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用于编码和解码代表至少一个图像的数据流的方法和设备技术

技术编号:41683187 阅读:2 留言:0更新日期:2024-06-14 15:35
本发明专利技术涉及一种用于解码代表至少一个被分成块的图像的编码数据流的方法。对于图像的至少一个块(称为当前块),从数据流中解码(E42)指示第一和第二编码模式之中的当前块的编码模式的信息,并且基于该信息解码当前块。当当前块的编码模式对应于第二编码模式时,基于对于每个像素从属于当前块或属于图像的先前解码块的另一先前解码的像素所获得的预测、和与所述像素关联的解码残差,来重构当前块。取决于当前块的编码模式和/或相邻块的编码模式,对于当前块的至少一个像素,将至少一种处理方法应用于重构的当前块。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域是编码和解码图像或图像序列,特别是视频流。更具体地,本专利技术涉及使用代表图像的块来压缩图像或图像序列。本专利技术尤其可以应用于在当前或未来编码器(jpeg、mpeg、h.264、hevc等及其修改)中实施的图像或视频编码、以及对应的解码。


技术介绍

1、数字图像和图像序列在内存方面占据大量空间,这需要在传送这些图像时对它们进行压缩,以避免在用于该传送的网络上出现拥塞问题。

2、用于压缩视频数据的许多技术是已知的。其中,hevc压缩标准(“high efficiencyvideo coding,coding tools and specification”,matthias wien,signals andcommunication technology,2015)提出实施当前图像的像素相对于属于相同图像(帧内预测)或者先前或后续图像(帧间预测)的其它像素的预测。

3、更具体地,帧内预测使用图像内的空间冗余。为此,将图像拆分为像素块。然后根据图像中的块的扫描顺序,使用对应于当前图像中的先前编码/解码的块的已经重构的信息,来预测像素的块。

4、此外,以标准方式,使用当前块的预测(被称为预测器块)以及与当前块和预测器块之间的差对应的预测残差或“残差块”,来执行当前块的编码。然后例如使用dct(离散余弦变换)类型变换来变换所得到的残差块。然后变换的残差块的系数被量化,通过熵编码被编码,并被传送到解码器,解码器可以通过将该残差块添加到预测器块来重构当前块。

5、解码是逐图像进行的,并且对于每个图像,是逐块进行的。对于每个块,读取流的对应元素。执行残差块的系数的反量化和逆变换。然后,计算块预测以获得预测器块,并且通过将预测(即,预测器块)添加到解码的残差块来重构当前块。

6、在us9253508中,用于以帧内模式编码块的dpcm(差分脉冲编码调制)编码技术被集成到hevc编码器中。这样的技术在于通过先前已经重构的帧内块的另一像素集合来预测同一块的像素集合。在us9253508中,要编码的帧内块的像素集合对应于该块的行、或列、或者行和列,并且用于预测像素集合的帧内预测是hevc标准中定义的定向帧内预测之一。

7、但是,这种技术不是最佳的。实际上,帧内块的像素集合的重构对应于在无损编码的情况下的预测残差的添加,从而提供相当低的压缩率,或者对应于充当预测的所述另一像素集合的逆变换和/或反量化之后的预测残差的添加。因此,这样的技术不能使用本地预测功能来预测帧内块的每个像素,并且不能在预测后续像素之前重构所预测的像素。实际上,该技术需要重构像素集合(例如,块的行/列)以预测另一像素集合。换句话说,通过块的一部分的每次预测和重构,块的几个像素被预测和重构。

8、此外,在us9253508中,没有描述如何使例如hevc标准中定义的常规帧内预测模式与dpcm预测模式共存。

9、因此,需要一种新的编码和解码方法来改进图像或视频数据的压缩。


技术实现思路

1、本专利技术改进了现有技术。为此目的,本专利技术涉及一种用于解码至少一个图像的编码数据流的方法,所述图像被分成块。这样的解码方法包括,对于称为当前块的所述图像的至少一个块:

2、-对指示至少第一编码模式和第二编码模式之中的当前块的编码模式的信息项进行解码,所述第二编码模式是根据其解码当前块的编码模式,对于所述当前块的每个像素:

3、-从另一先前解码的像素获得对所述像素的预测,所述另一先前解码的像素属于所述当前块或所述图像的先前解码的块,

4、-解码与所述像素相关联的预测残差,

5、-根据所获得的所述像素的预测、以及与所述像素相关联的解码后的预测残差,来重构所述像素,

6、-根据解码的信息项所指示的编码模式,对所述当前块进行解码,

7、-当所述当前块的编码模式对应于不同于所述第二编码模式的编码模式时,将至少一种处理方法应用于重构的当前块,

8、-当所述当前块的编码模式对应于所述第二编码模式时,对于所述当前块的至少一个像素,禁止将所述至少一种处理方法应用于重构的当前块。

9、因此,根据本专利技术,在根据使用来自相同块的先前重构像素的像素预测的编码模式解码的块的情况下,不执行对重构块的处理操作的应用。根据该编码模式,与每个像素相关联的预测残差不被变换。该处理方法旨在例如通过减少由于利用变换(解块滤波器)的预测残差编码而导致的块之间的不连续性的影响,或者通过校正每个像素的个别值(还已知为样本自适应偏移或sao),来改进像素的重构块的质量。

10、根据本专利技术,第二编码模式不使用预测残差变换,因为与每个像素相关联的预测残差必须立即可用于像素重构,因此其可以用于预测当前块的后续像素。因此,当根据第二编码模式对当前块进行解码时,不必减小该当前块的边界处的不连续性。类似地,当使用第二编码模式对当前块进行解码时,使用与每个像素相关联的预测残差对每个像素的值进行个别编码。因此,没有必要校正每个像素的值。

11、应用于重构块的处理方法通常需要在块级别传输参数。因此,对于根据第二编码模式编码的块禁止这些处理方法使能速率增长。此外,由于这些处理方法未应用于这些块,因此可以实质上加速解码处理。

12、本专利技术还涉及一种用于编码代表至少一个图像的数据流的方法,所述图像被分成块。这样的编码方法包括:对于称为当前块的所述图像的至少一个块:

13、-对指示至少第一编码模式和第二编码模式之中的当前块的编码模式的信息项进行编码,所述第二编码模式是根据其编码当前块的编码模式,对于所述当前块的每个像素:

14、-从另一先前解码的像素获得所述像素的预测,所述另一先前解码的像素属于所述当前块或所述图像的先前解码的块,

15、-编码从所述像素的预测获得的与所述像素相关联的预测残差,

16、-根据与所述像素相关联的解码的预测残差、和所述像素的预测,重构所述像素,

17、-根据编码的信息项所指示的编码模式,对所述当前块进行编码,

18、-当所述当前块的编码模式对应于不同于所述第二编码模式的编码模式时,将至少一种处理方法应用于重构的当前块,

19、-当所述当前块的编码模式对应于所述第二编码模式时,对于所述当前块的至少一个像素,禁止将所述至少一种处理方法应用于重构的当前块。

20、根据本专利技术的特定实施例,所述处理方法是解块滤波,所述解块滤波被应用于位于所述重构的当前块与所述图像中的重构的相邻块的边界处的所述重构的当前块的像素。根据本专利技术的该特定实施例,该处理方法对应于通常应用于块边界处以减小块之间的不连续性影响的“解块”滤波器。

21、根据本专利技术的特定实施例:

22、-当根据所述第二编码模式对当前块进行解码或编码时:

23、-对于重构的当前块的所有像素,禁止将解块滤波应用于重构的当前块,

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【技术保护点】

1.一种用于解码代表至少一个图像的编码数据流的方法,所述图像被分成块,该解码方法包括,对于称为当前块的所述图像的至少一个块:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述处理方法是解块滤波。

3.根据权利要求2所述的方法,其中:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述当前块的编码模式对应于不同于所述第二编码模式的编码模式时,所述处理方法是用于通过将从数据流解码的信息项中获得的值添加到所述像素的重构值、来校正所述重构的当前块的至少一个像素的方法。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,当根据所述第二编码模式对所述当前块进行解码时,对于所述重构的当前块的所有像素,禁止将所述校正方法应用于所述重构的当前块。

6.一种用于解码代表至少一个图像的编码数据流的设备,所述图像被分成块,所述设备包括处理器,所述处理器被配置为,对于称为当前块的所述图像的至少一个块:

7.一种计算机可读数据介质,包括计算机程序的指令,当所述计算机程序由处理器执行时,用于实现根据权利要求1-5中任一项所述的方法。

【技术特征摘要】

1.一种用于解码代表至少一个图像的编码数据流的方法,所述图像被分成块,该解码方法包括,对于称为当前块的所述图像的至少一个块:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述处理方法是解块滤波。

3.根据权利要求2所述的方法,其中:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述当前块的编码模式对应于不同于所述第二编码模式的编码模式时,所述处理方法是用于通过将从数据流解码的信息项中获得的值添加到所述像素的重构值、来校正所述重构的当前块的至少一个像素的方...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·亨利M·阿布多利G·克莱尔P·菲利普
申请(专利权)人:奥兰治
类型:发明
国别省市:

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