一种数据块编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供一种数据块编码方法及装置，涉及图像编码领域，用于在采用较高的压缩率对图像进行编码的过程中，能够有效地避免图像失真的现象。该数据块编码方法包括：判断数据块是否包括强边缘区域，强边缘区域为包括由振铃噪声产生的失真图像的区域，该数据块为待编码图像中的一个数据块；当该数据块包括强边缘区域，减小对该数据块进行编码所使用的量化参数的值并且采用减小了的量化参数的值对所述数据块进行编码，或，将该数据块按不同的编码层划分成多个不同尺寸的编码单元，调整该多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，采用调整后率失真代价最小的编码单元对该数据块进行编码。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像编码领域，尤其涉及一种数据块编码方法及装置。
技术介绍
目前，在传输图像时，通常基于离散余弦变换(英文全称：Discrete Cosine Transform，英文简称：DCT)对图像包括的数据块进行有损编码，利用人类视觉系统(英文全称：Human Visual System，英文简称：HVS)对高频信息不太敏感的特性，通过量化掉变换域的高频系数，达到对图像压缩的目的。那么，在压缩图像的同时也引入了诸如振铃和固定模式(Fixed Pattern)等噪声，而噪声的强度随着压缩比的提高逐渐增强，严重影响了图像的主观质量。DCT变换的尺寸直接决定了振铃扩散范围。例如，H.265/高效视频编码(英文全称：High Efficiency Video Coding，英文简称：HEVC)的DCT变换尺寸最大支持32*32的数据块，与H.264/高级视频编码(英文全称：Advanced Video Coding，英文简称：AVC)的DCT变换尺寸最大为8*8的数据块相比，带来压缩率提升的同时，也引起的振铃现象也更加严重，极大影响了图像的主观质量。因此，在采用较高的压缩率对图像进行编码的过程中，如何减小图像失真的现象是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数据块编码方法及装置，在采用较高的压缩率对图像进行编码的过程中，能够有效地避免图像失真的现象。上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。第一方面，提供一种数据块编码方法，包括：首先，判断待编码图像包括的数据块是否包括强边缘区域，强边缘区域为包括由振铃噪声产生的失真图像的区域，当确定该数据块为包括强边缘区域的数据块，减小对该数据块进行编码所使用的量化参数的值，采用所述减小了的量化参数的值对该数据块进行编码或，当该数据块包括强边缘区域，将该数据块按不同的编码层划分成多个不同尺寸的编码单元(英文全称：Coding Unit，英文简称：CU)，调整该多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，采用调整后率失真代价最小的编码单元对该数据块进行编码。编码单元是对数据块进行编码，且包含基本的语法结构的最基本的编码单位。变换单元是在变化过程中使用的变换块。编码单元的大小与变化单元的大小可以是4*4、8*8、16*16或32*32等。上述第一方面提供的数据块编码方法，确定组成图像的多个数据块中每个数据块是否包括强边缘区域，对包括强边缘区域的数据块通过减小量化参数的值并且采用减小了的量化参数的值对该数据块进行编码，或，将数据块按不同的编码层划分成多个不同尺寸的编码单元，调整该多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，采用调整后率失真代价最小的编码单元对该数据块进行编码。由于小的编码单元可以将振铃效果抑制在一个较小的范围内，因此，通过对包含强边缘区域的数据块对应的编码单元的大小进行减少可以减小该数据块在编码过程中产生的振铃噪声，减少由振铃噪声产生的图像失真的现象，改善编码后图像质量。结合第一方面，在第一种可实现方式中，所述判断所述数据块包括强边缘区域包括：将数据块划分为A个子数据块；获取数据块的方差，以及A个子数据块中每个子数据块的方差；当数据块的方差大于第一阈值，且A个子数据块的方差中最大方差大于k倍的最小方差时，确定数据块包括强边缘区域，其中，A为大于等于2的正整数，K为一个整数，第一阈值由所述待编码图像中像素值使用的位宽确定。结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，当数据块的方差小于或等于第一阈值，或A个子数据块的方差中最大方差小于或等于k倍的最小方差时，所述方法还包括：将A个子数据块中的每个子数据块划分为B个次子数据块；获取每个A个子数据块的方差，以及每个子数据块包括的B个次子数据块中每个次子数据块的方差；当任一个子数据块的方差大于第一阈值，且任一个子数据块包括的B个次子数据块的方差中最大方差大于k倍的最小方差时，确定数据块包括强边缘区域。A为大于等于2的正整数；K为经验值5、4、或3；第一阈值为32。根据经验，上述中的A推荐使用4，且数据块的大小相同，比如一个64x64的数据块可以划分中4个32x32数据块。由上可知，本专利技术提出基于一个数据块局部统计量的显著变化来判断数据块中是否包含强边缘的方法逻辑实现简单，而且对噪声具有一定的鲁棒性。结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，减小对该数据块进行编码所使用的量化参数的值包括：根据第一公式减小对数据块进行编码所使用的量化参数的值，第一公式为：QP′＝QP-delta其中，QP′表示调整后的量化参数的值，QP表示调整前的量化参数的值，delta表示调整幅度，调整幅度为大于0小于15的任意一个整数。结合第二种可实现方式或第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，根据数据块的编码单元对应的率失真代价减小该数据块的编码单元的大小包括：根据第二公式调整该多个不同的编码单元的率失真代价，第二公式为：RdoCostN′＝CN×RdoCostN其中，RdoCostN′表示尺寸为N的编码单元调整后的率失真代价，CN表示尺寸为N的编码单元对应的第一调整系数，第一调整系数的值和编码单元的尺寸成正比，RdoCostN表示尺寸为N的编码单元调整前的率失真代价，N表示编码单元的尺寸。第二方面，提供一种数据块编码方法，包括：首先，获取变换和量化后的数据块，经过变换和量化后的数据块包括高频区域，该高频区域包括变换量化后的高频系数，该数据块为待编码图像中的一个数据块；然后，根据变换量化后的高频系数在高频区域的分布特征确定数据块包括固定模式噪声；消除引起固定模式噪声的变换量化后的高频系数；或，通过调整该数据块的变换单元(英文全称：Transform Unit，英文简称：TU)对应的率失真代价减小该数据块的变换单元的大小。由于通过量化掉可能引起的固定模式噪声的频率成分，在编码中控制固定模式噪声的出现，或者，通过调整率失真代价选择更小的变换单元，使用更小的变换单元后，量化参数不满足出现固定模式n噪声的条件，自然就消除了固定模式噪声。从而，在采用较高的压缩率对图像进行编码的过程中，能够有效地避免由固定模式噪声产生的图像失真的现象。结合第二方面，在第一种可实现方式中，所述高频区域包括水平分量占优的高频区域、垂直分量占优的高频区域和角度方向占优的高频区域，在所述根据所述变换量化后的高频系数在所述高频区域的分布特征确定所述数据块包括固定模式噪声之前，所述方法还包括：获取水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数a、垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数b和角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数c；所述根据所述变换量化后的高频系数在所述高频区域的分布特征确定所述数据块包括固定模式噪声包括：当a大于0小于第二阈值，且b等于0，以及c等于0时，确定所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数引起固定模式噪声；当b大于0小于第二阈值，且a等于0，以及c等于0时，确定所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数引起固定模式噪声；当c大于0小于第二阈值，且a等于0，以及b等于0时，确定所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据块编码方法，其特征在于，包括：判断数据块是否包括强边缘区域，所述强边缘区域为包括由振铃噪声产生的失真图像的区域，所述数据块为待编码图像中的一个数据块；当所述数据块包括强边缘区域，减小对所述数据块进行编码所使用的量化参数的值，采用所述减小了的量化参数的值对所述数据块进行编码；或者，当所述数据块包括强边缘区域，将所述数据块按不同的编码层划分成多个不同尺寸的编码单元，调整所述多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，采用调整后率失真代价最小的编码单元对所述数据块进行编码。

【技术特征摘要】
1.一种数据块编码方法，其特征在于，包括：判断数据块是否包括强边缘区域，所述强边缘区域为包括由振铃噪声产生的失真图像的区域，所述数据块为待编码图像中的一个数据块；当所述数据块包括强边缘区域，减小对所述数据块进行编码所使用的量化参数的值，采用所述减小了的量化参数的值对所述数据块进行编码；或者，当所述数据块包括强边缘区域，将所述数据块按不同的编码层划分成多个不同尺寸的编码单元，调整所述多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，采用调整后率失真代价最小的编码单元对所述数据块进行编码。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述数据块包括强边缘区域包括：将所述数据块划分为A个子数据块；获取所述数据块的方差，以及所述A个子数据块中每个子数据块的方差；当所述数据块的方差大于第一阈值，且A个所述子数据块的方差中最大方差大于k倍的最小方差时，确定所述数据块包括强边缘区域，其中，A为大于等于2的正整数，k为一个整数，第一阈值由所述待编码图像中像素值使用的位宽确定。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述数据块的方差小于或等于第一阈值，或A个所述子数据块的方差中最大方差小于或等于k倍的最小方差时，所述方法还包括：将所述A个子数据块中的每个子数据块划分为B个次子数据块，其中，B为大于零的整数；获取每个所述A个子数据块的方差，以及每个所述子数据块包括的B中每个次子数据块的方差；当任一个所述子数据块的方差大于所述第一阈值，且所述任一个所述子数据块包括的A个所述次子数据块的方差中最大方差大于k倍的最小方差时，确定所述数据块包括强边缘区域。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述减小对所述数据块进行编码所使用的量化参数的值包括：根据第一公式减小对所述数据块进行编码所使用的量化参数的值，所述第一公式为：QP′＝QP-delta其中，QP′表示调整后的量化参数的值，QP表示调整前的量化参数的值，delta表示调整幅度，所述调整幅度为大于0小于15的任意一个整数。5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述调整所述多个不同尺寸的编码单元的率失真代价数据块包括：根据第二公式调整所述多个不同尺寸的编码单元的率失真代价，所述第二公式为：RdoCostN′＝CN×RdoCostN其中，RdoCostN′表示尺寸为N的编码单元调整后的率失真代价，CN表示尺寸为N的编码单元对应的第一调整系数，所述第一调整系数的值和编码单元的尺寸成正比，RdoCostN表示尺寸为N的编码单元调整前的率失真代价，N表示编码单元的尺寸。6.一种数据块编码方法，其特征在于，包括：获取变换和量化后的数据块，经过变换和量化处理后的数据块包括高频区域，所述高频区域包括变换量化后的高频系数，所述数据块为待编码图像中的一个数据块；根据所述变换量化后的高频系数在所述高频区域的分布特征确定所述数据块包括固定模式噪声；消除引起所述固定模式噪声的所述变换量化后的高频系数，或者，通过调整所述数据块的变换单元对应的率失真代价来减小所述数据块的变换单元的大小。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述高频区域包括水平分量占优的高频区域、垂直分量占优的高频区域和角度方向占优的高频区域，在所述根据所述变换量化后的高频系数在所述高频区域的分布特征确定所述数据块包括固定模式噪声之前，所述方法还包括：获取所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数a、所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数b和所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数的个数c；所述根据所述变换量化后的高频系数在所述高频区域的分布特征确定所述数据块包括固定噪声包括：当a大于0小于第二阈值，且b等于0，以及c等于0时，确定所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数引起所述固定模式噪声；当b大于0小于第二阈值，且a等于0，以及c等于0时，确定所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数引起所述固定模式噪声；当c大于0小于第二阈值，且a等于0，以及b等于0时，确定所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数引起所述固定模式噪声；当a与b之和大于0小于第三阈值，且a大于0，b大于0，以及c等于0时，确定所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数和所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数共同引起所述固定模式噪声；当b与c之和大于0小于第三阈值，且b大于0，c大于0，以及a等于0时，确定所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数和所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数共同引起所述固定模式噪声；当a与c之和大于0小于第三阈值，且a大于0，c大于0，以及b等于0时，确定所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数和所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数共同引起所述固定模式噪声；当a、b与c之和大于0小于第四阈值，且a大于0，b大于0，以及c大于0时，确定所述水平分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数、所述垂直分量占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数和所述角度方向占优的高频区域的变换量化后的非零高频系数共同引起所述固定模式噪声。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述消除引起所述固定模式噪声的所述变换量化后的高频系数包括：将所述数据块包括的高频区域的非零高频系数量化为0。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过调整所述数据块的变换单元对应的率失真代价减小所述数据块的变换单元的大小包括：根据第三公式调整所述数据块的变换单元对应的率失真代价，所述第三公式为：RdoCostN′＝α×RdoCostN其中，RdoCostN′表示大小为N的变换单元调整后的率失真代价，α表示第二调整系数，所述第二调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绍林，项小红，吴东昇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44