TW201635797A - Ｈｅｖｃ編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置及編碼器 - Google Patents

Ｈｅｖｃ編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置及編碼器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置和編碼器，該方法包括：至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理：獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。這樣，至少針對最小層深度的預測單元不再進行遍歷性的率失真代價計算，而是採用相關性直接確定對應的最佳參考圖框，可以減少計算量，提高編碼效率。

Description

HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置及編碼器
本發明關於視頻圖像處理領域，特別關於一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置及編碼器。
HEVC(High Efficiency Video Coding)是新一代視頻編碼標準，其採用靈活的塊結構劃分技術對編碼圖像進行編碼，在HEVC中，塊結構包括編碼單元(CU：Coding Unit)、預測單元(PU：Prediction Unit)、變換單元(TU：Transform Unit)。HEVC在編碼過程中以CU為基本的編碼單元進行編碼，HEVC編碼器首先將視頻圖像劃分為多個互不重疊的最大編碼單元(LCU：Largest CU)；再將LCU按照樹結構劃分成更小的CU，CU的大小從LCU到最小編碼單元(SCU：Smallest CU)。每個CU包含一個或多個PU，而每個CU都需要以PU為單元進行圖框間預測或圖框內預測，而在圖框間預測過程中存在最佳參考圖框的選擇問題。
傳統的PU圖框間預測過程中關於最佳參考圖框的選擇方法是針對目前PU對所有候選參考圖框逐個進行預 測，分別計算每個候選參考圖框對應的率失真代價，選擇率失真代價最小的候選參考圖框作為目前PU的最佳參考圖框；這樣遍歷性的選擇方式運算量非常大；另外，由於一個LCU會分成多個CU，而一個CU可以有多種圖框間預測劃分模式，每種圖框間預測劃分模式的CU包含一個或多個PU。對每個CU的每種圖框間預測劃分模式對應的每個PU都必須遍歷所有的候選參考圖框選擇對應的最佳參考圖框，這樣會給編碼過程帶來巨大的運算量，耗時長，嚴重影響編碼效率。
本發明所要解決的技術問題是提供一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法，用以解決現有技術遍歷性地對候選參考圖框逐個測試，運算量大，耗時長，影響編碼效率的技術問題。
本發明還提供了一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置和編碼器，用以保證上述方法在實際中的實現及應用。
根據本發明的一個方面，提供一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法，包括：至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理：獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相 關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理：獲取與目前預測單元空間相鄰預測單元的最佳參考圖框；根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，具體為：根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元對應的最佳參考圖框。
較佳地，所述根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理：獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參 考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，具體為：根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；或，判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈； 如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框，包括：獲取與目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者， 獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
根據本發明的另一個方面，提供一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置，包括：第一控制單元，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理；第一獲取單元，用於獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；第一確定單元，用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述第一控制單元，具體用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。
較佳地，所述第一確定單元具體用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元對應的最佳參考圖框。
較佳地，所述第一確定單元包括：第一判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框 是否相等；如果是，觸發第一確定子單元；第一確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述第一控制單元，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；所述裝置還包括：第二控制單元，用於控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中，第二獲取單元，用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及第二確定單元，用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述第二確定單元具體用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述第二確定單元包括：第二判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；或，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相 等，且判斷所述獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元；第二確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
較佳地，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者， 所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
根據本發明的另一方面，本發明提供一種編碼器，所述編碼器包括上述HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
本發明至少針對編碼層深度最小的那一層中的預測單元，依據同層深度空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框之間相關性的特性，可以直接確定出至少一層中預測單元的最佳參考圖框，因此，至少針對層深度最小的這一層層中預測單元，無需對其對應的所有候選參考圖框作遍歷性的 率失真代價計算，節省了至少一半的預測單元的相關計算量，能夠提高編碼效率。而且隨著對編碼圖像質量的越高要求，所有候選參考圖框的個數會越多，則，節省的計算量會越大。
S101,S102,S201,S202,S203,S204‧‧‧方法步驟
301‧‧‧第一控制單元
302‧‧‧第一獲取單元
303‧‧‧第一確定單元
401‧‧‧第一控制單元
402‧‧‧第一獲取單元
403‧‧‧第一確定單元
404‧‧‧第二控制單元
405‧‧‧第二獲取單元
406‧‧‧第二確定單元
600‧‧‧HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置
700‧‧‧HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現有技術HEVC編碼中CU遞歸劃分方式以及各種圖框間預測劃分模式及所對應PU的示意圖；圖2是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法的第一流程示意圖；圖3是本發明的PU空間相鄰關係的示意圖；圖4是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法的第二流程示意圖；圖5是本發明的預測單元所屬層深度相鄰層關係的示意圖；圖6是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置的第一結構示意圖；圖7是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置的第二結構示意圖； 圖8是本發明的編碼器的結構示意圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
本發明可用於眾多通用或專用的計算系統環境或配置中。例如：個人電腦、服務器電腦、手持設備或可攜式設備、平板型設備、多處理器系統、包括以上任何系統或設備的分布式計算環境等等。
本發明可以在由電腦執行的電腦可執行指令的一般上下文中描述，例如程序模組。一般地，程序模組包括執行特定任務或實現特定抽象資料類型的例程、程序、物件、組件、資料結構等等。也可以在分布式計算環境中實踐本發明，在這些分布式計算環境中，由通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模組可以位於包括儲存設備在內的本地和遠程電腦儲存媒體中。
為了便於對本發明的技術方案的解釋說明，這裡先對HEVC編碼的一些基本技術知識進行簡單解釋。
一般情況下，在HEVC編碼過程中，首先將視頻圖像 劃分為多個互不重疊的最大編碼單元(LCU：Largest Coding Unit)；再將LCU按照樹結構劃分成更小的CU，CU的大小從LCU到最小編碼單元(SCU：Smallest CU)。每個編碼單元有多個圖框間預測劃分模式，每種圖框間預測劃分模式包含一個或多個預測單元，每個預測單元對應多個候選參考圖框。通過遍歷每個預測單元對應的多個候選參考圖框，遍歷每種圖框間預測劃分模式，根據率失真代價最小的原則，確定出每個預測單元對應的最佳參考圖框，以及最優的圖框間預測劃分模式，得到最優的預測。原始信號和預測信號相減，得到殘差信號。對殘差信號進行變換、量化、熵編碼，然後附加上其它的預測信息及附加碼流信息，形成最終的編碼流。在確定CU對應的最優圖框間預測劃分模式的過程中，最重要的一個環節就是確定CU在每種圖框間預測劃分模式下的每個PU對應的最佳參考圖框。
以圖1示出的HEVC編碼中CU遞歸劃分方式以及各種圖框間預測劃分模式及所對應PU的示意圖為例，對CU和其圖框間預測劃分模式及所對應PU之間的關係進行解釋說明。
在圖1中，最大編碼單元LCU為64×64，最小編碼單元SCU為8×8；首先，一個64×64的LCU可以劃分為4個32×32的CU，而每個32×32的CU可以繼續劃分為4個16×16的CU，接著每個16×16的CU可以進一步劃分成4個8×8的SCU。在實現過程中，CU的大小用2的冪 次方表示即圖中的N值，也可以採用層深度Depth來描述，其中，最大編碼單元LCU的層深度為0，以此為基礎，每進行一次劃分，層深度增加1。
各個層深度對應的CU圖框間預測劃分模式不同，如圖1最右邊的圖框所示：
當層深度小於3(0,1,2)時，每個CU有七種圖框間預測劃分方式：inter2N×2N、inter2N×N、inter N×2N、inter2N×nU、inter2N×nD、inter nL×2N、inter nR×2N，其中，inter2N×2N包含一個PU，其餘六種劃分方式都包含兩個PU，那麼一個深度小於3的CU共有13個PU。
當層深度等於3時，每個CU有三種圖框間預測劃分方式：inter2N×2N、inter2N×N、inter N×2N，其中，inter2N×2N包含一個PU，其餘兩種劃分方式包含兩個PU，那麼一個深度等於3的CU包含5個PU。
需要說明的是，在實際應用場景中，有的CU只需劃分一次就滿足編碼需求，因此層深度也就只有最小層；有的根據編碼需求，可能需要劃分兩次或者多次。針對每個CU均按照層深度由小到大的順序依次確定每層中的每個PU的最佳參考圖框，即按照層深度為“0”、層深度為“1”、層深度為“2”以及層深度更高順序，確定各層深度下各個PU對應的最佳參考圖框。
現有技術的方案需要針對每個層深度的每個預測單元都需要遍歷性地計算每個候選參考圖框的率失真代價，從中選擇率失真代價最小的候選參考圖框作為預測單元的最 佳參考圖框，這種選擇方法的計算複雜度高，計算量較大，會對編碼效率造成影響。
本發明實施例一的技術方案是從層深度角度考慮，至少對層深度最小的那一層中預測單元，不再遍歷性的計算每個候選參考圖框(一般，候選參考圖框的個數大於1)的率失真代價，而是利用同層空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框之間的相關性來直接確定預測單元的最佳參考圖框，進而節省了至少近一半的預測單元對應的計算量，可以提高編碼效率。而且隨著對編碼圖像質量的越高要求，候選參考圖框的個數會越多，則，節省的計算量會越大。
實施例一
參見圖2，圖2是本發明提供的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法實施例1的流程圖，該方法可以包括：
S101，至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理：
先獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
為了確定目前PU的最佳參考圖框，需要先獲取與其空間相鄰的PU的最佳參考圖框。在這裡，與目前PU空間相鄰的PU，至少包括與目前PU左相鄰和上相鄰的PU，還可以包括：與目前PU左上相鄰的PU和/或右上相鄰的PU。由於PU的最佳參考圖框的確定過程是按照從左至右，從上至下的順序進行處理的，上述與目前PU相鄰 的這些PU的最佳參考圖框均已被確定了，因此，這些相鄰PU的最佳參考圖框可以作為確定目前PU的最佳參考圖框的資料依據。
下面以圖3為例，對與目前PU空間相鄰的PU進行更直觀地說明；圖3是PU空間相鄰關係的示意圖，在圖3中，a1表示左相鄰的預測單元；b2表示左上相鄰的預測單元，b1表示上相鄰的預測單元；b0表示右上相鄰的預測單元。
在具體實現時，S101可以有以下四種實現方式，分別為：
第一種方式：獲取與所述目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
第二種方式：獲取與所述目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
第三種方式：獲取與所述目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
第四種方式：獲取與所述目前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
S102，再根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，需要按照層深度由小到大的順序依次確定每層的每個PU的最佳參考圖框，而本實施例強調的是，至少針對層深度最小的預測單元，按照上述步驟進行處理，也就是說，當處理的是最小層深度的PU時，就直 接按照S101和S102進行處理，確定出PU的最佳參考圖框，其本質是根據相鄰PU的最佳參考圖框的相關性來確定目前PU的最佳參考圖框。當處理的是非最小層深度的PU可以按照上述步驟進行處理，也可以按照其他方法進行處理。
在具體實現時，S102具體為：根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，S102可以包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
如果獲取的所有最佳參考圖框不相等，還可以根據獲取的所有最佳參考圖框或者根據所有的候選參考圖框，採用傳統的遍歷性率失真代價的計算方式，確定率失真代價最小的參考圖框作為目前PU的最佳參考圖框。
本實施例是至少針對層深度最小的預測單元，以目前PU的相鄰PU的最佳參考圖框為資料依據，根據彼此最佳參考圖框的相關性，可以直接確定目前PU的最佳參考圖框，這樣就無需再對目前PU作遍歷性的率失真代價計算處理了，節省了大量的資料計算量。
關於非最小層深度的PU，可以有多種方式來確定最佳參考圖框，例如可以採用傳統的遍歷性的率失真代價計算方式，也可以採用採用上述對最小層深度的PU的處理方式確定PU的最佳參考圖框。
為了進一步提高編碼效率，本發明還提供了另一種技術方案。
實施例二
參見圖4，示出的本發明HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法第二流程示意圖，該方法針對層深度最小層和非最小層進行區別處理，可以包括以下步驟：針對層深度最小的預測單元按照S101和S102進行如下處理：S201，獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及S202，根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
對層深度最小的預測單元的處理可以參照第一流程示意圖的相關描述，此處不再贅述。
針對層深度非最小層的預測單元按照S203和S204進行如下處理：S203，獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及S204，根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最 佳參考圖框。
對於層深度非最小層的PU，可以根據目前PU與上層深度中與目前PU空間位置相同和/或相鄰的PU的最佳參考圖框的相關性來直接確定目前PU的最佳參考圖框，這樣就不需要再對目前PU進行遍歷性的率失真代價的計算。
對於層深度非最小層的PU，必然存在與其相鄰或者間隔的上層深度。
在這裡，上層深度可以是與目前預測單元所屬層深度相鄰的上一層深度，也可以是與目前預測單元所屬層深度相間隔的上兩層或者更高層深度。
參見圖5，示出的預測單元所屬層深度相鄰層關係的示意圖；其中，目前層深度為d，上層深度可以是d-1層深度，也可以是d-2層深度；獲取的在上層深度中與目前PU空間位置相同的PU的最佳參考圖框，為灰色標記的PU的最佳參考圖框。獲取的上層深度中與所述目前PU空間位置相鄰的PU的最佳參考圖框，為灰色標記的PU的相鄰PU的最佳參考圖框。由於上層深度中所有PU都已被確定出對應的最佳參考圖框，因此，這裡的上層深度中的相鄰PU可以包括任何一個相鄰方位的PU，如包括左上相鄰、左相鄰、上相鄰、右上相鄰等。在具體實現時，可以獲取一個相鄰PU的最佳參考圖框，也可以獲取多個相鄰PU的最佳參考圖框。
例如：目前PU所屬的層深度為2時，表明其相鄰的 上層深度1以及間隔的上層深度0的PU均已經確定了對應的最佳參考圖框。目前PU所屬的層深度為1時，表明其上層深度0的PU均已經確定了對應的最佳參考圖框。本實施例正是利用相鄰層深度或相間隔層深度的PU之間的最佳參考圖框的相關性，為目前PU確定對應的最佳參考圖框，從而節省了大量的運算量。
在具體實現時，上述步驟S204具體為根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，上述步驟S204可以包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。如果判斷為否時，可以對獲取的所有最佳參考圖框或者對所有的候選參考圖框分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，上述步驟S204還可以包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。如果判斷為否時，可以對獲取的所有最佳參考圖框或者對所有的候選參考圖框分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
關於上述判斷所述獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈的具體方式，可以包括以下兩個步驟：計算上層深度中與所述目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動劇烈程度，所述運動劇烈程度等於運動向量的模值；以及判斷所述運動劇烈程度是否小於預設閾值，如果是，表明運動不劇烈，否則，表明運動劇烈。
例如：上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動向量為mv，其包括X方向的mv_x和Y方向的mv_y，則運動劇烈程度mv_dist可以按照公式mv_dist=abs(mv_x)+abs(mv_y)計算得到，其中abs表示求絕對值。在計算出mv_dist之後，將其與預設閾值進行大小比較，如果小於預設閾值，表明運動不劇烈，否則，表明運動劇烈。
由上述流程可以發現，該實施例方案對層深度最小的預測單元和層深度非最小層的預測單元，分別按照不同的相關性來確定對應的最佳參考圖框，對不同層深度的預測單元按照不同的相關性進行處理，這種依賴相關性的方式主要是以同層深度相鄰預測單元的最佳參考圖框為資料依據，或者是以相鄰層或相間隔層深度的相同位置或者相鄰位置的預測單元的最佳參考圖框為資料依據，直接確定目前預測單元的最佳參考圖框，無需再作遍歷性的率失真代價的計算，進一步提高了最佳參考圖框的確定效率，進而 提高編碼效率。
上述詳細介紹了本發明的方法流程，相應的，本發明提供一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置。
實施例三
參見圖6，圖6是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置的第一結構示意圖；如圖6所示，該HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置600可以包括：第一控制單元301，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理；第一獲取單元302，用於獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；第一確定單元303，用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，第一控制單元可以用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理。
在具體實現時，第一控制單元還可以用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。即，第一控制單元用於控制第一獲取單元和第一確定單元，即針對層深度最小層的預測單元，又針對層深度非最小層的預測單元作相應處理。
在具體實現時，所述第一確定單元具體用於根據同層 深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元對應的最佳參考圖框。
在具體實現時，所述第一確定單元包括：第一判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；如果是，觸發第一確定子單元；以及第一確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
另外，如果第一判斷子單元判斷為否時，還可以觸發率失真代價計算子單元，用於如果第二判斷子單元判斷為否時，可以觸發率失真代價計算子單元，用於對獲取的所有最佳參考圖框或者對所有的候選參考圖框分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，所述第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相 鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
實施例四
參見圖7，圖7是本發明的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置的第二結構示意圖；如圖7所示，該HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置700可以包括：第一控制單元401，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；第一獲取單元402，用於獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；第一確定單元403，用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
第二控制單元404，用於控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中，第二獲取單元405，用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及第二確定單元406，用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定 目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，所述第二確定單元可以具體用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
在具體實現時，所述第二確定單元可以包括：第二判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；或，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等，且判斷所述獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元；第二確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
如果第二判斷子單元判斷為否時，還可以觸發率失真代價計算子單元，用於對獲取的所有最佳參考圖框或者對所有的候選參考圖框分別進行率失真代價計算，將率失真代價最小的參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
上述各單元之間的交互關係，可以參見前面方法流程圖的描述，此處不再贅述。
圖8是本發明的編碼器的結構示意圖。如圖8所示，一種編碼器，包括設置在內部的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置，該HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置的結構，具體參見圖6和圖7中的結構及描述，此處不再贅 述。
綜上所述，因為本發明是根據同層深度的相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，至少為層深度最小的預測單元確定對應的最佳參考圖框，那麼當處理層深度最小層的預測單元時，可以直接根據與其相鄰的預測單元的最佳參考圖框來確定目前預測單元的最佳參考圖框，這樣就不用作率失真代價的計算，簡化了處理過程，節約了處理時間；另外，本發明還可以再根據不同層深度的空間位置相同或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，為非最小層深度的預測單元確定對應的最佳參考圖框，這樣能夠進一步減少計算量，節約處理時間，以提高編碼效率。
需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對於裝置類實施例而言，由於其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
最後，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的 其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上對本發明所提供的一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法、裝置及編碼器進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。

Claims (17)

  1. 一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇方法，其特徵在於，包括：至少針對層深度最小的預測單元進行如下處理：獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理：獲取與目前預測單元空間相鄰預測單元的最佳參考圖框；以及根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中，該根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，具體為：根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元對應的最佳參考圖框。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中，該根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；以及 如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，針對層深度非最小層的預測單元進行如下處理：獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  6. 根據申請專利範圍第4項所述的方法，其中，該根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，具體為：根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，該根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框，包括：判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；或，判斷獲 取的所有最佳參考圖框是否相等，且判斷該獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；以及如果是，將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框，包括：獲取與目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
  9. 一種HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置，其特徵在於，包括：第一控制單元，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，至少針對層深度最小的預測單元進行相應處理；第一獲取單元，用於獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及第一確定單元，用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考 圖框。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的裝置，其中，該第一控制單元，具體用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對每個層深度的預測單元進行相應處理。
  11. 根據申請專利範圍第9或10項所述的裝置，其中，該第一確定單元具體用於根據同層深度空間相鄰預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元對應的最佳參考圖框。
  12. 根據申請專利範圍第9或10項所述的裝置，其中，該第一確定單元包括：第一判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；如果是，觸發第一確定子單元；以及第一確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
  13. 根據申請專利範圍第9項所述的裝置，其中，該第一控制單元，用於控制第一獲取單元和第一確定單元，針對層深度最小的預測單元進行相應處理；該裝置還包括：第二控制單元，用於控制第二獲取單元和第二確定單元，針對層深度非最小層的預測單元進行相應處理；其中，第二獲取單元，用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者， 用於獲取上層深度中與目前預測單元空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框，並獲取與目前預測單元空間相鄰的預測單元的最佳參考圖框；以及第二確定單元，用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框的相關性，確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的裝置，其中，該第二確定單元具體用於根據不同層深度空間位置相同和/或相鄰的預測單元的最佳參考圖框相同的策略，從獲取的最佳參考圖框中確定目前預測單元的最佳參考圖框。
  15. 根據申請專利範圍第13項所述的裝置，其中，該第二確定單元包括：第二判斷子單元，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等；或，用於判斷獲取的所有最佳參考圖框是否相等，且判斷該獲取的上層深度中與目前預測單元空間位置相同的預測單元的運動是否不劇烈；如果是，觸發第二確定子單元；以及第二確定子單元，用於將相等的最佳參考圖框確定為目前預測單元的最佳參考圖框。
  16. 根據申請專利範圍第9項所述的裝置，其中，該第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰及上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，該第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相 鄰、上相鄰、以及左上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，該第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框；或者，該第一獲取單元具體用於獲取與目前預測單元左相鄰、上相鄰、左上相鄰以及右上相鄰的預測單元的最佳參考圖框。
  17. 一種編碼器，其特徵在於，該編碼器包括上述申請專利範圍第9至16項中任一項所述的HEVC編碼最佳參考圖框的選擇裝置。
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