CN116489352A - 视频编码方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

视频编码方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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CN116489352A CN202310446214.0A CN202310446214A CN116489352A CN 116489352 A CN116489352 A CN 116489352A CN 202310446214 A CN202310446214 A CN 202310446214A CN 116489352 A CN116489352 A CN 116489352A
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罗法蕾
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Abstract

本公开提供了一种视频编码方法、装置、电子设备及存储介质，属于视频编码领域。该方法包括：对于视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在该图像组中确定第一类图像和第二类图像；对于第一类图像，基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分得到多个CU，以这些CU为单位进行视频编码；划分深度值用于指示对CTU进行CU划分的最大划分深度；对于第二类图像，基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分得到多个CU，以这些CU为单位进行视频编码。该方案能够为不同图像自适应选择划分深度，进而可以按照选择的划分深度对图像进行CU划分，这种CU划分方式可以提升编码性能和速度。

Description

视频编码方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本公开涉及视频编码领域，特别涉及一种视频编码方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
视频编码是指通过压缩技术，利用编码器将原始格式的视频转换成另一种格式的视频。而以压缩形式存储和传输视频，不但可以节约存储空间，而且还能够降低带宽成本。
其中，多功能视频编码(Versatile Video Coding，VVC)，作为新一代的视频编码标准，是视频编码领域的一项重要技术创新。在VVC中，一张图像会先被划分成多个编码树单元(Coding Tree Unit，CTU)，之后每个CTU又会进一步被递归划分成多个编码单元(Coding Unit，CU)。示例性地，递归划分是指，首先利用多类型树对CTU进行一次划分，得到多个CU；之后，利用多类型树再对这些CU进行至少一次划分。
在VVC中，划分CU是一个重要过程，比如精准的CU划分不但可以为压缩任务带来较大的编码性能增益，而且还能够提升编码速度。换言之，如何划分CU对编码性能和编码速度有着至关重要的影响，因此目前亟需一种新的视频编码方法来实现CU的有效划分。
发明内容
本公开提供一种视频编码方法、装置、电子设备及存储介质。本公开的技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种视频编码方法，包括：
对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像；
对于所述第一类图像，基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，所述划分深度值用于指示对所述CTU进行CU划分的最大划分深度；
对于所述第二类图像，基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第二类图像的CU为单位进行视频编码。
在一些实施例中，所述基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像，包括：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值，包括：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
在一些实施例中，所述基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种视频编码装置，包括：
确定模块，被配置为对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像；
编码模块，被配置为对于所述第一类图像，基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，所述划分深度值用于指示对所述CTU进行CU划分的最大划分深度；
所述编码模块，还被配置为对于所述第二类图像，基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第二类图像的CU为单位进行视频编码。
在一些实施例中，所述确定模块，被配置为：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
在一些实施例中，所述装置还包括设置模块；所述设置模块，被配置为：
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述设置模块，被配置为：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述编码模块，被配置为：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
在一些实施例中，所述编码模块，还被配置为：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，该电子设备包括：
一个或多个处理器；
用于存储该处理器可执行程序代码的存储器；
其中，该处理器被配置为执行该程序代码，以实现上述第一方面或第一方面的任意一种可能实现方式所述的视频编码方法。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，当该计算机可读存储介质中的程序代码由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述第一方面或第一方面的任意一种可能实现方式所述的视频编码方法。
根据本公开实施例的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面的任意一种可能实现方式所述的视频编码方法。
本公开实施例提出了一种新的视频编码方案，对于待编码视频序列中的每个图像组，该方案基于图像的被参考次数，为该图像组中的不同图像自适应选择划分深度；换言之，该方案能够为同一图像组中的不同图像自动选择最优的划分深度。
详细来说，对于该图像组中的第一类图像，该方案基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码；对于该图像组中的第二类图像，该方案基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码。
由于该方案可以按照最优的划分深度对各张图像进行CU划分，因此基于这种CU划分方式进行视频编码，能够显著提升编码性能和编码速度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
图1是根据一示例性实施例示出的一种多类型树划分的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种多类型树划分的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的另一种多类型树划分的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种多类型树划分的示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种视频编码方法的实施环境示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种视频编码方法的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种图像间的参考关系的示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的另一种视频编码方法的流程图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种视频编码装置的框图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种终端1000的框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，本公开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，以便这里描述的本公开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。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本公开所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)以及信号，均为经用户授权或者经过各方充分授权的，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
下面先对本公开实施例涉及的一些缩略语或关键术语进行介绍。
CTU：被称为树形编码单元或编码树单元。在VVC中，一张图像会被划分成多个CTU(比如通过四叉树划分得到4个CTU)，而每个CTU又会进一步被划分成多个CU。
比如，利用多类型树(Multi-type Tree，MTT)将每个CTU递归划分成多个不同尺寸的CU。换言之，CTU被当作四叉树的根节点进行CU划分，而每个四叉树的叶子节点都可以进一步通过MTT进行CU划分。即，CTU利用多类型树进行划分，其划分后的叶子节点可利用多类型树进行进一步划分。
CU：被称为编码单元，其中，CU可以是正方形或矩形，一个CTU可能只包含一个CU(即没有进行划分)，也可能被划分为多个CU。
多类型树：包括二叉树、三叉树和四叉树；其中，四叉树划分是指将一个正方形划分成4个相同的小正方形，具体划分方式如图1所示。二叉树划分和三叉树划分的划分方式分别如图2和图3所示。其中，二叉树划分包括垂直二叉树划分(图2中左图)和水平二叉树划分(图2中右图)，三叉树划分包括垂直三叉树划分(图3中左图)和水平三叉树划(图3中右图)。
示例性地，图4示出了通过多类型树将一个CTU递归划分为多个CU。如图4所示，先利用四叉树对该CTU进行一次划分，得到4个CU；之后，再利用多类型树对这4个CU继续进行划分，以此类推，后续得到的CU会被进一步划分。
图5是根据一示例性实施例示出的一种视频编码方法的实施环境示意图。
参见图5，该实施环境包括：视频编码设备501和视频解码设备502。
其中，视频编码设备501也简称为编码设备，用于执行本公开实施例提供的视频编码方法。视频解码设备502也简称为解码设备。
在本公开实施例中，视频编码设备501用于进行视频编码，并将编码后得到的视频码流通过网络传输至视频解码设备502。而视频解码设备502用于对接收到的视频码流进行解码，得到可显示在显示屏幕上的图像。示例性地，上述图像为屏幕内容图像，本公开对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，视频编码设备501和视频解码设备502的类型包括但不限于：移动式终端和固定式终端。其中，移动式终端包括但不限于：智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器等；而固定式终端包括但不限于台式电脑。
基于上述的实施环境，本公开实施例提出了一种新的视频编码方案，该方案基于图像的被参考次数，能够为不同图像自适应选择划分深度，进而视频编码设备可以按照选择的划分深度对图像进行有效CU划分，这种CU划分方式能够显著提升编码性能和编码速度。下面通过如下实施例对该视频编码方案进行详细地介绍。
图6是根据一示例性实施例示出的一种视频编码方法的流程图，如图6所示，该视频编码方法应用于电子设备，比如图5所示的视频编码设备。该视频编码方法包括以下步骤：
在601中，对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在图像组中确定第一类图像和第二类图像。
其中，视频序列由若干时间连续的图像组成，在对其进行压缩时，首先将该视频序列分割为若干小的图像组(Group of Pictures，GOP)。另外，一个GOP是一组连续的图像，通常由一个I帧和多个B/P帧组成。
图7示出了图像间的参考关系。如图7所述，I帧和P帧可以作为参考帧。详细来说，I帧作为关键帧，不需要参考其他帧；P帧是帧间编码帧，利用之前的I帧或P帧进行预测编码；而B帧是帧间编码帧，需要利用之前和(或)之后的I帧或P帧进行双向预测编码。
在本公开实施例中，第一类图像是指该图像组中被参考次数多的图像，而第二类图像是指该图像组中除第一类图像之外的剩余图像。
在602中，对于第一类图像，基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，划分深度值用于指示对CTU进行CU划分的最大划分深度。
在本公开实施例中，划分深度值指代MaxMttDepth参数的参数值。其中，MaxMttDepth参数的参数值用于指示从一个四叉树的叶子节点开始所能进行MTT划分的最大深度；换言之，该参数值表示从一个四叉树的叶子节点开始的最大多类型树划分允许层深。
在603中，对于第二类图像，基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以第二类图像的CU为单位进行视频编码。
本公开实施例提出了一种新的视频编码方案，对于待编码视频序列中的每个图像组，该方案基于图像的被参考次数，为该图像组中的不同图像自适应选择划分深度；换言之，该方案能够为同一图像组中的不同图像自动选择最优的划分深度。正是由于该方案可以按照最优的划分深度对各张图像进行CU划分，因此基于这种CU划分方式进行视频编码，能够显著提升编码性能和编码速度。
在一些实施例中，所述基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像，包括：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
一般而言，被参考次数多的图像的质量更加重要。因此，本公开实施例会基于图像的被参考次数来区分图像组中图像的重要程度，并设置较重要的图像采用较大的划分深度值，剩余图像采用较小的划分深度值。这种CU划分方式能够保留重要图像更多的图像信息，编码质量较好。
在一些实施例中，该方法还包括：
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值，包括：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
本公开实施例提出在PPS的PH中设置MaxMttDepth参数，并且设置PH中包括的MaxMttDepth参数值的优先级高于SPS中包括的MaxMttDepth参数值，即PH中包括的MaxMttDepth参数值会覆盖SPS中包括的对应参数值，这种设置方式为提升编码性能和编码速度提供了进一步的保障。换言之，本公开实施例通过在PH中设置MaxMttDepth参数，达到为不同图像自适应选择划分深度的目的。
在一些实施例中，所述基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
对于被参考次数多的图像来说，基于自适应确定的最优划分深度进行CU划分，能够提高编码质量和编码速度。
在一些实施例中，所述基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
对于除被参考次数多的图像之外的剩余图像来说，基于自适应确定的最优划分深度进行CU划分，能够提高编码质量和编码速度。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再赘述。
上述图6所示仅为本公开的基本流程，下面基于一种具体实现方式，来对本公开提供的方案进行进一步阐述，图8是根据一示例性实施例示出的另一种视频编码方法的流程图，如图8所示，该视频编码方法应用于电子设备，比如图5所示的视频编码设备。该视频编码方法包括以下步骤：
在801中，对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，视频编码设备在该图像组中确定第一类图像和第二类图像。
通常来讲，每个GOP中包括多张图像，这其中包括I帧、P帧和B帧。在帧间预测中，图像可以参考其他图像进行编码，其中，I帧作为关键帧进行独立编码，而P帧可以向前参考，B帧可以向前或向后参考。一般而言，被参考次数多的图像的质量更加重要。因此，对于待编码视频序列中的各个GOP，本公开实施例将GOP中包括的I帧和P帧作为被参考次数多的图像，而将GOP中包括的B帧作为剩余图像。
示例性地，可以通过图7所示的图像间的参考关系来区分被参考次数多的图像和剩余图像。在图7中，箭头方向由被参考图像指向参考其他图像进行编码的图像，比如B4帧即被B2帧、B3帧和B5帧参考。另外，B1帧至B7帧的数字序号用于指示播放顺序。
在本公开实施例中，上述第一类图像即为被参考次数多的图像，而上述第二类图像即为剩余图像。在另一些实施例中，对于待编码视频序列中的各个GOP，本公开实施例还支持将GOP中包括的I帧、P帧和B4帧作为被参考次数多的图像，而将GOP中的剩余B帧作为剩余图像，本公开对此不作限定。其中，B4帧是指该图像组中第四个被播放的B帧。以图7为例，上述剩余B帧即为B1帧、B2帧、B3帧、B5帧、B6帧和B7帧。
换言之，基于图像的被参考次数，在图像组中确定第一类图像和第二类图像，可以通过如下方式实现：对于各个图像组，将该图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为第一类图像，将该图像组中的B帧确定为第二类图像；或，将该图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为第一类图像，将该图像组中的剩余B帧确定为第二类图像。
在802中，视频编码设备在该图像组中的各张图像的SPS中设置划分深度值；以及，在第一类图像的PPS中设置划分深度值。
在VVC中，参数集是一个独立的数据单位，它包含视频不同层级编码单元的共用信息，包括视频参数集(Video Parameter Set，VPS)、序列参数集(Sequence Parameter Set，SPS)、图像参数集(Picture Parameter Set，PPS)、图像头(Picture Header，PH)和自适应参数集(Adaptation Parameter Set，APS)。
需要说明的是，PPS包括PH和APS；其中，PH用于承载频繁变换的编码参数信息。另外，SPS中包含了多个与CU划分相关的参数，这些参数中便包括MaxMttDepth参数，该参数用于对CU的多类型树划分进行限制。其中，该参数表示从一个四叉树的叶子节点开始的最大多类型树划分允许层深。
在本公开实施例中，为了达到更好的编码性能和编码速度，对于被参考次数多的图像采用较大的MaxMttDepth参数值，例如参数值为3；对于剩余图像采用较小的MaxMttDepth参数值，例如参数值为2。换言之，第一类图像对应的划分深度值大于第二类图像对应的划分深度值。另外，图像使用的MaxMttDepth参数值越大，编码质量一般越好。
示例性地，在本公开实施例中，一张图像对应一个PPS参数集。而为了对待编码视频序列中的不同图像自适应选择不同的MaxMttDepth参数值，本公开实施例选择在PPS的PH中设置MaxMttDepth参数值。
在一些实施例中，在编码一张图像过程中，当需要使用MaxMttDepth参数值时，可以先查看该图像对应的PPS的PH中是否包括MaxMttDepth参数值；如果该图像的PPS的PH中包括MaxMttDepth参数值，则采用该参数值来指导CU划分；如果该图像对应的PPS的PH中不包括MaxMttDepth参数值，则采用SPS中的MaxMttDepth参数值来指导CU划分。另外，当PH与SPS中均包括MaxMttDepth参数值时，PH对应的参数值优先级高于SPS对应的参数值优先级。
示例性地，在SPS中设置的MaxMttDepth参数值为2，在PH中设置的MaxMttDepth参数值为3。其中，SPS中包括的MaxMttDepth参数值作用于各个图像组中的全部图像，比如I帧、P帧和B帧；而对于剩余图像，不在对应PPS包括的PH中设置MaxMttDepth参数值。比如对于B帧，不在相应PH中设置MaxMttDepth参数值。
另外，由于I帧和P帧被参考的次数较多，因此I帧和P帧的图像信息相对来说更加重要，因此对于被参考次数多的图像，本公开实施例采用较大的MaxMttDepth参数值，以使得I帧和P帧保留更多的图像信息，进而确保编码质量。
在803中，对于第一类图像，视频编码设备基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以第一类图像的CU为单位进行视频编码。
在一些实施例中，基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的编码树单元CTU进行划分，包括但不限于如下方式：
利用多类型树将第一类型图像划分为多个CTU；比如利用四叉树将一个CTU划分为4个CU；之后，对于划分得到的多个CTU中的任一个CTU，基于第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对CTU进行划分，得到至少一个CU。其中，利用多类型树对CTU进行划分，可以是利用二叉树、三叉树或四叉树中的至少一种，对CTU进行划分，本公开对此不作限定。
在804中，对于第二类图像，视频编码设备基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以第二类图像的CU为单位进行视频编码。
在一些实施例中，基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分，包括但不限于如下方式：利用多类型树将第二类型图像划分为多个CTU；对于多个CTU中的任一个CTU，基于第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对CTU进行划分，得到至少一个CU。
在本公开实施例中，在对该图像组中的图像进行编码时，对于被参考次数多的图像，使用相应PH中包括的MaxMttDepth参数值进行CU划分；对于剩余图像，使用相应SPS中包括的MaxMttDepth参数值进行CU划分。
下面对为不同图像自适应选择划分深度值的过程进行举例说明。
1、在编码图像组中的I帧和P帧需要使用MaxMttDepth参数值时，优先查看相应PH中包括的MaxMttDepth参数值，此时I帧和P帧的相应PH中的MaxMttDepth参数值存在，如果其取值为3，则使用取值为3的MaxMttDepth参数值进行CU划分。
2、在编码B帧图像需要使用MaxMttDepth参数值时，由于B帧的相应PH中不包括MaxMttDepth参数值，但是相应SPS中包括MaxMttDepth参数值，如果其取值为2，则使用取值为2的MaxMttDepth参数值进行CU划分。
3、按照I帧和P帧对应的取值为3的MaxMttDepth参数值以及B帧对应的取值为2的MaxMttDepth参数值，进行编码。
本公开实施例提出了一种新的视频编码方案，对于待编码视频序列中的每个图像组，该方案基于图像的被参考次数，为该图像组中的不同图像自适应选择划分深度；换言之，该方案能够为同一图像组中的不同图像自动选择最优的划分深度。详细来说，对于该图像组中的第一类图像，该方案基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码；对于该图像组中的第二类图像，该方案基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码。由于该方案可以按照最优的划分深度对各张图像进行CU划分，因此基于这种CU划分方式进行视频编码，能够显著提升编码性能和编码速度。
比如，被参考次数多的图像使用较大的划分深度值，剩余图像使用较小的划分深度值，而图像使用的MaxMttDepth参数值越大，编码质量一般越好，相应编码时间也会更多，本公开实施例通过对不同图像使用不同的MaxMttDepth参数值，在保证编码质量(被参考次数多的图像使用较大的划分深度值)的前提下，也兼顾了编码速度(剩余图像使用较小的划分深度值)，降低了编码复杂度，节省了计算开销。
图9是根据一示例性实施例示出的一种视频编码装置的框图。参照图9，该装置包括：
确定模块901，被配置为对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像；
编码模块902，被配置为对于所述第一类图像，基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，所述划分深度值用于指示对所述CTU进行CU划分的最大划分深度；
编码模块902，还被配置为对于所述第二类图像，基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第二类图像的CU为单位进行视频编码。
本公开实施例提出了一种新的视频编码方案，对于待编码视频序列中的每个图像组，该方案基于图像的被参考次数，为该图像组中的不同图像自适应选择划分深度；换言之，该方案能够为同一图像组中的不同图像自动选择最优的划分深度。详细来说，对于该图像组中的第一类图像，该方案基于第一类图像对应的划分深度值，对第一类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码；对于该图像组中的第二类图像，该方案基于第二类图像对应的划分深度值，对第二类图像的CTU进行划分得到多个CU，进而以这些CU为单位进行视频编码。由于该方案可以按照最优的划分深度对各张图像进行CU划分，因此基于这种CU划分方式进行视频编码，能够显著提升编码性能和编码速度。
在一些实施例中，所述确定模块，被配置为：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
在一些实施例中，所述装置还包括设置模块；
所述设置模块，被配置为执行以下任一种：在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值；
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第二类图像的PPS中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述设置模块，被配置为：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
在一些实施例中，所述编码模块，被配置为：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
在一些实施例中，所述编码模块，还被配置为：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的视频编码装置在进行视频编码时，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将电子设备的内部结构划分成不同的功能单元，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的视频编码装置与视频编码方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
在一示例性实施例中，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
一个或多个处理器；
用于存储所述处理器可执行程序代码的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行该程序代码，以实现上述视频编码方法。
示例性地，响应于电子设备被提供为终端，图10是根据一示例性实施例示出的一种终端1000的框图。
通常，终端1000包括有：处理器1001和存储器1002。
处理器1001可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1001可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1001也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器1001可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1001还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器1002可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1002还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1002中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个程序代码，该至少一个程序代码用于被处理器1001所执行以实现本公开中方法实施例提供的视频编码方法。
在一些实施例中，终端1000还可选包括有：***设备接口1003和至少一个***设备。处理器1001、存储器1002和***设备接口1003之间可以通过总线或信号线相连。各个***设备可以通过总线、信号线或电路板与***设备接口1003相连。具体地，***设备包括：射频电路1004、显示屏1005、摄像头组件1006、音频电路1007、电源1008中的至少一种。
***设备接口1003可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个***设备连接到处理器1001和存储器1002。在一些实施例中，处理器1001、存储器1002和***设备接口1003被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器1001、存储器1002和***设备接口1003中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。
射频电路1004用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路1004通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路1004将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路1004包括：天线***、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路1004可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路1004还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本公开对此不加以限定。
显示屏1005用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏1005是触摸显示屏时，显示屏1005还具有采集在显示屏1005的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器1001进行处理。此时，显示屏1005还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏1005可以为一个，设置终端1000的前面板；在另一些实施例中，显示屏1005可以为至少两个，分别设置在终端1000的不同表面或呈折叠设计；在另一些实施例中，显示屏1005可以是柔性显示屏，设置在终端1000的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏1005还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏1005可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件1006用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件1006包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件1006还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路1007可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器1001进行处理，或者输入至射频电路1004以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端1000的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器1001或射频电路1004的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路1007还可以包括耳机插孔。
电源1008用于为终端1000中的各个组件进行供电。电源1008可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源1008包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构并不构成对终端1000的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。
在一示例性实施例中，还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1002，上述指令可由终端1000的处理器1001执行以完成上述视频编码方法。可选地，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在一示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述视频编码方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种视频编码方法，其特征在于，所述方法包括：
对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像；
对于所述第一类图像，基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的编码树单元CTU进行划分，得到多个编码单元CU；以所述第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，所述划分深度值用于指示对所述CTU进行CU划分的最大划分深度；
对于所述第二类图像，基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第二类图像的CU为单位进行视频编码。
2.根据权利要求1所述的视频编码方法，其特征在于，所述基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像，包括：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
3.根据权利要求1或2所述的视频编码方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值。
4.根据权利要求3所述的视频编码方法，其特征在于，所述在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值，包括：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
5.根据权利要求3所述的视频编码方法，其特征在于，所述基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的编码树单元CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
6.根据权利要求3所述的视频编码方法，其特征在于，所述基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，包括：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
7.一种视频编码装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，被配置为对于待编码视频序列中的任一个图像组，基于图像的被参考次数，在所述图像组中确定第一类图像和第二类图像；
编码模块，被配置为对于所述第一类图像，基于所述第一类图像对应的划分深度值，对所述第一类图像的编码树单元CTU进行划分，得到多个编码单元CU；以所述第一类图像的CU为单位进行视频编码；其中，所述划分深度值用于指示对所述CTU进行CU划分的最大划分深度；
所述编码模块，还被配置为对于所述第二类图像，基于所述第二类图像对应的划分深度值，对所述第二类图像的CTU进行划分，得到多个CU；以所述第二类图像的CU为单位进行视频编码。
8.根据权利要求7所述的视频编码装置，其特征在于，所述确定模块，被配置为：
将所述图像组中作为参考帧的I帧和P帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的B帧确定为所述第二类图像；或，
将所述图像组中作为参考帧的I帧、P帧和B4帧确定为所述第一类图像，将所述图像组中的剩余B帧确定为所述第二类图像；
其中，所述第一类图像对应的划分深度值大于所述第二类图像对应的划分深度值。
9.根据权利要求7或8所述的视频编码装置，其特征在于，所述装置还包括设置模块；
所述设置模块，被配置为：
在所述图像组中各张图像的序列参数集SPS中设置划分深度值；以及，在所述第一类图像的PPS中设置划分深度值。
10.根据权利要求9所述的视频编码装置，其特征在于，所述设置模块，被配置为：
在所述第一类图像的PPS包括的图像头中设置划分深度值。
11.根据权利要求9所述的视频编码装置，其特征在于，所述编码模块，被配置为：
利用多类型树将所述第一类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第一类图像的PPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
12.根据权利要求9所述的视频编码装置，其特征在于，所述编码模块，还被配置为：
利用多类型树将所述第二类型图像划分为多个CTU；
对于所述多个CTU中的任一个CTU，基于所述第二类图像的SPS中包括的划分深度值，利用多类型树对所述CTU进行划分，得到至少一个CU。
13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
用于存储所述处理器可执行程序代码的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述程序代码，以实现如权利要求1至6任一项所述的视频编码方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如权利要求1至6中任一项所述的视频编码方法。
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