CN110636288A - 视频解码、编码方法和装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频解码、编码方法和装置及电子设备。其中,该方法包括:获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已解码视频帧中的位置与待解码块在待解码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率;采用目标分辨率对待解码块进行解码。本发明解决了相关技术中对视频帧进行编码与解码灵活性差的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机领域,具体而言,涉及一种视频解码、编码方法和装置及电子设备。
背景技术
在现有的视频编码过程中,对于视频中的各帧通常采用相同的分辨率进行编码与解码。如图1所示,如果对于视频中各帧都采用了高分辨率进行编码与解码,则在传输的带宽bits比较小(例如,小于图1中所示的带宽阈值交点D)的情况下,采用高分辨率进行编码与解码时所对应的峰值信噪比PSNR,要低于采用低分辨率进行编码与解码时所对应的峰值信噪比PSNR,也就是说,在传输带宽较小时,采用高分辨率进行编码与解码时的峰值信噪比PSNR相对较小,失真相对较大。
而如果对于视频中的各帧都采用了低分辨率进行编码与解码,则在传输的带宽bits比较大(例如,大于图1中所示的带宽阈值交点D)的情况下,采用低分辨率进行编码与解码时所对应的峰值信噪比PSNR要低于采用高分辨率进行编码与解码时所对应的峰值信噪比PSNR,也就是说,在传输带宽较大时,采用低分辨率进行编码与解码时的峰值信噪比PSNR相对较小,失真相对较大。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种视频解码、编码方法和装置及电子设备,以至少解决相关技术中对视频帧进行编码与解码灵活性差的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种视频解码方法,包括:获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与上述已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,上述参考块在上述已解码视频帧中的位置与待解码块在上述待解码视频帧中的位置相同,上述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;根据上述已解码视频帧的编码参数与上述参考块的编码参数确定用于对上述待解码块进行解码的目标分辨率;采用上述目标分辨率对上述待解码块进行解码。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种视频编码方法,包括:获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与上述已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,上述参考块在上述已编码视频帧中的位置与待编码块在上述待编码视频帧中的位置相同,上述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;根据上述已编码视频帧的编码参数与上述参考块的编码参数确定用于对上述待编码块进行编码的目标分辨率;采用上述目标分辨率对上述待编码块进行编码。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种视频解码装置,包括:第一获取单元,用于获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与上述已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,上述参考块在上述已解码视频帧中的位置与待解码块在上述待解码视频帧中的位置相同,上述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;确定单元,用于根据上述已解码视频帧的编码参数与上述参考块的编码参数确定用于对上述待解码块进行解码的目标分辨率;解码单元,用于采用上述目标分辨率对上述待解码块进行解码。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第一计算模块,用于对已解码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;第一确定模块,用于在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第二确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;第三确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第二计算模块,用于对已解码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;第四确定模块,用于在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第五确定模块,用于在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;第六确定模块,用于在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第三计算模块,用于对已解码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;第七确定模块,用于在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第八确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;第九确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
作为一种可选的示例,上述获取单元包括:第一获取模块,用于在参考块覆盖已解码视频帧中的多块已解码块的情况下,获取覆盖的多块已解码块中每一块已解码块的编码参数;第四计算模块,用于将参考块中覆盖的每一块已解码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已解码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
作为一种可选的示例,上述解码单元包括:第二获取模块,用于在参考块的数量不同的情况下,获取待解码块中携带的标志位,其中,标志位用于指示待解码块与参考块的数量关系。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种视频编码装置,包括:获取单元,用于获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与上述已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,上述参考块在上述已编码视频帧中的位置与待编码块在上述待编码视频帧中的位置相同,上述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;确定单元,用于根据上述已编码视频帧的编码参数与上述参考块的编码参数确定用于对上述待编码块进行编码的目标分辨率;编码单元,用于采用上述目标分辨率对上述待编码块进行编码。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第一计算模块,用于对已编码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;第一确定模块,用于在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第二确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;第三确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第二计算模块,用于对已编码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;第四确定模块,用于在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第五确定模块,用于在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;第六确定模块,用于在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
作为一种可选的示例,上述确定单元包括:第三计算模块,用于对已编码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;第七确定模块,用于在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;第八确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;第九确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
作为一种可选的示例,上述获取单元包括:获取模块,用于在参考块覆盖已编码视频帧中的多块已编码块的情况下,获取覆盖的多块已编码块中每一块已编码块的编码参数;第四计算模块,用于将参考块中覆盖的每一块已编码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已编码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
作为一种可选的示例,上述编码单元包括:设置模块,用于在参考块的数量不同的情况下,将对待编码块进行编码得到的编码数据中设置标志位,标志位用于指示待编码块与参考块的数量关系。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种计算机可读的存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述视频解码方法。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其中,上述处理器通过计算机程序执行上述的视频解码方法或者上述视频编码方法。
在本发明实施例中,采用获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与上述已解码视频帧中参考块的编码参数,根据上述已解码视频帧的编码参数与上述参考块的编码参数确定用于对上述待解码块进行解码的目标分辨率,采用上述目标分辨率对上述待解码块进行解码的方法。在上述方法中,由于在对待解码块进行解码时,可以使用已经解码的参考块与已解码视频帧来确定待解码块的解码时所使用的目标分辨率,从而保证了解码时不同待解码块的目标分辨率可以不同,实现了采用不同的目标分辨率对视频帧中的不同块进行编解码的效果,提高了视频帧编解码的灵活性,进而解决了相关技术中对视频帧进行编码与解码灵活性差的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据现有技术的一种现有技术的示意图;
图2是根据本发明实施例的一种可选的视频解码方法的应用场景的示意图;
图3是根据本发明实施例的另一种可选的视频解码方法的应用场景的示意图
图4是根据本发明实施例的一种可选的视频解码方法的流程示意图;
图5是根据本发明实施例的一种可选的视频解码方法的示意图;
图6是根据本发明实施例的一种可选的视频编码方法的示意图;
图7是根据本发明实施例的另一种可选的视频解码方法的示意图;
图8是根据本发明实施例的另一种可选的视频编码方法的示意图;
图9是根据本发明实施例的一种可选的视频编码方法的流程示意图;
图10是根据本发明实施例的一种可选的视解码装置的结构示意图;
图11是根据本发明实施例的一种可选的视频编码装置的结构示意图;
图12是根据本发明实施例的另一种可选的视频编码装置的结构示意图;
图13是根据本发明实施例的一种可选的电子设备的结构示意图;
图14是根据本发明实施例的另一种可选的电子设备的结构示意图;
图15是根据本发明实施例的又一种可选的电子设备的结构示意图;
图16是根据本发明实施例的又一种可选的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种视频解码方法,可选地,作为一种可选的实施方式,上述视频解码方法可以但不限于应用于如图2所示的环境中。
图2是根据本申请公开的实施例的通信***(200)的简化框图。通信***(200)包括多个终端装置,终端装置可通过例如网络(250)彼此通信。举例来说,通信***(200)包括通过网络(250)互连的第一终端装置(210)和第二终端装置(220)。在图2的实施例中,第一终端装置(210)和第二终端装置(220)执行单向数据传输。举例来说,第一终端装置(210)可对视频数据(例如由终端装置(210)采集的视频图片流)进行编码以通过网络(250)传输到第二端装置(220)。已编码的视频数据以一个或多个已编码视频码流形式传输。第二终端装置(220)可从网络(250)接收已编码视频数据,对已编码视频数据进行解码以恢复视频数据,并根据恢复的视频数据显示视频图片。单向数据传输在媒体服务等应用中是较常见的。
在另一实施例中,通信***(200)包括执行已编码视频数据的双向传输的第三终端装置(230)和第四终端装置(240),双向传输可例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输,第三终端装置(230)和第四终端装置(240)中的每个终端装置可对视频数据(例如由终端装置采集的视频图片流)进行编码,以通过网络(250)传输到第三终端装置(230)和第四终端装置(240)中的另一终端装置。第三终端装置(230)和第四终端装置(240)中的每个终端装置还可接收由第三终端装置(230)和第四终端装置(240)中的另一终端装置传输的已编码视频数据,且可对已编码视频数据进行解码以恢复视频数据,且可根据恢复的视频数据在可访问的显示装置上显示视频图片。
在图2的实施例中,第一终端装置(210)、第二终端装置(220)、第三终端装置(230)和第四终端装置(240)可为服务器、个人计算机和智能电话,但本申请公开的原理可不限于此。本申请公开的实施例适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络(250)表示在第一终端装置(210)、第二终端装置(220)、第三终端装置(230)和第四终端装置(240)之间传送已编码视频数据的任何数目的网络,包括例如有线(连线的)和/或无线通信网络。通信网络(250)可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。该网络可包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请的目的,除非在下文中有所解释,否则网络(250)的架构和拓扑对于本申请公开的操作来说可能是无关紧要的。
作为实施例,图3示出视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置方式。本申请所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用,包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。
流式传输***可包括采集子***(313),采集子***可包括数码相机等视频源(301),视频源创建未压缩的视频图片流(302)。在实施例中,视频图片流(302)包括由数码相机拍摄的样本。相较于已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流),视频图片流(302)被描绘为粗线以强调高数据量的视频图片流,视频图片流(302)可由电子装置(320)处理,电子装置(320)包括耦接到视频源(301)的视频编码器(303)。视频编码器(303)可包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。相较于视频图片流(302),已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流(304))被描绘为细线以强调较低数据量的已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流(304)),其可存储在流式传输服务器(305)上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端子***,例如图3中的客户端子***(306)和客户端子***(308),可访问流式传输服务器(305)以检索已编码的视频数据(304)的副本(307)和副本(309)。客户端子***(306)可包括例如电子装置(330)中的视频解码器(310)。视频解码器(310)对已编码的视频数据的传入副本(307)进行解码,且产生可在显示器(312)(例如显示屏)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频图片流(311)。在一些流式传输***中,可根据某些视频编码/压缩标准对已编码的视频数据(304)、视频数据(307)和视频数据(309)(例如视频码流)进行编码。该些标准的实施例包括ITU-T H.265。在实施例中,正在开发的视频编码标准非正式地称为下一代视频编码(Versatile Video Coding,VVC),本申请可用于VVC标准的上下文中。
应注意,电子装置(320)和电子装置(330)可包括其它组件(未示出)。举例来说,电子装置(320)可包括视频解码器(未示出),且电子装置(330)还可包括视频编码器(未示出)。
可选地,作为一种可选的实施方式,如图4所示,上述视频解码方法包括:
S402,获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已解码视频帧中的位置与待解码块在待解码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S404,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率;
S406,采用目标分辨率对待解码块进行解码。
可选地,上述视频解码方法可以但不限于应用于对视频帧进行编码与解码的过程中。
例如,在对视频帧进行编码与解码的过程中,在编码时,对于一个视频帧前的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待编码块进行编码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待编码块进行编码。在解码时,使用相同的方法,确定一个待解码块的已解码视频帧与已解码视频帧中的参考块,并使用已解码视频帧与已解码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待解码块进行解码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待解码块进行解码,实现了在编码或解码的过程中,可以根据已编/解码视频帧与已编/解码视频帧中的参考块对一个视频帧中的不同块使用不同的目标分辨率进行编码或者解码,实现了提高对视频帧进行编码或解码的灵活性的效果。
可选地,本方案中的目标分辨率可以为约定俗称的分辨率。例如,目标分辨率可以为1920*1080等可使用的分辨率。或者,为受相关标准约定的分辨率。
可选地,本方案中的编码参数可以但不限于包括方向性预测模式(DirectionMode,简称为DM),量化参数(quantization parameter,简称为QP),运动矢量(MotionVector,简称为MV),运动矢量(运动矢量的长度)表示当前编码快与其参考图像中的最佳匹配块之间的相对位移。
可选地,从编码到解码对本方案进行说明。本方案中的待编码视频帧之前可以包括一帧或多帧已编码视频帧。对于待编码视频帧前包括多帧已编码视频帧的情况。多帧已编码视频帧中均包括参考块,即待编码视频帧中的待编码块包括多个对应的参考块。
可选地,上述已编码视频帧可以为相连的视频帧或者不相连的视频帧。例如,对于一个10帧的视频,其中第8帧为待编码视频帧,在对待编码视频帧中的待编码块进行编码时,可以根据第1帧、第3帧与第5帧的编码参数与帧中参考块的编码参数对待编码块进行编码。
可选地,本方案中的待编码视频帧与已编码视频帧可以拆分成多个块。待编码视频帧中的每一个待编码块均可以在已编码视频帧中对应一个参考块。参考块可能与已编码视频帧中的一个已编码块重合,或者参考块可能覆盖已编码视频帧中的多个块的一部分。例如,如图5所示,图5为待编码视频帧中的待编码块的参考块覆盖已编码视频帧中多个已编码块的一部分的情况。待编码块502的参考块504覆盖了多个已编码块506。
或者,可选地,待编/解码视频帧的参考块还可以与已编/解码视频帧中的一个已编/解码块重合。
在确定出用于确定待编码块的编码时的目标分辨率的已编码视频帧与已编码块之后,需要获取已编码视频帧与已编码块中参考块的编码参数。
可选地,本方案中的编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度。
可选地,上述编码参数可以单独使用也可以混合使用。
例如,对于单独使用的情况,获取已编码视频帧中参考块的方向性预测模式。可选地,本方案中的方向性预测模式可以为方向模式(Direction Mode,简称为DM),也可以简称为帧内预测模式。方向性预测模式是在视频编码标准中一系列的编号。每一个方向模式与一个数值一一对应。对于一个参考块,可能包含有一个或多个像素点。获取每一个像素点的方向性预测模式。例如,一个像素点的方向性预测模式为1,对于一个参考块包含一个像素点的情况下,将该像素点的方向性预测模式确定为该参考块的方向性预测模式。在该参考块有多个像素点的情况下,计算多个像素点的方向性预测模式的方差。例如,包含四个像素点的参考块,四个像素点的方向性预测模式分别为1、3、4、8,则计算1、3、4、8的方差,将计算得到的方差作为该参考块的方向性预测模式。
在获取到参考块的方向性预测模式后,还可以获取已编码视频帧中其他每一个块的方向性预测模式。然后对每一个块的方向性预测模式进行加权求和,得到已编码视频帧的方向性预测模式。进一步可以将参考块的方向性预测模式与已编码块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式。根据总方向性预测模式确定对待编码块进行编码的目标分辨率。
可选地,若是已编码视频帧有多个,可以获取每一个已编码视频帧的总方向性预测模式,然后加权求和,将加权求和结果作为总方向性预测模式。
可选地,在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
对于单独使用的情况,获取参考块的量化参数,然后获取除参考块之外的每一个块的量化参数,并将每一个块包括参考块的量化参数进行加权求和,得到已编码视频帧的量化参数。将参考块的量化参数与已编码视频帧的量化参数进行加权求和,可以得到总量化参数。根据总量化参数确定对待编码块进行编码的目标分辨率。若是已编码视频帧包含多个,则可以将每一个已编码视频帧的总量化参数进行加权求和,得到新的总量化参数,使用新的总量化参数确定目标分辨率。
可选地,在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
对于单独使用的情况,获取参考块的运动矢量的长度,然后获取除参考块之外的每一个块的运动矢量的长度,并将每一个块包括参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到已编码视频帧的运动矢量的长度。将参考块的运动矢量的长度与已编码视频帧的运动矢量的长度进行加权求和,可以得到总运动矢量的长度。根据总运动矢量的长度确定对待编码块进行编码的目标分辨率。若是已编码视频帧包含多个,则可以将每一个已编码视频帧的总运动矢量的长度进行加权求和,得到新的总运动矢量的长度,使用新的总运动矢量的长度确定目标分辨率。
可选地,在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
对于编码参数混合使用的情况,可以对获取到的总编码参数进行加权求和,得到一个最后的参考值,根据最后的参考值确定目标分辨率。
例如,编码参数包括方向性预测模式与量化参数,则可以通过上述方法获取已编码视频帧的总方向性预测模式与总量化参数,然后对总方向性预测模式与总量化参数进行加权求和,得到最后的参考值。
可选地,在参考值大于第十预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在参考值小于或等于第十预定阈值且大于第十一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第十一预定阈值小于第十预定阈值;在参考值小于或等于第十一预定阈值且大于第十二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第十二预定阈值小于第十一预定阈值,第二分辨率小于第三分辨率值。
可选地,在确定出目标分辨率之后,可以使用目标分辨率对待编码视频帧中的待编码块进行编码。对于待编码视频帧中的每一个待编码块,均需要确定用于编码的目标分辨率。
可选地,本方案中在对视频帧中的所有待编码块进行编码之后,得到编码后的视频帧,视频帧的各个块的分辨率可能相同或不同。将编码后的视频帧或者编码后的所有视频帧组成的视频发送给解码侧,由解码侧进行解码。
本方案中的待解码视频帧之前可以包括一帧或多帧已解码视频帧。对于待解码视频帧前包括多帧已解码视频帧的情况。多帧已解码视频帧中均包括参考块,即待解码视频帧中的待解码块包括多个对应的参考块。
可选地,上述已解码视频帧可以为相连的视频帧或者不相连的视频帧。例如,对于一个10帧的视频,其中第8帧为待解码视频帧,在对待解码视频帧中的待解码块进行解码时,可以根据第1帧、第3帧与第5帧的编码参数与帧中参考块的编码参数对待解码块进行解码。
可选地,本方案中的待解码视频帧与已解码视频帧可以拆分成多个块。待解码视频帧中的每一个待解码块均可以在已解码视频帧中对应一个参考块。参考块可能与已解码视频帧中的一个已解码块重合,或者参考块可能覆盖已解码视频帧中的多个块的一部分。例如,如图6所示,图6为待解码视频帧中的待解码块的参考块覆盖已解码视频帧中多个块的一部分的情况。待解码块602的参考块604覆盖了多个已解码块606。
在确定出用于确定待解码块的解码时的目标分辨率的已解码视频帧与已解码块之后,需要获取已解码视频帧与已解码块的编码参数。
可选地,本方案中的编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度。
可选地,上述编码参数可以单独使用也可以混合使用。
例如,对于单独使用的情况,获取已解码视频帧中参考块的方向性预测模式。在获取到参考块的方向性预测模式后,还可以获取已解码视频帧中其他每一个块的方向性预测模式。然后对每一个块的方向性预测模式进行加权求和,得到已解码视频帧的方向性预测模式。进一步可以将参考块的方向性预测模式与已解码块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式。根据总方向性预测模式确定对待解码块进行解码的目标分辨率。
可选地,若是已解码视频帧有多个,可以获取每一个已解码视频帧的总方向性预测模式,然后加权求和,将加权求和结果作为总方向性预测模式。
可选地,在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
对于单独使用的情况,获取参考块的量化参数,然后获取除参考块之外的每一个块的量化参数,并将每一个块包括参考块的量化参数进行加权求和,得到已解码视频帧的量化参数。将参考块的量化参数与已解码视频帧的量化参数进行加权求和,可以得到总量化参数。根据总量化参数确定对待解码块进行解码的目标分辨率。若是已解码视频帧包含多个,则可以将每一个已解码视频帧的总量化参数进行加权求和,得到新的总量化参数,使用新的总量化参数确定目标分辨率。
可选地,在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
对于单独使用的情况,获取参考块的运动矢量的长度,然后获取除参考块之外的每一个块的运动矢量的长度,并将每一个块包括参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到已解码视频帧的运动矢量的长度。将参考块的运动矢量的长度与已解码视频帧的运动矢量的长度进行加权求和,可以得到总运动矢量的长度。根据总运动矢量的长度确定对待解码块进行解码的目标分辨率。若是已解码视频帧包含多个,则可以将每一个已解码视频帧的总运动矢量的长度进行加权求和,得到新的总运动矢量的长度,使用新的总运动矢量的长度确定目标分辨率。
可选地,在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
对于编码参数混合使用的情况,可以对获取到的总编码参数进行加权求和,得到一个最后的参考值,根据最后的参考值确定目标分辨率。
例如,编码参数包括方向性预测模式与量化参数,则可以通过上述方法获取已解码视频帧的总方向性预测模式与总量化参数,然后对总方向性预测模式与总量化参数进行加权求和,得到最后的参考值。
可选地,在参考值大于第十预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;在参考值小于或等于第十预定阈值且大于第十一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第十一预定阈值小于第十预定阈值;在参考值小于或等于第十一预定阈值且大于第十二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第十二预定阈值小于第十一预定阈值,第二分辨率小于第三分辨率值。
可选地,在确定出目标分辨率之后,可以使用目标分辨率对待解码视频帧中的待解码块进行解码。对于待解码视频帧中的每一个待解码块,均需要确定用于解码的目标分辨率。
可选地,本方案中在对待解码视频帧进行解码的过程中,待解码视频帧中的多个待解码块可以有不同的解码分辨率。在此过程中,还可以对相邻的两个不同分辨率的待解码块中的像素执行边缘滤波处理。例如,对于多个待解码块中确定出至少一对待解码块,每一对待解码块至少包括两个不同分辨率的待解码块。两个不同分辨率的待解码块是相邻的。此时,需要对两个待解码块执行边缘滤波处理。在处理前,需要将两个待解码块的分辨率调整为相同的分辨率。如将第一个待解码块的分辨率调整为第二个待解码块的分辨率(一组待解码块包括两个待解码块的情况),或者将第二个待解码块的分辨率调整为第一个待解码块的分辨率,或者将两个待解码块的分辨率调整为其他与两个待解码块的分辨率都不同的一个分辨率。在调整之后,可以执行边缘滤波操作。在执行边缘滤波操作时,从第一个待解码块中确定出第一边缘像素点集,从第二个待解码块中确定出第二边缘像素点集,第一边缘像素点集与第二边缘像素点集的位置邻接,也就是第一边缘像素点集与第二边缘像素点集中的像素点是两个待解码块相邻的像素点。在执行滤波处理时,对第一边缘像素点集进行滤波处理,得到滤波后的第一边缘像素点集,并对第二边缘像素点集进行滤波处理,得到滤波后的第二边缘像素点集,其中,滤波后的第一边缘像素点集中第i个像素点的像素值与滤波后的第二边缘像素点集中与第i个像素点对应的第j个像素点的像素值之间的第一差值,小于滤波前第一边缘像素点集中第i个像素点的像素值与第二边缘像素点集中第j个像素点的像素值之间的第二差值,i为正整数,且小于等于第一边缘像素点集中像素点的总数,j为正整数,且小于等于第二边缘像素点集中像素点的总数。滤波处理的目的在于重构过程中可以避免在视频中出现明显接缝,从而保证准确地还原出视频中的内容,进而解决了分辨率不一致导致的视频失真的技术问题。
可选地,本方案中在对视频帧进行编码与对视频帧进行解码的过程中,可以将视频帧拆分成相同或不同的块。
可选地,编码侧与解码侧可以预先约定对视频帧的拆分方法。如平均拆分成4块等。对于第一个待编码块/待解码块,由于没有参考块,则可以事先约定编码/解码策略,以保证解码侧解码得到的视频帧与编码侧编码前的视频帧相同。
可选地,本方案中待编码视频帧与待解码视频帧还可以设置不同的拆分方法,拆分成不同的目标块。或者,在拆分方法相同的情况下,在待编码视频帧与待解码视频帧中相同位置的待编码块/待解码块可以使用不同数量的已编/解码视频帧与参考块。在此情况下,在编码时,需要将待编码块所使用的已编码视频帧与参考块的数量发送给解码侧,以使解码侧根据该数量进行解码。如,在编码时,在编码数据中携带标志位,标志位指示了待编码块与已编码视频帧与参考块的数量关系,在解码时,可以根据标识位中携带的上述数量关系进行解码。
可选地,以一个具体示例进行说明。例如,一个待编码视频帧前包括1个已编码视频帧。如图7所示,图7中对待编码块702进行编码时,可以将已编码视频帧704中的已编码块706确定为参考块,并确定参考块的编码参数。在确定参考块的编码参数时,获取一个参考块中每一个像素点的编码参数,并计算每一个像素点的编码参数的方差,将方差确定为该参考块的编码参数,将参考块的编码参数与已编码视频帧的编码参数进行加权求和,得到总编码参数。例如为8,获取第一预定阈值与第二预定阈值与第三预定阈值,例如为12、7、1,则待编码块的编码参数处于第一预定阈值与第二预定阈值之间。则使用第二分辨率对待编码块702进行编码。在确定出待编码视频帧中所有待编码块的编码分辨率后,使用相应的分辨率对每一个待编码块进行编码。并将编码后的视频帧发送给解码侧。解码侧在接收到待解码的视频帧后,可以按照与编码侧约定的方式对待解码视频帧拆分,并使用与编码侧约定的解码方式对待解码块进行解码,如图8所示,解码侧可以按照与编码侧相同的手段使用参考块806与已解码视频帧804的编码参数确定待解码块802的目标分辨率,并使用目标分辨率对待解码块进行解码,得到解码结果。
通过本实施例,通过采用获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与已解码视频帧中参考块的编码参数,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,采用目标分辨率对待解码块进行解码的方法。由于在上述方法中,在对待解码块进行解码时,可以使用已经解码的参考块与已解码视频帧来确定待解码块的解码时所使用的目标分辨率,从而保证了解码时不同待解码块的目标分辨率可以不同,实现了采用不同的目标分辨率对视频帧中的不同块进行编解码的效果,提高了视频帧编解码的灵活性。
作为一种可选的实施方案,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
S1,对已解码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
S2,在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;
S4,在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
S1,对已解码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
S2,在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;
S4,在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
S1,对已解码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
S2,在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;
S4,在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧中参考块的编码参数,包括:
S1,在参考块覆盖已解码视频帧中的多块已解码块的情况下,获取覆盖的多块已解码块中每一块已解码块的编码参数;
S2,将参考块中覆盖的每一块已解码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已解码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
通过本实施例,通过上述方法来确定参考块的编码参数,从而提高了确定参考块的编码参数的准确性。
作为一种可选的实施方案,对于不同的待解码块而言,待解码块所对应的参考块的数量相同或不同,其中,在参考块的数量不同的情况下,采用目标分辨率对待解码块进行解码还包括:
S1,获取待解码块中携带的标志位,其中,标志位用于指示待解码块与参考块的数量关系。
通过本实施例,通过使用标志位的方法获取待解码块与参考块的数量关系,从而保证了编码与解码过程的一致性。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种视频编码方法。可选地,如图9所示,上述视频编码方法包括:
S902,获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已编码视频帧中的位置与待编码块在待编码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S904,根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率;
S906,采用目标分辨率对待编码块进行编码。
可选地,上述视频编码方法可以但不限于应用于对视频帧进行编码与解码的过程中。
例如,在对视频帧进行编码与解码的过程中,在编码时,对于一个视频帧前的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待编码块进行编码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待编码块进行编码。在解码时,使用相同的方法,确定一个待解码块的已解码视频帧与已解码视频帧中的参考块,并使用已解码视频帧与已解码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待解码块进行解码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待解码块进行解码,实现了在编码或解码的过程中,可以根据已编/解码视频帧与已编/解码视频帧中的参考块对一个视频帧中的不同待编/解码块使用不同的目标分辨率进行编码或者解码,实现了提高对视频帧进行编码或解码的灵活性的效果。
可选地,本方案中的具体编码示例请参考上述实施例中的各种情况,本实施例在此不做赘述。
作为一种可选的实施方案,根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
S1,对已编码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
S2,在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;
S4,在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
S1,对已编码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
S2,在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;
S4,在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
S1,对已编码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
S2,在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
S3,在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;
S4,在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧中参考块的编码参数,包括:
S1,在参考块覆盖已编码视频帧中的多块已编码块的情况下,获取覆盖的多块已编码块中每一块已编码块的编码参数;
S2,将参考块中覆盖的每一块已编码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已编码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
通过本实施例,通过上述方法来确定参考块的编码参数,从而提高了确定参考块的编码参数的准确性。
作为一种可选的实施方案,对于不同的待编码块而言,待编码块所对应的参考块的数量相同或不同,其中,在参考块的数量不同的情况下,采用目标分辨率对待编码块进行编码还包括:
S1,将对待编码块进行编码得到的编码数据中设置标志位,标志位用于指示待编码块与参考块的数量关系。
通过本实施例,通过使用标志位的方法传递待编码块与参考块的数量关系,从而保证了编码与解码过程的一致性。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种用于实施上述视频解码方法的视频解码装置。如图10所示,该装置包括:
(1)获取单元1002,用于获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已解码视频帧中的位置与待解码块在待解码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
(2)确定单元1004,用于根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率;
(3)解码单元1006,用于采用目标分辨率对待解码块进行解码。
可选地,上述视频解码装置可以但不限于应用于对视频帧进行编码与解码的过程中。
例如,在对视频帧进行编码与解码的过程中,在编码时,对于一个视频帧前的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待编码块进行编码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待编码块进行编码。在解码时,使用相同的方法,确定一个待解码块的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,并使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待解码块进行解码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待解码块进行解码,实现了在编码或解码的过程中,可以根据已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块对一个视频帧中的不同块使用不同的目标分辨率进行编码或者解码,实现了提高对视频帧进行编码或解码的灵活性的效果。
可选地,本方案中的具体编码示例请参考上述实施例中的各种情况,本实施例在此不做赘述。
作为一种可选的实施方案,上述确定单元包括:
(1)第一计算模块,用于对已解码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
(2)第一确定模块,用于在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第二确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;
(4)第三确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,确定单元包括:
(1)第二计算模块,用于对已解码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
(2)第四确定模块,用于在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第五确定模块,用于在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;
(4)第六确定模块,用于在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,确定单元包括:
(1)第三计算模块,用于对已解码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
(2)第七确定模块,用于在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第八确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;
(4)第九确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率,提高了对视频帧进行解码的解码灵活性。
作为一种可选的实施方案,获取单元包括:
(1)第一获取模块,用于在参考块覆盖已解码视频帧中的多块已解码块的情况下,获取覆盖的多块已解码块中每一块已解码块的编码参数;
(2)第四计算模块,用于将参考块中覆盖的每一块已解码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已解码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
通过本实施例,通过上述方法来确定参考块的编码参数,从而提高了确定参考块的编码参数的准确性。
作为一种可选的实施方案,待解码块所对应的参考块的数量相同或不同,上述解码单元包括:
(1)第二获取模块,用于在参考块的数量不同的情况下,获取待解码块中携带的标志位,其中,标志位用于指示待解码块与参考块的数量关系。
通过本实施例,通过使用标志位的方法获取待解码块与参考块的数量关系,从而保证了编码与解码过程的一致性。
根据本发明实施例的一个方面,还提供了一种用于实施上述视频编码方法的视频编码装置。如图11所示,该装置包括:
(1)获取单元1102,用于获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已编码视频帧中的位置与待编码块在待编码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
(2)确定单元1104,用于根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率;
(3)编码单元1106,用于采用目标分辨率对待编码块进行编码。
可选地,上述视频编码装置可以但不限于应用于对视频帧进行编码与解码的过程中。
例如,在对视频帧进行编码与解码的过程中,在编码时,对于一个视频帧前的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待编码块进行编码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待编码块进行编码。在解码时,使用相同的方法,确定一个待解码块的已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块,并使用已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块的编码参数来确定对待解码块进行解码的目标分辨率,并使用目标分辨率对待解码块进行解码,实现了在编码或解码的过程中,可以根据已编码视频帧与已编码视频帧中的参考块对一个视频帧中的不同块使用不同的目标分辨率进行编码或者解码,实现了提高对视频帧进行编码或解码的灵活性的效果。
可选地,本方案中的具体编码示例请参考上述实施例中的各种情况,本实施例在此不做赘述。
作为一种可选的实施方案,确定单元包括:
(1)第一计算模块,用于对已编码视频帧的方向性预测模式与参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
(2)第一确定模块,用于在总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第二确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第二预定阈值小于第一预定阈值;
(4)第三确定模块,用于在总方向性预测模式小于或等于第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第三预定阈值小于第二预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,确定单元包括:
(1)第二计算模块,用于对已编码视频帧的量化参数与参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
(2)第四确定模块,用于在总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第五确定模块,用于在总量化参数小于或等于第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第五预定阈值小于第四预定阈值;
(4)第六确定模块,用于在总量化参数小于或等于第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第六预定阈值小于第五预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,确定单元包括:
(1)第三计算模块,用于对已编码视频帧的运动矢量的长度与参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
(2)第七确定模块,用于在总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第一分辨率;
(3)第八确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第二分辨率,其中,第一分辨率小于第二分辨率,第八预定阈值小于第七预定阈值;
(4)第九确定模块,用于在总运动矢量的长度小于或等于第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定目标分辨率为第三分辨率,其中,第二分辨率小于第三分辨率,第九预定阈值小于第八预定阈值。
通过本实施例,通过上述方法来确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率,提高了对视频帧进行编码的编码灵活性。
作为一种可选的实施方案,如图12所示,获取单元包括:
(1)获取模块1202,用于在参考块覆盖已编码视频帧中的多块已编码块的情况下,获取覆盖的多块已编码块中每一块已编码块的编码参数;
(2)第四计算模块1204,用于将参考块中覆盖的每一块已编码块的面积与参考块的总面积的比值作为权重,对每一块已编码块的编码参数进行加权求和计算,得到参考块的编码参数。
通过本实施例,通过上述方法来确定参考块的编码参数,从而提高了确定参考块的编码参数的准确性。
作为一种可选的实施方案,对于不同的待编码块而言,待编码块所对应的参考块的数量相同或不同,上述编码单元包括:
(1)设置模块,用于在参考块的数量不同的情况下,将对待编码块进行编码得到的编码数据中设置标志位,标志位用于指示待编码块与参考块的数量关系。
通过本实施例,通过使用标志位的方法传递待编码块与参考块的数量关系,从而保证了编码与解码过程的一致性。
根据本发明实施例的又一个方面,还提供了一种用于实施上述视频解码方法的电子设备,可选地,本方案中的电子设备可以包括存储器和处理器,存储器中可以存储有计算机程序,该处理器被设置为通过计算机程序执行上述任一项解码方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述电子设备可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已解码视频帧中的位置与待解码块在待解码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S2,根据已解码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待解码块进行解码的目标分辨率;
S3,采用目标分辨率对待解码块进行解码。
可选地,作为一种可选的实施方式,如图13所示,本方案中的电子设备可以为电子装置(1330)。电子装置(1330)可包括接收器(1331)(例如接收电路)。接收器(1331)可接收将由视频解码器(1310)解码的一个或多个已编码视频序列;在同一实施例或另一实施例中,一次接收一个已编码视频序列,其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列。可从信道(1301)接收已编码视频序列,信道可以是通向存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器(1331)可接收已编码的视频数据以及其它数据,例如,可转发到它们各自的使用实体(未标示)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(1331)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动,缓冲存储器(1315)可耦接在接收器(1331)与熵解码器/解析器(1320)(此后称为“解析器(1320)”)之间。在某些应用中,缓冲存储器(1315)是视频解码器(1310)的一部分。在其它情况下,缓冲存储器(1315)可设置在视频解码器(1310)外部(未标示)。而在其它情况下,视频解码器(1310)的外部设置缓冲存储器(未标示)以例如防止网络抖动,且在视频解码器(1310)的内部可配置另一缓冲存储器(1315)以例如处理播出定时。而当接收器(1331)从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置或从等时同步网络接收数据时,也可能不需要配置缓冲存储器(1315),或可以将缓冲存储器做得较小。当然,为了在互联网等业务分组网络上使用,也可能需要缓冲存储器(1315),缓冲存储器可相对较大且可具有自适应性大小,且可至少部分地实施于操作***或视频解码器(1310)外部的类似元件(未标示)中。
视频解码器(1310)可包括解析器(1320)以根据已编码视频序列重建符号(1321)。这些符号的类别包括用于管理视频解码器(1310)的操作的信息,以及用以控制显示装置(1312)(例如,显示屏)等显示装置的潜在信息,显示装置不是电子装置(1330)的组成部分,但可耦接到电子装置(1330),如图13中所示。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental Enhancement Information,SEI消息)或视频可用性信息(VideoUsability Information,VUI)的参数集片段(未标示)。解析器(1320)可对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可根据视频编码技术或标准进行,且可遵循各种原理,包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器(1320)可基于对应于群组的至少一个参数,从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(Group of Pictures,GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(Coding Unit,CU)、块、变换单元(Transform Unit,TU)、预测单元(Prediction Unit,PU)等等。解析器(1320)还可从已编码视频序列提取信息,例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等等。
解析器(1320)可对从缓冲存储器(1315)接收的视频序列执行熵解码/解析操作,从而创建符号(1321)。
取决于已编码视频图片或一部分已编码视频图片(例如:帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素,符号(1321)的重建可涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(1320)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了简洁起见,未描述解析器(1320)与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。
除已经提及的功能块以外,视频解码器(1310)可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施例中,这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而,出于描述所公开主题的目的,概念上细分成下文的功能单元是适当的。
第一单元是缩放器/逆变换单元(1351)。缩放器/逆变换单元(1351)从解析器(1320)接收作为符号(1321)的量化变换系数以及控制信息,包括使用哪种变换方式、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元(1351)可输出包括样本值的块,样本值可输入到聚合器(1355)中。
在一些情况下,缩放器/逆变换单元(1351)的输出样本可属于帧内编码块;即:不使用来自先前重建的图片的预测性信息,但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内图片预测单元(1352)提供。在一些情况下,帧内图片预测单元(1352)采用从当前图片缓冲器(1358)提取的已重建信息生成大小和形状与正在重建的块相同的周围块。举例来说,当前图片缓冲器(1358)缓冲部分重建的当前图片和/或完全重建的当前图片。在一些情况下,聚合器(1355)基于每个样本,将帧内预测单元(1352)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(1351)提供的输出样本信息中。
在其它情况下,缩放器/逆变换单元(1351)的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下,运动补偿预测单元(1353)可访问参考图片存储器(1357)以提取用于预测的样本。在根据符号(1321)对提取的样本进行运动补偿之后,这些样本可由聚合器(1355)添加到缩放器/逆变换单元(1351)的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号),从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元(1353)从参考图片存储器(1357)内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制,且运动矢量以符号(1321)的形式而供运动补偿预测单元(1353)使用,符号(1321)例如是包括X、Y和参考图片分量。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时,从参考图片存储器(1357)提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。
聚合器(1355)的输出样本可在环路滤波器单元(1356)中被各种环路滤波技术采用。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术,环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频序列(也称作已编码视频码流)中的参数,且参数作为来自解析器(1320)的符号(1321)可用于环路滤波器单元(1356)。然而,在其他实施例中,视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息,以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。
环路滤波器单元(1356)的输出可以是样本流,样本流可输出到显示装置(1312)以及存储在参考图片存储器(1357),以用于后续的帧间图片预测。
一旦完全重建,某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。举例来说,一旦对应于当前图片的已编码图片被完全重建,且已编码图片(通过例如解析器(1320))被识别为参考图片,则当前图片缓冲器(1358)可变为参考图片存储器(1357)的一部分,且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片缓冲器。
视频解码器(1310)可根据例如ITU-T H.265标准中的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件的意义上,已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。具体地说,配置文件可从视频压缩技术或标准中可用的所有工具中选择某些工具作为在配置文件下可供使用的仅有工具。对于合规性,还要求已编码视频序列的复杂度处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下,层级限制最大图片大小、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下,由层级设定的限制可通过假想参考解码器(Hypothetical ReferenceDecoder,HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。
在实施例中,接收器(1331)可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。附加数据可以是已编码视频序列的一部分。附加数据可由视频解码器(1310)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signalnoise ratio,SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。
或者,作为另一种可选的实施方式,视频解码器用于接收作为已编码视频序列的一部分的已编码图像,且对已编码图像进行解码以生成重建的图片。如图14所示,视频解码器(1410)包括如图14中所示耦接到一起的熵解码器(1471)、帧间解码器(1480)、残差解码器(1473)、重建模块(1474)和帧内解码器(1472)。
熵解码器(1471)可用于根据已编码图片来重建某些符号,这些符号表示构成已编码图片的语法元素。此类符号可包括例如用于对块进行编码的模式(例如帧内模式、帧间模式、双向预测模式、后两者的合并子模式或另一子模式)、可分别识别供帧内解码器(1472)或帧间解码器(1480)用以进行预测的某些样本或元数据的预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、呈例如量化的变换系数形式的残差信息等等。在实施例中,当预测模式是帧间或双向预测模式时,将帧间预测信息提供到帧间解码器(1480);以及当预测类型是帧内预测类型时,将帧内预测信息提供到帧内解码器(1472)。残差信息可经由逆量化并提供到残差解码器(1473)。
帧间解码器(1480)用于接收帧间预测信息,且基于帧间预测信息生成帧间预测结果。
帧内解码器(1472)用于接收帧内预测信息,且基于帧内预测信息生成预测结果。
残差解码器(1473)用于执行逆量化以提取解量化的变换系数,且处理解量化的变换系数,以将残差从频域转换到空间域。残差解码器(1473)还可能需要某些控制信息(用以获得量化器参数QP),且信息可由熵解码器(1471)提供(未标示数据路径,因为这仅仅是低量控制信息)。
重建模块(1474)用于在空间域中组合由残差解码器(1473)输出的残差与预测结果(可由帧间预测模块或帧内预测模块输出)以形成重建的块,重建的块可以是重建的图片的一部分,重建的图片继而可以是重建的视频的一部分。应注意,可执行解块操作等其它合适的操作来改善视觉质量。
根据本发明实施例的又一个方面,还提供了一种用于实施上述视频编码方法的电子设备。可选地,电子设备中可以包括存储器与处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器被设置为通过计算机程序执行上述任一项编码方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述电子设备可以位于计算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
可选地,在本实施例中,上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤:
S1,获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,参考块在已编码视频帧中的位置与待编码块在待编码视频帧中的位置相同,编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S2,根据已编码视频帧的编码参数与参考块的编码参数确定用于对待编码块进行编码的目标分辨率;
S3,采用目标分辨率对待编码块进行编码。
可选地,作为一种可选的示例,如图15所示,电子设备可以为电子装置(1520)。电子装置(1520)包括传输器(1540)(例如传输电路)。
电子装置1520中的视频编码器(1503)可从视频源(1501)(并非图15实施例中的电子装置(1520)的一部分)接收视频样本,视频源可采集将由视频编码器(1503)编码的视频图像。在另一实施例中,视频源(1501)是电子装置(1520)的一部分。
视频源(1501)可提供将由视频编码器(1503)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列,数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如:8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务***中,视频源(1501)可以是存储先前已准备的视频的存储装置。在视频会议***中,视频源(1501)可以是采集本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片,当按顺序观看时,这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列,其中取决于所用的取样结构、色彩空间等,每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。
根据实施例,视频编码器(1503)可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下,将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(1543)。施行适当的编码速度是控制器(1550)的一个功能。在一些实施例中,控制器(1550)控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦接到这些单元。为了简洁起见,图中未标示耦接。由控制器(1550)设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片大小、图片群组(group of pictures,GOP)布局,最大运动矢量搜索范围等。控制器(1550)可用于具有其它合适的功能,这些功能涉及针对某一***设计优化的视频编码器(1503)。
在一些实施例中,视频编码器(1503)在编码环路中进行操作。作为简单的描述,在实施例中,编码环路可包括源编码器(1530)(例如,负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号,例如符号流)和嵌入于视频编码器(1503)中的(本地)解码器(1533)。解码器(1533)以类似于(远程)解码器创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在本申请所考虑的视频压缩技术中,符号与已编码视频码流之间的任何压缩是无损的)。将重建的样本流(样本数据)输入到参考图片存储器(1534)。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果,因此参考图片存储器(1534)中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按比特位精确对应的。换句话说,编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)也用于一些相关技术。
“本地”解码器(1533)的操作可与例如已在上文结合图13与图14中详细描述的视频解码器的“远程”解码器相同。
在操作期间,在一些实施例中,源编码器(1530)可执行运动补偿预测编码。参考来自视频序列中被指定为“参考图片”的一个或多个先前已编码图片,运动补偿预测编码对输入图片进行预测性编码。以此方式,编码引擎(1532)对输入图片的像素块与参考图片的像素块之间的差异进行编码,参考图片可被选作输入图片的预测参考。
本地视频解码器(1533)可基于源编码器(1530)创建的符号,对可指定为参考图片的图片的已编码视频数据进行解码。编码引擎(1532)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图15中未示)处被解码时,重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(1533)复制解码过程,解码过程可由视频解码器对参考图片执行,且可使重建的参考图片存储在参考图片高速缓存(1534)中。以此方式,视频编码器(1503)可在本地存储重建的参考图片的副本,副本与将由远端视频解码器获得的重建参考图片具有共同内容(不存在传输误差)。
预测器(1535)可针对编码引擎(1532)执行预测搜索。即,对于将要编码的新图片,预测器(1535)可在参考图片存储器(1534)中搜索可作为新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据,例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器(1535)可基于样本块逐像素块操作,以找到合适的预测参考。在一些情况下,根据预测器(1535)获得的搜索结果,可确定输入图片可具有从参考图片存储器(1534)中存储的多个参考图片取得的预测参考。
控制器(1550)可管理源编码器(1530)的编码操作,包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。
可在熵编码器(1545)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(1545)根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩,从而将符号转换成已编码视频序列。
传输器(1540)可缓冲由熵编码器(1545)创建的已编码视频序列,从而为通过通信信道(1560)进行传输做准备,通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(1540)可将来自视频编码器(1503)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并,其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。
控制器(1550)可管理视频编码器(1503)的操作。在编码期间,控制器(1550)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型,但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如,通常可将图片分配为以下任一种图片类型:
帧内图片(I图片),其可以是不将序列中的任何其它图片用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片,包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh,“IDR”)图片。所属领域的技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。
预测性图片(P图片),其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片,帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。
双向预测性图片(B图片),其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片,帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地,多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。
源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如,4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块),且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码,根据应用于块的相应图片的编码分配来确定其它块。举例来说,I图片的块可进行非预测编码,或块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。
视频编码器(1503)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中,视频编码器(1503)可执行各种压缩操作,包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此,已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。
在实施例中,传输器(1540)可在传输已编码的视频时传输附加数据。源编码器(1530)可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、SEI消息、VUI参数集片段等。
采集到的视频可作为呈时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(常常简化为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性,而帧间图片预测则利用图片之间的(时间或其它)相关性。在实施例中,将正在编码/解码的特定图片分割成块,正在编码/解码的特定图片被称作当前图片。在当前图片中的块类似于视频中先前已编码且仍被缓冲的参考图片中的参考块时,可通过称作运动矢量的矢量对当前图片中的块进行编码。运动矢量指向参考图片中的参考块,且在使用多个参考图片的情况下,运动矢量可具有识别参考图片的第三维度。
在一些实施例中,双向预测技术可用于帧间图片预测中。根据双向预测技术,使用两个参考图片,例如按解码次序都在视频中的当前图片之前(但按显示次序可能分别是过去和将来)第一参考图片和第二参考图片。可通过指向第一参考图片中的第一参考块的第一运动矢量和指向第二参考图片中的第二参考块的第二运动矢量对当前图片中的块进行编码。具体来说,可通过第一参考块和第二参考块的组合来预测块。
此外,合并模式技术可用于帧间图片预测中以改善编码效率。
根据本申请公开的一些实施例,帧间图片预测和帧内图片预测等预测的执行以块为单位。举例来说,根据HEVC标准,将视频图片序列中的图片分割成编码树单元(codingtree unit,CTU)以用于压缩,图片中的CTU具有相同大小,例如64×64像素、32×32像素或16×16像素。一般来说,CTU包括三个编码树块(coding tree block,CTB),三个编码树块是一个亮度CTB和两个色度CTB。更进一步的,还可将每个CTU以四叉树拆分为一个或多个编码单元(coding unit,CU)。举例来说,可将64×64像素的CTU拆分为一个64×64像素的CU,或4个32×32像素的CU,或16个16×16像素的CU。在实施例中,分析每个CU以确定用于CU的预测类型,例如帧间预测类型或帧内预测类型。此外,取决于时间和/或空间可预测性,将CU拆分为一个或多个预测单元(prediction unit,PU)。通常,每个PU包括亮度预测块(predictionblock,PB)和两个色度PB。在实施例中,编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。以亮度预测块作为预测块为例,预测块包括像素值(例如,亮度值)的矩阵,例如8×8像素、16×16像素、8×16像素、16×8像素等等。
或者,作为一种可选的实施方式,视频编码器用于接收视频图片序列中的当前视频图片内的样本值的处理块(例如预测块),且将处理块编码到作为已编码视频序列的一部分的已编码图片中。例如如图16所示,在HEVC实施例中,视频编码器(1603)接收用于处理块的样本值的矩阵,处理块为例如8×8样本的预测块等。视频编码器(1603)使用例如率失真(rate-distortion,RD)优化来确定是否使用帧内模式、帧间模式或双向预测模式来编码处理块。当在帧内模式中编码处理块时,视频编码器(1603)可使用帧内预测技术以将处理块编码到已编码图片中;且当在帧间模式或双向预测模式中编码处理块时,视频编码器(1603)可分别使用帧间预测或双向预测技术将处理块编码到已编码图片中。在某些视频编码技术中,合并模式可以是帧间图片预测子模式,其中,在不借助预测值外部的已编码运动矢量分量的情况下,从一个或多个运动矢量预测值导出运动矢量。在某些其它视频编码技术中,可存在适用于主题块的运动矢量分量。在实施例中,视频编码器(1603)包括其它组件,例如用于确定处理块模式的模式决策模块(未示出)。
在图16的实施例中,视频编码器(1603)包括如图16所示的耦接到一起的帧间编码器(1630)、帧内编码器(1622)、残差计算器(1623)、开关(16216)、残差编码器(1624)、通用控制器(1621)和熵编码器(1625)。
帧间编码器(1630)用于接收当前块(例如处理块)的样本、比较块与参考图片中的一个或多个参考块(例如先前图片和后来图片中的块)、生成帧间预测信息(例如根据帧间编码技术的冗余信息描述、运动矢量、合并模式信息)、以及基于帧间预测信息使用任何合适的技术计算帧间预测结果(例如已预测块)。在一些实施例中,参考图片是基于已编码的视频信息解码的已解码参考图片。
帧内编码器(1622)用于接收当前块(例如处理块)的样本、在一些情况下比较块与同一图片中已编码的块、在变换之后生成量化系数、以及在一些情况下还(例如根据一个或多个帧内编码技术的帧内预测方向信息)生成帧内预测信息。在实施例中,帧内编码器(1622)还基于帧内预测信息和同一图片中的参考块计算帧内预测结果(例如已预测块)。
通用控制器(1621)用于确定通用控制数据,且基于通用控制数据控制视频编码器(1603)的其它组件。在实施例中,通用控制器(1621)确定块的模式,且基于模式将控制信号提供到开关(16216)。举例来说,当模式是帧内模式时,通用控制器(1621)控制开关(16216)以选择供残差计算器(1623)使用的帧内模式结果,且控制熵编码器(1625)以选择帧内预测信息且将帧内预测信息添加在码流中;以及当模式是帧间模式时,通用控制器(1621)控制开关(16216)以选择供残差计算器(1623)使用的帧间预测结果,且控制熵编码器(1625)以选择帧间预测信息且将帧间预测信息添加在码流中。
残差计算器(1623)用于计算所接收的块与选自帧内编码器(1622)或帧间编码器(1630)的预测结果之间的差(残差数据)。残差编码器(1624)用于基于残差数据操作,以对残差数据进行编码以生成变换系数。在实施例中,残差编码器(1624)用于将残差数据从时域转换到频域,且生成变换系数。变换系数接着经由量化处理以获得量化的变换系数。在各种实施例中,视频编码器(1603)还包括残差解码器(1628)。残差解码器(1628)用于执行逆变换,且生成已解码残差数据。已解码残差数据可适当地由帧内编码器(1622)和帧间编码器(1630)使用。举例来说,帧间编码器(1630)可基于已解码残差数据和帧间预测信息生成已解码块,且帧内编码器(1622)可基于已解码残差数据和帧内预测信息生成已解码块。适当处理已解码块以生成已解码图片,且在一些实施例中,已解码图片可在存储器电路(未示出)中缓冲并用作参考图片。
熵编码器(1625)用于将码流格式化以产生已编码的块。熵编码器(1625)根据HEVC标准等合适标准产生各种信息。在实施例中,熵编码器(1625)用于获得通用控制数据、所选预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息和码流中的其它合适的信息。应注意,根据所公开的主题,当在帧间模式或双向预测模式的合并子模式中对块进行编码时,不存在残差信息。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该存储介质中存储有计算机程序,其中,该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地,在本实施例中,上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与所述已解码视频帧中参考块的编码参数,其中,所述参考块为所述已解码视频帧中的多个已解码块中的一块,所述参考块在所述已解码视频帧中的位置与待解码块在所述待解码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S2,根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率;
S3,采用所述目标分辨率对所述待解码块进行解码。
或者,可选地,存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序:
S1,获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与所述已编码视频帧中参考块的编码参数,其中,所述参考块为所述已编码视频帧中的多个已编码块中的一块,所述参考块在所述已编码视频帧中的位置与待编码块在所述待编码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
S2,根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率;
S3,采用所述目标分辨率对所述待编码块进行编码。
可选地,存储介质还被设置为存储用于执行上述实施例中的方法中所包括的步骤的计算机程序,本实施例中对此不再赘述。
可选地,在本实施例中,本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取器(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的客户端,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种视频解码方法,其特征在于,包括:
获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与所述已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,所述参考块在所述已解码视频帧中的位置与待解码块在所述待解码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数,确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率;
采用所述目标分辨率对所述待解码块进行解码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
对所述已解码视频帧的方向性预测模式与所述参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
在所述总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总方向性预测模式小于或等于所述第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第二预定阈值小于所述第一预定阈值;
在所述总方向性预测模式小于或等于所述第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第三预定阈值小于所述第二预定阈值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
对所述已解码视频帧的量化参数与所述参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
在所述总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总量化参数小于或等于所述第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第五预定阈值小于所述第四预定阈值;
在所述总量化参数小于或等于所述第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第六预定阈值小于所述第五预定阈值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率,包括:
对所述已解码视频帧的运动矢量的长度与所述参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
在所述总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总运动矢量的长度小于或等于所述第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第八预定阈值小于所述第七预定阈值;
在所述总运动矢量的长度小于或等于所述第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第九预定阈值小于所述第八预定阈值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧中参考块的编码参数,包括:
在所述参考块覆盖所述已解码视频帧中的多块已解码块的情况下,获取覆盖的所述多块已解码块中每一块已解码块的编码参数;
将所述参考块中覆盖的所述每一块已解码块的面积与所述参考块的总面积的比值作为权重,对所述每一块已解码块的编码参数进行加权求和计算,得到所述参考块的编码参数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,对于不同的所述待解码块而言,所述待解码块所对应的所述参考块的数量相同或不同,其中,在所述参考块的数量不同的情况下,所述采用所述目标分辨率对所述待解码块进行解码还包括:
获取所述待解码块中携带的标志位,其中,所述标志位用于指示所述待解码块与所述参考块的数量关系。
7.一种视频编码方法,其特征在于,包括:
获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与所述已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,所述参考块在所述已编码视频帧中的位置与待编码块在所述待编码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率;
采用所述目标分辨率对所述待编码块进行编码。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
对所述已编码视频帧的方向性预测模式与所述参考块的方向性预测模式进行加权求和,得到总方向性预测模式;
在所述总方向性预测模式大于第一预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总方向性预测模式小于或等于所述第一预定阈值且大于第二预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第二预定阈值小于所述第一预定阈值;
在所述总方向性预测模式小于或等于所述第二预定阈值且大于第三预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第三预定阈值小于所述第二预定阈值。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
对所述已编码视频帧的量化参数与所述参考块的量化参数进行加权求和,得到总量化参数;
在所述总量化参数大于第四预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总量化参数小于或等于所述第四预定阈值且大于第五预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第五预定阈值小于所述第四预定阈值;
在所述总量化参数小于或等于所述第五预定阈值且大于第六预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第六预定阈值小于所述第五预定阈值。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率,包括:
对所述已编码视频帧的运动矢量的长度与所述参考块的运动矢量的长度进行加权求和,得到总运动矢量的长度;
在所述总运动矢量的长度大于第七预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第一分辨率;
在所述总运动矢量的长度小于或等于所述第七预定阈值且大于第八预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第二分辨率,其中,所述第一分辨率小于所述第二分辨率,所述第八预定阈值小于所述第七预定阈值;
在所述总运动矢量的长度小于或等于所述第八预定阈值且大于第九预定阈值的情况下,确定所述目标分辨率为第三分辨率,其中,所述第二分辨率小于所述第三分辨率,所述第九预定阈值小于所述第八预定阈值。
11.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧中参考块的编码参数,包括:
在所述参考块覆盖所述已编码视频帧中的多块已编码块的情况下,获取覆盖的所述多块已编码块中每一块已编码块的编码参数;
将所述参考块中覆盖的所述每一块已编码块的面积与所述参考块的总面积的比值作为权重,对所述每一块已编码块的编码参数进行加权求和计算,得到所述参考块的编码参数。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法,其特征在于,对于不同的所述待编码块而言,所述待编码块所对应的所述参考块的数量相同或不同,其中,在所述参考块的数量不同的情况下,所述采用所述目标分辨率对所述待编码块进行编码还包括:
将对所述待编码块进行所述编码得到的编码数据中设置标志位,所述标志位用于指示所述待编码块与所述参考块的数量关系。
13.一种视频解码装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取处于待解码视频帧之前的已解码视频帧的编码参数与所述已解码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,所述参考块在所述已解码视频帧中的位置与待解码块在所述待解码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
确定单元,用于根据所述已解码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待解码块进行解码的目标分辨率;
解码单元,用于采用所述目标分辨率对所述待解码块进行解码。
14.一种视频编码装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取处于待编码视频帧之前的已编码视频帧的编码参数与所述已编码视频帧中一个或多个参考块的编码参数,其中,所述参考块在所述已编码视频帧中的位置与待编码块在所述待编码视频帧中的位置相同,所述编码参数包括以下至少之一:方向性预测模式、量化参数、运动矢量的长度;
确定单元,用于根据所述已编码视频帧的编码参数与所述参考块的编码参数确定用于对所述待编码块进行编码的目标分辨率;
编码单元,用于采用所述目标分辨率对所述待编码块进行编码。
15.一种电子设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求1至6或7至12任一项中所述的方法。
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