[发明专利]一种视频编码方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及视频编码领域，尤其涉及一种视频编码方法及装置。

背景技术

在对视频图像进行帧间预测编码时，由于活动图像邻近帧中的景物存在着一定的相关性，因此可以将活动图像分成若干块或宏块，并设法搜索出每个块或宏块在邻近帧图像中的位置，并得出两者之间的空间位置的相对偏移量，得到的相对偏移量就是通常所指的运动矢量，得到运动矢量的过程被称为运动估计。

将运动矢量和经过运动匹配后得到的预测误差共同发送到解码端，在解码端按照运动矢量指明的位置，从已经解码的邻近参考帧图像中找到相应的块或宏块，和预测误差相加后就得到了块或宏块在当前帧中的位置。

通过运动估计可以去除视频图像的帧间冗余度，使得视频传输的比特数大为减少。因此，运动估计是视频编码系统中的一个重要组成部分。一般的运动估计方法如下：设t时刻的帧图像为当前帧f(x,y)，时刻t′的帧图像为参考帧f′(x,y)，参考帧在时间上可以超前或者滞后于当前帧，如图1所示，当t′<t时，称之为后向运动估计，当t′>t时，称之为前向运动估计。当在参考帧t′中搜索到当前帧t中的块的最佳匹配时，可以得到相应的运动场d(x；t,t±Δt)，即可得到当前帧的运动矢量。

当前最优的运动矢量搜索方法是全局搜索算法，即：在一个预先定义的搜索区域内，把当前PU(Prediction Unit，预测单元)与参考帧中所有的候选块进行比较，并且寻找具有最小匹配误差的一个，这两个块之间的位移就是所估计的MV(运动矢量)。采用全局搜索算法必然导致极大的计算量。

现有技术中常用的快速搜索算法和全局搜索算法相比，虽然只能得到次优的匹配结果，但在减少运算量方面效果显著。例如，二维对数搜索法，三步走搜索法，混合搜索算法等。然而，由于对大分辨率视频图像进行视频编码需要更广的运动估计搜索范围，现有技术中的上述快速算法依然不能满足现有编码框架的需求。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可以提高HEVC视频编码速度的视频编码方法及装置。

为了解决上述问题，本申请提供一种视频编码方法，该方法包括：

对待编码的初始分辨率视频图像进行下采样，生成D个不同分辨率级的下采样视频图像；D为大于或等于1的整数；

对最低分辨率级的下采样视频图像，将当前PU的MV、以及当前PU的已编码的相邻PU的MV作为候选MV，选取其中一个编码代价值最小的MV作为搜索起始点为该当前PU进行运动估计；

当D为大于1的整数时，对中间分辨率级的下采样视频图像，将当前PU的MV、当前PU的已编码相邻PU的MV、以及低一分辨率级的下采样视频图像中当前PU所对应位置的相邻PU的MV作为候选MV，选取其中一个编码代价值最小的MV作为搜索起始点为该当前PU进行运动估计；

对初始分辨率视频图像，将当前PU的相邻块的MV、以及在低一分辨率级的下采样视频图像中与当前PU所占图像区域重合或部分重合的PU的MV作为候选MV，选取其中一个编码代价值最小的MV作为搜索起始点为该当前PU进行运动估计。

此外，对最低分辨率级的下采样视频图像，采用如下步骤进行运动估计：

A：以搜索起始点为初始的搜索中心点，执行如下双梯形搜索：计算当前搜索中心点和位于双梯形上底和腰上的待搜索点所对应的编码代价值，将具有最小编码代价值的点作为新的搜索中心点，重复执行所述双梯形搜索，或将具有最小编码代价值的点作为双梯形搜索的最优搜索点执行下一步；

B：以双梯形搜索的最优搜索点为初始的搜索中心点，执行如下六边形搜索：计算当前的搜索中心点和位于六边形顶点上的待搜索点所对应的编码代价值，将具有最小编码代价值的点作为新的搜索中心点，重复执行所述六边形搜索，或将具有最小编码代价值的点作为六边形搜索的最优搜索点执行下一步；

C：以六边形搜索的最优搜索点为初始的搜索中心点，执行如下菱形搜索：计算当前的搜索中心点和位于菱形顶点上的待搜索点所对应的编码代价值，将具有最小编码代价值的点作为新的搜索中心点，重复执行所述菱形搜索，或将具有最小编码代价值的点与当前PU之间的位移值作为当前PU的MV。

此外，所述步骤A、步骤B和步骤C中，搜索所采用的步长值分别为：S_t，S_h和S_r；