[发明专利]视频处理方法、编码设备和解码设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及视频处理方法、编码设备和解码设备。

背景技术

随着信息技术的发展，视频信号以其直观性和高效性等优势成为人们日常生活中获取信息最主要的方式。由于视频信号包含的数据量大，需要占用大量的传输带宽和存储空间。为了有效的传输和存储视频信号，需要对视频信号进行压缩编码。同时随着高清晰度电视，网络会议，IPTV，3D电视等视频业务的迅速发展以及人们对视频质量要求的不断提高，视频压缩技术越来越成为视频应用领域不可或缺的关键技术。

视频编码以C.E.Shannon提出的信息论为理论基础，目的是有效去除视频信号间的冗余信息，最大限度地提高压缩效率。在视频编码技术研究过程中，新的算法和理论不断产生，例如：DPCM，变换编码，Huffman编码等编码方法可以有效的去除处理视频信号间的冗余信息；量化理论和率失真理论的建立可以更加有效地指导编码过程的进行。此外，基于视频本身的特性产生了例如运动估计，去块效应滤波和自适应环路滤波等技术。

众所周知，人类视觉系统的信息处理能力远远超过目前的视频处理系统，同时由于人眼是视频的最终接受者，因此基于人眼视觉系统的特性对视频失真特点进行分析，设计出基于视频特性的高效视频编码方法显得尤为重要。研究表明，在视频编码的率失真优化方法中沿用已久的失真衡量标准绝对差和(SAD)和平方差和(SSD)均不能很好地反映人眼对图像的主观感受。近些年来，研究界陆续提出了包括JND和SSIM在内的衡量失真的函数，并将其应用在视频编码中。

现有技术中提出了一种在H.264/AVC上实现的基于SSIM的率失真优化编码方法。首先利用SSIM的倒数作为衡量主观失真的函数，如公式(1)所示，并应用到率失真优化的拉格朗日乘数的调整方法中。其中，δ_x为当前宏块的方差，MSE为当前编码块的均方误差(Mean Squared Error)，c₂为常量。

现有技术利用基于SSIM的主观失真评价函数，改进当前编码块在模式选择中的率失真优化算法，达到压缩图像提高主观质量的目的。但是编码块的拉格朗日乘数是根据编码块的局部特性确定的，导致位于该编码块中的预测块在使用该编码块的拉格朗日乘数进行运动估计时，预测不准确，导致该预测块的残差较大，进一步导致编码该残差所消耗的比特率较大，从而导致视频编码效率较低。

发明内容

本发明提供了一种视频处理方法、编码设备和解码设备，能够提高编码压缩效率。

第一方面，提供了一种视频处理方法，该方法包括：接收视频数据，该视频数据被划分为多个帧，该多个帧中的每个帧被划分为多个编码块，每个该编码块被划分为至少两个预测块；计算当前编码块中的当前预测块的拉格朗日乘数LambdaP_new，该当前预测块是该当前编码块内的一段视频信号，该当前编码块位于当前帧中，该当前帧是该多个帧中的一个；使用该当前预测块的拉格朗日乘数LambdaP_new按照率失真优化算法对该当前预测块进行编码处理，得到该当前预测块的编码结果；向解码端发送该当前预测块的编码结果。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，该计算当前编码块中的当前预测块的拉格朗日乘数LambdaP_new，包括：确定该当前预测块；计算该当前帧的能量E_global和该当前预测块的第一能量Ep_local；根据该当前帧的能量E_global和该当前预测块的第一能量Ep_local的比值确定该当前预测块的第一缩放因子Fp，该第一缩放因子Fp的取值范围为0到2之间；使用该第一缩放因子Fp对拉格朗日乘数Lambda进行缩放处理，得到该当前预测块的拉格朗日乘数LambdaP_new。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，该计算该当前帧的能量E_global和该当前预测块的第一能量Ep_local，包括：确定k*k像素的最小单元，该当前帧包含N个该最小单元，该当前预测块包含L个该最小单元，其中，k、N和L均为大于1的整数，且满足N＞L；根据下列公式计算该当前帧f的第i个该最小单元的第一方差V_i^f：