所述HEVC中编码单元分割方式的判定方法包括：

S11、对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

S12、判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

S13、根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

本发明实施例提供的HEVC中编码单元分割方式的判定方法，首先将原始图像进行缩小，然后对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，获取缩小图像中编码单元的最佳分割方式，从而确定原始图像中编码单元的最佳分割方式。与现有技术中直接对原始图像由最大编码单元开始按照不同的CU大小进行遍历相比，本发明由缩小图像中的最大编码单元开始，对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，依次对不同的CU大小进行基于参考帧的运动估计，由于缩小图像中的最大编码单元比原始图像中的最大编码单元尺寸小，因此需要进行运动估计的次数少，从而能够降低编码单元分割方式判定的复杂度和计算量。

具体地，所述对原始图像进行缩小，得到缩小图像(S11)包括如下操作：

将原始图像在水平和垂直方向上各缩小至原尺寸的1/n，得到缩小图像，其中，n＝2或4；

具体的，所述判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式(S12)可包括如下步骤：

判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为m×m，m＝32、16、8、4或2；

其中，最终得到的最佳分割方式，实际上就是对缩小图像进行分割得到的编码单元的最佳尺寸，也就是最佳编码单元的大小。

具体地，如图2所示，所述判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式(S12)可包括如下步骤：

S121、将所述缩小图像分割为多个大小为p×p的最大编码单元，其中，p＝32或16；

其中，缩小图像中最大编码单元大小由缩小比例n决定。

若n＝2，则缩小图像中最大编码单元大小为32×32，也即上述的p＝32；

若n＝4，则缩小图像中最大编码单元大小为16×16，也即上述的p＝16。

S122、对所述p×p的最大编码单元进行基于参考帧的运动估计，计算所述p×p的最大编码单元的最佳SAD(SumofAbsoluteDifference，绝对误差和)，将所述p×p的最大编码单元作为当前编码单元，执行步骤S123；

其中，SAD为两幅图像的每个像素点的差值的绝对和，SAD越小，一定程度上表明用于图像编码的信息越少，码流也就越小，压缩比则越高。

S123、将当前编码单元分割为四个相等的编码单元；

S124、对分割后的四个相等的编码单元分别进行基于参考帧的运动估计，计算分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和；

S125、将分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加，与分割前的编码单元的最佳绝对误差和进行比较，判断分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和是否大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和；

S126、若分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和，则判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小；

若分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和不大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和，则将分割后的四个相等的编码单元作为当前编码单元，返回执行步骤S123。

其中，对缩小图像进行分割后得到的可能的编码单元大小由缩小比例n决定。

若n＝2，由于对原始图像进行分割得到的编码单元大小为可能为64×64、32×32、16×16或8×8，因此对缩小图像分割得到的编码单元大小可能为32×32、16×16、8×8、4×4。

若n＝4，由于对原始图像进行分割得到的编码单元大小为可能为64×64、32×32、16×16或8×8，因此对缩小图像进行分割得到的可能的编码单元大小为16×16、8×8、4×4、2×2。

具体地，所述根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式(S13)可包括：根据所述缩小图像中最佳编码单元大小确定所述原始图像中最佳编码单元大小为(n×m)×(n×m)，其中，n×m＝64、32、16或8。

以图3为例，左边为原始图像，右边为对原始图像在水平和垂直方向上各缩小至原尺寸的1/2后得到的图像。首先在缩小图像上进行运动估计，判定缩小图像中最佳编码单元的大小，然后根据缩小图像中最佳编码单元的大小确定所述原始图像中最佳编码单元大小。如图中白框所示，若判定缩小图像中最佳编码单元的大小为8×8，则确定在原始图像中最佳编码单元大小16×16。

其中，对于图3来说，在缩小图像上进行运动估计，判定缩小图像中最佳编码单元的大小的具体过程如下：

(1)将缩小图像分割成多个32×32的最大编码单元。

(2)对该32×32的最大编码单元进行基于参考帧的运动估计，计算出该32×32的最大编码单元的最佳SAD。

(3)将该32×32的最大编码单元分割为四个16×16的编码单元，分别再进行运动估计，计算出四个16×16的编码单元的最佳SAD。

然后将该四个16×16的编码单元的最佳SAD的和与32×32的最大编码单元的最佳SAD进行比较，若四个16×16的编码单元的最佳SAD的和大于32×32的最大编码单元的最佳SAD，则分割停止，缩小图像的最佳编码单元大小为32×32，原始图像中最佳编码单元大小为64×64；

若四个16×16的编码单元的最佳SAD的和不大于32×32的最大编码单元的最佳SAD，则进一步对四个16×16的编码单元依次分割为更小的四个8×8的编码单元，再按相似方法确定四个16×16的编码单元需不需要进行分割，依次递归，并找出最终的最佳分割方式，确定最佳编码单元大小。

由于缩小图像尺寸在水平与垂直方向各缩小至原始图像尺寸的1/2，因此，采用上述方法判定原始图像中编码单元的最佳分割方式，其计算量与直接判定原始图像中编码单元的最佳分割方式相比较，将降至1/4左右。

实施例2

本实施例提供一种HEVC中编码单元分割方式的判定装置，如图4所示，所述HEVC中编码单元分割方式的判定装置包括：

缩小单元11，用于对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

判定单元12，用于判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

确定单元13，用于根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

本发明提供的HEVC中编码单元分割方式的判定装置，首先将原始图像进行缩小，然后对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，获取缩小图像中编码单元的最佳分割方式，从而确定原始图像中编码单元的最佳分割方式。与现有技术中直接对原始图像由最大编码单元开始按照不同的CU大小进行遍历相比，本发明由缩小图像中的最大编码单元开始，对缩小图像按照不同的CU大小进行遍历，依次对不同的CU大小进行基于参考帧的运动估计，由于缩小图像中的最大编码单元比原始图像中的最大编码单元尺寸小，因此需要进行运动估计的次数少，从而能够降低编码单元分割方式判定的复杂度和计算量。

具体地，所述缩小单元11，还可用于将原始图像在水平和垂直方向上各缩小至原尺寸的1/n，得到缩小图像，其中，n＝2或4；

所述判定单元12，还可用于判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为m×m，m＝32、16、8、4或2；

所述确定单元13，还可用于根据所述缩小图像中最佳编码单元大小确定所述原始图像中最佳编码单元大小为(n×m)×(n×m)，其中，n×m＝64、32、16或8。

具体地，如图5所示，所述判定单元12可包括：

第一分割模块121，用于将所述缩小图像分割为多个大小为p×p的最大编码单元，其中，p＝32或16；

第一计算模块122，用于对所述p×p的最大编码单元进行基于参考帧的运动估计，计算所述p×p的最大编码单元的最佳绝对误差和，将所述p×p的最大编码单元作为当前编码单元；

第二分割模块123，用于将当前编码单元分割为四个相等的编码单元；

第二计算模块124，用于对分割后的四个相等的编码单元分别进行基于参考帧的运动估计，计算分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和；

比较模块125，用于将分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加，与分割前的编码单元的最佳绝对误差和进行比较，判断分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和是否大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和；

判定模块126，用于当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小；

当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和不大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，将分割后的四个相等的编码单元作为当前编码单元，第二分割模块123、第二计算模块124、比较模块125重复以上操作，直至当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，所述判定模块126判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小。

需要说明的是，在本实施例中，原始图像的编码单元大小可以为64×64、32×32、16×16或8×8；缩小图像的编码单元大小由缩小比例n决定；

若n＝2，则对应的p＝32，缩小图像中可能的编码单元为32×32、16×16、8×8或4×4；

若n＝4，则对应的p＝16，缩小图像中可能的编码单元为16×16、8×8、4×4或2×2。

本发明实施例HEVC中编码单元分割方式的判定方法及装置，可以适用于在HEVC中对编码单元分割方式进行判定，但不仅限于此。

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-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种HEVC中编码单元分割方式的判定方法，其特征在于，包括：

对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

2.根据权利要求1所述的HEVC中编码单元分割方式的判定方法，其特征在于，所述对原始图像进行缩小，得到缩小图像包括：将原始图像在水平和垂直方向上各缩小至原尺寸的1/n，得到缩小图像，其中，n＝2或4；

所述判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式包括：判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为m×m，m＝32、16、8、4或2；

所述根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式包括：根据所述缩小图像中最佳编码单元大小确定所述原始图像中最佳编码单元大小为(n×m)×(n×m)，其中，n×m＝64、32、16或8。

3.根据权利要求2所述的HEVC中编码单元分割方式的判定方法，其特征在于，所述判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式包括：

将所述缩小图像分割为多个大小为p×p的最大编码单元，其中，p＝32、或16；

对所述p×p的最大编码单元进行基于参考帧的运动估计，计算所述p×p的最大编码单元的最佳绝对误差和，将所述p×p的最大编码单元作为当前编码单元；

将当前编码单元分割为四个相等的编码单元；

对分割后的四个相等的编码单元分别进行基于参考帧的运动估计，计算分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和；

将分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加，与分割前的编码单元的最佳绝对误差和进行比较，判断分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和是否大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和；

若分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和，则判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小；

若分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和不大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和，则将分割后的四个相等的编码单元作为当前编码单元，重复以上操作，直至分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和，判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小。

4.一种HEVC中编码单元分割方式的判定装置，其特征在于，包括：

缩小单元，用于对原始图像进行缩小，得到缩小图像；

判定单元，用于判定所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式；

确定单元，用于根据所述缩小图像中编码单元的最佳分割方式确定所述原始图像中编码单元的最佳分割方式。

5.根据权利要求4所述的HEVC中编码单元分割方式的判定装置，其特征在于，所述缩小单元，还用于将原始图像在水平和垂直方向上各缩小至原尺寸的1/n，得到缩小图像，其中，n＝2或4；

所述判定单元，还用于判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为m×m，m＝32、16、8、4或2；

所述确定单元，还用于根据所述缩小图像中最佳编码单元大小确定所述原始图像中最佳编码单元大小为(n×m)×(n×m)，其中，n×m＝64、32、16或8。

6.根据权利要求5所述的HEVC中编码单元分割方式的判定装置，其特征在于，所述判定单元包括：

第一分割模块，用于将所述缩小图像分割为多个大小为p×p的最大编码单元，其中，p＝32或16；

第一计算模块，用于对所述p×p的最大编码单元进行基于参考帧的运动估计，计算所述p×p的最大编码单元的最佳绝对误差和，将所述p×p的最大编码单元作为当前编码单元；

第二分割模块，用于将当前编码单元分割为四个相等的编码单元；

第二计算模块，用于对分割后的四个相等的编码单元分别进行基于参考帧的运动估计，计算分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和；

比较模块，用于将分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加，与分割前的编码单元的最佳绝对误差和进行比较，判断分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和是否大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和；

判定模块，用于当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小；

当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和不大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，将分割后的四个相等的编码单元作为当前编码单元，第二分割模块、第二计算模块、比较模块重复以上操作，直至当分割后的四个相等的编码单元的最佳绝对误差和相加之和大于分割前的编码单元的最佳绝对误差和时，所述判定模块判定所述缩小图像中最佳编码单元大小为分割前的编码单元大小。