一种数字图像处理系统和方法技术方案

一种用于生成用于编码帧或帧的一部分的变换系数的装置，包括：媒体编码器，与用于接收帧或帧的一部分的数据接口耦合，所述媒体编码器用于：迭代地细分在帧或帧的一部分中分割的每个块，在每个迭代期间，所述多个块的细分块经过以下处理：选择满足编码所述块的效率指标的旋转对称掩码，其中，所述旋转对称掩码是从多个旋转对称掩码中选择，所述多个旋转对称掩码定义了具有所述细分块的尺寸和形状的多维空间中的多种不同的旋转对称性；当满足所述效率指标时，基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分，并生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从所述旋转对称块对计算变换系数。

A digital image processing system and method

A device for generating the transform coefficients for a part of a coded frame or frame, including a media encoder coupled with a data interface for a part of a frame or frame, which is used to iteratively subdivide each block divided in a part of a frame or frame, and the plurality of blocks during each iteration. The subdivision blocks are treated as follows: a rotationally symmetric mask that satisfies the efficiency index of the block is selected, in which the rotationally symmetric mask is selected from multiple rotationally symmetric masks, and the plurality of rotationally symmetric masks define a variety of different rotation pairs in a multidimensional space with the size and shape of the subdivision block. When the efficiency index is satisfied, the subdivision block is divided into two complementary parts based on the rotationally symmetric mask, and the rotation symmetric block pair is generated, in which each rotated symmetric block has one part of the two complementary parts; the transformation coefficients are calculated from the rotating symmetric block.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种数字图像处理系统和方法
技术介绍
本专利技术一些实施例涉及一种用于数字图像和/或视频压缩的系统和方法，更具体地但不仅限于，涉及一种用于生成处理数字图像的块的变换系数集的系统和方法。数字图像，例如数字视频和数码相机获得的静止图像，是由全数据集表示的，当以非压缩方式进行存储时，需要大量的存储器资源。传输表示数字图像和/或视频的全数据集需要大量的网络资源，如通信带宽。对于视频而言尤其成问题，因为单个视频可能包括数千个单独帧。多数情况下，可能无法存储和/或传输每个图像的全数据集，否则会使处理和网络资源瘫痪。此外，随着相机(静态和视频)和显示屏质量和分辨率能力的提高，每个图像生成的数据量不断增加。依赖视频传输的移动设备(如智能手机和平板电脑)上运行的基于视频的应用程序会产生大量的网络流量，这对于无线网络而言尤其成问题。已经研发了用于压缩静止数字图像和数字视频的不同解决方案，以减小图像和视频数据的大小，从而减少必要的存储资源和网络资源。例如，Sullivan等人于2012年12月在《IEEE视频技术的电路和系统汇刊》第22卷(第12期)《高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，简称HEVC)标准概览》中写到“当前正准备将高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，简称HEVC)作为ITU-T视频编码专家组和ISO/IEC运动图像专家组的最新视频编码标准。HEVC标准化的主要目标是相对于现有标准，明显改善压缩性能——获得相同的感知视频质量的同时，可以降低高达50％的码率。”
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种改进的视频压缩技术。该目标是通过独立权利要求的方案来实现的。相应的从属权利要求中进一步定义了有益实施。根据第一方面，一种用于生成用于编码帧或帧的一部分的多个变换系数的装置包括：媒体编码器，与用于接收帧或帧的一部分的数据接口耦合，所述媒体编码器用于：迭代地细分由帧或帧的一部分中分割而成多个块中的每个块，在多个迭代中的每个迭代期间，所述多个块的细分块经过以下处理：选择满足编码所述块的效率指标的旋转对称掩码，其中，所述旋转对称掩码是从多个旋转对称掩码中选择，所述多个旋转对称掩码定义了具有所述细分块的尺寸和形状的多维空间中的多种不同的旋转对称性；当满足所述效率指标时，基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分；生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从所述旋转对称块对计算多个变换系数。根据第二方面，一种用于生成用于编码帧或帧的一部分的多个变换系数的方法包括：迭代地细分由帧或帧的一部分中分割而成多个块中的每个块，在多个迭代中的每个迭代期间，所述多个块的细分块经过以下处理：选择具有所述块的尺寸和形状且满足编码所述块的效率指标的旋转对称掩码；当满足所述效率指标时，基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分；生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从至少一个所述旋转对称块对计算至少一个变换系数。所述方法可用于操作根据第一方面所述的装置。根据第三方面，一种用于编码帧或帧的一部分的方法包括：将所述帧或帧的一部分迭代地分成多个块；在所述多个块的细分块的每个迭代期间，迭代地细分所述多个块中的每个块；在对所述细分块进行编码时，从包括多个不同旋转对称掩码的库中选择满足效率指标的旋转对称掩码；使用所述旋转对称掩码基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分，并生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从所述旋转对称块对中的至少一个旋转对称块计算至少一个变换系数；量化所述至少一个变换系数，并对所述至少一个变换系数进行编码以对所述帧或帧的一部分进行编码。所述方法可用于操作根据第一方面所述的装置。根据第四方面，一种用于解码帧或帧的一部分的装置包括：媒体解码器，与用于接收至少一个已编码变换系数的比特流的数据接口耦合，所述已编码变换系数代表已编码帧或已编码帧的一部分，所述媒体编码器用于：解码来自所述比特流的至少一个变换系数；基于所述至少一个解码的变换系数的逆变换计算多个旋转对称块对，其中，每个旋转对称块对的每个成员均有两个互补部分中的一个部分；基于相应的旋转对称掩码从所述两个相应的互补部分中的每一部分重建多个块；将所述多个块组合成帧或帧的一部分。所述装置可用于解码由根据第一方面所述的装置编码的一个或多个帧或一个或多个帧的一部分。根据第五方面，一种用于基于代表已编码帧的比特流解码帧或帧的一部分的方法包括：接收代表已编码帧或已编码帧的一部分的至少一个已编码变换系数的比特流；解码所述至少一个变换系数；基于解码的所述至少一个变换系数的逆变换计算多个旋转对称块对，其中，每个旋转对称块对的每个成员均有两个互补部分中的一个部分；基于相应的旋转对称掩码从所述两个相应的互补部分中的每一部分重建多个块；将所述多个块组合成帧或帧的一部分。所述方法可用于操作根据第四方面所述的装置。根据第六方面，一种计算机程序，用于在计算机上执行时，执行如前述方面中的一个方面所述的方法。可配置所述计算机程序由媒体编码器使用，程序代码可包括用于执行以下操作的指示：接收代表已编码帧或已编码帧的一部分的至少一个已编码变换系数的比特流；解码来自所述比特流的至少一个变换系数；基于解码的所述至少一个变换系数的逆变换计算多个旋转对称块对，其中，每个旋转对称块对的每个成员均有两个互补部分中的一个部分；基于相应的旋转对称掩码将所述两个相应的互补部分中的每一部分合成多个块；将所述多个块组合成帧或帧的一部分。为清楚起见，在此对编码装置、编码方法和/或编码计算机程序产品进行了详细描述。对于每个所描述的编码功能和/或结构，均暗示了相应的解码功能和/或结构。为了简洁和清楚，省略了对与所描述的编码功能和/或结构元件对应的解码功能和/或结构元件的描述。为清楚起见，术语媒体编码器还指方法和计算机程序产品。例如，媒体编码器所适用的短语还指“所述方法还包括”，以及“所述计算机程序产品还包括指令，用于”。所有方面均用于改善系统性能。在根据第一方面所述的装置的第一种可能的实现方式中，当满足所述效率指标时，所述媒体编码器用于将所述旋转对称块对添加到数据集中，其中，所述数据集包括从所述多个块中的至少一些块生成的多个旋转对称块对。在根据第一方面所述的装置的第二种可能的实现方式中，或者根据前述实现方式，当不满足所述效率指标时，所述媒体编码器迭代地将所述细分块细分为多个附加细分块，并对所述多个附加细分块中的每个附加细分块重复所述迭代细分。通过迭代地细分块，所述效率指标改善了性能，这样一来，使用掩码来分割块改善了系统性能。在根据第一方面所述的装置的第三种可能的实现方式中，或者根据任何前述实现方式，为了迭代地细分多个块中的每个块，所述媒体编码器用于：使用对所述多个块中的每个块的细分进行映射的树结构，以支持所述迭代细分；通过添加两片叶来用所述旋转对称块对更新所述树结构，其中，每片叶代表所述旋转对称块对的一个成员。所述树结构由某些标准使用，从而允许基于某个标准将所述媒体编码器集成到系统中，以改善系统性能。在根据第一方面所述的装置的第四种可能的实现方式中，或者根据任何前述实现方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成用于编码帧或帧的一部分的多个变换系数的装置，其特征在于，包括：媒体编码器，与用于接收帧或帧的一部分的数据接口耦合，所述媒体编码器用于：迭代地细分由帧或帧的一部分中分割而成多个块中的每个块，在多个迭代中的每个迭代期间，所述多个块的细分块经过以下处理：选择满足编码所述块的效率指标的旋转对称掩码，其中，所述旋转对称掩码是从多个旋转对称掩码中选择，所述多个旋转对称掩码定义了具有所述细分块的尺寸和形状的多维空间中的多种不同的旋转对称性；当满足所述效率指标时，基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分；生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从所述旋转对称块对计算多个变换系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生成用于编码帧或帧的一部分的多个变换系数的装置，其特征在于，包括：媒体编码器，与用于接收帧或帧的一部分的数据接口耦合，所述媒体编码器用于：迭代地细分由帧或帧的一部分中分割而成多个块中的每个块，在多个迭代中的每个迭代期间，所述多个块的细分块经过以下处理：选择满足编码所述块的效率指标的旋转对称掩码，其中，所述旋转对称掩码是从多个旋转对称掩码中选择，所述多个旋转对称掩码定义了具有所述细分块的尺寸和形状的多维空间中的多种不同的旋转对称性；当满足所述效率指标时，基于所述旋转对称掩码将所述细分块分割成两个互补部分；生成旋转对称块对，其中，每个旋转对称块均具有所述两个互补部分中的一个部分；从所述旋转对称块对计算多个变换系数。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当满足所述效率指标时，所述媒体编码器用于将所述旋转对称块对添加到数据集中，其中，所述数据集包括从所述多个块中的至少一些块生成的多个旋转对称块对。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，当不满足所述效率指标时，所述媒体编码器迭代地将所述细分块细分为多个附加细分块，并对所述多个附加细分块中的每个附加细分块重复所述迭代细分。4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，为了迭代地细分多个块中的每个块，所述媒体编码器用于：使用对所述多个块中的每个块的细分进行映射的树结构，以支持所述迭代细分；通过添加两片叶来用所述旋转对称块对更新所述树结构，其中，每片叶代表所述旋转对称块对的一个成员。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器用于从包含多个不同旋转对称掩码的旋转对称掩码库中选择所述旋转对称掩码。6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于使用空间预测块编码所述多个变换系数中的每个变换系数，其中，所述空间预测块根据用于生成相应所述旋转对称块对的相应所述旋转对称掩码来选择。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于使用某个相应的运动矢量独立编码每个旋转对称块，其中，每个相应的运动矢量根据所述旋转对称块的每个相应部分来选择。8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于使用熵上下文模型编码所述多个变换系数中的每个变换系数，其中，所述熵上下文模型根据用于生成相应所述旋转对称块对的相应所述旋转对称掩码来选择。9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于基于至少一种效率准则从所述旋转对称掩码库中选择所述旋转对称掩码。10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于从多个旋转对称掩码库中选择所述旋转对称掩码库，其中，所述多个旋转对称掩码库中的每个旋转对称掩码库均是针对所述细分块的不同尺寸进行定义的。11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述计算所述多个变换系数由二维(twodimensional，简称2D)离散余弦变换(discretecosinetransform，简称DCT)执行。12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于根据运动图像专家组(MovingPictureExpertsGroup，简称MPEG)格式执行至少一种方法以：预测所述块的所述两个互补部分中的至少一个部分；计算所述旋转对称块中的至少一个旋转对称块的所述多个变换系数中的至少一个变换系数；量化所述多个变换系数中的至少一个变换系数；对所述多个变换系数进行熵编码以对所述帧或帧的一部分进行编码。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述媒体编码器还用于通过扫描所述多个变换系数同时跳过多个零系数来对所述多个变换系数进行编码。14.根据权利要求12至...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯科·迪佛尔，内坦·彼得弗洛恩德，德罗尔·艾若尼，大卫·德雷兹内，
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