图像编码方法与装置制造方法及图纸

本申请提供一种图像编码方法与装置，该方法包括：获取当前图像块；获取当前图像块中第一图像块的失真权重值，第一图像块的失真权重值由原始图像帧中的第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定，第一图像块对应在原始图像帧中的区域位于第二图像块内，第二图像块的面积大于第一图像块的面积；将第一图像块的失真权重值与第一图像块的第一失真值的乘积，作为第一图像块的第二失真值，第一图像块的第一失真值用于指示重建图像块与原始图像块的像素差异；根据第一图像块的第二失真值，获取当前图像块在第一编码模式下的率失真代价，并根据率失真代价确定当前图像块的目标编码模式。本申请提供方案可以提高最终编码后的图像的主观质量。

Image Coding Method and Device

【技术实现步骤摘要】
图像编码方法与装置
本申请涉及视频编解码领域，并具体涉及一种图像编码方法与装置。
技术介绍
在视频编码标准H.265中，一帧图像被分割成互不重叠的编码树单元(codingtreeunit，CTU)，一个CTU又可以被划分为一组编码单元(codingunit，CU)。针对一个CTU，其划分为一组CU的划分方式，以及这组CU中每个CU的编码方式，可以统称为这个CTU的编码模式。采用不同编码模式对一个CTU进行编码可能得到不同的码流和重建图像，其中，重建图像表示通过编码后得到的编码信息重建得到的图像。通常采用率失真优化(ratedistortionoptimization，RDO)技术来决策CTU应当采用的编码模式。RDO技术的基本原理是，在多种编码模式中，选择率失真代价C最小的编码模式作为CTU的最终编码模式。率失真代价C等于失真值D与比特数B的加权组合，即C＝D+λB，其中，λ为加权系数，加权系数λ可以由量化参数确定。失真值D表示原始图像与编码后的重建图像之间的差异，比特数B表示编码时所需的比特数。应理解，如果采用一种编码模式对图像块进行编码，产生的失真值D越小且比特数B越少，则这种编码模式的编码效率越高。换句话说，一种编码模式的率失真代价C越小，则认为这种编码模式的编码效率越高。因此，在多种编码模式中，率失真代价C最小的编码模式被认为是最佳的编码模式。在视频编码标准H.265中，失真值D等于原始图像与编码后的重建图像中各像素的平方误差和(sumofsquarederrors，SSE)，编码所需的比特数B由对编码信息进行熵编码估算得到。但是，通过计算SSE得到的失真值D与人眼对图像失真的主观感受相差较大，采用以SSE为基础的率失真代价C来选择编码模式，会出现最终编码后的重建图像的主观质量较差，影响用户的视觉体验。
技术实现思路
本申请提供一种图像编码方法与装置，通过失真权重值修正失真值，使得修正后的失真值充分接近人眼感知的图像失真强度，从而采用基于修正后的失真值计算的率失真代价来选择编码模式，可以提高最终编码后的图像的主观质量，进而提高用户的视觉体验。第一方面，提供了一种图像编码方法，该方法包括：获取当前图像块，该当前图像块包括第一图像块；获取该第一图像块的失真权重值，该第一图像块的失真权重值由该当前图像块对应的原始图像帧中的第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定，该第一图像块对应在该原始图像帧中的区域位于该第二图像块内，且该第二图像块的面积大于该第一图像块的面积；将该第一图像块的失真权重值与该第一图像块的第一失真值的乘积，作为该第一图像块的第二失真值，该第一图像块的第一失真值用于指示该第一图像块在第一编码模式下的重建图像块与该第一图像块对应的原始图像块之间的像素差异；根据该第一图像块的第二失真值，获取该当前图像块在该第一编码模式下的率失真代价，并根据该率失真代价确定该当前图像块的目标编码模式。现有技术中，图像块的失真值只与该图像块对应的原始图像块与重建图像块之间的像素差异有关。而在本申请实施例中，图像块的失真值除了与该图像块对应的原始图像块与重建图像块之间的像素差异有关之外，还与该图像块对应到原始图像帧中的区域的图像对比度和/或图像亮度有关，而且还与该图像块对应到原始图像帧中的区域的周围区域的图像对比度和/或图像亮度有关，因此，该图像块的失真值可以充分接近人眼对该图像块感知的图像失真强度。因此，相对于现有技术，本申请实施例中用来计算率失真代价的图像失真值(即第二失真值)可以更进一步地接近人眼主观感知的失真强度，从而可以提高最终编码后的图像的主观质量，进而提高用户的视觉体验。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该当前图像块包括至少两个该第一图像块，该至少两个该第一图像块各自具有第二失真值，该根据该第一图像块的第二失真值，获取该当前图像块在该第一编码模式下的率失真代价，包括：将该至少两个该第一图像块具有的至少两个第二失真值的和，作为该当前图像块在该第一编码模式下的失真值；根据该当前图像块在该第一编码模式下的失真值，获取该当前图像块在该第一编码模式下的率失真代价。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该获取该第一图像块的失真权重值，包括：根据该第一图像块对应在该原始图像帧中的区域，确定该原始图像帧中的第三图像块，该第三图像块在该原始图像帧中的区域包括该第一图像块对应在该原始图像帧中的区域；根据该第三图像块在该原始图像帧中的区域，确定该第二图像块，该第二图像块的面积大于该第三图像块的面积，且该第二图像块包括该第三图像块；将该第三图像块的失真权重值作为该第一图像块的失真权重值，该第三图像块的失真权重值由该第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第三图像块的失真值还由该第三图像块的图像对比度和/或图像亮度确定。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第三图像块为预划分图像块。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第三图像块的权重失真值为预设值。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第二图像块包括第四图像块和第五图像块，该第五图像块包括该第四图像块，且该第五图像块的面积大于该第四图像块的面积，该第一图像块的失真权重值由该第四图像块的图像对比度、该第五图像块的图像对比度以及该第五图像块的图像亮度确定。考虑到相对于图像亮度，图像对比度对人眼感知图像的失真强度的影响较大，因此，根据第二图像块中包括的全部图像块的图像对比度和其中一个面积最大的图像块的图像亮度，确定第一图像块的失真权重值，一方面使得失真权重值可以体现人眼感知图像失真强度的特性，另一方面可以在一定程度上降低计算量。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一图像块的失真权重值为对比度因子与亮度因子的乘积，该对比度因子由该第二图像块的图像对比度确定，该亮度因子由该第二图像块的图像亮度确定。结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一图像块的失真权重值wk是根据如下公式计算得到的：其中，Bk,n表示该原始图像帧中的N个图像块中的第n个图像块，fc(Bk,n)表示图像块Bk,n的对比度因子，fc(Bk,n)为以该图像块Bk,n的图像对比度为变量的函数，αn为常数，Bk,N表示该N个图像块中面积最大的图像块，fl(Bk,N)表示图像块Bk,N的亮度因子，fl(Bk,N)为以图像块Bk,N的图像亮度为变量的函数，β为常数，且该N个图像块包括该第三图像块和该第二图像块，N为大于1的整数。第二方面，提供一种编码装置，该编码装置用于执行上述第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。具体地，该编码装置可以包括用于执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法的单元。第三方面，提供一种编码装置，该编码装置包括存储器和处理器，该存储器用于存储指令，该处理器用于执行该存储器存储的指令，并且对该存储器中存储的指令的执行使得该处理器执行第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的方法。第四方面，提供一种芯片，该芯片包括处理模块与通信接口，该处理模块用于控制该通信接口与外部进行通信，该处理模块还用于实现第一方面或第一方面的任一可能的实现方式中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像编码方法，其特征在于，包括：获取当前图像块，所述当前图像块包括第一图像块；获取所述第一图像块的失真权重值，所述第一图像块的失真权重值由所述当前图像块对应的原始图像帧中的第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定，所述第一图像块对应在所述原始图像帧中的区域位于所述第二图像块内，且所述第二图像块的面积大于所述第一图像块的面积；将所述第一图像块的失真权重值与所述第一图像块的第一失真值的乘积，作为所述第一图像块的第二失真值，所述第一图像块的第一失真值用于指示所述第一图像块在第一编码模式下的重建图像块与所述第一图像块对应的原始图像块之间的像素差异；根据所述第一图像块的第二失真值，获取所述当前图像块在所述第一编码模式下的率失真代价，并根据所述率失真代价确定所述当前图像块的目标编码模式。

【技术特征摘要】
1.一种图像编码方法，其特征在于，包括：获取当前图像块，所述当前图像块包括第一图像块；获取所述第一图像块的失真权重值，所述第一图像块的失真权重值由所述当前图像块对应的原始图像帧中的第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定，所述第一图像块对应在所述原始图像帧中的区域位于所述第二图像块内，且所述第二图像块的面积大于所述第一图像块的面积；将所述第一图像块的失真权重值与所述第一图像块的第一失真值的乘积，作为所述第一图像块的第二失真值，所述第一图像块的第一失真值用于指示所述第一图像块在第一编码模式下的重建图像块与所述第一图像块对应的原始图像块之间的像素差异；根据所述第一图像块的第二失真值，获取所述当前图像块在所述第一编码模式下的率失真代价，并根据所述率失真代价确定所述当前图像块的目标编码模式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前图像块包括至少两个所述第一图像块，所述至少两个所述第一图像块各自具有第二失真值，所述根据所述第一图像块的第二失真值，获取所述当前图像块在所述第一编码模式下的率失真代价，包括：将所述至少两个所述第一图像块具有的至少两个第二失真值的和，作为所述当前图像块在所述第一编码模式下的失真值；根据所述当前图像块在所述第一编码模式下的失真值，获取所述当前图像块在所述第一编码模式下的率失真代价。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一图像块的失真权重值，包括：根据所述第一图像块对应在所述原始图像帧中的区域，确定所述原始图像帧中的第三图像块，所述第三图像块在所述原始图像帧中的区域包括所述第一图像块对应在所述原始图像帧中的区域；根据所述第三图像块在所述原始图像帧中的区域，确定所述第二图像块，所述第二图像块的面积大于所述第三图像块的面积，且所述第二图像块包括所述第三图像块；将所述第三图像块的失真权重值作为所述第一图像块的失真权重值，所述第三图像块的失真权重值由所述第二图像块的图像对比度和/或图像亮度确定。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三图像块的失真权重值还由所述第三图像块的图像对比度和/或图像亮度确定。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第三图像块为预划分图像块。6.根据权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第三图像块的权重失真值为预设值。7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第二图像块包括第四图像块和第五图像块，所述第五图像块包括所述第四图像块，且所述第五图像块的面积大于所述第四图像块的面积，所述第一图像块的失真权重值由所述第四图像块的图像对比度、所述第五图像块的图像对比度以及所述第五图像块的图像亮度确定。8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述第一图像块的失真权重值为对比度因子与亮度因子的乘积，所述对比度因子由所述第二图像块的图像对比度确定，所述亮度因子由所述第二图像块的图像亮度确定。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一图像块的失真权重值wk是根据如下公式计算得到的：其中，Bk,n表示所述原始图像帧中的N个图像块中的第n个图像块，fc(Bk,n)表示图像块Bk,n的对比度因子，fc(Bk,n)为以所述图像块Bk,n的图像对比度为变量的函数，αn为常数，Bk,N表示所述N个图像块中面积最大的图像块，fl(Bk,N)表示图像块Bk,N的亮度因子，fl(Bk,N)为以图像块Bk,N的图像亮度为变量的函数，β为常数，且所述N个图像块包括所述第三图像块和所述第二图像块，N为大于1的整数。10.一种编码装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取当前图像块，所述当前图像块包括第一图像块；所述获取单元还用于，获取所述第一图像块的失真权重值，所述第一图像块的失真权重值由所述当前图像块对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵寅，杨海涛，陈建乐，
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