图像编解码方法和图像编解码装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像编码方法和图像解码方法。包括：将图像划分为多个与相邻条带区域具有重叠区域的条带区域，其中，重叠区域可以覆盖一个或多个条带，然后对每个条带区域进行单独编码。之后，在解码侧对重叠区域进行图像插值处理。本发明专利技术还公开了一种图像编码装置、图像解码装置和图像编解码装置。本发明专利技术所公开的技术方案，由于不再只对图像作简单区域划分，而是作重叠划分，因此提高了条带区域边缘位置的编码质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像编解码技术，尤其涉及一种图像编码方法、图像解码方 法，以及图像编码装置、图像解码装置和图像编解码装置。
技术介绍
图像编码技术是将数字视频等原始图像信息压缩，以便实现更有效地被传送和存储；图像解码技术则是对已编码的视频等图像信息进行解析重建， 得到重建的图像。在现有编码标准中，通常采用基于运动补偿和变换编码的混合编码架 构，编码时，先进行帧内、帧间的预测，得到预测值，以消除时间域的相关 性；然后根据预测值与原始图像实际值的差值，得到残差图像，对残差图像 进行变换，以消除空间域的相关性；最后对变换后的数据进行熵编码，以消 除统计上的冗余度，将熵编码后的数据与解码所需的边信息组成压缩后的码 流，供后续传输和存储用，达到压缩图像的目的。相应地，在解码时，按照 熵解码、反变换以及预测补偿等 一 系列解码过程重建出图像。通常情况下，在编解码时，先将整帧图像划分成各个带状的区域，即通 常所称的条带(SLICE),然后再将条带分成各个块，即通常所称的宏块， 之后以宏块为编解码的基本处理单元进行编解码，即帧内、帧间预测和变换 常常是对宏块进行。 一个宏块通常包括一个16x16的亮度样值块和对应的色 度样值块，16x16的宏块又可以进一步细分为小的宏块，如16x8、 8x16、 8x8、 8x4、 4x8、 4x4等。帧内预测和帧间预测处理主要包括运动估计和运动补偿，在解码时只有 运动补偿，在编码时既有运动估计又有运动补偿。帧间预测的运动估计，是指对于当前帧中的每一宏块到作为参考帧的前 一帧或后一帧某给定搜索范围内根据一定的匹配准则找出与当前块最相似的块，即匹配块，由匹配块与当前块的相对位移计算出运动矢量(Motion Vector)。帧内预测的运动估计，是指对于当前帧中的每一宏块到相邻区域某 给定搜索范围内根据一定的匹配准则找出当前块的匹配块，由匹配块与当前 块的相对位移计算出运动矢量。例如，对于一个16xl6宏块，如果运动估 计搜索位置范围为水平[-32,+32)、垂直[-32,+32),则该宏块对应的搜索 范围为参考帧中对应于本宏块及其周围的位置图像区域，即大小为(32+16 + 32) x ( 32+ 16 + 32) = 80 x 80的区域。所谓运动补偿，就是根据运动 矢量获得对应区域匹配块数据，运动补偿输出的参考宏块图像用于宏块的重 建。其中，运动估计的越准确，运动向量的误差越小，预测补偿时的残差就 越小，编码出来的图像质量也就越好。由于图像编码时的压缩处理会带来一定量的信息损失，当信息损失量较 大时，人眼视力可以明显察觉到原始图像和重建图像间细节的不同，为此， 出现了高分辨率的编码标准，如新一代高清分辨率1080P (P指逐行扫描采 样)，分辨率为1920 x 1080。应用这种高分辨率的编码标准，人眼视力基 本无法区分原始图像和重建图像间的差别，但这种高分辨率技术要求编码处 理芯片，如数字信号处理器(DIGITAL SIGNAL PROCESS, DSP)拥有超 强的处理能力，但目前有些编码处理芯片还无法单独完成整帧图像的高分辨 率编码，所以，现有技术中，通常使用多个编码处理芯片(如多个DSP)共 同完成整帧图像的的高分辨率编码。编码过程包括首先将图像分割为多个 条带区域， 一个条带区域可包括多个条带，条带区域的划分可根据实际需要 而定，例如可根据编码处理芯片的处理能力而定，然后对每个条带区域进行 单独编码，即每个条带区域分别由一个编码处理芯片进行编码。相应地，解 码时，在解码端对每个条带区域进行单独解码，然后再将解码的多个条带区 域直接拼合显示。上述方案中，各个条带区域是独立的，在对每个条带区域单独编码时， 对于条带区域边缘位置的宏块，由于其在边缘向外伸展的方向上的搜索范围 为0,即该方向上没有相邻块的信息，因此该宏块对应的搜索范围会缩小。例如，对于前述大小为16xl6的宏块，若该宏块位于条带区域垂直方向的 上边缘，水平方向的中间位置，则如果运动估计搜索范围为水平[-32，+32)、 垂直[-32, +32),该宏块所对应的搜索范围只能是(32 + 16 + 32 ) x ( 16 + 32) =8(^48的区域，而非前述80x 80的区域。可见，由于条带区域的边 缘位置宏块缺少进行预测的相邻块信息，因此边缘位置块的搜索范围较小， 运动向量误差较大，即通常所称的边缘效应，边缘效应的存在，使得边缘位 置的编码质量较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术中一方面提供一种图像编码方法和图像解码方法，另 一方面提供一种图像编码装置、图像解码装置及图像编解码装置，以便提高 条带区域边缘位置的编码质量。本专利技术所提供的图像编码方法，包括将欲编码的当前图像按照预设方向划分为N个条带区域，所述N个条 带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，N为大于或等于2的整数； 对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区域的压缩码流。 本专利技术所提供的图像解码方法，包括对欲解码的当前图像N个条带区域的压缩码流分别进行解码，得到各条带 区域的重建条带区域，其中，N为大于或等于2的整数；将相邻重建条带区域中的非重叠区域作为当前图像相应位置的重建区域， 得到非重叠区域的重建图像；将相邻重建条带区域中的重叠区域进行插值计算，将得到的所述重叠区域 的插值计算区域作为当前图像相应位置的重建区域，得到重叠区域的重建图像；利用所述非重叠区域的重建图像和所述重叠区域的重建图像，构成当前图像的重建图像。本专利技术所提供的图像编码装置，包括区域划分模块，用于将欲编码的当前图像按照预设方向划分为N个条带 区域，所述N个条带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，N为大于 或等于2的整数；编码模块，用于对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区 域的压缩码流。本专利技术所提供的图像解码装置，包括解码模块，用于对欲解码的当前图像N个条带区域的压缩码流分别进行解 码，得到各条带区域的重建条带区域，其中，N为大于或等于2的整数；图像重建模块，用于将相邻重建条带区域中的非重叠区域作为当前图像 相应位置的重建区域，得到非重叠区域的重建图像；将相邻重建条带区域中 的重叠区域进行插值计算，将得到的所述重叠区域的插值计算区域作为当前 图像相应位置的重建区域，得到重叠区域的重建图像；利用所述非重叠区域 的重建图像和所述重叠区域的重建图像，构成当前图像的重建图像。本专利技术所提供的图像编解码装置，包括区域划分模块，用于将欲编码的当前图像按照预设方向划分为N个条带 区域，所述N个条带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，N为大于 或等于2的整数；编码模块，用于对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区域 的压缩码流；解码模块，用于对欲解码的当前图像各个条带区域的压缩码流分别进行解 码，得到各条带区域的重建条带区域；图像重建模块，用于将相邻重建条带区域中的非重叠区域作为当前图像 相应位置的重建区域，得到非重叠区域的重建图像；将相邻重建条带区域中 的重叠区域进行插值计算，将得到的所述重叠区域的插值计算区域作为当前 图像相应位置的重建区域，得到重叠区域的重建图像；利用所述非重叠区域的重建图像和所述重叠区域的重建图像，构成当前图像的重建图像。从上述方案可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码方法，其特征在于，该方法包括：　　　　将欲编码的当前图像按照预设方向划分为Ｎ个条带区域，所述Ｎ个条带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，Ｎ为大于或等于２的整数；　　　　对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区域的压缩码流。

【技术特征摘要】
1、一种图像编码方法，其特征在于，该方法包括将欲编码的当前图像按照预设方向划分为N个条带区域，所述N个条带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，N为大于或等于2的整数；对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区域的压缩码流。2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述重叠区域覆盖至少一个条带。3、 一种图像解码方法，其特征在于，该方法包括对欲解码的当前图像N个条带区域的压缩码流分别进行解码，得到各条带 区域的重建条带区域，其中，N为大于或等于2的整数；将相邻重建条带区域中的非重叠区域作为当前图像相应位置的重建区域， 得到非重叠区域的重建图像；将相邻重建条带区域中的重叠区域进行插值计算，将得到的所述重叠区域 的插值计算区域作为当前图像相应位置的重建区域，得到重叠区域的重建图像；利用所述非重叠区域的重建图像和所述重叠区域的重建图像，构成当前图 像的重建图像。4、 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将相邻重建条带区域中的 重叠区域进行插值计算包括对两两相邻的重建条带区域，将各自重叠区域中每个对应位置的像素点根 据预设的插值系数进行插值计算，得到所述重叠区域的插值计算区域。5、 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将各自重叠区域中每个对 应位置的像素点根据预设的插值系数进行插值计算为将重叠区域中每个对应 位置的像素点按照式Xb' + (l-人)b进行插值计算，其中，所述人为预设的插值系 数，且os人si, b'和l/分别为两两相邻重建条带区域中各自重叠区域中对应位 置像素点的量度分量和/或色度分量。6、 一种图像编码装置，其特征在于，该装置包括区域划分模块，用于将欲编码的当前图像按照预设方向划分为N个条带 区域，所述N个条带区域中的相邻条带区域具有重叠区域，其中，N为大于 或等于2的整数；编码模块，用于对每个条带区域分别进行编码，得到当前图像各条带区域 的压缩码流。7、 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述编码模块包括N个编码 子模块,每个编码子模块用于对所述N个条带区域中的一个条带区域进行编码， 得到所述条带...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗奇勇，黄建强，邓凌，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]