用于编码和解码图像的方法、用于编码和解码图像的装置及对应计算机程序制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对被切割成多个块的至少一张图像(ICj)进行编码的方法，该方法针对有待编码的当前块实现以下步骤：根据从多个预定预测模式(MP0，MP1，……，MPv，……，MPQ)M中选择的预测模式预测(C3)该当前块；获得(C3)预测子块(BP最优)；确定(C4-C7)表示所获得的预测子块与该当前块之间的差的残差数据集合，所述残差数据可能具有幅值和符号。根据本发明专利技术，该编码方法执行以下步骤：借助于作为所选择的预测模式的函数的预定标准从所述残差数据集合中选择(C9)被分配了幅值和符号的至少一项残差数据；获得(C11)所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的预测值；计算(C12)表示具有所述符号的该预测值与所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的值之间的差的信息(Id)；对所述计算出的信息进行编码(C13)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及图像处理领域，并且更具体地涉及对数字图像和数字图像序列的编码和解码。对数字图像的编码/解码尤其适用于来自至少一个视频序列的图像，该至少一个视频序列包括以下各项：-来自同一个相机并且在时间上彼此紧跟着的图像(2D型编码/解码)，-来自根据不同视点定向的不同相机的图像(3D型编码/解码)，-相应的纹理分量和深度分量(3D型编码/解码)，-等……本专利技术类似地适用于对图像2D或3D型编码/解码。本专利技术可以尤其(但不排他地)应用于当前AVC和HEVC视频编码器及其扩展(MVC、3D-AVC、MV-HEVC、3D-HEVC等)中所实现的视频编码，并且应用于相应的解码。
技术介绍
当前视频编码器(MPEG、H.264、HEVC、……)使用视频序列的分块表示。图像被细分成多个块，这些块有可能再次递归地被细分。然后，每个块通过帧内图像预测或帧间图像预测被编码。因此，使用本领域技术人员已知的运动补偿法，一些图像通过空间预测(帧内预测)被编码，而其他图像关于一张或多张经编解码的参考图像通过时间预测(帧间预测)被编码。针对每个块，对和原始块减去预测相对应的残差块(又被称为预测残差)进行编码。残差块通过例如离散余弦变换(DCT)型变换而变换，然后使用例如标量型量化被量化。在量化步骤结束时获得其中一些系数为正而其他系数为负的多个系数。它们然后总体上以Z字形阅读顺序遍历(如在JEPG标准中)，这使得有可能以高频率采用大量零系数。在上述遍历结束时，获得一维系数列表，该列表将被称为“量化残差”。然后，通过熵编码对此列表中的系数进行编码。熵编码(例如，算术编码或哈夫曼编码型)被如下执行：-对编码信息项进行熵编码以指示列表中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，对编码信息项进行熵编码以指示该系数是否为零，-针对之前指示的每个非零系数，对编码信息项进行熵编码以指示该系数是否等于一，-针对位于最后的非零系数之前的非零的且不等于一的每个系数，对幅值信息项进行熵编码(该系数的绝对值减去二)。因此，通过将这些系数在有待编码的当前块中的出现概率考虑在内来编码每个系数的幅值。另一方面，影响非零系数的符号不是被熵编码而是分别通过等于‘0’的位(例如，针对+号)或者通过等于‘1’的位(例如，针对-号)被编码。这些位内接于旨在被传输至解码器的信号或数据流中。如本身已知的，这种信号包括：-包含在上述列表中的量化残差，-表示所使用的编码模式的信息项，具体为：·预测模式(帧内预测、帧间预测、产生不向解码器传输信息项的预测的默认预测(“跳过(skip)”))；·指定预测类型的信息项(定向、参考图像等)；·块的细分类型；·变换类型，例如，DCT4×4、DCT8×8等……·运动信息项(如果需要的话)；·等。考虑到在流中有待用信号发出的许多信息项，其结果为将符号位系统地添加至有待传输至解码器的流中在位速率方面代价很高并且对信号压缩性能等级不利。一旦该流已经被解码器接收，那么通过逐图像地并且针对每张图像逐块地完成解码。针对每个块，读取该流中的相应元素。执行块的系数的反量化和反变换以产生经解码的预测残差。然后，计算对块的预测并且通过将预测添加到经解码的预测残差上来重构该块。文件“PredictionofsignsofDCTcoefficientsinblock-basedlossyimagecompression(在基于块的有损图像压缩中DCT系数的符号的预测)，尼古拉(Nikolay)N.波诺马连科(Ponomarenko)；安德烈(Andriy)V.巴扎纳(Bazhyna)；凯伦(Karen)O.艾基埃查瑞恩(Egiazarian)，国际光学工程学会学报6497，图像处理：算法和系统V，64970L(2007年2月27日)；doi：10.1117/12.713872”提出了通过将一个或多个符号位的出现概率考虑在内来对其进行编码。具体而言，选择预测具有最高幅值的系数的符号。这种预测的确改进了经编码的数据信号压缩性能水平。然而，预测其符号的系数不必源自最优的选择，从而使得所应用的符号预测有可能在传输至解码器的信号中引起干扰。这种干扰不可避免地损害视频压缩效率。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是补救上述现有技术的缺点。为此，本专利技术的一个目标涉及一种用于对被细分为多个块的至少一张图像进行编码的方法，该方法针对有待编码的当前块实现以下步骤：-根据从多个预定预测模式中选择的预测模式预测该当前块，-获得预测子块，-确定表示所获得的预测子块与该当前块之间的差的残差数据集合，该残差数据可能具有幅值和符号。根据本专利技术的编码方法值得注意的是其实现以下步骤：-使用作为所选择的预测模式的函数的预定标准从所述残差数据集合中选择被分配了幅值和符号的至少一项残差数据，-获得所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的预测值，-计算表示具有该符号的该预测值与所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的值之间的差的信息项，-对该计算的信息项进行编码。这种安排具有将当前块预测模式考虑在内以预测一项或多项残差数据的符号的优点，这使得可以标识针对其符号是最可预测的一项或多项残差数据。由于这种标识比上述现有技术中的标识更加可靠，使得可以获得有待传输至解码器的数据信号的更好的压缩性能水平、以及最终在解码器上更好的图像重构品质。根据具体实施例，所述获得所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的该预测值的步骤是该当前图像的沿着该当前块定位的之前被编码然后被解码的多个像素的函数。这种安排因此使得可以使有可能沿着当前块的边界出现的间断减到最小，同时更好地符合图像的真实性。根据另一个具体实施例，用于选择至少一项残差数据的该预定标准由表格组成，该表格将该残差数据的有序列表与所述预定预测模式中的每个预测模式进行关联，列表中的残差数据的顺序从一个预测模式到另一个预测模式是可变的。针对具体的预测模式，这种安排使得可以容易且准确地选择针对其相应的符号是最可预测的一个系数或多个系数，而不对在有待传输至解码器的信号中引起高干扰的这些符号。其结果是提高编码器的压缩性能水平同时有效地减少信令开销。上述各个实施例或特征可以被单独或者彼此组合地添加到如以上定义的编码方法的步骤中。本专利技术还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对被细分成多个块的至少一张图像(ICj)进行编码的方法，该方法针对有待编码的当前块(Bu)实现以下步骤：‑根据从多个预定预测模式(MP0，MP1，……，MPv，……，MPQ)中选择的预测模式预测(C3)该当前块，‑获得(C3)预测子块(BP最优)，‑确定(C4‑C7)表示所获得的预测子块与该当前块之间的差的残差数据集合，所述残差数据可能具有幅值和符号，所述编码方法的特征在于，其实现以下步骤：‑使用作为所选择的预测模式的函数的预定标准从所述残差数据集合中选择(C9)被分配了幅值和符号的至少一项残差数据，‑获得(C11)所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的预测值(Sp)，‑计算(C12)表示具有所述符号的该预测值与所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的值之间的差的信息项，‑对所述计算的信息项进行编码(C13)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.25 FR 13604441.一种用于对被细分成多个块的至少一张图像(ICj)进行编码的方法，
该方法针对有待编码的当前块(Bu)实现以下步骤：
-根据从多个预定预测模式(MP0，MP1，……，MPv，……，MPQ)中
选择的预测模式预测(C3)该当前块，
-获得(C3)预测子块(BP最优)，
-确定(C4-C7)表示所获得的预测子块与该当前块之间的差的残差数
据集合，所述残差数据可能具有幅值和符号，
所述编码方法的特征在于，其实现以下步骤：
-使用作为所选择的预测模式的函数的预定标准从所述残差数据集合
中选择(C9)被分配了幅值和符号的至少一项残差数据，
-获得(C11)所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的预测值
(Sp)，
-计算(C12)表示具有所述符号的该预测值与所述至少一项选择的残
差数据的具有该符号的值之间的差的信息项，
-对所述计算的信息项进行编码(C13)。
2.如权利要求1所述的编码方法，其中，所述获得所述至少一项选择的
残差数据的具有该符号的该预测值的步骤是当前图像的沿着(F)该当前块
定位的之前被编码然后被解码的多个像素的函数。
3.如权利要求1或权利要求2所述的编码方法，其中，用于选择所述至
少一项残差数据的该预定标准由表格(TA)组成，该表格将所述残差数据的
有序列表与所述预定预测模式中的每个预测模式进行关联，列表中的残差数
据的顺序从一个预测模式到另一个预测模式是可变的。
4.一种用于对被细分成多个块的至少一张图像进行编码的设备(CO)，
该设备针对有待编码的当前块包括：
-用于根据从多个预定预测模式(MP0、MP1、……、MPv、……、MPQ)
中选择的预测模式预测该当前块的装置(PRED1_CO)，
-用于确定表示在激活所述预测装置之后获得的预测子块与该当前块
之间的差的残差数据集合的装置(MT_CO、MQ_CO、ML_CO、MCE)，所
述残差数据可能具有幅值和符号，
所述编码设备的特征在于，其进一步包括：
-用于使用作为所选择的预测模式的函数的预定标准从所述残差数据
集合中选择被分配了幅值和符号的至少一项残差数据的装置(SEL_CO)，
-用于获得所述至少一项选择的残差数据的具有该符号的预测值的装
置(PRED2_CO)，
-用于计算表示具有所述符号的该预测值与所述至少一项选择的残差
数据的具有该符号的值之间的差的信息项(Id)的装置(CAL_CO)，
-用于对所述计算的信息项进行编码的装置(MCI_CO)。
5.一种包括多条程序代码指令的计算机程序，当所述程序在计算机上运
行时，这些程序代码指令用于执行如权利要求1至3中任一项所述的编码方
法的步骤。
6.一种其上存储有包括多条指令的计算机程序的计算机可读存储介质，
当所述程序在计算机上运行时，这些指令用于执行如权利要求1至3中任一

【专利技术属性】
技术研发人员：F亨利，
申请(专利权)人：奥兰治，
类型：发明
国别省市：法国;FR