图像数据编码和解码制造技术

一种图像编码设备，包括：控制器，被配置为根据能够应用于当前图像区域的当前图像的一组参考样本的一个或多个属性，从一组预测方向中为当前图像的当前图像区域选择一组候选预测方向，作为一组预测方向的子集；以及帧内图像预测器，被配置为根据当前样本和参考样本中的参考位置之间的预测方向，相对于同一图像的一组参考样本中的一个或多个参考样本来预测当前图像区域的样本；其中，所述帧内图像预测器被配置为从一组候选预测方向中为当前图像区域选择预测方向。

Image data encoding and decoding

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像数据编码和解码
本公开涉及图像数据编码和解码。
技术介绍
本文提供的“背景”描述是为了总体上呈现本公开的上下文。在本背景部分中描述的程度上，当前命名的专利技术人的工作以及在提交时可能不符合现有技术的描述的方面既不明示也不暗示地被认为是本公开的现有技术。有几种视频数据编码和解码系统，包括；将视频数据转换成频域表示，量化频域系数，并且然后对量化的系数应用某种形式的熵编码。这可以实现视频数据的压缩。应用相应的解码或解压缩技术来恢复原始视频数据的重建版本。当前的视频编解码器(编码器-解码器)(例如，在H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)中使用的那些)主要通过仅编码连续视频帧之间的差异来实现数据压缩。这些编解码器使用所谓的宏块的规则阵列，每个宏块用作与前一视频帧中的对应宏块进行比较的区域，然后根据在视频序列中的对应当前宏块和前一宏块之间或者在视频序列的单个帧中的相邻宏块之间找到的运动程度，对宏块内的图像区域进行编码。高效视频编码(HEVC)也称为H.265或MPEG-H第2部分，是针对H.264/MPEG-4AVC提议的后继(proposedsuccessor)。旨在针对HEVC提高视频质量并使数据压缩率比H.264高一倍，并且像素分辨率可从128×96扩展到7680×4320，大约相当于128kbit/s到800Mbit/s的比特率。
技术实现思路
本公开解决或减轻了由该处理引起的问题。在所附权利要求中定义本公开的相应方面和特征。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是本技术的示例性的，而不是限制性的。附图说明当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，可以更好地理解本公开，从而更全面地理解本公开及其许多附带的优点，其中：图1示意性地示出了使用视频数据压缩和解压缩的音频/视频(A/V)数据传输和接收系统；图2示意性地示出了使用视频数据解压缩的视频显示系统；图3示意性地示出了使用视频数据压缩和解压缩的音频/视频存储系统；图4示意性地示出了使用视频数据压缩的摄像机；图5和图6示意性地示出了存储介质；图7提供了视频数据压缩和解压缩设备的示意图；图8示意性地示出了预测器；图9示意性地示出了部分编码的图像；图10示意性地示出了一组可能的帧内预测方向；图11示意性地示出了一组预测模式；图12示意性地示出了另一组预测模式；图13示意性地示出了帧内预测过程；图14和图15示意性地示出了参考样本投影过程；图16示意性地示出了预测器；图17和图18示意性地示出了预测方向的示例；图19和图20示意性地示出了投影参考样本的使用；图21和图22分别示意性地示出了直线和曲线预测模式；图23示意性地示出了帧内预测器的一部分；图24和图25示意性地示出了预测模式的子集；图26至图28示意性地示出了预测模式的候选组；图29和图30示意性地示出了控制器的操作；图31示意性地示出了最可能模式的使用；图32示意性地示出了编码电路；图33示意性地示出了解码电路；图34至图37是示出相应方法的示意流程图；图38示出了失真图像的示例；以及图39a和39b示意性地示出了多组预测模式。具体实施方式现在参考附图，提供图1至图4，以给出利用将在下面结合本技术的实施方式描述的压缩和/或解压缩设备的设备或系统的示意图。下面将要描述的所有数据压缩和/或解压缩设备可以用硬件、在通用数据处理设备(例如，通用计算机)上运行的软件、作为可编程硬件(例如，专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA))或作为其组合来实现。在实施方式由软件和/或固件实现的情况下，应当理解，这种软件和/或固件以及存储或以其他方式提供这种软件和/或固件的非暂时性数据存储介质被认为是本技术的实施方式。图1示意性地示出了使用视频数据压缩和解压缩的音频/视频数据传输和接收系统。输入音频/视频信号10提供给视频数据压缩设备20，该设备至少压缩音频/视频信号10的视频分量，以便沿着传输路径30(例如，电缆、光纤、无线链路等)传输。压缩信号由解压缩设备40处理，以提供输出音频/视频信号50。对于返回路径，压缩设备60压缩音频/视频信号，以便沿着传输路径30传输到解压缩设备70。压缩设备20和解压缩设备70因此可以形成传输链路的一个节点。解压缩设备40和解压缩设备60可以形成传输链路的另一节点。当然，在传输链路是单向的情况下，只有一个节点需要压缩设备，而另一节点只需要解压缩设备。图2示意性地示出了使用视频数据解压缩的视频显示系统。特别地，压缩的音频/视频信号100由解压缩设备110处理，以提供可以在显示器120上显示的解压缩信号。解压缩设备110可以被实现为显示器120的整体部分，例如，在与显示装置相同的外壳内提供。可选地，解压缩设备110可以被设置为(例如)所谓的机顶盒(STB)，注意“机顶盒”这一表述并不意味着要求该机顶盒相对于显示器120位于任何特定的方向或位置；这只是本领域中用来表示可作为外围装置连接到显示器的装置的术语。图3示意性地示出了使用视频数据压缩和解压缩的音频/视频存储系统。输入音频/视频信号130提供给压缩设备140，压缩设备140产生压缩信号，用于由存储装置150(例如，磁盘装置、光盘装置、磁带装置、固态存储装置(例如，半导体存储器)或其他存储装置)存储。为了重放，从存储装置150读取压缩数据，并将其传送到解压缩设备160进行解压缩，以提供输出音频/视频信号170。应当理解，压缩或编码的信号以及存储该信号的存储介质(例如，机器可读非暂时性存储介质)被认为是本技术的实施方式。图4示意性地示出了使用视频数据压缩的摄像机。在图4中，图像捕捉装置180(例如，电荷耦合器件(CCD)图像传感器和相关的控制和读出电子器件)产生传送到压缩设备190的视频信号。麦克风(或多个麦克风)200生成要传送给压缩设备190的音频信号。压缩设备190生成要存储和/或传输的压缩音频/视频信号210(一般显示为示意阶段220)。下面将要描述的技术主要涉及视频数据压缩和解压缩。应当理解，许多现有技术可以结合将描述的视频数据压缩技术用于音频数据压缩，以产生压缩的音频/视频信号。因此，将不提供音频数据压缩的单独讨论。还应当理解，与视频数据(特别是广播质量视频数据)相关联的数据速率通常比与音频数据(无论是压缩的还是未压缩的)相关联的数据速率高得多。因此，应当理解，未压缩的音频数据可以伴随压缩的视频数据，以形成压缩的音频/视频信号。还应当理解，尽管本示例(如图1-4所示)涉及音频/视频数据，但是下面描述的技术可以用于简单处理(即，压缩、解压缩、存储、显示和/或传输)视频数据的系统中。即，这些实施方式可以应用于视频数据压缩，而根本不需要任何相关的音频数据处理。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像编码设备，包括：/n控制器，被配置为根据能够应用于当前图像区域的当前图像的一组参考样本的一个或多个属性，从一组预测方向中为所述当前图像的所述当前图像区域选择一组候选预测方向，作为所述一组预测方向的子集；以及/n帧内图像预测器，被配置为根据当前样本与参考样本中的参考位置之间的预测方向，相对于同一图像的所述一组参考样本中的一个或多个参考样本来预测所述当前图像区域的样本；/n其中，所述帧内图像预测器被配置为从所述一组候选预测方向中为所述当前图像区域选择预测方向。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 GB 1717683.51.一种图像编码设备，包括：
控制器，被配置为根据能够应用于当前图像区域的当前图像的一组参考样本的一个或多个属性，从一组预测方向中为所述当前图像的所述当前图像区域选择一组候选预测方向，作为所述一组预测方向的子集；以及
帧内图像预测器，被配置为根据当前样本与参考样本中的参考位置之间的预测方向，相对于同一图像的所述一组参考样本中的一个或多个参考样本来预测所述当前图像区域的样本；
其中，所述帧内图像预测器被配置为从所述一组候选预测方向中为所述当前图像区域选择预测方向。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一个或多个属性表示由以下项组成的列表中的至少一项：
iv.所述一组参考样本的图像活动性，预测方向的子集的选择朝着具有高图像活动性的一组参考样本中的参考样本加权；
v.图片中所述当前图像区域的位置；以及
vi.用于预测所述当前图像区域的参考样本的可用性。


3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为利用不形成所述一组预测方向的一部分的一个或多个额外预测方向来补充所述一组候选预测方向。


4.根据权利要求3所述的设备，其中：
所述一组预测方向均具有相关联的方向标识符；并且
所述控制器被配置为将所述一个或多个额外预测方向分配给与在所述一组预测方向中但不在预测方向的子集中的预测方向相关联的相应方向标识符。


5.根据权利要求3所述的设备，其中，所述一个或多个额外预测方向包括以下项中的一项或多项：
(i)位于所述一组候选预测方向中的相应一对预测方向之间的预测方向；以及
(ii)具有在待预测的当前样本和参考样本中的参考位置之间的角度的预测方向，该角度随着所述待预测的当前样本在当前区域内的位置而变化。


6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述一组候选预测方向至少包括水平预测方向和垂直预测方向。


7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器被配置为对识别针对图像的每个样本或区域而选择的预测方向的数据进行编码。


8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器被配置为响应于通常用于一个或多个先前编码的图像区域的预测方向，检测一个或多个可能的预测方向来作为另外的候选预测方向，并且将识别预测方向的数据编码为：(i)指示预测方向是检测到的所述可能的预测方向的数据，或者(ii)识别剩余的候选预测方向中的预测方向的数据。


9.一种视频存储、捕捉、传输或接收设备，包括根据权利要求1所述的设备。


10.一种图像解码设备，包括：
控制器，被配置为根据能够应用于当前图像区域的当前图像的一组参考样本的一个或多个属性，从一组预测方向中为当前图像的当前图像区域选择一组候选预测方向，作为所述一组预测方向的子集；以及
帧内图像预测器，被配置为根据当前样本和参考样本中的参考位置之间的预测方向，相对于同一图像的一组参考样本中的一个或多个参考样本来预测所述当前图像区域的样本；
其中，所述帧内图像预测器被配置为从一组候选预测方向中为所述当前图像区域选择预测方向。


11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述一个或多个属性表示由以下项组成的列表中的至少一项：
iv.所述一组参考样本的图像活动性，预测方向子集的选择朝着具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·马克·凯汀，卡尔·詹姆斯·沙曼，马加利·基姆利·米里·菲利普，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP