CN114339231B - 利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法，包括计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL0和计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvlTopL0；判断当前帧是否为B帧，对应前述左边和上边再赋值，跳过某些做Inter/Intra模式选择，即做在每个Cu做Inter/Intra模式选择前，根据上边和左边相邻所有Cu的运动矢量的关系以及当前量化因子，决定是否要做Inter/Intra模式选择，从而节省编码时间。
Description
技术领域
本发明属于视频编码技术领域，涉及一种利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法。
背景技术
MPEG组织在2020年发表的最新视频压缩标准VVC(Versatile Video Coding，通用视频编码)中，为了提高压缩效率，支持多种划分模式，但同时导致编码一个宽为128、高为128的块需要遍历几百万个Cu(编码单元)，每个Cu都有多种Inter、Intra模式可供选择，严重增加了编码时间，编一帧宽为1920、高为1080的图像需要几个小时。
亟需一种在不降低压缩效率的同时，为VVC编码器节省Cu的Inter/Intra模式选择计算的方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明在P/B帧中利用周围Cu的运动矢量快速跳掉当前Cu的Intra和Inter模式选择计算的方法，在中高码率编码情况下，不降低压缩效率的同时，大大节省了编码时间。
技术方案为利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法，包括以下步骤：
S1，如当前Cu可划分为更小Cu，且支持Inter模式编码，且当前量化因子Qp<QpThr0，QpThr0为量化因子第一阈值，且非图像的左边界或上边界；否，则执行S11；
是，则S2，如左边Cu0的高>当前Cu的高，或上边Cu0的宽>当前Cu的宽，左边Cu0为当前Cu左侧的从上至下方向的第一个Cu，上边Cu0为当前Cu上侧的从左至右方向的第一个Cu；否，则执行S11；
是，则S3，令maxmvLeftL0＝maxmvLeftL1＝maxmvTopL0＝maxmvTopL1＝0；
S4，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL0；
S5，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvlTopL0；
S6，如maxmvLeftL0>Thr1，并且maxmvTopL0>Thr1，Thr1为差值阈值，是，则执行S12；
否，则S7，如当前Qp<QpThr1，QpThr1为量化因子第二阈值，且maxmvLeftL0>Thr1或maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S8，当前帧是否为B帧？否，则执行S11；
是，则S81，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL1；
S82，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvTopL1；
S9，如maxmvLeftL1>Thr1，并且maxmvTopL1>Thr1，是，则执行S12；
否，则S10，如当前Qp<QpThr1，且maxmvLeftL0>Thr1或者maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S11，将Cu作为一个编码单元，做Inter/Intra编码模式选择，如果是Inter模式，则以4x4块为单位存储参考帧和运动矢量信息，如果是Intra模式，参考帧和运动矢量信息无效；
S12，结束当前Cu的Inter/Intra模式选择过程。
优选地，所述QpThr0为40。
优选地，所述QpThr1为25。
本发明至少具有以下有益效果：跳过某些做Inter/Intra模式选择，即做在每个Cu做Inter/Intra模式选择前，根据上边和左边相邻所有Cu的运动矢量的关系以及当前量化因子，决定是否要做Inter/Intra模式选择，从而节省编码时间。
针对中等运动或剧烈运动的场景序列，在中高码率编码情况下，不降低压缩效率的同时，采用本发明对VVC编码器节省了20％左右Cu的Inter/Intra模式选择计算。
附图说明
图1为现有技术中Cu级模式选择的方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例的利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法中Cu位置示意图；
图4为本发明实施例的利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法中Cu周围4*4块位置关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
参见图1，为现有技术中Cu级模式选择的方法的步骤流程图，包括以下步骤：一个Cu做Inter/Intra模式选择开始；将Cu作为一个编码单元，尝试Inter/Intra多种编码模式选择，选择最佳编码模式；一个Cu做Inter/Intra模式选择结束。
参见图2，为本发明方法流程图，包括以下步骤：
S1，如当前Cu可划分为更小Cu，且支持Inter模式编码，且当前量化因子Qp<QpThr0，QpThr0为量化因子第一阈值，且非图像的左边界或上边界；否，则执行S11；
是，则S2，如左边Cu0的高>当前Cu的高，或上边Cu0的宽>当前Cu的宽，左边Cu0为当前Cu左侧的从上至下方向的第一个Cu，上边Cu0为当前Cu上侧的从左至右方向的第一个Cu；否，则执行S11；左边的Cu0、上边的Cu0和当前Cu的位置关系参见图3。
是，则S3，令maxmvLeftL0＝maxmvLeftL1＝maxmvTopL0＝maxmvTopL1＝0；
S4，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL0；具体实施例中，参见图4，左边有8个4x4块，第一个块的前向参考帧是ref0，前向运动矢量mv0(水平方向运动矢量是mvx0,垂直方向运动矢量是mvy0),第二个块的第一个块的前向参考帧是ref0，前向运动矢量mv1(水平方向运动矢量是mvx1,垂直方向运动矢量是mvy1),第三个块的前向参考帧是ref0，前向运动矢量mv2(水平方向运动矢量是mvx2,垂直方向运动矢量是mvy2),第四个块的前向参考帧是ref0，前向运动矢量mv3(水平方向运动矢量是mvx3,垂直方向运动矢量是mvy3),第五个块的前向参考帧是ref1，前向运动矢量mv4(水平方向运动矢量是mvx4,垂直方向运动矢量是mvy4),第六个块的前向参考帧是ref1，前向运动矢量mv5(水平方向运动矢量是mvx5,垂直方向运动矢量是mvy5)，第七个块的前向参考帧是ref1，前向运动矢量mv6(水平方向运动矢量是mvx6,垂直方向运动矢量是mvy6),第八个块的前向参考帧是ref1，前向运动矢量mv7(水平方向运动矢量是mvx7,垂直方向运动矢量是mvy7)，则maxmvLeftL0是|mvx0-mvx1|、|mvx0-mvx2|、|mvx0-mvx3|、|mvx1-mvx2|、|mvx1-mvx3|、|mvx2-mvx3|、|mvy0-mvy1|、|mvy0-mvy2|、|mvy0-mvy3|、|mvy1-mvy2|、|mvy1-mvy3|、|mvy2-mvy3|、|mvx4-mvx5|、|mvx4-mvx6|、|mvx4-mvx7|、|mvx5-mvx6|、|mvx5-mvx7|、|mvx6-mvx7|、mvy4-mvy5|、|mvy4-mvy6|、|mvy4-mvy7|、|mvy5-mvy6|、|mvy5-mvy7|、|mvy6-mvy7|这24个值的最大值。
S5，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvlTopL0；
S6，如maxmvLeftL0>Thr1，并且maxmvTopL0>Thr1，Thr1为差值阈值，是，则执行S12；
否，则S7，如当前Qp<QpThr1，QpThr1为量化因子第二阈值，且maxmvLeftL0>Thr1或maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S8，当前帧是否为B帧？否，则执行S11；
是，则S81，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL1；
S82，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvTopL1；
S9，如maxmvLeftL1>Thr1，并且maxmvTopL1>Thr1，是，则执行S12；
否，则S10，如当前Qp<QpThr1，且maxmvLeftL0>Thr1或者maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S11，将Cu作为一个编码单元，做Inter/Intra编码模式选择，如果是Inter模式，则以4x4块为单位存储参考帧和运动矢量信息，如果是Intra模式，参考帧和运动矢量信息无效；
S12，结束当前Cu的Inter/Intra模式选择过程。
具体实施例中，QpThr0为40，QpThr1为25，Thr1根据Qp值设置不同阈值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，如当前Cu可划分为更小Cu，且支持Inter模式编码，且当前量化因子Qp<QpThr0，QpThr0为量化因子第一阈值，且非图像的左边界或上边界；否，则执行S11；
是，则S2，如左边Cu0的高>当前Cu的高，或上边Cu0的宽>当前Cu的宽，左边Cu0为当前Cu左侧的从上至下方向的第一个Cu，上边Cu0为当前Cu上侧的从左至右方向的第一个Cu；否，则执行S11；
是，则S3，令maxmvLeftL0＝maxmvLeftL1＝maxmvTopL0＝maxmvTopL1＝0；
S4，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL0；
S5，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间前向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvlTopL0；
S6，如maxmvLeftL0>Thr1，并且maxmvTopL0>Thr1，Thr1为差值阈值，是，则执行S12；
否，则S7，如当前Qp<QpThr1，QpThr1为量化因子第二阈值，且maxmvLeftL0>Thr1或maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S8，当前帧是否为B帧？否，则执行S11；
是，则S81，计算当前Cu左边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvLeftL1；
S82，计算当前Cu上边所有选择Inter模式，且具有相同参考帧的4x4块与块之间后向运动矢量的水平方向或垂直方向绝对差值，取这些绝对差值的最大值赋值给maxmvTopL1；
S9，如maxmvLeftL1>Thr1，并且maxmvTopL1>Thr1，是，则执行S12；
否，则S10，如当前Qp<QpThr1，且maxmvLeftL0>Thr1或者maxmvTopL0>Thr1，是，则执行S12；
否，则S11，将Cu作为一个编码单元，做Inter/Intra编码模式选择，如果是Inter模式，则以4x4块为单位存储参考帧和运动矢量信息，如果是Intra模式，参考帧和运动矢量信息无效；
S12，结束当前Cu的Inter/Intra模式选择过程。
2.根据权利要求1所述的一种利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法，其特征在于，所述QpThr0为40。
3.根据权利要求1所述的一种利用运动矢量快速跳Cu级模式选择的方法，其特征在于，所述QpThr1为25。
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