一种图像编码方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像编码方法及装置，涉及图像处理领域，用以提高图像编码的并行化处理能力。在本发明专利技术实施例中，按照以若干个编码块为一组的规则，将待处理图像帧中的全部编码块进行分组；对各组，确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；并利用确定出的预测模式进行CABAC编码处理；从而解决了上述问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像编码方法及装置。
技术介绍
在新一代视频压缩标准HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)中，图像帧按照编码器设置的最大编码单元LCU(LargestCodingUnit，最大编码单元)的尺寸进行划分并以此为单位进行编码处理。LCU的尺寸最大可为：64x64。为了给每一个LCU确定出一个合适的编码模式，编码过程中将对LCU向下划分成不同层级的CU(CodingUnit，编码单元)，CU尺寸范围为：LCU尺寸～8x8；其中CU0对应为LCU，CUn对应为8x8；通过对不同层级的CU进行预编码而预测出LCU最适合的编码模式。现有技术中采用了CABAC(Context-adaptivebinaryarithmeticcoding，基于上下文的自适应二进制算术编码)方法来进行模式预测和编码。CABAC存在数据依赖性，具体为：对于任意尺寸的CU，均包含相同的句法元素(变换、预测、残差等相关的句法元素)，所有句法元素均以CU为单位进行编码，在代价计算过程中，每个句法元素均基于前面相应句法元素的概率状态进行压缩，每个句法元素的编码都需要基于前一个相应的句法元素基础上进行，因此每个CU的编码过程均需在其前一个CU的基础上进行，CU之间不能同时并行处理，同时CU内部的各个对应的句法元素也无法并行处理。由于现有技术中CABAC的数据依赖特性，在计算代价的过程中，每个r>CU的编码过程均需要在对前一个CU编码完成的基础上进行，因此会影响并行化处理，导致吞吐量瓶颈，无法满足日益增长的吞吐量需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种图像编码方法及装置，用以提高图像编码的并行化处理能力。本专利技术实施例提供一种图像编码方法，该方法包括：按照以若干个编码块为一组的规则，将待处理图像帧中的全部编码块进行分组；对于第一组内的各个编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的第一概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；第一概率状态为预设的初始概率状态；并利用确定出的预测模式进行基于上下文的自适应二进制算术CABAC编码处理；对于除第一组编码块以外的其余组编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的各上下文在相同的第二概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；第二概率状态为前一组编码块进行CABAC编码处理后所更新的概率状态；并利用确定出的预测模式进行CABAC编码处理；其中，句法元素用于表征该句法元素所属于的编码块的图像信息。本专利技术实施例还提供一种图像编码装置，该装置包括：分组模块，用于按照以若干个编码块为一组的规则，将待处理图像帧中的全部编码块进行分组；选择模块，用于对于第一组内的各个编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的第一概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；第一概率状态为预设的初始概率状态；对于除第一组编码块以外的其余组编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的各上下文在相同的第二概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；第二概率状态为前一组编码块进行基于上下文的自适应二进制算术CABAC编码处理后所更新的概率状态；编码模块，用于利用确定出的预测模式进行CABAC编码处理；其中，句法元素用于表征该句法元素所属于的编码块的图像信息。从上述技术方案可以看出，本专利技术实施例可以针对基于上下文的自适应二进制算术编码CABAC过程中的预测模式的选择过程进行优化，能够在不修改现有CABAC过程的前提下，实现CABAC的并行化处理。首先，可以将待处理的全部编码块划分为多组；然后，以每个组为单位，对组内的各编码块进行预测模式的选择，对于第一组内的各个编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的第一概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；其中所述第一概率状态为预设的初始概率状态；以此类推，分别选择该组内的全部编码块的预测模式；同样的，对于其余组内的全部编码块，确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的各上下文在相同的第二概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；所述第二概率状态为前一组编码块进行CABAC编码处理后所更新的概率状态；以此类推，分别确定该组内的全部编码块的预测模式；这样，可以在不同颗粒度下进行概率统计，从而去除了组间的数据依赖，进而简化了CABAC中的预测模式的选择过程，提高了CABAC的吞吐量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种面向CABAC的图像编码方法的流程示意图；图2(a)为本专利技术实施例中的以两个LCU为一组进行处理的流程示意图；图2(b)为本专利技术实施例中的以一个32x32尺寸的CU为一组进行处理的流程示意图；图2(c)为本专利技术实施例中的以四个16x16尺寸的CU为一组进行处理的流程示意图；图2(d)为本专利技术实施例中的以一个16x16尺寸的CU为一组进行处理的流程示意图；图3为本专利技术实施例中的一种编码器进行图像帧编码的流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种图像编码装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像的编码方法，其特征在于，该方法包括：按照以若干个编码块为一组的规则，将待处理图像帧中的全部编码块进行分组；对于第一组内的各个编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的第一概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；所述第一概率状态为预设的初始概率状态；并利用确定出的预测模式进行基于上下文的自适应二进制算术CABAC编码处理；对于除所述第一组编码块以外的其余组编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的各上下文在相同的第二概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；所述第二概率状态为前一组编码块进行CABAC编码处理后所更新的概率状态；并利用确定出的预测模式进行CABAC编码处理；其中，所述句法元素用于表征该句法元素所属于的编码块的图像信息。

【技术特征摘要】
1.一种图像的编码方法，其特征在于，该方法包括：
按照以若干个编码块为一组的规则，将待处理图像帧中的全部编码块进行
分组；
对于第一组内的各个编码块，分别对组内的每个编码块执行如下操作：确
定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应的上下文在相同的
第一概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计算不同的预测模式下
的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的预测模式；所述第一
概率状态为预设的初始概率状态；并利用确定出的预测模式进行基于上下文的
自适应二进制算术CABAC编码处理；
对于除所述第一组编码块以外的其余组编码块，分别对组内的每个编码块
执行如下操作：确定与各句法元素相对应的上下文，计算出各句法元素所对应
的各上下文在相同的第二概率状态下的比特开销；利用计算出的比特开销，计
算不同的预测模式下的代价，将最小的代价所对应的预测模式作为该编码块的
预测模式；所述第二概率状态为前一组编码块进行CABAC编码处理后所更新
的概率状态；并利用确定出的预测模式进行CABAC编码处理；
其中，所述句法元素用于表征该句法元素所属于的编码块的图像信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与各句法元素相对
应的上下文，具体包括：
对于任一句法元素的上下文，获取预先存储的且与该句法元素对应的标准
上下文模型；
当该句法元素满足预设条件时，按照预设规则，选取该句法元素对应的所
述标准上下文模型中的部分上下文，作为该句法元素的上下文。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当该句法元素满足预设
条件时，按照预设规则，选取该句法元素对应的所述标准上下文模型中的部分
上下文，作为该句法元素的上下文，具体包括：
当该句法元素对应的标准上下文模型中的上下文的个数大于预设阈值时，
将该句法元素确定为满足预设条件的句法元素；
选取所述满足预设条件的句法元素对应的标准上下文模型中的第N个上
下文，作为该句法元素的上下文，所述N≥1；或者按照所述满足预设条件的
句法元素对应的标准上下文模型中的各上下文的由前到后的排列顺序，选取所
述标准上下文模型中的前N个上下文，作为该句法元素的上下文，所述N≥1。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前一组编码块进行编码
处理后所更新的概率状态，具体为：
在对前一组内的最后一个编码块进行CABAC编码处理时，更新所述前一
组编码块的概率状态，将更新后的概率状态作为前一组编码块进行编码处理后
所更新的概率状态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀丽，林聚财，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33