[發明專利]像素預測方法、編碼方法、解碼方法及其裝置、存儲介質

有效

• 申請號: 201580080671.6
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN108028942B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 陶品;馮立新;王正
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N19/61
• 分類號: H04N19/61;H04N19/86
• 代理公司: 北京睿邦知識產權代理事務所(普通合伙) 11481
• 代理人: 徐丁峰

1.一種對圖像進行幀內編碼的編碼方法，包括：

像素分塊步驟，將一幀圖像中的像素分塊；

像素值預測步驟，對于當前待編碼塊，以像素為單位，對于塊中的每個像素，分別進行像素值預測處理，得到第一預測值；

殘差計算步驟，對于當前待編碼塊，對于塊中的每個像素，計算殘差；

離散余弦變換、量化和熵編碼步驟，對于殘差計算步驟得到的當前待編碼塊對應的殘差塊進行離散余弦變換、量化和熵編碼，其中量化后的殘差塊用于在編碼端的像素值重構步驟，熵編碼后的殘差塊供發送到解碼端；

像素值重構步驟，對于先前已編碼的像素的像素值進行重構，所述重構的像素值用于像素值預測步驟；

所述殘差計算步驟包括：

基于像素值預測步驟預測得到的該像素的第一預測值和該像素的真實值，計算關于該像素的第一殘差；

確定該像素的第一殘差是正常殘差還是異常殘差；

如果該像素的第一殘差為異常殘差，則進行異常殘差修正，包括

記錄該出現異常殘差的像素的位置；

對該像素進行重新預測，得到第二預測值和對應的第二殘差，并記錄重新預測信息，使得編碼端的像素值重構步驟和解碼端都能夠基于該出現異常殘差的像素的位置和重新預測信息，重構和解碼該像素的像素值；

其中由經過異常殘差修正的、該當前待編碼塊的像素的殘差組成該當前待編碼塊的正常殘差塊，供離散余弦變換、量化和熵編碼步驟進行下一步的處理，

將所述出現異常殘差的像素的位置和重新預測信息單獨進行編碼，該編碼過程是無損的，經編碼后的像素的位置和重新預測信息用于像素值重構步驟和用于發送到解碼端。

2.根據權利要求1的編碼方法，還包括在像素分塊步驟之前，將所有像素進行重新排列。

3.根據權利要求1的編碼方法，所述第二殘差為正常殘差或者與第一殘差相比更接近于正常殘差。

4.根據權利要求1的編碼方法，其中在像素值重構步驟，

通過對量化后的正常殘差塊進行逆量化和逆離散余弦變換，得到正常殘差塊；

對于出現異常殘差的像素，解碼得到出現異常殘差的像素的位置和重新預測信息；以及

基于得到的正常殘差塊和出現異常殘差的像素的位置和重新預測信息、以及對應圖像塊中的像素的第一預測值，重構圖像塊中的各個像素的像素值。

5.根據權利要求1或2的編碼方法，其中所述像素值預測步驟包括：

在對每個像素進行預測時，

確定對該像素采用的預測算法和/或預測算法的參數；以及

利用第一預測算法預測該像素的值。

6.根據權利要求5的編碼方法，所述確定對該像素采用的第一預測算法包括：

基于該像素在重新排列前的圖像中的周圍像素所采用的預測算法，來確定所述對其采用的第一預測算法。

7.根據權利要求5的編碼方法，所述第一預測算法選自下列中的一個：

模板匹配算法、加權模板匹配算法、JPEG-LS預測方法、梯度自適應預測方法。

8.根據權利要求5的編碼方法，所述像素值預測處理中的確定對該像素采用的第一預測算法包括：

如果塊像素處于重新排列后的圖像的上方或左側，采用的第一預測算法是JPEG-LS，否則采用的第一預測算法是模板匹配算法。

9.根據權利要求1的編碼方法，所述確定該像素的第一殘差是正常殘差還是異常殘差包括：

基于率失真優化RDO選擇策略來確定正常殘差閾值，如果第一殘差小于等于正常殘差閾值，則確定第一殘差是正常殘差，否則確定第一殘差是異常殘差。

10.根據權利要求1的編碼方法，所述對該像素進行重新預測，得到對應的第二殘差包括：

利用與獲得第一預測值的第一預測算法不同的預測算法來對該像素進行重新預測。