H.265视频编码中sao模式下偏移量的统计方法
【专利摘要】本发明公开了一种H.265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，采用合并E0模式以及合并累积偏移量和数目的方法，在不增加额外复杂度的前提下，有效地减少寻址和在内存上读写累加操作的次数，提升了执行效率，具有良好的应用前景。
【专利说明】H. 2巧视频编码中SAO模式下偏移量的统计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，属于视频编码
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 网络视频是互联网最主要的应用之一，高清视频将是广电领域的必然走向，移动 视频目前的发展态势也呈现出井喷之势。可W预见，视频应用在今后若干年都将是数字多 媒体领域的最大热点。
[0003] 由于网络带宽、延时等因素的限制，视频应用中面临的首要难点就是视频编解码 问题，视频编解码系统是视频应用领域的核也，它决定着媒体服务的质量，它直接影响网络 带宽需求、用户体验质量、解码设备需求、直播延迟等关键问题。因此高效的视频编解码系 统一直是广电、互联网视频、视频协作厂商等竞相追逐的重点对象。H. 265视频编码是国 际标准化组织MPEG和口U-T VCEG继H. 264之后联合制定的新一代视频编码标准。H. 265 沿用了前代视频编码标准所惯用的基于块的预测变换混合编码框架，并且在预测、变换、赌 编码、环路滤波等核也模块进行了一系列重要的创新和改进，如更加灵活的四叉树编码结 构，更加复杂和精确的峽内和巾贞间预测方法、更加先进的环路滤波技术，使得压缩性能相比 比264提升了 一倍。
[0004] H. 265视频编码标准的有效地提高了视频压缩性能，但是，同时也为视频编码过程 带来了更多的计算负担，新的编码工具集为编码过程提供了更多的选择，要达到最优编码 性能，需要在该个工具集中寻找最优组合，该个搜索过程的复杂度是相当高的。最显著地， H. 265相比H. 264编码和预测块的划分形式更加灵活，它首先把编码的基本单位抽象为编 码单元CU、预测单元PU和变换单元TU H个层次，从64x64到4x4,每一层编码单元CU都可 W支持2化2N，化N，2化N，化2N四种对称PU划分方式和2化0.抓，2化0.抓，0. 5Lx2N，0. 5Rx2N 四种非对称PU划分方式。理论上，编码器要获得最优编码性能需要通过递归遍历的方式检 查所有可能的CU和PU划分组合，该个过程的运算复杂度是极高的，根据测试结果，歷参考 编码器化.265视频编码的参考软件）的编码速度是视频序列时间长度的数百倍到数千倍 之间。但是，在实时视频通信应用领域，例如视频会议、视频直播、视频电话等场合，需要对 视频进行实时编码，对所有编码模式和工具做遍历择优的做法是极不现实的。
[0005] H. 265的SA0模式（Sample Adaptive Offset样本自适应偏移的缩写，一种视频编 码中的应用）选择需要统计各候选模式（包括B0, E00, E01，E02, E03)的各不同类型炬0 32种，E00?E03各4种）的数目W及累积偏移量，统计运算需要逐像素进行，对不同类型 的寻址操作限制了单指令多数据（SIMD)指令的使用，该统计运算的过程复杂，是整个SA0 模式最为耗时的关键部分和瓶颈。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的克服现有的H. 265的SA0模式，统计运算需要逐像素进行，对不同 类型的寻址操作限制了单指令多数据（SIMD)指令的使用，该统计运算的过程复杂，是整个 SAO模式最为耗时的关键部分和瓶颈的问题。本发明的H. 265视频编码中SAO模式下偏移 量的统计方法，合并E0模式，W及合并累积偏移量和数目的方法，在不增加额外复杂度的 前提下，有效地减少寻址和在内存上读写累加操作的次数，提升了执行效率，具有良好的应 用前景。
[0007] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0008] -种H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在于；将偏移量累加 和数目累加合并运算，对编码树块（CTB，Coding tree block)进行一次遍历完成所有模式 所有类型的统计，包括W下步骤，
[0009] 步骤（1)，在CTB遍历过程中，对于每个像素，计算原始像素与重建像素的偏移量 offset,并依次计算各候选模式B0, E00, E01，E02, E03的子集中类型；
[0010] 步骤（2)，将步骤（1)计算的每个像素的偏移量offset和数目合并到一个整形变 量offset_cnt，其中低12位为数目，高20位为累积偏移量，需要统计的是各个模式内各个 类型的累积偏移量和数目；
[0011] 步骤（3)，对B0模式类型所包含的像素集合M)_class，将各像素的整形变量 offset_cnt累加到该类型对应的累加和M)_sum ;
[0012] 步骤（4)，对于E00, E01，E02, E03模式类型，将两个类型值合并，将3bit的模式类 型，合并为化it的合并E0模式，E00和E01合并为第一合并E0模式E0_01，E02和E03合 并为第二合并E0模式E0_02 ;
[0013] 步骤巧），将第一合并E0模式E0-01所包含的像素集合E0_01_class，将各像素的 整形变量〇ffset_cnt累加到该类型对应的累加和E0_01_sum ;
[0014] 步骤化），将第二合并E0模式E0_02所包含的像素集合E0_02_class，将各像素的 整形变量〇ffset_cnt累加到该类型对应的累加和E0_02_sum ;
[001引步骤（7)，完成CTB遍历后，对于截取低12位得到统计数目，截取高20位 得到累积偏移量；
[0016] 步骤巧），完成 CTB 遍历后，对于 E0_01_sum、E0_02_sum，拆分得到 E00, E01，E02， E03 各模式对应的 E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum ;
[0017] 步骤（9)分别对 E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum 取低 12 位得到统计数目， 截取高20位得到累积偏移量。
[0018] 前述的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在于：步骤（1)B0 模式的类型值为0?31，通过将重建的像素值右移3位获得；各E0模式的类型值计算方法 如下，EOclass =化Si即(diffO)+Si即(diffl)，其中，diffO和diffl为当前像素与相邻像 素的差，class为0-3, Sign为Sign函数根据H. 265标准定义执行，各E0模式的类型值对 应的计算结果为〇、1、3、4为有效类型值。
[0019] 前述的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在于；步骤巧）， 完成CTB遍历后，对于E0_01_sum、E0_02_sum，拆分得到E00, E01，E02, E03各模式对应的 E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum,计算过程为，
[0020] E00_sum[i] = E 4j = 〇EO_01_sum[8*j+i]，i = 0,1，3,4 ;
[00引]E01_sum[i] = E 4j = 〇EO_01_sum[8*i+j]，i = 0,1，3,4 ;
[0022] E03_sum[i] = E 4j = 〇EO_02_sum[8*j+i]，i = 0,1，3,4 ;
[0023] E04_sum[i] = E 4j = 〇EO_02_sum[8*i+j]，i = 0,1，3,4 ;
[0024] 其中，j的含义对于每一种EO模式，与另一种EO模式进行了组合，其的每个类型 值都在组合模式中对应5个类型值，j从0到4遍历组合类型中5个对应类型值。
[00巧]本发明的有益效果是：本发明的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法， 合并E0模式，W及合并累积偏移量和数目的方法，在不增加额外复杂度的前提下，有效地 减少寻址和在内存上读写累加操作的次数，提升了执行效率，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是本发明的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法的流程图。
【具体实施方式】
[0027] 下面将结合说明书附图，W下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案， 而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0028] 本发明的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，合并E0模式，W及合 并累积偏移量和数目的方法，在不增加额外复杂度的前提下，有效地减少寻址和在内存上 读写累加操作的次数，提升了执行效率，具体包括W下步骤，
[0029] H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在于：将偏移量累加和数 目累加合并运算，对编码树块（CTB，Coding化ee block) -次遍历完成所有模式所有类型 的统计，包括W下步骤，
[0030] 步骤（1)，在CTB遍历过程中，对于每个像素，计算原始像素与重建像素的偏移量 offset,并依次计算各候选模式B0, E00, E01，E02, E03子集中类型；B0的类型值为0? 31，通过将重建像素值右移3位即可获得；各E0模式的类型值计算方法如下；EOclass = 化Si即(diff0)+Si即(diffl)，其中diffO和diffl为当前像素与相邻像素的差，class为 0-3,根据H. 265标准定义执行，Si即函数的定义如下：各E0模 式的类型值计算结果为0,1，3,4为有效类型值。
【权利要求】
1. H. 265视频编码中SAO模式下偏移量的统计方法，其特征在于：将偏移量累加和数目 累加合并运算，对编码树块进行一次遍历完成所有模式所有类型的统计，包括以下步骤， 步骤（1)，在CTB遍历过程中，对于每个像素，计算原始像素与重建像素的偏移量 offset，并依次计算各候选模式BO, E00, E01，E02, E03的子集中类型； 步骤（2)，将步骤（1)计算的每个像素的偏移量offset和数目合并到一个整形变量 offSet_cnt，其中低12位为数目，高20位为累积偏移量，需要统计的是各个模式内各个类 型的累积偏移量和数目； 步骤（3)，对B0模式类型所包含的像素集合B0_class，将各像素的整形变量offset_ cnt累加到该类型对应的累加和B0_sum ; 步骤（4)，对于E00, E01，E02, E03模式类型，将两个类型值合并，将3bit的模式类型， 合并为6bit的合并E0模式，E00和E01合并为第一合并E0模式E0_01，E02和E03合并为 第二合并E0模式E0_02 ; 步骤（5)，将第一合并E0模式E0_01所包含的像素集合E0_01_Class，将各像素的整形 变量offset_cnt累加到该类型对应的累加和E0_01_sum ; 步骤（6)，将第二合并E0模式E0_02所包含的像素集合E0_02_Class，将各像素的整形 变量offset_cnt累加到该类型对应的累加和E0_02_sum ; 步骤（7)，完成CTB遍历后，对于B0_sum，截取低12位得到统计数目，截取高20位得到 累积偏移量； 步骤（8)，完成 CTB 遍历后，对于 E0_01_sum、E0_02_sum，拆分得到 E00, E01，E02, E03 各模式对应的 E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum ; 步骤（9)分别对E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum取低12位得到统计数目，截取 高20位得到累积偏移量。
2. 根据权利要求1所述的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在 于：步骤（1)B0模式的类型值为0?31，通过将重建的像素值右移3位获得；各E0模式的 类型值计算方法如下，EOclass = 2+Sign(diffO)+Sign(diffl)，其中，diffO 和 diffl 为当 前像素与相邻像素的差，class为0-3, Sign为Sign函数根据H. 265标准定义执行，各E0 模式的类型值对应的计算结果为〇、1、3、4为有效类型值。
3. 根据权利要求1所述的H. 265视频编码中SA0模式下偏移量的统计方法，其特征在 于：步骤（8)，完成CTB遍历后，对于E0_01_sum、E0_02_sum，拆分得到E00, E01，E02, E03各 模式对应的 E00_sum、E01_sum、E02_sum、E03_sum，计算过程为， E00_sum[i] =1] 4j = (lE0_01_sum[8*j+i], i = 0,1,3,4 ; E01_sum[i] = E 4j = oEO^LsumtS^i+j], i = 0,1,3,4 ； E03_sum[i] =E 4j = 〇EO_02_sum[8>i<j+i], i = 0,1,3,4 ； E04_sum[i] =E 4j = (lE0_02_sum[8*i+j]，i = 0,1,3,4 ; 其中，j的含义对于每一种EO模式，与另一种EO模式进行了组合，其的每个类型值都 在组合模式中对应5个类型值，j从0到4遍历组合类型中5个对应类型值。
【文档编号】H04N19/61GK104486630SQ201410784585
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】朱政, 王悦, 彭斌, 金星, 林松, 丁丹丹 申请人:南京仟壹视讯信息技术有限公司