用于编码和解码图像的方法、编码和解码设备技术

本发明专利技术涉及一种用于对被划分为多个分区的至少一个图像进行编码的方法，所述方法实现下列步骤：基于至少一个已经被编码然后被解码的参考分区来预测(C2)当前分区的数据，生成已预测分区；通过将与当前分区相关的数据与已预测分区进行比较来确定(C6)残留数据的集合，所述残留数据分别与要经历熵编码的各个数字数据项关联。在用于产生包含所述编码信息的信号的步骤之前，实现下列步骤：根据所述残留数据的所述预定集合来确定(C71)包含能被调整的残留数据的子集；计算(C8)表示所述预定子集的残留数据的函数的值；将所述已计算值与至少一个所述数字数据项的值进行比较(C9)；基于所述比较的结果调整(C10)或不调整所述子集中的至少一个残留数据项；以及在调整的情况下，对所述至少一个已调整的残留数据项进行熵编码(C20)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于编码和解码图像的方法、编码和解码设备以及相应的计算机程序
本专利技术主要涉及图像处理的领域，且更具体地涉及数字图像和数字图像的序列的编码和解码。由此，本专利技术尤其可用于由目前的视频编码器(MPEG、H.264等)或未来的视频编码器(ITU-T/VCEG0L 265)或 ISO/MPEG(HEVC))实现的视频编码。
技术介绍
目前的视频编码器(MPEG、H.264等)等使用视频序列的分块表示。图像被分为宏块，每个宏块本身被分为多个块，并且每个块通过图像内或图像间预测来编码。于是，某些图像通过空间预测(帧内预测)来编码，而其它图像借助于本领域技术人员已知的运动补偿通过相对于一个或多个编码-解码参考图像的时间预测(帧间预测)进行编码。对于每个块，存在与由预测所减掉的原始块相对应的、还被称为预测残留的已编码的残留块。残留块通过离散余弦变换(DCT)类型的变换来变换，然后使用例如标量类型的量化来量化。在量化步骤结束时得到系数，所述系数中一些是正的而其它的是负的。然后以通常为之字形的读顺序(和JPEG标准一样)来扫描系数，由此可利用高频中的大量零系数。在上述扫描结束时，得到系数的一维列表，其可被称为“量化残留”。然后通过熵编码来对该列表的系数进行编码。熵编码(例如算术编码或霍夫曼编码类型)以如下方式执行:-信息项被熵编码，以表示列表中的最后的非零系数的位置，-针对位于最后的非零系数之前的每个系数，信息项被熵编码以表示系数是否为零，-针对之前所表示的每个非零系数，信息项被熵编码以表示系数是否等于1，-针对不为零且不等于I的并且位于最后的非零系数之前的每个系数，幅度信息项(系数的绝对值，其值被减少2)被熵编码，-针对每个非零系数，分配给该系数的符号由“O”(用于+符号)或“I”(用于-符号)编码。根据例如H.264技术,在宏块被分为多个块时,与每个块对应的数据信号被发送给解码器。该信号包括:-在上述列表中包含的量化残留，-表示所使用的编码模式的信息项，特别是:.预测模式(帧内预测、帧间预测、默认预测，其进行没有信息项被发送到解码器的预测(被称为“跳过));.指定预测类型的信息(方向、参考图像等)；.分区类型；.变换类型，例如 4X4DCT、8X8DCT 等；?运动信息，如果有必要的话；.等等。逐个图像以及针对每个图像逐个宏块地执行解码。针对宏块的每个分区，读取流的相应元素。执行块的系数的反量化和逆变换，以生成已解码的预测残留。然后，计算该分区的预测并通过将预测加到被解码的预测残留来重构该分区。由此，如H.264标准所实现的，通过竞争实现的帧内编码或帧间编码依赖于将例如上述那些编码信息项之类的各个编码信息项与选择最佳模式的目标进行竞争，该最佳模式即能根据预定的性能标准例如本领域技术人员众所周知的比率失真成本来使所讨论分区的编码最优化。表示被选中编码模式的信息项被包含在由编码器发送到解码器的数据信号中。解码器由此能够识别在编码器上被选中的编码模式，然后能够根据该模式应用预测。文档Data Hiding of Mot1n Informat1n in Chroma and Luma Samples forVideo Compress1n, J.-M.Thiesse, J.Jung and M.Antonini, Internat1nal workshop onmultimedia signal processing, 2011介绍了一种在视频压缩期间实现的数据隐藏的方法。更具体而言，在至少一个竞争指数从要被发送的多个竞争指数中发出时，建议避免在要被发送到解码器的信号中包含所述至少一个竞争指数。这样的指数例如是指数MVComp，其表示用于标识运动矢量预测器的信息项，该预测器用于在帧间预测模式下预测的块。能够取值O或I的这样的指数未被直接包含在已编码的数据项的信号中，而是通过量化残留的系数之和的 奇偶校验来传输。在量化残留的奇偶性和指数MVComp之间建立关联。通过实例，量化残留的偶数值与值为O的指数MVComp关联，而量化残留的奇数值与值为I的指数MVComp关联。会出现两种情形。在第一种情形中，如果量化残留的奇偶性已经对应于所期望发送的指数MVComp的奇偶性，则以传统方式对量化残留编码。在第二种情形中，如果量化残留的奇偶性与所期望发送的指数MVComp的奇偶性不同，则调整量化残留从而使其奇偶性与指数MVComp的奇偶性相同。该调整包含将量化残留的一个或多个系数增加或减少奇数值(例如+1、-1、+3、_3、+5、-5等)，并且仅保留使预定标准最优化的调整，在该情形中，所述预定标准为前述比率失真成本。在解码器上，不从信号读取指数MVComp。通过传统地确定残留来简单地满足解码器。如果该残留的值是偶数，则指数MVComp被设置为O。如果该残留的值是奇数，指数MVComp被设置为I。根据刚才介绍的技术，不会总是以最优的方式选择已调整的系数，从而所应用的调整给要发送到解码器的信号带来了干扰。这样的干扰对于视频压缩的效率必然有害。
技术实现思路
本专利技术的一个目标是纠正上述现有技术中的缺陷。为此，本专利技术的目标涉及一种用于对被划分为多个分区的至少一个图像进行编码的方法，该方法实现下列步骤:-根据至少一个已经被编码然后被解码的参考分区来预测当前分区的数据项，生成已预测分区；-通过将与所述当前分区相关的数据项与所述已预测分区进行比较来确定残留数据项的集合，所述残留数据项分别与要经历熵编码的各个数字信息项关联。-生成包含所述已编码的信息项的信号。根据本专利技术的方法值得注意的是，它在所述信号生成步骤之前实现下列步骤:-根据所述已确定的残留数据项的集合来确定包含适于被调整的残留数据项的子集，-计算表示所述已确定子集的残留数据项的函数的值，-将所述已计算的值与至少一个数字信息项的值进行比较，-取决于比较的结果，调整或不调整所述子集中的至少一个残留数据项，-在调整的情况下，对所述至少一个已调整的残留数据项进行熵编码。这样的布置能在残留数据项的缩减集合上应用数据隐藏技术，在该集合中残留数据项适于被调整。根据本专利技术，表达“残留数据项适合被调整”被理解为表示对其应用调整不会带来编码器和解码器之间的去同步化的数据项。于是，根据本专利技术，可以比前述现有技术更可靠地选择要经历调整的残留数据项，由此在解码器上可获得图像重构的更好质量。此外，对减少数量的残留数据项进行调整可能性能加速编码。在特定的实施例中，只有在满足依赖于适于被调整的所述残留数据项的预定标准时，才会执行在所述用于确定所述残留数据项的所述子集的步骤之后的所述步骤。这样的布置还使得编码器能以合理的方式来判断它是否能应用数据隐藏技术。这样的判断步骤具有仅应用于适合被调整的残留数据项的缩减集合的优势。由此确保了能比之前引用的现有技术更适合地应用数据隐藏技术，特别是针对更好选择的残留数据项的数量，就此确定一旦这些数据项被调整，则这样的调整所产生的信号干扰不会对解码器上的图像重构的质量带来负面影响。在另一特定实施例中，预定的判断标准依赖于适合被调整的残留数据项的数量和预定数量之间的比较结果。这样的布置能改善算术编码器的压缩性能同时有效降低了信令成本。特别地，该布置能准确地检测残留数据项的数量，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对被划分为多个分区的至少一个图像进行编码的方法，所述方法实现下列步骤：‑根据至少一个已经被编码然后被解码的参考分区来预测(C2)当前分区的数据项，生成已预测分区；‑通过将与所述当前分区相关的数据项与所述已预测分区进行比较来确定(C3)残留数据项的集合，所述残留数据项分别与要经历熵编码的各个数字信息项关联，‑生成包含所述已编码的信息项的信号，所述编码方法的特征在于，在所述信号生成步骤之前，实现下列步骤：‑根据所述已确定的残留数据项的集合来确定(C71)包含适于被调整的残留数据项的子集，‑计算(C8)表示所述已确定的子集的残留数据项的函数的值，‑将所述已计算的值与至少一个所述数字信息项的值进行比较，‑取决于所述比较的结果，调整(C10)或不调整所述子集中的至少一个残留数据项，‑在调整的情况下，对所述至少一个已调整的残留数据项进行熵编码(C20)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 FR 11601091.一种用于对被划分为多个分区的至少一个图像进行编码的方法，所述方法实现下列步骤: -根据至少一个已经被编码然后被解码的参考分区来预测(C2)当前分区的数据项，生成已预测分区； -通过将与所述当前分区相关的数据项与所述已预测分区进行比较来确定(C3)残留数据项的集合，所述残留数据项分别与要经历熵编码的各个数字信息项关联， -生成包含所述已编码的信息项的信号，所述编码方法的特征在于，在所述信号生成步骤之前，实现下列步骤: -根据所述已确定的残留数据项的集合来确定(C71)包含适于被调整的残留数据项的子集， -计算(CS)表示所述已确定的子集的残留数据项的函数的值， -将所述已计算的值与至少一个所述数字信息项的值进行比较， -取决于所述比较的结果，调整(ClO)或不调整所述子集中的至少一个残留数据项， -在调整的情况下，对所述至少一个已调整的残留数据项进行熵编码(C20)。2.如权利要求1所述的编码方法，其中，只有在满足依赖于适合被调整的所述残留数据项的预定标准时，才会执行在所述用于确定所述残留数据项的所述子集的步骤之后的所述步骤。3.如权利要求2所述的编码方法，所述预定判断标准依赖于在适合被调整的残留数据项的数量与预定数量(TSIG)之间的比较结果。4.如权利要求1所述的编码方法，其中，如果在所述比较步骤中考虑多个数字信息项，则该比较步骤需要将表示所述已确定的子集的残留数据项的函数的计算值与表示所述多个数字信息项的函数的值进行比较。5.如权利要求1所述的编码方法，所述至少一个数字信息项对应于残留数据项的符号。6.一种用于对被划分为多个分区的至少一个图像进行编码的设备(CO)，所述设备包括: -根据至少一个已经被编码然后被解码的参考分区来预测当前分区的数据项生成已预测分区的装置(PRED_CO)， -确定适于将与当前分区相关的数据项与已预测分区进行比较的残留数据项的集合的装置(MT_CO、MQ_CO、ML_CO)，所述残留数据项分别与要经历熵编码的各个数字信息项相关联， -用于生成包含所述已编码的信息的信号的装置(CF)， 所述编码设备的特征在于，在所述生成装置之前包括处理装置(MTR_CO)，该处理装置能够: -根据所述已确定的残留数据项的集合来确定包含适于被调整的残留...

【专利技术属性】
技术研发人员：F亨利，G克莱尔，
申请(专利权)人：奥林奇公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR