CN114286108B - 确定帧内编码模式的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供的一种确定帧内编码模式的方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块；根据参考重构像素块，确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差；对预测残差进行变换处理，得到变换残差；根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值；根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。用以降低了重构像素块时的计算量，节约了硬件资源。

Description

确定帧内编码模式的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及视频编码技术领域，具体地涉及一种确定帧内编码模式的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，网络应用逐渐向多媒体业务方向发展。视频作为多媒体业务的重要组成部分，已经成为信息传播的主要载体之一。视频的广泛应用对视频的质量提出了新的要求，现在各种视频的分辨率也越来越大。同时，视频数据量的增长速度也远远超过存储设备和网络带宽的发展速度，因此视频压缩编码技术受到了长期广泛的关注。

在现有的视频压缩编码技术中，帧内编码是只利用帧内信息进行预测编码，其编码过程与前后帧的信息无关，编码过程独立，复杂度较低，是H264、H265等新一代编码器的主要编码方式之一。在上述H264、H265等新一代编码器中，帧内编码包括3类帧内编码模式，分别为帧内4*4亮度预测、帧内16*16亮度预测以及帧内8*8色度预测。其中，每种帧内编码模式均有多种编码预测模式，例如，帧内4*4亮度预测有9种可选的编码预测模式，帧内16*16亮度预测有4种可选的编码预测模式，帧内8*8色度预测有4种编码预测模式。由于每种编码预测模式所需的参数不同，针对不同的视频图像实现的编码效果也各不相同。为了针对不同的视频图像，选取出最优的编码预测模式，在现在技术中，可以通过率失真优化(Rate-Distortion Optimization，RDO)算法在所有可能的编码预测模式中为编码器选择一组率失真性能最佳的编码预测模式。因此，为了从众多编码预测模式中选择率失真性能最佳的编码预测模式，需要遍历所有的编码预测模式并同时计算每种编码预测模式对应的率失真代价(Rate-Distortion Cost)。而计算时RD-cost需要计算重构像素与原始像素之间的失真，在计算重构像素与原始像素之间的失真过程中需要先获取重构像素。目前，获取重构像素的方式是对预测像素块与待测像素块之间的预测残差进行变换、量化、反量化、反变换等操作得到，计算复杂度高，编码效率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种确定帧内编码模式的方法、装置、电子设备及存储介质，以利于解决现有技术中计算各个编码预测模式的率失真代价时，重构像素的计算复杂度高，编码效率较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种确定帧内编码模式的方法，包括：

在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块；

根据所述参考重构像素块，确定所述当前待测像素块的预测像素块，并根据所述当前待测像素块与所述预测像素块获取所述当前待测像素块的预测残差；

对所述当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差；

根据所述变换残差及预设失真估计算法计算出所述变换残差对应的失真值；

根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

优选地，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块包括：

在当前帧图像中，按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中，确定出当前待测像素块；

根据所述当前待测像素块及所述当前编码预测模式，在已重构的像素块中，确定出所述当前编码预测模式下所述当前待测像素块对应的参考重构像素块。

优选地，所述根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块包括：

根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值，计算出所述预测残差对应的残差重构值；

根据所述预测残差对应的残差重构值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

优选地的，还包括：

对所述变换残差进行量化处理，得到所述当前待测像素块的量化信息；

根据当前待测像素块、所述当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息，计算所述当前待测像素块在所述当前编码预测模式下对应的率失真代价。

优选地，还包括：

检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价；

若所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为所述当前待测像素块的目标编码预测模式；

采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码。

优选地，还包括：

若存在所述当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式更新为所述当前编码预测模式，并重新执行所述步骤在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块至步骤检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，直至所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

优选地，还包括：

在所述当前帧图像不是获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像时，则获取当前帧图像的下一帧图像，并将所述下一帧图像更新为当前帧图像，并重新执行步骤在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块，至步骤采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码，直至所述当前帧图像为获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像。

第二方面，本申请实施例提供了确定帧内编码模式的装置，包括：

处理单元，用于在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块；

获取单元，用于根据所述参考重构像素块，确定所述当前待测像素块的预测像素块，并根据所述当前待测像素块与所述预测像素块获取所述当前待测像素块的预测残差；

所述处理单元，还用于对所述当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差；

计算单元，用于根据所述变换残差及预设失真估计算法计算出所述变换残差对应的失真值；

所述处理单元，还用于根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

优选地，所述处理单元，具体用于在当前帧图像中，按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中，确定出当前待测像素块；

根据所述当前待测像素块及所述当前编码预测模式，在已重构的像素块中，确定出所述当前编码预测模式下所述当前待测像素块对应的参考重构像素块。

优选地，所述处理单元，具体用于根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值，计算出所述预测残差对应的残差重构值；

根据所述预测残差对应的残差重构值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

优选地，所述处理单元，还用于对所述变换残差进行量化处理，得到所述当前待测像素块的量化信息；

所述处理单元，还用于根据当前待测像素块、所述当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息，计算所述当前待测像素块在所述当前编码预测模式下对应的率失真代价。

优选地，所述装置还包括：

检测单元，用于检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价；

确定单元，用于若所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为所述当前待测像素块的目标编码预测模式；

所述处理单元，还用于采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码。

优选地，所述处理单元，还用于若存在所述当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式更新为所述当前编码预测模式，并重新执行在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块至触发检测单元检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，直至所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

优选地，所述处理单元，还用于在所述当前帧图像不是获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像时，则获取当前帧图像的下一帧图像，并将所述下一帧图像更新为当前帧图像，并重新执行在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块，至采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码，直至所述当前帧图像为获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，使得所述电子设备执行上述第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种存储介质，包括：所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述第一方面任一项所述的方法。

采用本申请实施例所提供的方案，在至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中确定出当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块，根据当前待测像素块及参考重构像素块确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差；对预测残差进行变换处理，得到变换残差；根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值；根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。也就是说，在本申请实施例中，在重构像素块时，仅需对当前待测像素块与预测像素块的预测残差进行变换处理，只需对变换残差通过失真估计算法即可得到变换残差对应的失真，进而可以根据变换残差对应的失真，预测残差及预测像素块得到当前待测像素块对应的重构像素块，无需进行量化、反量化、反变换等操作，大大降低了重构像素块时的计算量，节约了硬件资源，并且提高了重构像素块时的处理效率，这样一来，可以提高计算各个编码预测模式的RD-cost的效率，进而提高了编码效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种帧内编码的编码预测模式的场景示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种帧内编码的编码预测模式的场景示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种确定帧内编码模式的方法流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种确定帧内编码模式的场景示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种确定帧内编码模式的方法流程示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种确定帧内编码模式的场景示意图；

图8为本申请实施例提供的一种确定帧内编码模式的装置的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种确定帧内编码模式的装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在对本申请实施例进行具体介绍之前，首先对本申请实施例应用或可能应用的术语进行解释。

图像编码，也称图像压缩，是指在满足一定质量(信噪比的要求或主观评价得分)的条件下，以较少比特数表示图像或图像中所包含信息的技术。

率失真优化(Rate–distortion Optimization，RDO)，其一般目的就在于，在以尽可能小的编码码率下，获取的图像失真度尽可能的少。即为，在给定编码比特率的情况下，如何使失真最小，其中，率：信息数量的多少(比特率R)；失真：接收短信号与源信号的差异程度(失真D)。

相关技术中，帧内编码是H264、H265等新一代编码器的主要编码方式之一。以H264编码器为例，在H264编码器中，帧内编码包括3类帧内编码模式，分别为帧内4*4亮度预测、帧内16*16亮度预测以及帧内8*8色度预测。

帧内4*4亮度预测独立预测每一个4*4亮度块，适用于带有大量细节的图像编码。如图1所示，帧内4*4亮度预测有9种可选的编码预测模式，每个编码预测模式所需的参考像素点如下表1所示：

表1

帧内16*16亮度预测适用于平坦区域图像编码，如图2所示，帧内16*16亮度预测有4种可选的编码预测模式，分别为模式0：水平编码预测模式，模式1：垂直编码预测模式，模式2：直流编码预测模式以及模式3：平面编码预测模式。

帧内8*8色度预测也有4种可选的编码预测模式，分别为模式0：直流编码预测模式，模式1：水平编码预测模式，模式2：垂直编码预测模式以及模式3：平面编码预测模式。

由于每种编码预测模式所需的参数不同，针对不同的视频图像实现的编码效果也各不相同。为了针对不同的视频图像，选取出最优的编码预测模式，在现在技术中，可以通过率失真优化算法在所有可能的编码预测模式中为编码器选择一组率失真性能最佳的编码预测模式。因此，为了从众多编码预测模式中选择率失真性能最佳的编码预测模式，需要遍历所有的编码预测模式并同时计算每种编码预测模式对应的率失真代价。而计算时RD-cost需要计算重构像素与原始像素之间的失真，在计算重构像素与原始像素之间的失真过程中需要先获取重构像素。目前，获取重构像素的方式是对参考像块素与待测像素块之间的预测残差进行变换、量化、反量化、反变换等操作得到，计算复杂度高，预测编码效率较低。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种确定帧内编码模式的方式，在至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中确定出当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块，根据当前待测像素块及参考重构像素块确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差；对预测残差进行变换处理，得到变换残差；根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值；根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。也就是说，在本申请实施例中，在重构像素块时，仅需对当前待测像素块与预测像素块的预测残差进行变换处理，只需对变换残差通过失真估计算法即可得到变换残差对应的失真，进而可以根据变换残差对应的失真，预测残差及预测像素块得到当前待测像素块对应的重构像素块，无需进行量化、反量化、反变换等操作，大大降低了重构像素块时的计算量，节约了硬件资源，并且提高了重构像素块时的处理效率，这样一来，可以提高计算各个编码预测模式的RD-cost的效率，进而可以更快速的确定出每个待测像素块的目标编码预测模块，提高了编码效率。以下进行详细说明。

参见图3，为本申请实施例提供的一种电子设备示意图。在图3中以手机300为例对电子设备进行示例性说明，图3中示出了手机300的前视图和后视图，在手机300的前侧配置有两个前置摄像头311、112，在手机300的后侧面配置有四个后置摄像头321、322、323、324。通过配置的多个摄像头，可以为用户提供多种拍摄模式。用户可以根据拍摄场景，选择相应的拍摄模式进行拍摄，以提高用户体验。

可理解，图3所示仅为一种示例性说明，并不应当将其作为本申请保护范围的限制。例如，不同的手机，其摄像头的配置数量和配置位置可能不同。另外，本申请实施例涉及的电子设备除了手机以外，还可以为平板电脑、个人计算机(personal computer，PC)、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手表、上网本、可穿戴电子设备、增强现实技术(augmented reality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、车载设备、智能汽车、智能音响、机器人、智能眼镜、智能电视等。

需要指出的是，在一些可能的实现方式中，电子设备也可能称为终端设备、用户设备(User Equipment，UE)等，本申请实施例对此不作限制。

参见图4，为本申请实施例提供一种确定帧内编码模式的方法流程示意图。本方法应用于附图3所示的电子设备，该方法包括：

步骤S401、在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定出当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块。

在本申请实施例中，电子设备在需要对一帧图像进行编码时，可以采用帧内编码对该帧图像进行编码。由于帧内编码包含有多种编码预测模式，针对不同的图像，每种编码预测模式的编码效果不同，为了选取出最优的编码预测模式，针对每帧图像均需进行确定帧内编码的编码预测模式。在确定最优的编码预测模式时，可以采用计算率失真代价，通过率失真代价的值来确定最优的编码预测模式。而在计算率失真代价时需要计算重构像素块与原始像素块间的失真，即为计算出重构像素块与原始像素块间的平方误差和。因此，在计算率失真代价前，需要先进行像素块的重构。为了方便实现，通常将每帧图像划分为互不重叠并且具有相同大小的多个像素块，针对每个像素块进行重构像素块的确定，进而可以根据重构像素块确定出最优编码预测模式的确定，即为确定目标编码预测模式，并采用确定出的目标编码预测模式对该像素块进行相应的编码。帧内编码包括3类帧内编码模式，分别为帧内4*4亮度预测、帧内16*16亮度预测以及帧内8*8色度预测。即为，针对每帧图像，在使用编码模式的亮度宏块时，具有两种划分方式，分别为4*4大小及16*16大小。也就是说，按照每帧图的亮度，将每帧图像划分为多个4*4大小的像素块，或者划分为多个16*16大小的像素块。在使用编码模式的色度宏块时，具有一种划分方式为8*8大小。也就是说，按照每帧图的色度，将每帧图像划分为多个8*8大小的像素块。

由于电子设备在进行图像编码时，可能获取到多帧图像，针对每帧图像均需进行帧内编码模式中编码预测模式的确定。由于每帧图像的确定方式均相同，因此在本申请实施例中，可以以当前帧图像为例进行说明。在当前帧图像中，可以根据预设的划分方式，将当前帧图像划分为规定大小的多个像素块。在本申请实施例中可以以预设的划分方式为亮度宏块的4*4大小为例进行说明。即为，将当前帧图像划分为多个4*4大小的像素块。需要对每个4*4大小的像素块进行像素重构。此时，电子设备可以在当前帧图像划分为多个4*4大小的像素块，确定出当前进行像素重构的待测像素块，即为当前待测像素块。由于每类帧内编码模式中均包含有多个编码预测模式，在本申请实施例中，需要针对当前待测像素块在多个编码预测模式中确定出目标编码预测模式，因此，需要计算出当前待测像素块在每种编码预测模式下对应的率失真代价。此时，电子设备在预设的至少两个编码预测模式中，可以确定出一个编码预测模式作为当前编码预测模式。由于每种编码预测模式均需要使用相邻重构像素块的相关数据才能获取当前待测像素块对应的重构像素块，且每种编码预测模式需使用的相邻重构像素块不完全相同，因此在确定出当前待测像素块及当前编码预测模式时，需要在已重构的重构像素块中确定出当前待测像素块对应的参考重构像素块。

作为一种可能的实现方式，在当前帧图像中，确定出当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块包括：

在当前帧图像中，按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中，确定出当前待测像素块。根据当前待测像素块及当前编码预测模式，在已重构的像素块中，确定出当前编码预测模式下当前待测像素块对应的参考重构像素块。

在本申请实施例中，在当前帧图像中，在将当前帧图像划分为多个4*4大小的像素块后，以4*4大小的像素块为单位，可以按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中确定出的当前待测像素块。其中，预设顺序是预先设置的，可以包括从图像的左侧至右侧，且从图像的上侧至下侧的顺序。

在确定出当前待测像素块后，由于有多种编码预测模式，由于针对每种编码预测模式均需计算出当前待测像素块对应的率失真代价，因此需要在多种未计算出当前待测像素块对应的率失真代价的编码预测模式中，确定出一种编码预测模式为当前编码预测模式，以计算在当前编码预测模式下当前待测像素块对应的率失真代价。由于每种编码预测模式所需的参考重构像素块不同，因此，在确定出当前编码预测模式后，可以根据当前编码预测模式及当前待测像素块，在已重构的像素块中，确定出当前编码预测模式下，当前待测像素块对应的参考重构像素块。

需要说明的是，在当前待测像素块没有对应的参考重构像素块，即为在当前待测像素块为当前帧图像的第一行或者第一列的待测像素块时，并未计算出参考重构像素块，此时可以将存储介质中存储的预设参考像素块作为当前待测像素块对应的参考重构像素块。

步骤S402、根据当前待测像素块及参考重构像素块，确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差。

在本申请实施例中，在确定出当前待测像素块及参数重构像素块后，可以计算当前待测像素的预测像素块，即为可以根据当前编码预测模式，及参考重构像素块，确定出预测像素块中各个像素点的值，进而确定出当前待测像素的预测像素块。例如，将参考重构像素块中像素点的值确定为预测像素块中相应位置处像素点的值。在确定出当前待测像素块的预测像素块后，可以根据当前待测像素块及待测像素块计算出当前待测像素块的预测残差。即为计算当前待测像素块中每个像素点与预测像素块中对应位置处像素点间的像素差值，得到当前待测像素块的预测残差。

步骤S403、对当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差。

在本申请实施例中，由于图像中含有较多的平坦区域内容或者称为内容变化缓慢的区域，可以通过变换使得图像能量在空间域的分散分布转换为频域中相对集中的分布，从而可以达到减少传输码流，压缩图像的效果。基于此，电子设备在计算出当前待测像素块的预测残差后，可以对当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差。

作为一种可能的实现方式，电子设备可以对预测残差通过公式F＝D_fYD_f ^T计算得到变换残差。其中，D_f为预设频域的变换矩阵，由H.264/AVC标准规定，f表示频域，F为变换残差，Y为预测残差，。D_f与D_f ^T互为转置矩阵，例如，

即为，通过计算D_f、预测残差、及D_f ^T的乘积，获取变换残差。

步骤S404、根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值。

需要说明的是，在图像编码压缩的过程，其失真主要来源于量化过程，在量化过程中由于要右移q比特进行取整操作，使q个低比特位被舍弃而导致的失真。其中，q为大于0的整数，q的值是根据实际计算过程中需要取整时，右移的位数确定的。

在本申请实施例中，电子设备在计算出变换残差后，可以利用预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真，确定为变换残差对应的失真值。

作为一种可能的实现方式，电子设备可以通过公式D_l＝((|low_-qbits-offset|/2_{q_bits})*Q_step)²计算出失真值。D_l表示失真值，low_-qbits表示量化过程中右移比特数所损失的数据量，offset表示偏移量，q_bits表示量化过程中右移比特数的个数，Q_step表示量化步长。

步骤S405、根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

在本申请实施例中，电子设备在计算出变化参数对应的失真值后，可以根据预测参数、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

作为一种可能的实现方式，根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块包括：

根据预测残差、变换残差对应的失真值，计算出预测残差对应的残差重构值。根据预测残差对应的残差重构值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

在本申请实施例中，电子设备在重构像素时，可以利用预测残差、变换残差对应的失真值以及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。由于预测残差在编码过程中存在失真，因此为了提高重构像素块的准确性，需要在形成当前待测像素块对应的重构像素块之前，先对预测残差进行补偿，此时，可以在计算出变换残差对应的失真值后，根据预测残差及变换残差对应的失真值计算出预测残差对应的残差重构值。作为一种可能的实现方式，可以将预测残差与变换残差对应的失真值间的差值作为预测残差对应的残差重构值。例如，可以将预测残差的矩阵中各个预测残差的值与变换残差对应的失真值的矩阵中相应位置的失真值间的差值作为残差重构值的矩阵中相应位置的残差重构值。

在计算出预测残差对应的残差重构值后，可以根据预测残差对应的残差重构值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。作为一种可能的实现方式，可以将预测残差对应的残差重构值与预测像素块间的和值，作为当前待测像素块对应的重构像素块。即为，可以将残差重构的矩阵中各个残差重构值与预测像素块中相应位置的像素点的值间的和值，作为当前待测像素块对应的重构像素块中相应位置的像素点的值，如图5所示。

通过上述方式，可以计算出当前待测像素块对应的重构像素块，且在计算当前待测像素块对应的重构像素块时，仅需对预测残差进行变换处理，无需进行反量化及反变换的处理过程，大大降低了计算复杂度，提高了重构像素块的速率，从而可以提高采用计算出的重构像素块进行RDC的速率，进而提高了编码预测模式的确定效率。

参见图6，为本申请实施例提供的另一种确定帧内编码模式的方法的流程示意图。本方法应用于图3所示的电子设备中。本申请实施例中所述的方法相对于附图4所述的方法，增加了算出对应的率失真代价的过程，具体如下：

步骤S601、在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块。

具体可参考步骤S401在此不再赘述。

步骤S602、根据参考重构像素块，确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差。

具体可参考步骤S402在此不再赘述。

步骤S603、对当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差。

具体可参考步骤S403在此不再赘述。

步骤S604、根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值。

具体可参考步骤S404在此不再赘述。

步骤S605、根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

具体可参考步骤S405在此不再赘述。

步骤S606、对变换残差进行量化处理，得到当前待测像素块的量化信息。

在本申请实施例中，电子设置在计算出变化残差后，为了进行后续的RDC计算，需要对变化的残差进行量化处理，从而得到当前待测像素块的量化信息。例如，可以预先设置量化矩阵，在计算出变换残差后，可以将变换残差的矩阵中的各个变化残差的值与量化矩阵中对应的量化值相除，对商取整得到量化后的数值。通过上述方式可以计算出当前待测像素块的量化信息。

步骤S607、根据当前待测像素块、所述当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息、所述编码码率，计算当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。

在本申请实施例中，电子设备在得到当前待测像素块的量化信息后，需要对量化信息进行、编码预测模式等信息进行编码处理，在对量化信息进行、编码预测模式等信息进行编码处理时，可以得到量化信息编码时的码率，及编码预测模式等信息编码时的码率。

电子设备在获取量化信息编码时的码率，及编码预测模式等信息编码时的码率后，可以根据当前待测像素块、当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息、及各个编码码率，计算当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。

作为一种可能的实现方式，电子设备可以根据当前待测像素块、当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息、编码码率，利用平方误差和公式计算出当前待测像素块与当前待测像素块对应的重构像素块间的失真值，并根据当前待测像素块与当前待测像素块对应的重构像素块间的失真值、量化信息及编码码率计算出当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。其中，平方误差和公式如下：其中ori_i表示当前待测像素块中的第i个像素对应的像素值；rec_i表示重构像素块中第i个像素对应的像素重构值；N表示当前待测像素块内像素点的个数。D表示当前待测像素块与当前待测像素块对应的重构像素块间的失真值。

作为一种可能的实现方式，电子设备根据当前待测像素块与当前待测像素块对应的重构像素块间的失真、量化信息及各个编码码率，利用公式RDcost＝D+λR，计算出当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。其中，RDcost表示当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价，λ表示拉格朗日因子，R表示量化信息的编码码率及编码预测模式等信息的编码码率。

步骤S608、检测当前待测像素块是否在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

在本申请实施例中，由于帧内编码中编码预测模式包含有多个，需要在多个编码预测模式中选取出最优的编码预测模式对当前待测像素块进行编码，因此，需要计算出当前待测像素块在每种编码预测模式下对应的率失真代价，从而根据当前待测像素块在每种编码预测模式下对应的率失真代价确定出当前待测像素块最优的编码预测模式。基于此，电子设备在当前使用的编码预测模式下，计算出当前待测像素块的率失真代价后，需要检测在其他编码预测模式下是否计算出了当前待测像素块的率失真代价。即为，检测当前待测像素块是否在每种帧内编码模式中预设的编码预测模式均有计算出对应的率失真代价。若在预设的至少两个编码预测模式中，存在当前待测像素块在至少一个编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则需要在未计算出对应的率失真代价的至少一个编码预测模式中确定出一个编码预测模式，在该编码预测模式下进行当前待测像素块对应的重构像素块的确定，从而计算出该编码预测模式下的率失真代价。

若当前待测像素块在至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则说明已经获取了当前待测像素块在全部编码预测模式下对应的率失真代价，此时，根据在各个编码预测模式下对应的率失真代价，确定出最优的编码预测模式，将其确定为当前像素块的目标编码预测模式。

电子设备根据确定的结果不同，下面执行的步骤不同。在当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价时，则执行步骤S609a-S611。在存在当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价时，则执行步骤S609b。

S609a、若当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为当前待测像素块的目标编码预测模式。

在本申请实施例中，电子设备在检测出当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价时，可以将各个率失真代价进行比较，确定出率失真代价最小值，进而可以确定当前待测像素块对应的率失真代价最小值所在的编码预测模式。在该编码预测模式下，当前待测像素块的编码失真最小且编码速率最高，即为针对当前待测像素块，其对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式的编码效果性能最优，此时可以将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为目标编码预测模式。

步骤S609b、若存在当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式更新为当前编码预测模式，并重新执行步骤在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块至步骤检测当前待测像素块是否在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，直至当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

在本申请实施例中，电子设备若确定出存在当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则说明当前待测像素块并未所有预设编码预测模式下计算出对应的率失真代价。此时需要对当前待测像素块在未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式下进行率失真代价的计算。基于此，电子设备可以在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式，将其更新为当前编码预测模式，从而利用当前编码预测模式重新执行上述步骤S601-步骤S609，即为重新执行对当前待测像素块的重构像素块的形成及量化信息的获取，并利用重构像素块、当前待测像素块及量化信息计算当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。并重新检测当前待测像素块是否在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。在存在当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则再次在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式，将其更新为当前编码预测模式，并重新执行上述步骤S601-步骤S609，直至检测出当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

S610、采用目标编码预测模式对当前待测像素块进行编码。

在本申请实施例中，电子设备在确定出当前待测模块的目标编码预测模式后，可以采用目标编码预测模式对该待测像素块进行编码处理。

参见图7，为本申请实施例提供的一种率失真曲线的对比图。在附图7中是采用本申请的方式得到的率失真曲线与现有技术中通过对预测残差进行量化、变换、反量化及反变换后得到重构像素块，并采用重构像素块计算相应的率失真代价得到的率失真曲线间的对比图。通过附图7可知，采用本申请的方式得到的率失真曲线与现有技术中常规方式得到的率失真曲线基本一致。由于本申请中的方式，无需进行反变换、反量化的过程，实现方式更简单且复杂度更低。

步骤S611、在当前帧图像不是获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像时，则获取当前帧图像的下一帧图像，并将下一帧图像更新为当前帧图像，并重新执行步骤在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块，至步骤采用目标编码预测模式对当前待测像素块进行编码，直至当前帧图像为获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像。

在本申请实施例中，当获取多帧图像时，需要对每帧图像进行帧内编码。因此，在通过上述步骤对当前帧图像中的各个像素块确定出目标编码预测模式，并采用目标编码预测模式进行编码后，可以对获取的多帧图像中当前帧图像的下一帧图像进行帧内编码。此时，电子设备可以检测当前帧图像是否为获取的多帧图像的最后一帧图像，例如检测当前帧图像之后是否存在未编码的图像，若存在，则获取下一帧图像。此时，电子设备可以将获取的下一帧图像更新为当前帧图像，并对更新后的当前帧图像重新执行确定当前帧图像中各个像素块的目标编码预测模式的过程，在确定出各个像素块的目标编码预测模式时，采用目标编码预测模式对各个像素块进行相应的编码处理。也就是说，电子设备在将下一帧图像更新为当前帧图像后，可以重新执行上述步骤S601-S610，直至当前帧图像是最后一帧未编码的图像。

参见图8，为本申请实施例提供的一种确定帧内编码模式的装置的结构示意图。如图8所示，确定帧内编码模式的装置包括：

处理单元801，用于在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块。

作为一种可能的实现方式，处理单元801具体用于在当前帧图像中，按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中，确定出当前待测像素块；根据当前待测像素块及当前编码预测模式，在已重构的像素块中，确定出当前编码预测模式下当前待测像素块对应的参考重构像素块。

获取单元802，用于根据参考重构像素块，确定当前待测像素块的预测像素块，并根据当前待测像素块与预测像素块获取当前待测像素块的预测残差。

处理单元801，还用于对当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差。

计算单元803，还用于根据变换残差及预设失真估计算法计算出变换残差对应的失真值。

处理单元801，还用于根据预测残差、变换残差对应的失真值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

作为一种可能的实现方式，处理单元801具体用于根据预测残差、变换残差对应的失真值，计算出预测残差对应的残差重构值；根据预测残差对应的残差重构值及预测像素块形成当前待测像素块对应的重构像素块。

作为一种可能的实现方式，处理单元801，还用于对变换残差进行量化处理，得到当前待测像素块的量化信息。

处理单元801，还用于根据当前待测像素块、当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息，计算当前待测像素块在当前编码预测模式下对应的率失真代价。

参见图9，为本申请实施例提供的另一种确定帧内编码模式的装置结构示意图。如图9所示，该装置还包括：

检测单元804，用于检测当前待测像素块是否在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

确定单元805，用于若当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为当前待测像素块的目标编码预测模式。

处理单元801，还用于采用目标编码预测模式对当前待测像素块进行编码。

处理单元801，还用于若存在当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式更新为当前编码预测模式，并重新执行在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块至触发检测单元804检测当前待测像素块是否在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，直至当前待测像素块在预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

处理单元801，还用于在当前帧图像不是获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像时，则获取当前帧图像的下一帧图像，并将下一帧图像更新为当前帧图像，并重新执行在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据当前编码预测模式获取当前待测像素块对应的参考重构像素块，至采用目标编码预测模式对当前待测像素块进行编码，直至当前帧图像为获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像。

与上述实施例相对应，本申请还提供了一种电子设备。图10为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备1000可以包括：处理器1001、存储器1002及通信单元1003。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明实施例的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，所述通信单元1003，用于建立通信信道，从而使所述存储设备可以与其它设备进行通信。接收其他设备发是的用户数据或者向其他设备发送用户数据。

所述处理器1001，为存储设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1002内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子设备的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(integrated circuit，IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器1001可以仅包括中央处理器(central processing unit，CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。

所述存储器1002，用于存储处理器1001的执行指令，存储器1002可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

当存储器1002中的执行指令由处理器1001执行时，使得电子设备1000能够执行图6所示实施例中的部分或全部步骤。

具体实现中，本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的确定帧内编码模式的方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，ROM)或随机存储记忆体(random access memory，RAM)等。

本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例和终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

Claims (9)

1.一种确定帧内编码模式的方法，其特征在于，包括：

针对每个像素块，确定重构像素块；

根据所述重构像素块，确定目标编码预测模式；

所述针对每个像素块，确定重构像素块包括：在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块；

根据所述参考重构像素块，确定所述当前待测像素块的预测像素块，并根据所述当前待测像素块与所述预测像素块获取所述当前待测像素块的预测残差；

对所述当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差；

根据所述变换残差及预设失真估计算法计算出所述变换残差对应的失真值；

根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块；

其中，所述根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块包括：

根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值，计算出所述预测残差对应的残差重构值；

根据所述预测残差对应的残差重构值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在，所述在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块包括：

在当前帧图像中，按照预设顺序，在未确定出对应的重构像素块的至少一个待测像素块中，确定出当前待测像素块；

根据所述当前待测像素块及所述当前编码预测模式，在已重构的像素块中，确定出所述当前编码预测模式下所述当前待测像素块对应的参考重构像素块。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述变换残差进行量化处理，得到所述当前待测像素块的量化信息；

根据当前待测像素块、所述当前待测像素块对应的重构像素块、量化信息，计算所述当前待测像素块在所述当前编码预测模式下对应的率失真代价。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价；

若所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，则将当前待测像素块对应的率失真代价最小时所在的编码预测模式确定为所述当前待测像素块的目标编码预测模式；

采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

若存在所述当前待测像素块在至少一个预设编码预测模式下未计算出对应的率失真代价，则在至少一个未计算出对应的率失真代价的预设编码预测模式中，选取一个预设编码预测模式更新为所述当前编码预测模式，并重新执行所述步骤在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块至步骤检测所述当前待测像素块是否在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价，直至所述当前待测像素块在所述预设至少两个编码预测模式中的每一个编码预测模式下均计算出对应的率失真代价。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述当前帧图像不是获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像时，则获取当前帧图像的下一帧图像，并将所述下一帧图像更新为当前帧图像，并重新执行步骤在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块，至步骤采用所述目标编码预测模式对所述当前待测像素块进行编码，直至所述当前帧图像为获取的多帧图像中的最后一帧未编码的图像。

7.一种确定帧内编码模式的装置，其特征在于，包括：

处理单元，用于针对每个像素块，确定重构像素块；

根据所述重构像素块，确定目标编码预测模式；

所述针对每个像素块，确定重构像素块包括：在预设至少两个编码预测模式中，确定当前编码预测模式，并在当前帧图像中，确定当前待测像素块，根据所述当前编码预测模式获取所述当前待测像素块对应的参考重构像素块；

获取单元，用于根据所述参考重构像素块，确定所述当前待测像素块的预测像素块，并根据所述当前待测像素块与所述预测像素块获取所述当前待测像素块的预测残差；

所述处理单元，还用于对所述当前待测像素块的预测残差进行变换处理，得到变换残差；

计算单元，用于根据所述变换残差及预设失真估计算法计算出所述变换残差对应的失真值；

所述处理单元，还用于根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块；

所述处理单元，具体用于根据所述预测残差、所述变换残差对应的失真值，计算出所述预测残差对应的残差重构值；

根据所述预测残差对应的残差重构值及所述预测像素块形成所述当前待测像素块对应的重构像素块。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，使得所述电子设备执行权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1-6中任意一项所述的方法。