[发明专利]一种基于时空域预测的帧间图像并行编码方法

说明书

本发明公开了一种基于时空域预测的帧间图像并行编码方法，涉及图像处理技术领域，包括步骤：根据数据压缩需求设置空域可靠性阈值和时域可靠性阈值，并获取当前帧图像编码块组的运动矢量候选列表；根据当前帧图像的运动方向分别进行空域可靠性参数和时域可靠性参数的获取；根据空域可靠性参数和时域可靠性参数的比例，以及它们与空域可靠性阈值和时域可靠性阈值的大小关系，选取当前编码块中更为合适的运动矢量作为并行区域内所有编码块的共享运动矢量；根据各编码块共享后的运动矢量集，进行编码块组内编码块的并行编码。本发明通过编码块深度的下潜，降低并行编码时所需处理图像的纹理复杂度，使编码块在低比特率损失的同时实现并行编码。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于时空域预测的帧间图像并行编码方法。

背景技术

运动估计是一个对视频连续帧图像编码过程中普遍采用的技术，如MPEG-2、MPEG-4、H.264/AVC、H.265/HEVC，而且它也是视频编码中非常关键的技术，占据了一半的编码时间。在过去，很多运动估计算法和架构对高清、超高清的视频应用不太适用，因此，为了实现高时效性的编码环境，要对当前的运动估计算法和架构进行优化，而并行处理就是一个可行的方案。然而，目前HEVC只支持片（slice）层次的并行，对于编码块（CU）级别的并行并没有很好地支持。

之所以目前的HEVC不能够实现编码块级别的并行处理，是因为HEVC中各编码块之间存在依赖性，HEVC正是通过编码块之间的相互依赖性来去除冗余的信息。具体来说，HEVC的帧间预测过程中，是通过高级运动矢量预测（AMVP）技术寻找搜索中心，然后去寻找最佳匹配块。AMVP技术就是利用周围相邻编码块可用的运动向量（MV）去预测搜索中心，在一个编码块内，当前编码块的MV可以由它的相邻编码块的信息预测得到。而只有在相邻编码块被编码完成后，当前编码块才能够进行编码，所以很难将当前编码块和它的相邻编码块同步的进行并行编码。因此，如果要在编码块之间进行并行编码，编码块之间的相互依赖性必须要消除。

发明内容

为了消除编码块之间的依赖性，提高帧间图像压缩编码过程中时效性，本发明提出了一种基于时空域预测的帧间图像并行编码方法，所述并行编码为编码块组内各编码块的并行编码，各编码块中含有部分已知运动矢量和部分未知运动矢量，并行编码主要包括步骤：

S1：根据数据压缩需求设置空域可靠性阈值和时域可靠性阈值，并获取当前帧图像编码块组的运动矢量候选列表，所述运动矢量候选列表包括空域候选列表和时域候选列表；

S2：根据当前帧图像的运动方向，提取空域候选列表中编码块组在运动方向处方向边角以及与方向边角相邻两个边角上的空域运动矢量；

S3：根据当前编码块的深度以及所提取空域运动矢量之间在水平方向的差值进行基于深度缩放下的空域可靠性参数的获取；

S4：根据编码块组方向边角对角处的时域运动矢量，提取当前帧和上一帧时域候选列表中在当前编码块方向边角对角处的时域运动矢量；

S5：根据当前编码块的深度以及所提取时域运动矢量水平分量和垂直分量之间的差值进行基于深度缩放下的时域可靠性参数的获取；

S6：判断空域可靠性参数是否小于空域可靠性阈值，以及时域可靠性参数是否小于时域可靠性阈值，若是，进入下一步骤，若否，在当前编码块深度大于预设阀值前，进入下一深度下的编码块并返回步骤S2；

S7：判断空域可靠性参数是否大于等于预设比例的时域可靠性参数，若是，当前编码块并行区域内所有编码块共享当前编码块已知的时域运动矢量，若否，当前编码块并行区域内所有编码块共享当前编码块已知的空域运动矢量；

S8：根据各编码块共享后的运动矢量集，进行编码块组内编码块的并行编码。

进一步地，所述步骤S6中，若判断为否，且当前编码块深度大于预设阀值时，进入步骤S8。