[發(fā)明專(zhuān)利]圖像處理方法、設(shè)備及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710614141.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109302608B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅;楊海濤;劉杉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04N19/124
• 分類(lèi)號(hào): H04N19/124;H04N19/59;H04N19/91
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;劉芳

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N圖像處理方法、設(shè)備及系統(tǒng)，包括：解析碼流，以獲取當(dāng)前圖像區(qū)域在原分辨率編碼方式下的第一量化參數(shù)、當(dāng)前圖像區(qū)域在下采樣編碼方式下的第二量化參數(shù)、當(dāng)前圖像區(qū)域的當(dāng)前待重建圖像塊的編碼方式、當(dāng)前待重建圖像塊的量化系數(shù)和當(dāng)前待重建圖像塊的預(yù)測(cè)信號(hào)，其中，當(dāng)前待重建圖像塊的編碼方式為原分辨率編碼方式或者下采樣編碼方式，當(dāng)前待重建圖像塊為當(dāng)前圖像區(qū)域的一部分；根據(jù)當(dāng)前待重建圖像塊的編碼方式確定當(dāng)前待重建圖像塊的量化參數(shù)；根據(jù)當(dāng)前待重建圖像塊的量化參數(shù)、量化系數(shù)和預(yù)測(cè)信號(hào)重建當(dāng)前待重建圖像塊，以得到當(dāng)前重建圖像塊。從而使得解碼端得到的重建圖像塊效果更佳。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種圖像處理方法、設(shè)備及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)字視頻是以數(shù)字形式記錄的視頻。圖1為本申請(qǐng)?zhí)峁┑臄?shù)字視頻的示意圖，如圖1所示，數(shù)字視頻由多幀數(shù)字圖像組成。圖2為本申請(qǐng)?zhí)峁┑臄?shù)字圖像的示意圖，如圖2所示，圖像由12*16個(gè)像素組成，其中，每個(gè)像素被稱(chēng)為一個(gè)像素，12*16表示圖像分辨率。例如2K視頻的圖像分辨率是1920*1080，4K視頻的圖像分辨率是3840*2160。通常原始視頻包括的數(shù)據(jù)量較大，不適合存儲(chǔ)和傳輸，需要利用高效的視頻壓縮編碼技術(shù)來(lái)壓縮原始數(shù)據(jù)。

具體地，圖3為本申請(qǐng)?zhí)峁┑木幋a端的編碼示意圖，如圖3所示，編碼端的編碼流程包括：編碼端接收到視頻之后，對(duì)于構(gòu)成視頻的每幀圖像，將該圖像劃分成多個(gè)待編碼圖像塊。對(duì)于當(dāng)前待編碼圖像塊，首先通過(guò)參考重建圖像塊(該參考重建圖像塊用于提供當(dāng)前待編碼圖像塊所需的參考像素，該參考像素用于對(duì)當(dāng)前待編碼圖像塊進(jìn)行預(yù)測(cè))對(duì)當(dāng)前待編碼圖像塊進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到當(dāng)前待編碼圖像塊的預(yù)測(cè)信號(hào)；用當(dāng)前待編碼圖像塊的原始信號(hào)減去預(yù)測(cè)信號(hào)，得到殘差信號(hào)。經(jīng)過(guò)預(yù)測(cè)后，殘差信號(hào)的幅值遠(yuǎn)小于原始信號(hào)。將殘差信號(hào)進(jìn)行變換(變換操作為可選操作)和量化操作。經(jīng)過(guò)變換量化后，得到量化系數(shù)，再通過(guò)熵編碼技術(shù)編碼量化系數(shù)以及編碼中的其他指示信息，得到碼流。進(jìn)一步地，編碼端還需要重建當(dāng)前待編碼圖像塊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)待編碼圖像塊的編碼提供參考像素。具體地，在得到當(dāng)前待編碼圖像塊的量化系數(shù)之后，編碼端需要對(duì)當(dāng)前待編碼圖像塊的量化系數(shù)進(jìn)行反量化和反變換，得到重建的殘差信號(hào)，將重建的殘差信號(hào)與當(dāng)前待編碼圖像塊對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)信號(hào)相加，得到當(dāng)前待編碼圖像塊的重建信號(hào)，根據(jù)該重建信號(hào)得到重建圖像塊。其中，該重建圖像塊可以對(duì)后續(xù)待編碼圖像塊進(jìn)行預(yù)測(cè)。可選地，殘差信號(hào)經(jīng)過(guò)變換后得到變換系數(shù)，變換系數(shù)通過(guò)量化后會(huì)有信息損失，該信息損失不可逆。即經(jīng)過(guò)反量化后的變換系數(shù)會(huì)有失真，從而使得重建信號(hào)與原始信號(hào)不一致，這種壓縮方式為有損壓縮。因此，對(duì)于有損壓縮，在得到重建圖像塊后，需要對(duì)該重建圖像塊進(jìn)行濾波，從而去除有損壓縮引入的一些失真，例如塊效應(yīng)，振鈴效應(yīng)等。為了去除塊效應(yīng)，可以使用H.264、H.265標(biāo)準(zhǔn)中的DBK濾波器。為了去除振鈴效應(yīng)，可以使用H.265中的SAO濾波器，以及下一代標(biāo)準(zhǔn)中的ALF濾波器等。也有無(wú)損壓縮方法，即殘差信號(hào)使用無(wú)損的變換操作得到變換系數(shù)，不進(jìn)行量化操作，將變換系數(shù)進(jìn)行熵編。對(duì)于無(wú)損壓縮，一般不再進(jìn)行濾波操作。進(jìn)一步地，當(dāng)前圖像的各個(gè)圖像塊都完成重建之后，得到重建圖像，其中，該重建圖像可以對(duì)后續(xù)其他幀圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)。

圖4為本申請(qǐng)?zhí)峁┑慕獯a端的解碼示意圖，如圖4所示，解碼端獲取到碼流之后，首先對(duì)碼流進(jìn)行熵解碼，得到當(dāng)前待重建圖像塊的量化系數(shù)，然后對(duì)量化系數(shù)進(jìn)行反量化和反變換，得到當(dāng)前待重建圖像塊的重建的殘差信號(hào)。通過(guò)它的參考重建圖像塊對(duì)當(dāng)前待重建圖像塊進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到當(dāng)前待重建圖像塊的預(yù)測(cè)信號(hào)，然后將預(yù)測(cè)信號(hào)和上述重建的殘差信號(hào)相加，得到當(dāng)前待重建圖像塊的重建信號(hào)，然后根據(jù)該重建信號(hào)得到當(dāng)前待重建圖像塊對(duì)應(yīng)的當(dāng)前重建圖像塊，其中，該當(dāng)前重建圖像塊可以對(duì)后續(xù)其他待重建圖像塊進(jìn)行預(yù)測(cè)。類(lèi)似于上述編碼端的情況，可選地，在解碼端需要對(duì)當(dāng)前重建圖像塊進(jìn)行濾波。進(jìn)一步地，當(dāng)前圖像的各個(gè)圖像塊都完成重建之后，得到重建圖像，其中，該重建圖像可以對(duì)后續(xù)其他幀圖像進(jìn)行預(yù)測(cè)。