WO2013182124A1 - 一种应用于HEVC-based 3DVC的编码方法和装置 - Google Patents

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Definitions

  • depth image prediction uses High Efficiency Video Coding (HEVC) intra prediction and Depth Modeling Modes (DMM) prediction.
  • HEVC High Efficiency Video Coding
  • DMM Depth Modeling Modes
  • HEVC's intra prediction supports five sizes of block partitioning, respectively defining 17 prediction modes for 4x4 blocks, 35 prediction modes for 8x8 blocks, 35 prediction modes for 16x16 blocks, and 35 prediction modes for 32x32 blocks.
  • the 64x64 block defines three prediction modes.
  • the DMM divides the block into two regions according to Wedgelets and Contours; and defines four prediction modes from mode 1 to mode 4.
  • mode 1 uses an exhaustive way to directly search for the starting point and end point of the dividing line of the area, and obtain the direction of the dividing line of the Wedgelets of the current block.
  • Mode 2 uses the left or upper adjacent depth block or the internal direction as a reference to get the direction of the Wedgelets dividing the line of the current block.
  • Modes 3 and 4 respectively, determine the division of the current depth block based on the Wedgelets and Contours partitions of the common position video image block corresponding to the current depth block.
  • the encoder When encoding a coding unit (CU) of a depth image, the encoder traverses the intra prediction mode of the HEVC and the four prediction modes of the DMM to the parent prediction unit (PU) corresponding to the CU. After obtaining the cost of each prediction mode, according to the Rate Distortion Optimization (RDO) model, the least expensive is the optimal prediction mode of the parent PU, and the mode is used to encode the sub-PU. Finally, the final cost of the CU corresponding to the parent PU is obtained, so as to determine the hierarchical division of the CU.
  • RDO Rate Distortion Optimization
  • the above method may also have the following feature, the size of the third threshold is related to the block size of the parent PU.
  • the foregoing device may further have the following feature: the determining module determines whether the parent PU meets a preset condition by:

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

本发明实施例提供一种应用于HEVC-based3DVC的编码方法，包括：在基于三维视频编码的高性能视频编码HEVC-based 3DVC中，对深度图像的编码单元CU对应的父预测单元PU进行预测前，判断所述父PU是否满足预设条件，如果满足，则编码所述父PU时，仅遍历高性能视频编码HEVC传统帧内预测，如果不满足，则编码所述父PU时，遍历所述HEVC传统帧内预测和深度模型模式DMM预测。本发明实施例还提供一种应用于HEVC-based 3DVC的编码装置。本发明实施例通过减少遍历的预测模式，提高了编码速度。

Description

一种应用于 HEVC-based 3DVC的编码方法和装置
技术领域
本发明涉及视频压缩编码技术， 尤其涉及基于三维视频编码的高性能视 频编码 ( High Efficiency Video Coding-based 3 Dimensions Video Coding, HEVC-based 3DVC ) 的编码方法及装置。 背景技术
在正在制定的 HEVC-based 3DVC视频编码标准中， 深度图像的预测， 釆用了高性能视频编码（ High Efficiency Video Coding, HEVC ) 的帧内预测 和深度模型模式 (Depth Modeling Modes, DMM)预测。 HEVC的帧内预测主要 用于非边界区域的预测编码， 而 DMM预测主要用于边界区域的预测编码。
HEVC的帧内预测支持五种尺寸的块划分，分别对于 4x4块定义了 17种预测 模式， 8x8块定义了 35种预测模式， 16x16块定义了 35种预测模式， 32x32 块定义了 35种预测模式， 64x64块定义了 3种预测模式。 DMM按照楔波 (Wedgelets)和轮廓 (Contours)两种方式， 将块划分为 2个区域； 且定义了模式 1至模式 4共 4种预测模式。 其中，模式 1釆用穷举的方式， 直接搜索确定区 域划分线条的起点和终点， 得到当前块的 Wedgelets划分直线的方向。 模式 2 使用左边或者上边相邻深度块的或者内部 （intra ) 方向作为参考， 得到当前 块的 Wedgelets划分直线的方向 。 模式 3和 4, 分别根据当前深度块对应的 共同位置视频图像块的 Wedgelets 和 Contours 划分来确定当前深度块的划 分 。
在编码深度图像的编码单元（Coding Unit, CU ) 时， 编码器对 CU对应 的父预测单元（ Prediction Unit, PU )遍历 HEVC的帧内预测模式和 DMM的 4种预测模式。得到每种预测模式的代价后，根据率失真优化（ Rate Distortion Optimization, RDO )模型釆用代价最小的为该父 PU 的最优预测模式， 并釆 用该模式对子 PU进行编码。 最终得到该父 PU对应的 CU的最终代价， 以至 确定 CU的层次划分。
可以发现， 由于对于深度图像的编码遍历了过多的无效预测模式， 且 DMM的复杂度极高， 所以导致 HEVC-based 3DVC的编码时间过长。 发明内容
本发明实施例提供了一种应用于 HEVC-based 3DVC的编码方法和装置， 提高 HEVC-based 3DVC的编码速度。
为了解决上述问题， 本发明实施例提供了一种应用于基于三维视频编码 的高性能视频编码（ HEVC-based 3DVC ) 的编码方法， 包括：
在 HEVC-based 3DVC中， 对深度图像的编码单元（CU )对应的父预测 单元（PU )进行预测前， 判断所述父 PU是否满足预设条件， 如果满足， 则 编码所述父 PU时， 仅遍历高性能视频编码（HEVC )的传统帧内预测， 如果 不满足， 则编码所述父 PU时， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和深度模型 模式（DMM )预测。
上述方法还可具有以下特点， 所述判断所述父 PU是否满足预设条件的 步骤包括：
如果满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU满足所述预设条件， 如 果不满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU不满足所述预设条件：
所述父 PU的块大小大于第一阔值；
所述父 PU的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值； 以及 遍历所述父 PU的所有行和列， 如果所述行或列有同一像素值的像素数 大于第三阔值， 则记录所述行或列为特定行列， 所述特定行列中像素数大于 第三阔值的像素值记为特定像素， 所述父 PU的所有的特定像素相同。
上述方法还可具有以下特点， 所述第三阔值的大小与所述父 PU的块大 小相关。
上述方法还可具有以下特点， 所述方法还包括， 遍历所述 HEVC的传统 帧内预测， 或者， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和 DMM预测后， 获取所 述父 PU的最优预测模式，得到所述父 PU的最优代价和预测模式， 将其作为 所述 CU的代价和预测模式。
本发明实施例还提供一种应用于基于三维视频编码的高性能视频编码 ( HEVC-based 3DVC ) 的编码装置， 包括： 判断模块和预测模块， 其中： 所述判断模块设置成， 在 HEVC-based 3DVC中， 对深度图像的编码单 元（CU )对应的父预测单元（PU )进行预测前， 判断所述父 PU是否满足预 设条件， 将判断结果发送给所述预测模块； 以及
所述预测模块设置成， 如果所述父 PU满足所述预设条件， 则编码所述 父 PU 时， 仅遍历高性能视频编码（HEVC ) 的传统帧内预测， 如果所述父 PU不满足所述预设条件， 则编码所述父 PU时， 遍历所述 HEVC的传统帧内 预测和深度模型模式（DMM )预测。
上述装置还可具有以下特点，所述判断模块通过如下方式判断所述父 PU 是否满足预设条件：
如果满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU满足所述预设条件， 如 果不满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU不满足所述预设条件：
所述父 PU的块大小大于第一阔值；
所述父 PU的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值； 以及 遍历所述父 PU的所有行和列， 如果所述行或列有同一像素值的像素数 大于第三阔值， 则记录所述行或列为特定行列， 所述特定行列中像素数大于 第三阔值的像素值记为特定像素， 所述父 PU的所有的特定像素相同。
上述装置还可具有以下特点， 所述第三阔值的大小与所述父 PU的块大 小相关。
上述装置还可具有以下特点， 所述预测模块还设置成， 遍历所述 HEVC 的传统帧内预测， 或者， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和 DMM预测后， 获取所述父 PU的最优预测模式，得到所述父 PU的最优代价和预测模式， 将 其作为所述 CU的代价和预测模式。
本发明实施例提供的应用于 HEVC-based 3DVC的编码方法和装置， 通 过减少遍历的预测模式， 提高了 HEVC-based 3DVC的编码速度。 附图概述
下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。 下 面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员， 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它的附图。
图 1为本发明实施例内容的编码方法逻辑流程图；
图 2为本发明实施例 1编码方法流程图；
图 3为本发明实施例编码装置框图。 本发明的较佳实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。 需要说明的是， 在 不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
为了在保证编码质量损失不多的情况下， 尽量提高 HEVC-based 3DVC 的编码速度，本发明实施例提供了一种应用于 HEVC-based 3DVC的编码方法 和装置， 下面将结合本发明实施例内容的附图， 对本发明实施例内容的技术 方案进行清楚、 完整的描述。 如图 1所示： 包括：
步骤 101 , HEVC-based 3DVC编码器对深度图像的 CU进行编码的过程 中， 进行 CU代价和编码模式的选择， 为了更加合理的进行 CU代价和编码 模式的选择，对于对应于 CU的父 PU,判断是否满足如下步骤之一或其组合： 步骤 102, 父 PU的块大小大于第一阔值 1。
步骤 103 , 在父 PU中， 最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值 2。 步骤 104, 在父 PU中， 遍历所有行和列。 若在某行或列中， 有同一像 素值的像素数大于第三阔值 3时， 则称该行或列有同一像素值， 将其记录为 特定行列， 及该特定行列中像素数大于第三阔值 3的像素值记为特定像素， 该父 PU的所有的特定像素值相同。
步骤 105 , 当上述步骤中的一个或多个得到满足时， 执行步骤 106; 如 果不满足， 执行步骤 107。
步骤 106 , 编码该父 PU仅仅遍历 HEVC的传统帧内预测。
步骤 107 , 编码该父 PU时， 同时遍历 HEVC的传统帧内预测和 DMM 预测。 步骤 108, 然后通过 RDO模型， 得到父 PU的最优预测模式。
步骤 109, 釆用该预测模式对子 PU进行预测编码， 最终将得到的该父 PU的最优代价和预测模式， 作为该父 PU对应的 CU的代价和预测模式。
步骤 110, 通过每个 CU的代价， 确定 CU的分层和预测模式。 并按步 骤 109得到的预测模式， 对该 CU进行预测和后续的编码。
对于第三阔值， 可以和父 PU的块的大小相关， 例如， 可以才艮据不同的 父 PU的块大小设置不同的第三阔值， 当然， 也可以设置同样的第三阔值。
上述步骤 102至 104可以仅执行其中一个或执行多个， 不作限定。
下述各实施例所述编码器实现方法仅为该实施例下编码器可能的实现方 法之一。
实施例 1 :
本实施例的编码方法逻辑流程如图 2所示， 包括：
步骤 201 , HEVC-3DV的深度图像编码时， 确定 CU的父 PU, 对于对 应于 CU的父 PU, 判断是否满足如下步骤之一或其组合：
步骤 202, 父 PU的块大小大于第一阔值 1。
步骤 203 ,在父 PU中设置的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值
2。
步骤 204, 在父 PU中， 遍历所有行和列。 若在某行或列中， 有同一像素 值的像素数大于第三阔值 3时， 则称该行或列有同一像素值。 记录该行或列， 和对应的像素值。 判断记录的这些像素值是否一样。 对于第三阔值 3 , 可以 分不同大小的块设置不同值。
步骤 205, 如果上述步骤得到满足， 编码该父 PU时仅仅遍历 HEVC传 统帧内预测； 如果不满足， 编码该父 PU时， 同时遍历 HEVC传统帧内预测 和 DMM预测。
步骤 206, 通过 RDO模型找到该父 PU的最优预测模式， 并釆用该预测 模式对子 PU进行预测编码。 最终将得到该父 PU的最优代价和预测模式， 作 为该父 PU对应的 CU的代价和预测模式。 步骤 207, 通过每个 CU的代价， 确定 CU的分层和预测模式。 并按步骤 206得到的预测模式， 对该 CU进行预测和后续的编码。
实施例 2:
本实施例提供一种编码装置。
所述编码装置可使用前述实施例中编码器的实施方法， 对三维视频信号 进行编码， 并输出码；克。
如图 3所示， 该编码装置包括： 判断模块 301和预测模块 302, 其中： 所述判断模块设置成， 在基于三维视频编码的高性能视频编码 HEVC-based 3DVC中， 对深度图像的编码单元 CU对应的父预测单元 PU进 行预测前， 判断所述父 PU是否满足预设条件， 将判断结果发送给所述预测 模块；
所述预测模块设置成， 如果所述父 PU满足所述预设条件， 则编码所述 父 PU时， 仅遍历高性能视频编码 HEVC传统帧内预测， 如果不满足， 则编 码所述父 PU时，遍历所述 HEVC传统帧内预测和深度模型模式 DMM预测。
其中， 所述判断模块判断所述父 PU是否满足预设条件包括：
如果满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU满足所述预设条件， 如 果满足下述条件之一或其组合， 则不满足所述预设条件：
条件 1 : 所述父 PU的块大小大于第一阔值 1 ;
条件 2: 所述父 PU的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值 2; 条件 3: 遍历所述父 PU的所有行和列， 如果所述行或列有同一像素值的 像素数大于第三阔值 3 , 则记录该行或列为特定行列， 该特定行列中像素数 大于第三阔值 3的像素值记为特定像素， 该父 PU的所有的特定像素相同。
其中， 所述第三阔值的大小与所述父 PU的块大小相关。
其中， 所述预测模块还设置成， 遍历所述 HEVC传统帧内预测， 或者， 遍历所述 HEVC传统帧内预测和 DMM预测后， 获取所述父 PU的最优预测 模式，得到该父 PU的最优代价和预测模式，将其作为所述 CU的代价和预测 模式。 本实施例的编码装置可以是视频通信应用中相关码流生成设备， 例如， 手机、 计算机、 服务器、 便携式移动终端、 数字摄像机， 电视广播系统设备 等。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明实施例不限 制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下， 相应的改变和变形都属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性
本发明实施例提供的应用于 HEVC-based 3DVC的编码方法和装置， 通 过减少遍历的预测模式， 提高了 HEVC-based 3D VC的编码速度。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种应用于基于三维视频编码的高性能视频编码 （HEVC-based 3DVC ) 的编码方法， 包括：
在 HEVC-based 3DVC中， 对深度图像的编码单元（CU )对应的父预测 单元（PU )进行预测前， 判断所述父 PU是否满足预设条件， 如果满足， 则 编码所述父 PU时， 仅遍历高性能视频编码（HEVC )的传统帧内预测， 如果 不满足， 则编码所述父 PU时， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和深度模型 模式（DMM )预测。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述判断所述父 PU是否满足预设 条件的步骤包括：
如果满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU满足所述预设条件， 如 果不满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU不满足所述预设条件：
所述父 PU的块大小大于第一阔值；
所述父 PU的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值； 以及 遍历所述父 PU的所有行和列， 如果所述行或列有同一像素值的像素数 大于第三阔值， 则记录所述行或列为特定行列， 所述特定行列中像素数大于 第三阔值的像素值记为特定像素， 所述父 PU的所有的特定像素相同。
3、 如权利要求 2所述的方法， 其中， 所述第三阔值的大小与所述父 PU 的块大小相关。
4、 如权利要求 1至 3任一所述的方法， 其中， 所述方法还包括， 遍历所 述 HEVC的传统帧内预测， 或者， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和 DMM 预测后， 获取所述父 PU的最优预测模式， 得到所述父 PU的最优代价和预测 模式， 将其作为所述 CU的代价和预测模式。
5、 一种应用于基于三维视频编码的高性能视频编码 （HEVC-based 3DVC ) 的编码装置， 包括： 判断模块和预测模块， 其中：
所述判断模块设置成， 在 HEVC-based 3DVC中， 对深度图像的编码单 元（CU )对应的父预测单元（PU )进行预测前， 判断所述父 PU是否满足预 设条件， 将判断结果发送给所述预测模块； 以及 所述预测模块设置成， 如果所述父 PU满足所述预设条件， 则编码所述 父 PU 时， 仅遍历高性能视频编码（HEVC ) 的传统帧内预测， 如果所述父 PU不满足所述预设条件， 则编码所述父 PU时， 遍历所述 HEVC的传统帧内 预测和深度模型模式（DMM )预测。
6、 如权利要求 5所述的装置， 其中， 所述判断模块通过如下方式判断所 述父 PU是否满足预设条件：
如果满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU满足所述预设条件， 如 果不满足下述条件之一或其组合， 则所述父 PU不满足所述预设条件：
所述父 PU的块大小大于第一阔值；
所述父 PU的最大像素值和最小像素值之差小于第二阔值； 以及 遍历所述父 PU的所有行和列， 如果所述行或列有同一像素值的像素数 大于第三阔值， 则记录所述行或列为特定行列， 所述特定行列中像素数大于 第三阔值的像素值记为特定像素， 所述父 PU的所有的特定像素相同。
7、 如权利要求 6所述的装置， 其中， 所述第三阔值的大小与所述父 PU 的块大小相关。
8、 如权利要求 5至 7任一所述的装置， 其中， 所述预测模块还设置成， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测， 或者， 遍历所述 HEVC的传统帧内预测和 DMM预测后， 获取所述父 PU的最优预测模式， 得到所述父 PU的最优代价 和预测模式， 将其作为所述 CU的代价和预测模式。
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