CN107124608A - 一种编码方法及装置 - Google Patents

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CN107124608A CN201610101800.1A CN201610101800A CN107124608A CN 107124608 A CN107124608 A CN 107124608A CN 201610101800 A CN201610101800 A CN 201610101800A CN 107124608 A CN107124608 A CN 107124608A
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董兵
张刚
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Abstract

本发明公开了一种编码方法以及装置，可将待编码图像帧划分为多个待编码CTU，针对所述多个待编码CTU中的每一CTU，可在执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，立即执行滤波操作，而不必先将完成帧间帧内预测、模式选择以及编码的每一CTU导出至片外，并在本帧或本行的所有CTU均完成帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，再统一将本帧或本行的所有CTU导入至片内进行滤波操作，从而有效的减少了数据重新载入的次数，解决了现有技术中存在的由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题。

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
HEVC(High Efficiency Video Coding，高效视频编码)技术是2013年推出的全新的编码技术，是一种以CTU(Coding Tree Unit，编码树单元)为基本编码单元的编码技术，该编码技术具有编码复杂度高、编码图像尺寸大、需要的数据量大等的特点。
目前，业内常用的HEVC编码方式有以下两种：
第一种，传统的编码方式。如图1所示，这种方式的具体步骤可为：将一帧待编码图像划分为多个待编码CTU；按照是否有帧间参考数据(即参考帧)对每一待编码CTU进行帧间帧内预测、模式选择和编码，并针对任一CTU，在对该CTU执行完帧间帧内预测、模式选择和编码操作后，将编码后的该任一CTU导出至片外；以及，完成本帧全部CTU的帧间帧内预测、模式选择和编码后，重新载入编码后的各CTU，以对本帧所有的待编码CTU进行滤波操作，如环路滤波和/或SAO(Sample Adaptive Offset，取样自适应偏移滤波)等；本帧全部的待编码CTU均处理完毕后，可作为下一帧的帧间参考数据。其中，帧间预测是指采用当前帧之前的某一已编码图像帧中的、已完成编码以及滤波等操作的CTU数据来预测该当前帧中的当前待编码CTU的值，帧内预测是指采用当前帧中的已完成编码的CTU的重建数据来预测该当前帧中的当前待编码CTU的值，其中，CTU的重建数据通常是指已执行完CTU的帧间帧内预测、模式选择和编码操作、但尚未执行滤波操作时的CTU数据。
但是，在这种编码方式中，由于每一待编码CTU编码完毕后，均需被导出至片外，且，该帧中的所有待编码CTU均编码完毕之后，各已编码完毕的CTU又需要被重新载入到片内以进行滤波操作。因此，这种编码方式存在由于数据的重复载入等导致的编码效率较低的问题。
第二种，优化后的编码方式。如图2所示，这种方式的具体步骤可为：将一帧待编码图像划分为多个待编码CTU和多个待编码CTU行；针对每一待编码CTU行，按照是否有帧间参考数据对该CTU行中的每一待编码CTU进行帧间帧内预测和编码，并针对任一CTU，在对该CTU执行完帧间帧内预测、模式选择和编码操作后，将编码后的该任一CTU导出至片外；以及，完成本CTU行中的全部CTU的帧间帧内预测和编码后，重新载入本CTU行的编码后的各CTU，以对本CTU行的所有待编码CTU进行滤波操作，之后，再继续处理该图像帧的下一CTU行；本帧全部的待编码CTU行处理完毕后，可作为下一帧的帧间参考数据。
这种编码方式虽然对编码流程做了一定的优化，避免了很多的数据重新载入的问题，但是，由于每一CTU行中的每一待编码CTU编码完毕后，均需被导出至片外，且，该CTU行中的所有待编码CTU均编码完毕之后，该CTU行中的各已编码CTU仍需要被重新载入到片内以进行滤波操作，使得优化的程度并不高，数据重复载入的问题依然存在，编码的效率仍然不高。
也就是说，现有的编码方式存在由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种编码方法及装置，用以解决现有的编码方式存在的、由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题。
本发明实施例提供了一种编码方法，包括：
将待编码图像帧划分为多个待编码CTU；
按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：
针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
本发明实施例提供了一种编码装置，包括：
划分单元，用于将待编码图像帧划分为多个待编码CTU；
编码单元，用于按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供了一种编码方法及装置，可将待编码图像帧划分为多个待编码CTU，针对所述多个待编码CTU中的每一CTU，可在执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，立即执行滤波操作，而不必先将完成帧间帧内预测、模式选择以及编码的每一CTU导出至片外，并在本帧或本行的所有CTU均完成帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，再统一将本帧或本行的所有CTU导入至片内进行滤波操作，从而有效的减少了数据重新载入的次数，解决了现有技术中存在的由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题。
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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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所示为现有技术中的第一种编码方法的流程示意图；
图2所示为现有技术中的第二种编码方法的流程示意图；
图3所示为本发明实施例一中的编码方法的流程示意图；
图4所示为本发明实施例一中的参考窗数据结构的示意图；
图5所示为本发明实施例一中的重建数据结构的示意图；
图6所示为本发明实施例一中的待编码数据结构的示意图；
图7所示为本发明实施例二中的编码方法的流程示意图；
图8所示为本发明实施例三中的编码装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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。
实施例一：
为了解决现有的编码方式存在的、由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题，本发明实施例一中提供了一种编码方法，具体地，如图3所示，其为本发明实施例一中所述的编码方法的流程示意图，由图3可知，所述编码方法可包括以下步骤：
步骤301：将待编码图像帧划分为多个待编码CTU。
可选地，可将待编码图像帧均匀划分为多个具备相应尺寸的CTU，如，划分为多个64(像素)×64(像素)的CTU、或多个32×32的CTU、或多个16×16的CTU等，此处不作赘述。
其中，所述待编码图像帧可为任一原始图像帧，如任一原始视频图像帧等，对此不作任何限定。
步骤302：按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
也就是说，本实施例中，针对待编码图像帧的多个待编码CTU中的每一待编码CTU，在执行完该待编码CTU的帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，可立即执行滤波操作，而不必和现有技术一样，先将完成帧间帧内预测、模式选择以及编码的CTU导出至片外，并在本帧或本行的所有CTU均完成帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，再统一将本帧或本行的所有CTU导入至片内进行滤波操作，从而有效地减少了数据重新载入的次数，解决了现有技术中存在的、由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题，提高了数据的编码效率。
可选地，可通过以下方式对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码：
方式一：若确定存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据所述帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧间预测以及帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的预测模式，以及根据选择的预测模式对所述任一CTU进行编码处理；
例如，可先对所述任一CTU进行各种模式的帧间预测，以选择最佳的帧间预测模式，再对所述任一CTU进行各种模式的帧内预测，以选择最佳的帧内预测模式，并比较以上两种最佳的预测模式的预测值，选择效果最佳的一种预测模式为最终的预测模式，以及根据最终的预测模式对所述任一CTU进行编码处理；也可同时对所述任一CTU进行各种模式的帧间预测以及帧内预测，以从多种帧间预测模式中以及多种帧内预测模式中选择出最佳的预测模式作为最终的预测模式，并根据最终的预测模式对所述任一CTU进行编码处理，此处不再赘述。
方式二：若确定不存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的帧内预测模式，以及根据选择的帧内预测模式对所述任一CTU进行编码处理。
也就是说，在对任一CTU执行编码流程时，首先需要判断所述任一CTU具备何种参考数据，如具备帧间参考数据，即可对所述任一CTU进行帧间以及帧内预测；如不具备帧间参考数据，即可对所述任一CTU进行帧内预测。其中，无论是帧间预测还是帧内预测，均可包括多种预测模式，如帧间预测可包括前向预测、后向预测以及双向预测等预测模式，帧内预测可包括水平预测、垂直预测、DC预测、Planar(平面)预测以及Angular预测等预测模式，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，预测结果所需满足的设定阈值可根据实际需求进行灵活设置，对此不作任何限定。
进一步地，在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作，可包括：
在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行环路滤波和/或SAO滤波。
需要说明的是，通常可先对执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后的任一CTU进行环路滤波操作，之后，再对所述任一CTU进行SAO滤波操作等，此处不再赘述。
进一步地，在对所述任一CTU进行滤波操作之后，所述方法还可包括：
将滤波操作后的所述任一CTU输出至对应的参考帧队列中，作为下一待编码图像帧中的待编码CTU的帧间参考数据。
另外，需要说明的是，还可将执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码之后的所述任一CTU的重建数据作为当前待编码图像帧中、所述任一CTU的下一待编码CTU的帧内参考数据，此处不再赘述。
进一步地，由于在现有技术中，对待编码图像帧中的任一CTU进行帧间帧内预测等操作之前，首先需要从内部数据存储器中搜索与所述任一CTU相对应的参考数据，若内部数据存储器中不存在或仅存在部分与所述任一CTU相对应的参考数据，则需从外部数据存储器中搜索并加载相应的参考数据至内部数据存储器中。但是，由于现有的加载方式中，从外部数据存储器中搜索过的所有数据均会被加载到内部数据存储器中，且由于内部数据存储器的存储空间有限，因而，在参考数据搜索的过程中，随着搜索数据量的增大，原本存储在内部数据存储器中的数据(有可能包括与所述任一CTU相对应的参考数据)会被后续存储的数据推送到外部数据存储器中，这就使得后续进行所述任一CTU的帧间帧内预测时，仍无法从内部数据存储空间中直接获取所需的全部参考数据，还需从外部数据存储空间中搜索与加载，从而导致内部数据存储器中的数据的命中率较低，进一步降低了编码效率。
因此，在本实施例中，为了解决上述问题，在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，还可仅将与所述任一CTU相对应的参考数据加载到内部数据存储器中，其它与所述任一CTU的帧间帧内预测、编码等操作无关的参考数据可无需加载到内部数据存储器中。这样，可极大地提高内部数据存储器中的数据的命中率、因而还能进一步提升编码的效率。同时，还可节约内部数据存储器中的存储空间(即片内空间)。
即，在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，所述方法还可包括：
确定对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码所需的参考数据，并将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，其中，所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，或者，仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据；
对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，可包括：
根据加载到内部数据存储器中的所述确定的参考数据，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码。
另外，需要说明的是，这些加载到内部数据存储器中的参考数据还可用来对帧间帧内预测、模式选择以及编码后的所述任一CTU进行滤波操作，即，这些数据足够所述任一CTU进行帧间帧内预测以及编码使用，同时也足够所述任一CTU在完成重建后进行滤波使用，使得后续进行滤波操作时，无需重新从外部数据存储器中加载数据，进一步提高了编码的效率。
进一步地，将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，可包括：
若所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧间参考数据加载到内部数据存储器的参考窗数据结构中，以及，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中；或者，
若所述确定的参考数据仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中。
也就是说，用于帧间预测、帧间预测模式选择以及帧间编码的帧间参考数据可存放在内部数据存储器的参考窗数据结构中(其中，参考窗数据结构的尺寸大小只要能够保证任一CTU的所有帧间参考数据能够保存在内即可，如可为256×128等，具体结构可如图4所示)；用于帧内预测、帧内预测模式选择以及帧内编码的帧内参考数据可存放在内部数据存储器的重建数据结构中。
即，在内部数据存储器中可设计用于存储有效数据(如与任一CTU相对应的参考数据等)的数据结构，以对无效数据(如与任一CTU无关的数据等)起到隔离的作用，此处不作赘述。
具体地，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中，包括：
将位于任一CTU左侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左侧；
将位于任一CTU上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的上侧；
将位于任一CTU左上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左上侧；
将位于任一CTU右上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的右上侧。
综上所述，内部数据存储器的重建数据结构可被划分为5个部分，分别为中间部分、左侧部分、上侧部分、左上侧部分以及右上侧部分。其中，中间部分(如图5中的重建数据部分)用于存储所述任一CTU的重建数据(即已完成预测、模式选择以及编码操作之后的数据)，其数据结构的尺寸大小可与CTU的尺寸大小相同，如可为64×64等；左侧部分(如图5中的Left部分)用于存储在原始图像中位于所述任一CTU的左侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为4×64等；上侧部分(如图5中的Top部分)用于存储在原始图像中位于所述任一CTU的上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为64×4；左上侧部分(如图5中的Topleft部分)用于存储在原始图像中位于所述任一CTU的左上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为32×4；右上侧部分(如图5中的Topright部分)用于存储在原始图像中位于所述任一CTU的右上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为4×32等。当然，每一个数据结构的尺寸大小均可根据实际情况灵活设定，只要足够存储与所述任一CTU相对应的参考数据或重建数据即可，对此不作任何限定。
需要说明的是，上述参考数据以及重建数据等的摆放方式仅是本实施例的一种优选方式，目的是为了提高代码编写以及程序执行的便捷性。当然，还可按照其它方式进行参考数据以及重建数据的摆放，本发明实施例对此不做任何限定。
另外，需要说明的是，本实施例中，还可在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，将所述任一CTU加载至内部数据存储器的待编码数据结构中。所述待编码数据结构的尺寸大小可与CTU的尺寸大小相同，如可为64×64等，具体结构可如图6所示，当然，也可大于CTU的尺寸的大小，只要能保证足够存储所述任一CTU即可，对此不作任何限定。
综上所述，内部数据存储器中的待编码数据结构、重建数据结构以及参考窗数据结构等可仅加载与所述任一CTU的帧间帧内预测、模式选择、编码以及滤波等操作的相关的数据，而无需加载与所述任一CTU的帧间帧内预测、模式选择、编码以及滤波无关的其它数据。即，内部数据存储器中用于存储有效数据的数据结构的设计，可有效地隔离所述任一CTU需要的数据和所述任一CTU不需要的数据，避免了无效数据对内部数据存储器空间的浪费，进一步提高了内部数据存储器中数据的命中率以及编码的效率。
进一步地，在对所述任一CTU进行滤波操作之后，所述方法还可包括：
将内部数据存储器中的与所述任一CTU相对应的参考数据回写至外部数据存储器。
本发明实施例一提供了一种编码方法，可将待编码图像帧划分为多个待编码CTU，针对所述多个待编码CTU中的每一CTU，可在执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，立即执行滤波操作，而不必先将完成帧间帧内预测、模式选择以及编码的每一CTU导出至片外，并在本帧或本行的所有CTU均完成帧间帧内预测、模式选择以及编码之后，再统一将本帧或本行的所有CTU导入至片内进行滤波操作，从而有效的减少了数据重新载入的次数，解决了现有技术中存在的由于编码过程中数据的重新载入而导致的编码效率较低的问题。
实施例二：
下面，以多个待编码CTU以串行的方式执行所需的编码流程为例，对本发明实施例一中所述的编码方法进行详细的介绍，当然，需要说明的是，多个待编码CTU也可以并行的方式执行相应的编码流程，对此不作限定。具体地，如图7所示，其为本发明实施例二中所述的编码方法的流程示意图，如图7可知，所述编码方法可包括以下步骤：
步骤701：将待编码图像帧划分为多个待编码CTU。
步骤702：从所述多个待编码CTU中选取任意一个CTU作为当前CTU。
可选地，可按照设定的排序规则对所述多个待编码CTU进行排序，并选取排序最前的一个CTU作为当前CTU；或者，从所述多个待编码CTU中随机选取一个CTU作为当前CTU，此处不作限定。
步骤703：按照以下编码流程对当前CTU进行处理：对当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并对帧间帧内预测、模式选择以及编码后的当前CTU进行滤波操作。
具体地，可通过以下方式对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码：
方式一：若确定存在与所述当前CTU相对应的帧间参考数据，则根据所述帧间参考数据以及与所述当前CTU相对应的帧内参考数据，对所述当前CTU进行不同模式的帧间预测以及帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的预测模式，以及根据选择的预测模式对所述当前CTU进行编码处理；
例如，可先对当前CTU进行各种模式的帧间预测，以选择最佳的帧间预测模式，再对当前CTU进行各种模式的帧内预测，以选择最佳的帧内预测模式，并比较以上两种最佳的预测模式的预测值，选择效果最佳的一种预测模式为最终的预测模式，以及根据最终的预测模式对当前CTU进行编码处理；也可同时对当前CTU进行各种模式的帧间预测以及帧内预测，以从多种帧间预测模式中以及多种帧内预测模式中选择出最佳的预测模式作为最终的预测模式，并根据最终的预测模式对当前CTU进行编码处理，此处不再赘述。
方式二：若确定不存在与所述当前CTU相对应的帧间参考数据，则根据与所述当前CTU相对应的帧内参考数据，对所述当前CTU进行不同模式的帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的帧内预测模式，以及根据选择的帧内预测模式对所述当前CTU进行编码处理。
也就是说，在对当前CTU执行编码流程时，首先需要判断当前CTU具备何种参考数据，如具备帧间参考数据以及帧内参考数据，即可对当前CTU进行帧间以及帧内预测；如不具备帧间参考数据但具备帧内参考数据，即可对当前CTU进行帧内预测。其中，无论是帧间预测还是帧内预测，均可包括多种预测模式，如帧间预测可包括前向预测、后向预测以及双向预测等预测模式，帧内预测可包括水平预测、垂直预测、DC预测、Planar(平面)预测以及Angular预测等预测模式，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，预测结果所需满足的设定阈值可根据实际需求进行灵活设置，对此不作任何限定。
进一步地，在确定所述当前CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述当前CTU进行滤波操作，可包括：
在确定所述当前CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述当前CTU进行环路滤波和/或SAO滤波。
需要说明的是，通常可先对执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后的当前CTU进行环路滤波操作，之后，再对所述当前CTU进行SAO滤波操作，此处不再赘述。
步骤704：在确定当前CTU已执行完步骤703所述的编码流程后，判断所述多个待编码CTU中是否还存在其它尚未执行上述编码流程的CTU，若存在，则执行步骤705，否则，则确定所述多个待编码CTU中的所有CTU均已执行完所需的编码流程，即，本帧编码结束。
需要说明的是，本帧编码结束后，即可开始下一待编码图像帧的编码。
步骤705：将任一其它尚未执行上述编码流程的CTU作为新的当前CTU，并跳转至步骤703，即，按照步骤703所述的编码流程对该新的当前CTU进行处理。
也就是说，将待编码图像帧划分为多个待编码CTU之后，可对所述多个待编码CTU执行以下操作，直至确定所述多个待编码CTU中的所有CTU均已执行完所需的编码流程(即完成所述待编码图像帧的编码)：
从所述多个待编码CTU中选取至少一个CTU作为当前CTU，并按照以下编码流程对所述当前CTU进行处理：对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并对帧间帧内预测、模式选择以及编码后的当前CTU进行滤波操作；
在确定所述当前CTU已执行完上述编码流程后，判断所述多个待编码CTU中是否还存在其它尚未执行上述编码流程的CTU，若是，则选取至少一个其它尚未执行上述编码流程的CTU作为新的当前CTU，并按照上述编码流程对该新的当前CTU进行处理。
进一步地，在确定所述当前CTU已执行完上述编码流程之后，且，在按照上述编码流程对新的当前CTU进行处理之前，所述方法还可包括：
将滤波操作后的所述当前CTU输出至对应的参考帧队列中，作为下一待编码图像帧中的待编码CTU的帧间参考数据。
另外，需要说明的是，还可将执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码之后的所述当前CTU的重建数据作为当前待编码图像帧中、所述当前CTU的下一待编码CTU的帧内参考数据，此处不再赘述。
进一步地，由于在现有技术中，对待编码图像帧中的任一CTU进行帧间帧内预测等操作之前，首先需要从内部数据存储器中搜索与所述当前CTU相对应的参考数据时，若内部数据存储器中不存在或仅存在部分与所述当前CTU相对应的参考数据，则需从外部数据存储器中搜索并加载相应的参考数据至内部数据存储器中。但是，由于现有的加载方式中，从外部数据存储器中搜索过的所有数据均会被加载到内部数据存储器中，且由于内部数据存储器的存储空间有限，因而，在参考数据搜索的过程中，随着搜索数据量的增大，原本存储在内部数据存储器中的数据(有可能包括与所述当前CTU相对应的参考数据)会被后续存储的数据推送到外部数据存储器中，这就使得后续进行所述当前CTU的帧间帧内预测时，仍无法从内部数据存储空间中直接获取所需的全部参考数据，还需从外部数据存储空间中搜索与加载，从而导致内部数据存储器中的数据的命中率较低，进一步降低了编码效率。
因此，在本实施例中，为了解决上述问题，在对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，还可仅将与所述当前CTU相对应的参考数据加载到内部数据存储器中，其它与所述当前CTU的帧间帧内预测、编码等操作无关的参考数据可无需加载到内部数据存储器中。这样，可极大地提高内部数据存储器中的数据的命中率、因而还能进一步提升编码的效率。同时，还可节约内部数据存储器中的存储空间(即片内空间)。
即，在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，所述方法还可包括：
确定对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码所需的参考数据，并将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，其中，所述确定的参考数据包括与所述当前CTU相对应的帧间参考数据以及与所述当前CTU相对应的帧内参考数据，或者，仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据；
对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，可包括：
根据加载到内部数据存储器中的所述确定的参考数据，对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码。
另外，需要说明的是，这些加载到内部数据存储器中的参考数据以及重建数据还可用来对帧间帧内预测、模式选择以及编码后的所述当前CTU进行滤波操作，即，这些数据足够所述当前CTU进行帧间帧内预测以及编码使用，同时也足够所述当前CTU在完成重建后进行环路滤波以及SAO操作使用，使得后续进行滤波操作时，无需重新从外部数据存储器中加载数据，进一步提高了编码的效率。
进一步地，将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，可包括：
若所述确定的参考数据包括与所述当前CTU相对应的帧间参考数据以及与所述当前CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述当前CTU相对应的帧间参考数据加载到内部数据存储器的参考窗数据结构中，以及，将与所述当前CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中；或者，
若所述确定的参考数据仅包括与所述当前CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述当前CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中。
也就是说，用于帧间预测、帧间预测模式选择以及帧间编码的帧间参考数据可存放在内部数据存储器的参考窗数据结构中(其中，参考窗数据结构的尺寸只要能够保证当前CTU的所有帧间参考数据能够保存在内即可，如可为256×128等)；用于帧内预测、帧内预测模式选择以及帧内编码的帧内参考数据可存放在内部数据存储器的重建数据结构中，
即，在内部数据存储器中可设计用于存储有效数据(如与当前CTU相对应的参考数据等)的数据结构，以对无效数据(如与当前CTU无关的数据等)起到隔离的作用，此处不作赘述。
具体地，将与所述当前CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中，可包括：
将位于当前CTU左侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述当前CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左侧；
将位于当前CTU上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述当前CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的上侧；
将位于当前CTU左上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述当前CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左上侧；
将位于当前CTU右上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述当前CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的右上侧。
综上所述，内部数据存储器的重建数据结构可被划分为5个部分，分别为中间部分、左侧部分、上侧部分、左上侧部分以及右上侧部分。其中，中间部分(如图5中的重建数据部分)用于存储当前CTU的重建数据(即已完成预测、模式选择以及编码操作之后的数据)，其数据结构的尺寸大小可与CTU的尺寸大小相同，如可为64×64等；左侧部分(如图5中的Left部分)用于存储在原始图像中位于当前CTU的左侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为4×64等；上侧部分(如图5中的Top部分)用于存储在原始图像中位于当前CTU的上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为64×4；左上侧部分(如图中的Topleft部分)用于存储在原始图像中位于当前CTU的左上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为32×4；右上侧部分(如图中的Topright部分)用于存储在原始图像中位于当前CTU的右上侧的CTU的重建数据，其数据结构的大小可为4×32等。当然，每一个数据结构的尺寸大小均可根据实际情况灵活设定，只要足够存储与所述当前CTU相对应的参考数据或重建数据即可，对此不作任何限定。
需要说明的是，上述参考数据以及重建数据等的摆放方式仅是本实施例的一种优选方式，目的是为了提高代码编写以及程序执行的便捷性。当然，还可按照其它方式进行参考数据的摆放，本发明实施例对此不做任何限定。
另外，需要说明的是，本实施例中，还可在对所述当前CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，将所述当前CTU加载至内部数据存储器的待编码数据结构中。所述待编码数据结构的尺寸大小可与CTU的尺寸大小相同，如可为64×64等，当然，也可大于CTU的尺寸的大小，只要能保证足够存储所述当前CTU即可，对此不作任何限定。
综上所述，内部数据存储器中的待编码数据结构、重建数据结构以及参考窗数据结构等可仅加载与所述当前CTU的帧间帧内预测、模式选择、编码以及滤波等操作的相关的数据，而无需加载与所述当前CTU的帧间帧内预测、模式选择、编码以及滤波无关的其它数据。即，内部数据存储器中用于存储有效数据的数据结构的设计，可有效地隔离所述当前CTU需要的数据和所述当前CTU不需要的数据，避免了无效数据对内部数据存储器空间的浪费，进一步提高了内部数据存储器中数据的命中率以及编码的效率。
进一步地，在对所述任一CTU进行滤波操作之后，所述方法还可包括：
将内部数据存储器中的与所述当前CTU相对应的参考数据回写至外部数据存储器。
实施例三：
基于与本发明实施例一相同的发明构思，本发明实施例三提供了一种编码装置，具体地，如图8所示，其为本发明实施三中所述的编码装置的结构示意图，由图8可知，本发明实施例三中所述的编码装置可包括：
划分单元81，可用于将待编码图像帧划分为多个待编码CTU；
编码单元82，可用于按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
进一步地，所述编码单元82，可具体用于若确定存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据所述帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧间预测以及帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的预测模式，以及根据选择的预测模式对所述任一CTU进行编码处理；或者，
若确定不存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的帧内预测模式，以及根据选择的帧内预测模式对所述任一CTU进行编码处理。
进一步地，所述编码单元82，可具体用于在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行环路滤波和/或SAO滤波。
进一步地，所述装置还可包括：
导出单元83，可用于在对所述任一CTU进行滤波操作之后，将滤波操作后的所述任一CTU输出至对应的参考帧队列中，作为下一待编码图像帧中的待编码CTU的帧间参考数据。
进一步地，所述装置还包括：
加载单元84，可用于在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，确定对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码所需的参考数据，并将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，其中，所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，或者，仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据；
所述编码单元82，可具体用于根据加载到内部数据存储器中的所述确定的参考数据，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码。
进一步地，所述装置还包括：
回写单元85，可用于在对所述任一CTU进行滤波操作之后，将内部数据存储器中的与所述任一CTU相对应的参考数据回写至外部数据存储器。
具体地，所述加载单元84，可具体用于若所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧间参考数据加载到内部数据存储器的参考窗数据结构中，以及，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中；或者，
若所述确定的参考数据仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中。
进一步地，所述加载单元84，可具体用于将位于任一CTU左侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左侧；将位于任一CTU上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的上侧；将位于任一CTU左上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左上侧；将位于任一CTU右上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的右上侧。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种编码方法，其特征在于，包括：
将待编码图像帧划分为多个待编码编码树单元CTU；
按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：
针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，包括：
若确定存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据所述帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧间预测以及帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的预测模式，以及根据选择的预测模式对所述任一CTU进行编码处理；或者，
若确定不存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的帧内预测模式，以及根据选择的帧内预测模式对所述任一CTU进行编码处理。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作，包括：
在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行环路滤波和/或取样自适应偏移SAO滤波。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述任一CTU进行滤波操作之后，所述方法还包括：
将滤波操作后的所述任一CTU输出至对应的参考帧队列中，作为下一待编码图像帧中的待编码CTU的帧间参考数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，所述方法还包括：
确定对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码所需的参考数据，并将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，其中，所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，或者，仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据；
对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，包括：
根据加载到内部数据存储器中的所述确定的参考数据，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在对所述任一CTU进行滤波操作之后，所述方法还包括：
将内部数据存储器中的与所述任一CTU相对应的参考数据回写至外部数据存储器。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，包括：
若所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧间参考数据加载到内部数据存储器的参考窗数据结构中，以及，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中；或者，
若所述确定的参考数据仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中，包括：
将位于任一CTU左侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左侧；
将位于任一CTU上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的上侧；
将位于任一CTU左上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左上侧；
将位于任一CTU右上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的右上侧。
9.一种编码装置，其特征在于，包括：
划分单元，用于将待编码图像帧划分为多个待编码编码树单元CTU；
编码单元，用于按照以下编码流程对所述多个待编码CTU中的每一CTU进行处理，以完成所述待编码图像帧的编码：针对所述多个待编码CTU中的任一CTU，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码，并在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行滤波操作。
10.如权利要求9所述装置，其特征在于，
所述编码单元，具体用于若确定存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据所述帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧间预测以及帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的预测模式，以及根据选择的预测模式对所述任一CTU进行编码处理；或者，
若确定不存在与所述任一CTU相对应的帧间参考数据，则根据与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，对所述任一CTU进行不同模式的帧内预测，并根据预测结果，选取任意一个满足设定阈值的帧内预测模式，以及根据选择的帧内预测模式对所述任一CTU进行编码处理。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述编码单元，具体用于在确定所述任一CTU已执行完帧间帧内预测、模式选择以及编码后，直接对所述任一CTU进行环路滤波和/或取样自适应偏移SAO滤波。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
导出单元，用于在对所述任一CTU进行滤波操作之后，将滤波操作后的所述任一CTU输出至对应的参考帧队列中，作为下一待编码图像帧中的待编码CTU的帧间参考数据。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
加载单元，用于在对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码之前，确定对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码所需的参考数据，并将确定的参考数据加载到内部数据存储器中，其中，所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，或者，仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据；
所述编码单元，具体用于根据加载到内部数据存储器中的所述确定的参考数据，对所述任一CTU进行帧间帧内预测、模式选择以及编码。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
回写单元，用于在对所述任一CTU进行滤波操作之后，将内部数据存储器中的与所述任一CTU相对应的参考数据回写至外部数据存储器。
15.如权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述加载单元，具体用于若所述确定的参考数据包括与所述任一CTU相对应的帧间参考数据以及与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧间参考数据加载到内部数据存储器的参考窗数据结构中，以及，将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中；或者，
若所述确定的参考数据仅包括与所述任一CTU相对应的帧内参考数据，则将与所述任一CTU相对应的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构中。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，
所述加载单元，具体用于将位于任一CTU左侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左侧；将位于任一CTU上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的上侧；将位于任一CTU左上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的左上侧；将位于任一CTU右上侧的CTU的重建数据的部分或全部作为所述任一CTU的帧内参考数据加载到内部数据存储器的重建数据结构的右上侧。
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