[發(fā)明專利]編碼和解碼圖像的方法、編碼和解碼設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611156265.6
• 申請(qǐng)日: 2012-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106791838B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F.亨利;S.帕圖克斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杜比國(guó)際公司
• 主分類號(hào): H04N19/13
• 分類號(hào): H04N19/13;H04N19/61;H04N19/174;H04N19/436
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 宋巖

公開(kāi)了編碼和解碼圖像的方法、編碼和解碼設(shè)備。本發(fā)明涉及一種對(duì)至少一個(gè)圖像進(jìn)行編碼的方法，包括：將圖像劃分為多個(gè)塊；將塊分組為預(yù)定數(shù)量的塊的子集；對(duì)塊的子集中的每個(gè)并行編碼，所考慮子集中的塊是根據(jù)遍歷的預(yù)定順序來(lái)編碼的。編碼步驟包括針對(duì)所考慮子集中的當(dāng)前塊，關(guān)于至少一個(gè)之前編碼和解碼的塊對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼的子步驟，以及基于至少一個(gè)符號(hào)出現(xiàn)概率對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行熵編碼的子步驟。在當(dāng)前塊是所考慮子集中被編碼的第一塊的情形下，符號(hào)出現(xiàn)概率是針對(duì)至少一個(gè)其他子集中的預(yù)定編碼和解碼的塊來(lái)計(jì)算的。在當(dāng)前塊是所考慮子集中除第一塊以外的塊的情形下，符號(hào)出現(xiàn)概率是針對(duì)屬于相同子集的至少一個(gè)編碼和解碼的塊來(lái)計(jì)算的。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01280021355.8，申請(qǐng)日為2012年2月23日，題為“編碼和解碼圖像的方法、編碼和解碼設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般屬于圖像處理的領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地屬于數(shù)字圖像以及數(shù)字圖像序列的編碼和解碼。

本發(fā)明由此尤其可被用于在目前的視頻編碼器(MPEG、H.264等)或未來(lái)的視頻編碼器(ITU-T/VCEG(H.265)或ISO/MPEG(HVC))中實(shí)現(xiàn)的視頻編碼。

背景技術(shù)

目前的視頻編碼器(MPEG、H264等)使用視頻序列的按塊(block-wise)表示。圖像被切分為宏塊，每個(gè)宏塊自身被切分為塊，并且每個(gè)塊或宏塊通過(guò)圖像內(nèi)或圖像間預(yù)測(cè)來(lái)編碼。于是，特定的圖像通過(guò)空間預(yù)測(cè)(幀內(nèi)預(yù)測(cè))來(lái)編碼，而其他圖像在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)妮o助下關(guān)于一個(gè)或多個(gè)編碼-解碼參考圖像通過(guò)時(shí)間預(yù)測(cè)(幀間預(yù)測(cè))來(lái)編碼。此外，對(duì)于每個(gè)塊，可以對(duì)殘留塊進(jìn)行編碼，該殘留塊與原始?jí)K減去預(yù)測(cè)相對(duì)應(yīng)。在可選的變換之后，該塊的系數(shù)可被量化，然后被熵編碼器編碼。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)和幀間預(yù)測(cè)需要之前已編碼和解碼的特定塊可用，從而在解碼器或編碼器中被用于預(yù)測(cè)當(dāng)前塊。圖1A表示這樣的預(yù)測(cè)編碼的示意性示例，其中，圖像I_N被分為塊，該圖像的當(dāng)前塊MB_i經(jīng)受與例如由陰影箭頭表示的之前編碼和解碼的預(yù)定數(shù)量的三個(gè)塊MBr₁、MBr₂、MBr₃相關(guān)的預(yù)測(cè)編碼。上述三個(gè)塊特別包括緊鄰地位于當(dāng)前塊MB_i的左邊的塊MBr₁、以及分別緊鄰地位于當(dāng)前塊MB_i的上方和右上方的兩個(gè)塊MBr₂和MBr₃。

這里更為特別關(guān)心的是熵編碼器。熵編碼器按照到達(dá)的順序來(lái)對(duì)信息編碼。典型地實(shí)現(xiàn)“光柵掃描”類型的塊的逐行遍歷，如圖1A由參考(標(biāo)號(hào))PRS所示，從圖像的左上角的塊開(kāi)始。對(duì)于每個(gè)塊，表示該塊所需的各個(gè)信息項(xiàng)(塊類型、預(yù)測(cè)模式、殘留系數(shù)等)被順序分發(fā)給熵編碼器。

已知一種足夠復(fù)雜的有效算術(shù)編碼器，被稱為“CABAC”(“上下文適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器”)，其被引入到AVC壓縮標(biāo)準(zhǔn)(也被稱為ISO-MPEG4第10部分和ITU-T H.264)。

熵編碼器實(shí)現(xiàn)各種構(gòu)思：

-算術(shù)編碼：例如最初在文檔J.Rissanen and G.G.Langdon Jr,“Universalmodeling and coding,”IEEE Trans.Inform.Theory,vol.IT-27,pp.12–23,Jan.1981中描述的編碼器使用該符號(hào)的出現(xiàn)概率來(lái)對(duì)符號(hào)進(jìn)行編碼；

-上下文適應(yīng)：這包括適應(yīng)要編碼的符號(hào)的出現(xiàn)概率。一方面，實(shí)現(xiàn)快速獲悉。另一方面，根據(jù)之前編碼的信息的狀態(tài)，特定的上下文被用于編碼。每個(gè)上下文存在相對(duì)應(yīng)的固有的符號(hào)出現(xiàn)概率。例如，上下文根據(jù)給定的配置對(duì)應(yīng)于編碼符號(hào)的類型(殘留的系數(shù)、編碼模式的信令等的表示)，或者對(duì)應(yīng)于鄰居的狀態(tài)(例如從鄰居選擇的“幀內(nèi)”模式的數(shù)量等)；

-二進(jìn)制化：要編碼的符號(hào)被轉(zhuǎn)換為比特串的形式。隨后，該各個(gè)比特被相繼分發(fā)給二進(jìn)制熵編碼器。