[發明專利]用于編碼和解碼圖像的方法以及編碼和解碼設備

有效

• 申請號: 201280066229.4
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN104041039B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: F.亨利;G.克萊爾
• 申請（專利權）人: 杜比國際公司
• 主分類號: H04N19/46
• 分類號: H04N19/46;H04N19/463;H04N19/467;H04N19/176;H04N19/147
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 宿小猛

技術領域

本發明主要屬于圖像處理領域，且具體而言屬于數字圖像和數字圖像序列的編碼和解碼。

由此，本發明尤其可應用于由目前的視頻編碼器(MPEG、H.264等)或未來的視頻編碼器(ITU-T/VCEG(H.265)或ISO/MPEG(HEVC))實現的視頻編碼。

背景技術

目前的視頻編碼器(MPEG、H.264等)使用視頻序列的分塊表示。圖像被分為多個宏塊，每個宏塊本身被分為多個塊，并且每個塊或每個宏塊通過圖像內或圖像間預測來編碼。于是，某些圖像通過空間預測(幀內預測)來編碼，而其它圖像借助于本領域技術人員已知的運動補償通過相對于一個或多個編碼-解碼參考圖像的時間預測(幀間預測)進行編碼。

對于每個塊，存在與由預測所減掉的原始塊相對應的、還被稱為預測殘留的已編碼的殘留塊。殘留塊通過離散余弦變換(DCT)類型的變換來變換，然后借助于例如標量類型的量化來量化。在量化步驟結束后得到系數，所述系數中一些是正的而其它的是負的。然后以讀的順序，通常為之字形(和JPEG標準一樣)來遍歷系數，由此可利用高頻中的大量零系數。在上述遍歷結束后，得到系數的一維列表，其可被稱為“量化殘留”。然后通過熵編碼來對該列表的系數進行編碼。

熵編碼(例如算術編碼或霍夫曼編碼類型)以如下方式執行：

-信息項被熵編碼，以表示列表中的最后的非零系數的位置，

-針對位于最后的非零系數之前的每個系數，信息項被熵編碼以表示系數是否為零，

-針對之前所表示的每個非零系數，信息項被熵編碼以表示系數是否等于1，

-針對位于最后的非零系數之前的、不等于1的每個非零系數，幅度信 息項(系數的絕對值，其值被減少2)被熵編碼，

-針對每個非零系數，分配給該系數的符號由“0”(用于+符號)或“1”(用于-符號)編碼。

根據例如H.264技術，在宏塊被分為多個塊時，與每個塊對應的數據信號被發送給解碼器。該信號包括：

-在上述列表中包含的量化殘留，

-表示所使用的編碼模式的信息，特別是：

·預測模式(幀內預測、幀間預測、默認預測，其進行沒有信息項被發送到解碼器的預測(被稱為“跳過))；

·指定預測類型的信息(方向、參考圖像等)；

·分區類型；

·變換類型，例如4×4DCT、8×8DCT等；

·運動信息，如果有必要的話；

·等等。

逐個圖像以及針對每個圖像逐個宏塊地執行解碼。針對宏塊的每個分區，讀取流的相應元素。執行塊的系數的反量化和逆變換，以生成解碼的預測殘留。然后，計算該分區的預測并通過將預測加到被解碼的預測殘留來重構該分區。

由此，如H.264標準所實現的，通過競爭實現的幀內編碼或幀間編碼依賴于將例如上述那些編碼信息項之類的各個編碼信息項與選擇最佳模式的目標進行競爭，也就是說，該最佳模式能根據預定的性能標準例如本領域技術人員眾所周知的比特率/失真成本來使所討論分區的編碼最優化。

表示被選中編碼模式的信息被包含在由編碼器發送到解碼器的數據信號中。解碼器由此能夠識別在編碼器上被選中的編碼模式，然后能夠根據該模式應用預測。

文檔"Data Hiding of Motion Information in Chroma and Luma Samples for Video Compression",J.-M.Thiesse,J.Jung and M.Antonini,International workshop on multimedia signal processing,2011介紹了一種在視頻壓縮期間實現的數據隱藏方法。