專利名稱：一種p幀編碼方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于視頻處理技術(shù)領域，尤其涉及視頻編碼序列中P幀的編碼方法及裝置。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年里，視頻領域的兩大國際組織ISO-MPEG與ITU已經(jīng)相繼推出了一系列視頻壓縮標準如 MPEG-I、MPEG-2 和 MPEG-4 以及 H. 26UH. 263,H. 263+,H. 264/AVC 等， 中國也于2002年成立“數(shù)字視音頻編解碼技術(shù)標準化工作組”即AVS組織，2005年完成并已成為國家標準。這些標準不斷地提高了視頻編碼效率，也推動了多媒體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。H. 264/AVC與之前的編碼標準相比，具有更好的編碼效率，但與之相對應的是其計算復雜度也是成倍增加，這對視頻編解碼終端尤其是嵌入式處理平臺提出了更高的挑戰(zhàn)。 為了降低H. 264/AVC的計算復雜度，人們對其中計算復雜度最高的運動估計、運動補償以及在此基礎上的模式選擇過程做了大量的優(yōu)化和改進，提出了很多優(yōu)化算法。P幀為前向預測編碼幀，在I幀或P幀的參考幀中找出P幀“某點”的運動矢量和預測殘差，取預測殘差和運動矢量一起傳送。在接收端根據(jù)運動矢量從參考幀中找出該塊的預測塊并與差值相加以得到該塊的重建值，從而可得到完整的P幀。但是，在現(xiàn)有H. 264編碼技術(shù)中，這些研究主要是針對模塊本身，在此基礎上進一步降低模塊計算復雜度的空間有限。并且，尤其在P幀編碼中，并未充分考慮在編碼端如何減少這些模塊的調(diào)用次數(shù)，如減少需要進行運動估計及運動補償?shù)?。因此，造成現(xiàn)有P幀編碼方法計算復雜度高、編碼耗時過大等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題之一。為此，本發(fā)明的實施例提出一種能夠大幅降低編碼復雜度的P幀編碼方法及裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明實施例提出了一種P幀編碼方法，所述P幀編碼方法包括以下步驟a)將待編碼P幀進行下采樣，以得到原始分辨率降低為預定倍數(shù)的下采樣幀；b)將所述下采樣幀在幀內(nèi)預測編碼Intra和幀間預測編碼Inter編碼模式之間進行模式選擇；c)對于所述下采樣幀中被選擇為Intra的宏塊，進行幀內(nèi)預測編碼，并在重建時整體上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；d)對于所述下采樣幀中被選擇為 Inter的宏塊，利用原始分辨率大小的參考幀對所述^ter的宏塊進行幀間預測編碼，非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；以及e)利用所述重建Intra宏塊與所述重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述步驟c包括cl)對所述宏塊進行幀內(nèi)預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內(nèi)預測補償，以得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra 宏塊；以及c2)對所述重建htra宏塊進行整體上采樣，以得到所述具有原始分辨率大小的重建Intra宏塊。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述步驟d包括dl)利用所述參考幀對所述宏塊進行運動估計和運動補償，以得到對應的運動矢量和殘差，以及確定所述宏塊在所述參考幀中的位置；業(yè))根據(jù)所述位置將所述運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充一個所述運動矢量為對應所述倍數(shù)的多個運動矢量；d;3)對所述殘差進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差；以及d4)將所述上采樣殘差與所述多個運動矢量對應提取的參考塊相加，得到所述重建Inter宏塊。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述步驟a包括將所述待編碼P幀進行行、列各 1/2的下采樣，以得到為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的所述下采樣幀。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，該方法還包括將所述幀內(nèi)預測得到的殘差進行變換及量化之后進行熵編碼；以及輸出對應的壓縮碼流?；蛘?，將所述運動矢量以及進行變換及量化之后的殘差進行熵編碼；以及輸出對應的壓縮碼流。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述重建P幀不作為下一待編碼幀的參考幀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的實施例提出一種P幀編碼裝置，所述P幀編碼裝置包括下采樣模塊，所述下采樣模塊用于將待編碼P幀進行下采樣，以得到分辨率降低為原始分辨率預定倍數(shù)的下采樣幀；模式選擇模塊，用于將所述下采樣幀的宏塊編碼模式在htra/lnter之間進行模式選擇；Intra編碼模塊，所述Intra編碼模塊對所述下采樣幀中被選擇為Intra模式的宏塊進行幀內(nèi)預測，并在重建時整體上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；Inter編碼模塊，所述Inter編碼模塊利用原始分辨率大小的參考幀對被選擇為Inter模式的宏塊進行幀間預測編碼，非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；以及合成模塊，所述合成模塊利用所述重建 Intra宏塊與所述重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述^itra編碼模塊對所述宏塊進行幀內(nèi)預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內(nèi)預測補償，得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra 宏塊；以及對所述重建Intra宏塊進行整體上采樣，以得到所述具有原始分辨率大小的重建htra宏塊。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述hter編碼模塊包括=Inter編碼單元，所述 Inter編碼單元利用所述參考幀對所述宏塊進行運動估計和運動補償，以得到對應的運動矢量和殘差，以及確定所述宏塊在所述參考幀中的位置；運動矢量上采樣單元，所述運動矢量上采樣單元將所述運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充一個所述運動矢量為對應所述倍數(shù)的多個運動矢量；殘差上采樣單元，所述殘差上采樣單元將所述殘差進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差；以及Inter宏塊重建單元，所述Inter宏塊重建單元將所述上采樣殘差與所述多個運動矢量對應提取的參考塊相加，以得到所述重建 Inter宏塊。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述下采樣模塊將所述待編碼P幀進行行、列各1/2 的下采樣，以得到為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的所述下采樣幀。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，還包括熵編碼模塊，所述熵編碼模塊用于將所述運動矢量和/或量化之后的所述殘差進行熵編碼，并輸出對應的壓縮碼流。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，所述重建P幀不作為下一待編碼幀的參考幀。
本發(fā)明通過P幀下采樣編碼獲得一種新型的R幀。這樣，對于最耗時的運動估計和運動補償部分，其計算復雜度基本上為原始分辨率幀的1/4，而編碼性能幾無損失。因此， 本發(fā)明編碼能有效降低計算復雜度，同時，對一些運動不大、紋理簡單的移動環(huán)境下的視頻還可明顯提高編碼效率。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為現(xiàn)有編碼技術(shù)對應的視頻編碼序列示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的P幀編碼裝置結(jié)構(gòu)方框圖；圖3為本發(fā)明實施例的P幀下采樣示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的Inter宏塊運動估計示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的Inter宏塊運動補償原理示意圖；圖6為傳統(tǒng)P幀hter宏塊運動補償原理示意圖；以及圖7為本發(fā)明實施例的P幀編碼方法的步驟流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明提出了一種P幀編碼裝置和方法，得到重建的P幀，這里可以稱之為一種新型的R幀，以解決現(xiàn)有P幀編碼技術(shù)中計算復雜度高、編碼耗時過大等問題。在本發(fā)明一個實施例中，P幀編碼裝置可以包括下采樣模塊、模式選擇模塊、幀內(nèi)預測編碼antra)模塊、幀間預測編碼(Mter)模塊以及合成模塊。具體來說，下采樣模塊用于對待編碼P幀進行下采樣，以降低輸入視頻的原始分辨率，得到分辨率降低為原始分辨率預定倍數(shù)的下采樣幀。模式選擇模塊用于將得到的下采樣幀的宏塊編碼模式在htra/lnter之間進行選擇，其中由Intra編碼模塊對下采樣幀中被選擇為Intra模式的宏塊進行幀內(nèi)預測和上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊。并且，由Inter編碼模塊利用原始分辨率大小的參考幀，對下采樣幀中被選擇為Inter模式的宏塊進行幀間預測編碼，采用非對稱分辨率的運動補償技術(shù)和殘差塊上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊。最后，由合成模塊則將重建Intra宏塊與重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建 P幀。現(xiàn)在參考圖2和3，下面將結(jié)合該圖對本發(fā)明實施例的P幀編碼裝置結(jié)構(gòu)及工作原理進行詳細描述。如圖2所示，輸入視頻的待編碼P幀首先輸入到下采樣模塊30中，從而對待編碼 P幀進行下采樣，進而降低該P幀的原始分辨率。在一個實施例中，下采樣模塊30執(zhí)行的下采樣可以如圖3所示，這里，下采樣模塊30可以對待編碼P幀執(zhí)行行、列各1/2的下采樣，從而得到為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的下采樣幀。如圖3所示，按照隔行、隔列的原則將原始分辨率的待編碼P幀中的每一個像素劃分到四個子幀中，形成水平和垂直分辨率減半的左上、右上、左下、右下4個子幀(即下采樣 P幀)。這里，僅需要在其中一個下采樣P幀的基礎上進行后續(xù)的編碼。當然，該子幀可以是劃分的多個子幀中的任意一個。在得到下采樣幀之后，由Intra編碼模塊和Inter編碼模塊對下采樣幀劃分的宏塊進行htra/lnter編碼。通常將下采樣幀劃分為16x16大小的宏塊，通過后續(xù)對每個宏塊進行編碼，從而完成對該下采樣幀的編碼。這種情況下，每個宏塊仍然有4種16x16幀內(nèi)預測模式，9種4x4幀內(nèi)預測模式，以及 skip、16x16、16x8，8x16，8x8，8x4，4x8,4x4 等 8 種幀間預測分塊模式。因此，在對宏塊進行對應編碼之前，首先針對對下采樣幀的所有宏塊，由P幀編碼裝置的幀內(nèi)預測單元31和運動估計單元38分別進行幀內(nèi)預測和幀間預測，并根據(jù)其分別對應的代價函數(shù)計算單元52及M得到的代價結(jié)果，由模式選擇模塊56確定適合幀內(nèi)預測的宏塊部分(Intra宏塊)與適合幀間預測的宏塊部分(Inter宏塊)。這里，模式選擇模塊對應的宏塊編碼模式選擇判斷可以是現(xiàn)有的選擇方法。之后，Intra編碼模塊與Inter編碼模塊分別根據(jù)每個宏塊對應的預測模式，進行對應的幀內(nèi)編碼或幀間編碼。對于采用Intra編碼模式的部分宏塊，Intra編碼模塊對宏塊進行幀內(nèi)預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內(nèi)預測補償，首先得到對應下采樣分辨率，即降低分辨率大小的重建htra宏塊(也可稱作為第一重建htra宏塊，對應16x16大小)，然后再對該重建Intra宏塊進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的重建Intra宏塊(也可稱作為第二重建Intra宏塊，對應3h32大小)。在圖2實施例中，上述操作可以由幀內(nèi)預測單元31、變換單元32、量化單元34、反量化單元44、反變換單元46、幀內(nèi)預測重建單元49及重建塊整體上采樣單元48等分別對應執(zhí)行。另外，對于采用Inter編碼模式的部分宏塊，Inter編碼模塊利用參考幀對宏塊進行運動估計和運動補償。如圖2所示，Inter編碼模塊包括運動估計單元38和運動補償單元40，以分別得到對應的殘差和運動矢量，并確定宏塊在參考幀中的位置。估計單元38的參考幀為原始分辨率大小的前一幀已編碼I幀或P幀。關于運動估計單元38對下采樣幀的Inter宏塊進行運動估計的示意圖可以參考圖4的本發(fā)明實施例。例如，對于分辨率降低為原始分辨率1/4倍數(shù)的下采樣幀ft"4 (對應當前編碼幀， 時刻Time = t)，運動估計單元38結(jié)合參考幀f^ (對應前一編碼幀，時刻Time = t_l)可計算得到其對于的運動矢量MV。并且運動補償單元40通過估計單元38計算得到的運動矢量MV，可以確定該宏塊在參考幀ft_i中的位置。但是，由于下采樣幀的分辨率已經(jīng)降低，因此還需要將該宏塊對應的運動矢量進行上采樣。運動矢量(MV)上采樣單元42用于將每個宏塊對應的一個運動矢量計算值進行等值上采樣，以等值擴充一個運動矢量為對應分辨率縮小倍數(shù)的多個運動矢量。關于運動矢量上采樣單元42的非對稱分辨率運動補償(即，運動矢量上采樣)原理，下面結(jié)合圖5和圖6的實施例作出說明。其中，圖5為本發(fā)明實施例的Inter宏塊運動補償原理示意圖，圖6為傳統(tǒng)P幀Inter宏塊運動補償原理示意圖。例如，對于圖5所示降低1/4倍數(shù)分辨率大小且選自待編碼P幀左上方的下采樣幀ft1/4，需要利用非對稱分辨率的運動補償，對宏塊的運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充為4個運動矢量。S卩，以運動估計得到的一個運動矢量同時提取對應本宏塊右上、左下、 右下位置的3個位置的參考塊，使本宏塊的右上、左下、右下方的宏塊具有相同的運動矢量。這樣，將下采樣幀ft1/4對應的16x16大小的宏塊擴充為3h32大小，即為具有本宏塊 2X2倍大小的原始分辨率重建幀ft。如此，便可在參考幀中提取出該宏塊2X2倍大小的參考塊，從而使得參考塊具有了原始分辨率大小。從圖5和圖6右側(cè)所示的上、下兩幀可知，傳統(tǒng)P幀Inter宏塊的運動補償與運動估計對應幀為同等分辨率，而從圖5可知，本發(fā)明的Inter宏塊的運動補償與運動估計對應幀為非對稱分辨率幀。此外，在運動估計單元38得到殘差之后，通過變換單元32、量化單元34將殘差進行變換、量化。接著，由反量化單元44、反變換單元46再對量化后的殘差進行反量化、反變換。然后輸入到殘差上采樣單元47中，以對得到的殘差進行殘差整體上采樣，從而得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差。然后，如圖2所示，將運動矢量上采樣單元42對應上采樣運動矢量提取的參考塊與上采樣單元47在Inter模式下輸出的上采樣殘差相加，從而得到對應原始分辨率的 Inter宏塊重建值，即重建Inter宏塊。最后，合成模塊50將重建Inter宏塊與重建塊整體上采樣單元48在Intra預測時輸出的原始分辨率的重建Intra宏塊進行組成，從而得到原始分辨率的重建P幀，即新型的R幀。在一個實施例中，為了避免視頻信息丟失太多，更好地保證圖像質(zhì)量，新型R幀可以不作為下一待編碼幀的參考幀。在本發(fā)明實施例中，P幀編碼裝置還可以包括熵編碼模塊36，用于進行數(shù)據(jù)熵編碼，并輸出對應的壓縮碼流。在幀內(nèi)預測時得到的殘差經(jīng)變化單元32和量化單元34進行變換及量化之后，輸入到熵編碼模塊36中，以進行熵編碼并輸出壓縮碼流。并且，在幀間預測時，運動估計單元38獲得的殘差和運動矢量也輸入到熵編碼模塊36中。另外，本發(fā)明還提出了一種P幀編碼方法，該方法包括以下步驟將待編碼P幀進行下采樣，以得到分辨率降低為原始分辨率預定倍數(shù)的下采樣幀。然后，將下采樣幀在 Intra和Inter編碼模式之間進行模式選擇。其中，對于下采樣幀中被選擇為htra的宏塊，進行幀內(nèi)預測編碼和上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；對于采樣幀中被選擇為Inter的宏塊，利用原始分辨率大小的參考幀對Inter的宏塊進行幀間預測編碼， 非對稱分辨率的運動補償和殘差塊上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊。最后，利用重建Intra宏塊與重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。下面，結(jié)合圖6對本發(fā)明實施例的P幀編碼方法的具體步驟流程給出詳細描述。
首先獲取輸入視頻對應的待編碼P幀(步驟20 ，并對待編碼P幀進行下采樣(步驟204)，從而得到降低分辨率的多個子幀，例如分辨率為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的4個子幀。具體地，可以將待編碼P幀進行行、列各1/2的下采樣。這里，僅需要從劃分的多個子幀中選擇任意一個作為后續(xù)編碼的下采樣幀，例如選擇左上的子幀。在得到下采樣幀之后，對下采樣幀劃分的宏塊進行htra/lnter編碼。通常將該下采樣幀進行宏塊劃分(步驟20 ，從而劃分為16x16大小的宏塊。通過后續(xù)對每個宏塊進行編碼，從而完成對該下采樣幀的編碼。其中每個宏塊仍然有4中16x16幀內(nèi)預測模式，9種4x4幀內(nèi)預測模式，除skip模式夕卜，有16x16、16x8，8x16，8x8，8x4，4x8，4x4等7種幀間預測分塊模式。在對宏塊進行對應編碼之前，首先針對下采樣幀的所有宏塊，判斷下采樣幀對應的劃分宏塊中哪些采用幀內(nèi)編碼，哪些采用幀間編碼(步驟206)。具體地，針對對下采樣幀的所有宏塊，分別進行幀內(nèi)預測和幀間預測，并根據(jù)兩種預測模式下分別對應的代價函數(shù)計算結(jié)果，確定適合幀內(nèi)預測的Intra宏塊與適合幀間預測的Inter宏塊。對于采用幀內(nèi)編碼的Intra宏塊，轉(zhuǎn)至步驟208 ；否則轉(zhuǎn)至步驟210。在執(zhí)行幀內(nèi)編碼時，首先進行下采樣幀的幀內(nèi)預測(步驟208)，并且對幀內(nèi)預測得到的殘差進行變換(步驟214)、量化(步驟216)。然后分為兩路并行處理(步驟218)， 一路進行熵編碼(步驟220)，輸出壓縮碼流(步驟22 ；另一路轉(zhuǎn)到步驟2 進行Intra 宏塊的重建。在Intra宏塊的重建過程中，首先對步驟216量化后的殘差進行反量化(步驟 224)、反變換(步驟226)。然后，進行幀內(nèi)預測重建，得到對應下采樣分辨率，即降低分辨率大小的重建Intra宏塊(步驟230)，并對該重建宏塊進行整體上采樣(步驟23 ，得到原始分辨率大小的重建Intra宏塊。對采用幀間預測的hter宏塊進行運動估計(步驟210)和運動補償(步驟212)， 其參考幀為待編碼P幀前一幀且為原始分辨率大小的I幀或已編碼P幀。首先通過步驟210，得到該宏塊對應的殘差和運動矢量。并且，通過步驟212，可以根據(jù)運動估計獲得的運動矢量計算獲得該宏塊在參考幀中的位置。然后，將運動估計步驟中得到的殘差進行變換(步驟214)、量化(步驟216)，之后分為兩路并行處理，一路將運動矢量和量化后的殘差進行熵編碼(步驟220)，并輸出壓縮碼流(步驟22 ，另一路轉(zhuǎn)到步驟2M進行宏塊的重建。在hter宏塊的重建時，首先對量化后的殘差進行反變換(步驟224)、反量化(步驟226)，然后在判斷為幀間預測對應殘差(步驟228)時，對得到的殘差進行殘差上采樣 (步驟234)，得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差。在運動補償時，除利用運動矢量計算本宏塊在參考幀中的位置外，還需根據(jù)下采樣幀幀分辨率降低的倍數(shù)，進行運動矢量上采樣(步驟236)，即將該運動矢量等值擴充為多個運動矢量。例如，對于降低1/4倍數(shù)分辨率大小且選自待編碼P幀左上方的下采樣幀，需要利用非對稱分辨率的運動補償，對宏塊的運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充為4個運動矢量，即以運動估計得到的一個運動矢量同時提取對應本宏塊右上、左下、右下位置的3個位置的參考塊，使本宏塊的右上、左下、右下方的宏塊具有相同的運動矢量，這樣便可在參考幀中提取出本宏塊2X2大小的參考塊，從而使得參考塊具有了原始分辨率大小。這時，將運動矢量上采樣后的多個運動矢量對應提取的參考塊與步驟234得到的殘差上采樣后的殘差進行相加，從而得到對應原始分辨率的Inter宏塊重建值。最后，將重建的Intra宏塊和重建的Inter宏塊組成原始分辨率大小的重建P幀 (可以定義為R幀)，該幀可以不再作為后續(xù)編碼的參考幀。本發(fā)明通過如上方式實現(xiàn)P幀編碼，也可以稱作下采樣P幀編碼，可獲得一種新型的R幀。本發(fā)明直接在編碼前將原視頻圖像分辨率降低，這樣，對于最耗時的運動估計和運動補償部分，其計算復雜度基本上為原始分辨率幀的1/4，而編碼性能幾無損失，因此本發(fā)明編碼能有效降低計算復雜度，從而提高P幀編碼效率。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種P幀編碼方法，其特征在于，所述P幀編碼方法包括以下步驟a)將待編碼P幀進行下采樣，以得到原始分辨率降低為預定倍數(shù)的下采樣幀；b)將所述下采樣幀在幀內(nèi)預測編碼Intra和幀間預測編碼Inter編碼模式之間進行模式選擇；c)對于被選擇為Intra模式的宏塊，進行幀內(nèi)預測編碼和上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；d)對于被選擇為Inter模式的宏塊，利用原始分辨率大小的參考幀進行幀間預測編碼，非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；以及e)利用所述重建Intra宏塊與所述重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。
2.如權(quán)利要求1所述的P幀編碼方法，其特征在于，所述步驟c包括cl)對所述宏塊進行幀內(nèi)預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內(nèi)預測補償，以得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra宏塊；以及c2)對所述重建Intra宏塊進行整體上采樣，以得到所述具有原始分辨率大小的重建 Intra宏塊。
3.如權(quán)利要求1所述的P幀編碼方法，其特征在于，所述步驟d包括dl)利用所述參考幀對所述宏塊進行運動估計和運動補償，以得到對應的運動矢量和殘差，以及確定所述宏塊在所述參考幀中的位置；d2)根據(jù)所述位置將所述運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充一個所述運動矢量為對應所述倍數(shù)的多個運動矢量；d3)對所述殘差進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差；以及 d4)將所述上采樣殘差與所述多個運動矢量對應提取的參考塊相加，得到所述重建 Inter宏塊。
4.如權(quán)利要求1或3所述的P幀編碼方法，其特征在于，所述步驟a包括將所述待編碼P幀進行行、列各1/2的下采樣，以得到為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的所述下采樣幀。
5.如權(quán)利要求1所述的P幀編碼方法，其特征在于，所述重建P幀不作為下一待編碼幀的參考幀。
6.一種P幀編碼裝置，其特征在于，所述P幀編碼裝置包括下采樣模塊，所述下采樣模塊用于將待編碼P幀進行下采樣，以得到原始分辨率降低為預定倍數(shù)的下采樣幀；模式選擇模塊，用于將所述下采樣幀的宏塊編碼模式在MtraAnter之間進行模式選擇；Intra編碼模塊，所述化^^編碼模塊對所述下采樣幀中被選擇Shtra模式的宏塊進行幀內(nèi)預測，并在重建時整體上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；Inter編碼模塊，所述Inter編碼模塊利用原始分辨率大小的參考幀對所述下采樣幀中被選擇為Inter模式的宏塊進行幀間預測編碼，非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；以及合成模塊，所述合成模塊利用所述重建Intra宏塊與所述重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。
7.如權(quán)利要求6所述的P幀編碼裝置，其特征在于，所述Intra編碼模塊對所述宏塊進行幀內(nèi)預測、變換、量化、反量化、反變換以及幀內(nèi)預測補償，得到具有所述降低分辨率大小的重建Intra宏塊；以及對所述重建htra宏塊進行整體上采樣，以得到所述具有原始分辨率大小的重建 Intra宏塊。
8.如權(quán)利要求6所述的P幀編碼裝置，其特征在于，所述Inter編碼模塊包括 Inter編碼單元，所述Inter編碼單元利用所述參考幀對所述宏塊進行運動估計和運動補償，以得到對應的運動矢量和殘差，以及確定所述宏塊在所述參考幀中的位置；運動矢量上采樣單元，所述運動矢量上采樣單元將所述運動矢量進行等值上采樣，以等值擴充一個所述運動矢量為對應所述倍數(shù)的多個運動矢量；殘差上采樣單元，所述殘差上采樣單元將所述殘差進行整體上采樣，以得到對應原始分辨率大小的上采樣殘差；以及Inter宏塊重建單元，所述Inter宏塊重建單元將所述上采樣殘差與所述多個運動矢量對應提取的參考塊相加，以得到所述重建Inter宏塊。
9.如權(quán)利要求6或8所述的P幀編碼裝置，其特征在于，所述下采樣模塊將所述待編碼 P幀進行行、列各1/2的下采樣，以得到為原始分辨率1/4倍數(shù)大小的所述下采樣幀。
10.如權(quán)利要求6所述的P幀編碼裝置，其特征在于，所述重建P幀不作為下一待編碼幀的參考幀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種P幀編碼方法及裝置，包括下采樣模塊，用于將待編碼P幀進行下采樣，以得到原始分辨率降低為預定倍數(shù)的下采樣幀；模式選擇模塊，將下采樣幀的宏塊編碼模式在Intra/Inter之間進行模式選擇；Intra編碼模塊，對Intra宏塊進行幀內(nèi)預測，重建時整體上采樣，以獲得原始分辨率大小的重建Intra宏塊；Inter編碼模塊，利用原始分辨率大小的參考幀對Inter宏塊進行幀間預測編碼，通過非對稱分辨率的運動補償和殘差上采樣，以獲得原始分辨率的重建Inter宏塊；合成模塊，利用重建Intra宏塊與重建Inter宏塊組成原始分辨率的重建P幀。本發(fā)明能夠顯著降低計算復雜度，同時對一些運動不大、紋理簡單的移動無線應用環(huán)境下的視頻還可明顯提高編碼效率。
文檔編號H04N7/50GK102196272SQ201010122608
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者姜東 , 梁利平, 魏旭 申請人:中國科學院微電子研究所