用于通过块切割将图像译码和解码成区的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对至少一个图像进行编码或解码的方法，图像分裂成元素块，所述方法包括对于至少一个块：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过块切割将图像译码和解码成区的方法和装置


[0001]本专利技术的领域涉及对图像或图像序列且明确地说对视频流进行编码和解码。
[0002]更具体地说，本专利技术涉及使用图像的通过块的表示对图像或图像序列进行压缩。
[0003]明确地说，本专利技术可应用于在当前或即将出现的编码器中实施的图像或视频编码(JPEG、MPEG、H.264、HEVC等以及VVC和其修正)且应用于对应解码器。

技术介绍

[0004]数字图像和图像序列占据巨大量的存储器空间，当传输这些图像时，需要压缩它们以便避免用于此传输的网络上的拥塞问题。实际上，此网络上的可用速率一般受到限制。
[0005]众多视频数据压缩技术已经是已知的。其中，HEVC(“高效率视频译码、译码工具及规范(High Efficiency Video Coding,Coding Tools and Specification)”，Matthias Wien，信号和通信技术(Signals and Communication Technology)，2015)压缩标准提出相对于属于相同图像(帧内预测)或前一或下一图像(帧间预测)的其它像素实施当前图像的像素的预测。
[0006]更具体地说，帧内预测利用图像内的空间冗余。为此目的，图像分裂成元素或像素块。接着根据图像中的块的扫描次序使用对应于当前图像中的先前编码/解码的块的已经重建的信息来预测像素块。
[0007]此外，常规上，对当前块进行编码使用对当前块的预测来进行，其被称为预测块，且预测残差或“残余块”对应于当前块与预测块之间的差。接着例如通过使用DCT(离散余弦变换)型变换来变换所获得的残余块。随后，量化变换的残余块的系数，且接着通过熵编码进行编码且将其传输到解码器，所述解码器可通过将此残余块相加到预测块来重建当前图像。
[0008]解码是逐图像进行的，且对于每个图像，解码是逐块进行的。对于每个块，读取流的对应元素。对残余块的系数执行反量化和反变换。接着，计算块的预测以获得预测块且通过将预测(预测块)加入解码的残余块来重建当前块。
[0009]还已知用于预测块的元素的技术，称作DPCM(代表“差分脉码调制”)，其在于从其邻近者中的一个或若干个的像素预测图像的像素的值。举例来说，将此技术应用于JPEG
‑
LS(代表“无损联合摄影专家组”)标准，且描述于文献ISO/OEC 14495
‑
1:1999ITU
‑
T Rec.T.87(1998)中。
[0010]参考图1，考虑图像I的元素或像素X。将此元素放在图像I的行lin和列col上。根据图像的所谓的“词典”扫描次序，也就是说，在一行上从左到右，且接着从顶部到底部逐行处理此块的元素。像素X由三个已经解码的相邻像素包围，所述三个像素为同一行上位于其左边的像素XA、同一列上位于其上方的像素XB和对角线中位于其左上方的像素XC。
[0011]X的值的预测被称作P(X)。根据JPEG
‑
LS标准，P(X)如下计算：
[0012]P(X)＝f(XA,XB,XC)，其中f为预定函数，所述预定函数稍后将被称作相邻函数。
[0013]函数f的实例在下文中指示：
[0014]‑
f(A,B,C)＝min(A,B)如果C≥max(A,B)
[0015]max(A,B)如果C≤min(A,B)
[0016]A+B
‑
C否则
[0017]此函数f为JPEG
‑
LS标准中使用的函数。
[0018]一旦计算出此预测P(X)，就通过从X的原始值减去像素X的预测而确定原始预测残差R(X)：
[0019]R(X)＝X
‑
P(X)。
[0020]在无由JPEG
‑
LS指定的图像损失的图像损失的情况下进行编码的情况下，此残差R(X)由熵编码器利用其统计性质进行编码，且接着传输到解码器。
[0021]在具有图像损失的情况下进行编码的情况下，通常例如使用具有由用户设定的量化步长δ的均匀标量量化器来量化残差R(X)：
[0022]RQ(X)＝NI(R(X)/d)
[0023]其中NI(代表“最接近整数”)为确定最接近整数的函数。其在相等的情况下选择最小一者。
[0024]经量化残差RQ(X)使用所属领域的技术人员已知的熵编码技术(例如霍夫曼编码或算术编码)预先压缩，且接着传输到解码器。在编码器侧上，重建当前像素X的经解码值D(X)，以使得当前像素可充当对随后处理的像素的预测物。当前像素D(X)的经解码版本可表达如下：
[0025]D(X)＝P(X)+RQ(X).d
[0026]解码器应用相同公式来重建携载由编码器传输的经编码数据的信号的样本。
[0027]应注意，不同于通过不同于JPEG
‑
LS函数的预测函数所确定的像素X的相邻像素XA、XB和XC的像素可用于预测像素X，只要这些像素可以其解码形式使用即可。类似地，有可能使用所属领域的技术人员已知的任何量化器。
[0028]应注意，当DPCM型预测应用于图像时，一些像素X不具有由函数f界定的预测物。在先前实例中，图像的像素的第一行和第一列的像素就是这种情况。已知解决方案在于将默认值指派给XA、XB或XC，例如信号的动态的中值，如对于可在0与255之间的范围内的信号的128。
[0029]从2016年2月以编号US9253508公布的文献，此DPCM预测技术适应基于块的译码方案也是已知的。因此，在图像的块B(例如，大小为8
×
8像素)内部，按词典次序扫描像素，且应用如先前所描述的DPCM预测。通常，当用于计算像素X的预测的像素XA、XB或XC在当前块外部时，使用源自相邻块的经解码像素的值，例如如图1B中所说明的XC'、XB'或XC”、XB”。
[0030]由专利技术人实施的块层级处的DPCM技术的实验已展现对视频的压缩增益，明确地说，对例如合成内容的一些类型的内容的压缩增益。
[0031]然而，DPCM技术具有外加像素的串行处理的缺点。这引起用于处理一个DPCM块的机器循环的数目增加的消耗。然而，与如JPEG
‑
LS等固定图像编码器
‑
解码器相比，视频编码器和解码器经受更严格的速度约束。
[0032]因此，需要不具有现有技术的缺点且允许明确地减少处理一个块所需的机器循环的数目的像素预测技术。

技术实现思路

[0033]根据至少一个实施例，本专利技术涉及一种用于对至少一个图像进行编码或解码的方法，图像分裂成元素块，所述方法包括对于至少一个块：
[0034]‑
将所述块分裂成至少两个区域；
[0035]‑
处理至少一个所述区域，包括根据预定扫描次序扫描所述区域的所述元素，且对于称为当前元素的至少一个被扫描元素：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对至少一个图像进行编码或解码的方法，图像分裂成元素块，所述方法包括对于至少一个块：
‑
将所述块分裂(E1)成至少两个区域；
‑
处理(E2)至少一个所述区域，包括根据预定扫描次序扫描所述区域的所述元素，且对于称为当前元素的至少一个被扫描元素：
○
根据预测函数选择(E21)先前编码或解码的至少一个预测物元素；
○
依据以下项预测(E25)所述当前元素：
■
如果所述至少一个预测物元素属于所述区域，则依据所述至少一个预测物元素；
■
否则，依据独立于至少一个其它区域而获得的至少一个替换值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前元素(X)位于行(lin)和列(col)上，所述预测函数选择位于同一列(col)和前一行(lin
‑
1)上的所述先前编码或解码的元素(XB)，且所述至少两个区域之间的边界是水平的。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于包括H行的块，所述当前块分裂成第一区域(Z1)和第二区域(Z2)，使得所述第一区域的所述元素符合条件lin<H/2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前元素(X)位于行(lin)和列(col)上，所述预测函数选择位于同一行(lin)和前一列(col
‑
1)上的所述先前编码或解码的元素(XB)，且所述至少两个区域之间的边界是垂直线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于包括W列的块，所述当前块分裂成第一区域(Z1)和第二区域(Z2)，使得所述第一区域的所述元素符合条件col<W/2。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前元素位于行(lin)和列(col)上，所述预测函数选择同一行(lin)和前一列(col
‑
1)上的先前经处理的第一元素(XA)、前一行(lin
‑
1)和相同前一列(col)上的先前经处理的第二元素(XB)以及前一行(lin
‑
1)和前一列(col
‑
1)上的先前经处理的第三元素(XC)，且所述边界是对角的。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于包括H行和W列的块，所述当前块分裂成两个区域，使得所述第一区域的所述元素符合条件lin+col<(H+W)/2+1。8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，当所述预测物元素属于另一区域时，所述替换值是在存储器中读取的预定值。9.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个替换值是从在所述当前块附近的先前编码或解码的块中选择的至少一个其它预测物元素获得的。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述其它预测物元素是在与所述预测物元素相同的行或相同的列上在所述相邻块中选择。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述其它所选预测物元素为所述相邻块的最接近于同一行或同一列上的所述预测物元素的元素。12.根据权利要求1到11中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括获得可用预测函数列表中的预测函数，且其特征在于至少所述当前块到区域的所述分裂或至少一个区域的所述处理取决于所获得的所述预测函数。13.根据权利要求1到7中任一项所述的编码方法，其特征在于，所述至少一个替换值是对于所述当前块确定的值，例如所述当前块的所述元素的强度的平均值。14.根据权利要求12所述的编码方法，其特征在于，所述方法包括对所获得的所述预测
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【专利技术属性】
技术研发人员：费利克斯，
申请(专利权)人：丰达西翁必卡姆公司，
类型：发明
国别省市：