标识图像块几何划分模式的编解码方法和设备的制作方法

文档序号:7565866阅读:214来源:国知局
专利名称:标识图像块几何划分模式的编解码方法和设备的制作方法
技术领域
本发明实施例涉及图像处理领域,并且更具体地,涉及用于标识图像块的几何划分模式的编码方法、解码方法、编码设备和解码设备。
背景技术
在视频编码和解码框架中,混合编码结构通常用于视频序列的编码和解码。混合编码结构的编码端通常包括预测模块、变换模块、量化模块和熵编码模块;混合编码结构的解码端通常包括熵解码模块、反量化模块、反变换模块和预测补偿模块。这些编码和解码模块的组合可以有效去除视频序列的冗余信息,并能保证在解码端得到视频序列的编码图像。在视频编码和解码框架中,视频序列的图像通常划分成图像块进行编码。一幅图像被划分成若干图像块,这些图像块使用上述模块进行编码和解码。在上述模块中,预测模块用于编码端获得视频序列编码图像的图像块的预测块信息,进而得到图像块的残差,预测补偿模块用于解码端获得当前解码图像块的预测块信息, 再根据解码得到的图像块残差获得当前解码图像块。预测模块通常包含帧内预测和帧间预测两种技术。其中,帧内预测技术利用当前图像块的空间像素信息去除当前图像块的冗余信息以获得残差;帧间预测技术利用当前图像邻近的已编码或已解码图像像素信息去除当前图像块的冗余信息以获得残差。在帧间预测技术里,用于帧间预测的当前图像邻近的图像被称为参考图像。在帧间预测技术中,编码端为了有效去除当前图像块的冗余信息,需要在参考图像中获得与当前图像块最相似的图像块,进而减少当前图像块的残差。编码端通常使用运动估计获得上述参考图像中的图像块。在现有的视频编解码技术中运动估计过程通常在编码时以图像块为单位在参考图像中搜索合适的匹配图像块,将当前宏块与匹配图像块所对应像素值相减得到残差,并将该残差经变换与量化后得到的值进行熵编码,最后将熵编码得到的比特流写入编码码流中,同时还将搜索所得的偏移量(即运动矢量)一并写入编码码流中。与此对应,在解码端预测补偿(或称运动补偿)时首先获得熵编码比特流后进行熵解码,得到相应的残差,及相应的运动矢量,之后,根据运动矢量值在参考图像中获得相应匹配图像块(既上述当前解码图像块的预测块信息),再将匹配的图像块与残差值中对应像素点的值相加得到当前宏块解码后的值。在现有的视频编解码标准中,如MPEG-2 (Moving Pictures Experts Group ;动态画面专家组_2)、H. 264/AVC,也可被称为宏块(macroblock)、超宏块(super-macroblock) 等的一个图像块被划分为若干子图像块。这些子图像块的尺寸为16X16、16X8、8X16、 8X8、8X4、4X8、4X4等。子图像块以这些尺寸进行上述的运动估计和运动补偿。在现有的视频编解码标准中这些子图像块均为NXM(N和M均为大于O的整数)的矩形块,并且N 和M具有倍数关系。现有视频编解码标准的图像块和子图像块划分方式缺点在于没有很好的考虑图像的纹理信息,图像通常包含了各种方向的纹理信息,这些纹理对应的往往不是一个矩形区域。此外,现有的图像块和子图像块划分方式缺点还在于没有很好的考虑物体的边界信息。一幅图像中一般包含了多个物体,物体与物体间或物体与图像背景间会出现明显的边界。因此一个矩形区域可能会包含了两个物体或一个物体与图像背景的信息。从图像内容本身的角度来看,该矩形区域被划分成了两个非矩形的区域(或可被称为两个非规则划分区域)。此时,再使用现有标准中的NXM矩形块的方式进行运动估计,没发获得好的预测结果,进而影响当前图像块的编码效率。针对上述问题,在视频编码和解码框架中,运动估计和预测补偿模块中可引入非方块划分模式。非方块划分是指将一个2NX2N的图像块划分为两个任意形状子图像块,其中N为大于O的正整数,子图像块的形状可以为三角形、四边形、五边形等。由于2NX2N图像块引入了非方块划分模式,图像块需要使用额外的标识方式来标识当前图像块所采用的非方块划分模式。目前已有的非方块划分标识方法有图像块几何划分模式(Geometry Partition)。但是由于现有的几何划分模式中的周期性,其标识编码方式中存在一定的编码冗余度,并且由于几何划分标识参数是固定的定长码编码,所以无法去除几何划分模式中的编码冗余度。

发明内容
本发明实施例提供用于标识图像块的几何划分模式的编码方法、解码方法、编码设备和解码设备,能够去除现有的几何划分模式的标识方法中的编码/解码冗余度。本发明实施例提供了一种用于标识图像块的几何划分模式的编码方法,包括根据几何划分模式确定图像块的划分线的角度参数和距离参数;根据角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数,该位置信息参数用于指示划分线在图像块中的位置;编码角度参数和距离参数或者编码角度参数、距离参数和位置信息参数,以标识几何划分模式。。本发明实施例提供了一种用于标识图像块的几何划分模式的解码方法,包括解码角度参数和距离参数;根据角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数,位置信息参数用于指示划分线在图像块中的位置;根据角度参数和距离参数,或者根据角度参数、距离参数和位置信息参数,确定几何划分模式。本发明实施例提供了一种用于标识图像块的几何划分模式的编码设备,包括参数确定单元,用于根据几何划分模式确定图像块的划分线的角度参数和距离参数;编码判断单元,用于根据角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数,该位置信息参数用于指示划分线在图像块中的位置;编码单元,用于编码角度参数和距离参数或者编码角度参数、距离参数和位置信息参数,以标识几何划分模式。本发明实施例提供了一种用于标识图像块的几何划分模式的解码设备,包括解码单元,用于解码角度参数和距离参数;解码判断单元,用于根据角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数,位置信息参数用于指示划分线在图像块中的位置;模式确定单元, 用于根据角度参数和距离参数,或者根据角度参数、距离参数和位置信息参数,确定图像块的几何划分模式。本发明实施例根据用于标识划分线的角度参数和距离参数,确定是否编码或解码位置信息参数(例如距离参数的符号位或角度参数的象限标志位),从而可以在无需位置信息参数的情况下不对位置信息参数进行编码或解码,有效地去除了几何划分模式的标识编码中的冗余度,提高了几何划分标识参数的编码效率。


为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是示出几何划分模式的一个例子的示意图。图2是示出根据本发明实施例的用于标识图像块的几何划分模式的编码方法的流程图。图3是示出根据本发明一个实施例的确定用于标识划分线的角度参数和距离参数的一个例子的示意流程图。图4是示出根据本发明实施例的用于标识图像块的几何划分模式的解码方法的示意流程图。图5是示出根据本发明实施例的编码设备的一个例子的示意框图。图6是示出根据本发明实施例的解码设备的一个例子的示意框图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。首先,详细描述几何划分方法。图I是示出几何划分方法的一个例子的示意图。如图I所示,对于图像块B,几何划分方法的基本原理是通过定义角度α和距离d拟合出图像块的划分线L,通过该划分线L将图像块B划分成两个子图像块。这两个子图像块形状可以为方块或非方块。其中距离d是指如图I所示从坐标原点O到划分线L的垂线的长度,即坐标原点到划分线的距离。这里,坐标原点O可以是图像块B的中心点或者近似中心点,也可以根据需要采用图像块B内的其他任意一点。角度α是上述垂线相对于X轴的旋转角度,即垂线与X轴之间的夹角。α的值满足O≤α < 360。划分线L通过以下公式(I)进行拟合
权利要求
1.一种用于标识图像块的几何划分模式的编码方法,其特征在于,所述编码方法包括根据几何划分模式确定图像块的划分线的角度参数和距离参数;根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数,所述位置信息参数用于指示所述划分线在图像块中的位置;编码所述角度参数和距离参数或者编码所述角度参数、距离参数和位置信息参数,以标识所述几何划分模式。
2.如权利要求I所述的编码方法,其特征在于,确定图像块的划分线的角度参数和距离参数包括确定图像块的中心点到所述划分线的垂线的长度和所述垂线与坐标轴之间的夹角; 根据所述长度和夹角确定所述划分线的角度参数和距离参数。
3.如权利要求2所述的编码方法,其特征在于,所述位置信息参数包括所述距离参数的符号位。
4.如权利要求3所述的编码方法,其特征在于,根据所述长度和夹角确定所述划分线的角度参数和距离参数包括当所述长度为O时,确定所述距离参数为0,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括当所述距离参数为O时,确定不编码所述符号位。
5.如权利要求3所述的编码方法,其特征在于,编码所述距离参数包括编码所述距离参数的索引值;其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括当所述距离参数的索引值表示所述距离参数为O时,确定不编码所述符号位。
6.如权利要求3所述的编码方法,其特征在于,根据所述长度和夹角确定所述划分线的角度参数和距离参数包括当所述长度不为O时,确定所述距离参数等于所述长度的值,并根据所述夹角确定所述距离参数的符号,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括编码所述符号位以指示所述距离参数的符号。
7.如权利要求3所述的编码方法,其特征在于,所述位置信息参数还包括所述角度参数的象限标志位。
8.如权利要求7所述的编码方法,其特征在于,根据所述长度和夹角确定所述划分线的角度参数和距离参数包括当所述夹角为90度的偶数倍时,确定所述角度参数为0,当所述夹角为90度的奇数倍时,确定所述角度参数为90,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括当所述角度参数为O或90时,确定不编码所述象限标志位。
9.如权利要求7所述的编码方法,其特征在于,编码所述角度参数包括编码所述角度参数的索引值;其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括当所述角度参数的索引值表示所述角度参数为O或90时,确定不编码所述象限标志位。
10.如权利要求7所述的编码方法,其特征在于,根据所述长度和夹角确定所述划分线的角度参数和距离参数包括当所述夹角不是90度的整数倍时,根据所述夹角确定所述角度参数的象限,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数包括编码所述象限标志位以指示所述角度参数的象限。
11.如权利要求I所述的编码方法,其特征在于,确定所述划分线的角度参数和距离参数包括参照索引值映射表,获取与所述角度参数和距离参数对应的索引值,其中在该索引值映射表中将每一对角度参数和距离参数的索引值组合与一个几何划分模式相对应,其中编码所述角度参数和距离参数还包括对所述索引值进行编码。
12.一种用于标识图像块的几何划分模式的解码方法,其特征在于,所述解码方法包括解码角度参数和距离参数;根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数,所述位置信息参数用于指示所述划分线在图像块中的位置;根据所述角度参数和距离参数,或者根据所述角度参数、距离参数和位置信息参数,确定所述几何划分模式。
13.如权利要求12所述的解码方法,其特征在于,所述位置信息参数包括所述距离参数的符号位。
14.如权利要求13所述的解码方法,其特征在于,根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数包括当所述距离参数为O时,确定不解码所述符号位。
15.如权利要求13所述的解码方法,其特征在于,解码距离参数包括解码距离参数的索引值,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数包括当所述距离参数的索引值表示所述距离参数为O时,确定不解码所述符号位。
16.如权利要求13所述的解码方法,其特征在于,所述位置信息参数还包括所述角度参数的象限标志位。
17.如权利要求16所述的解码方法,其特征在于,根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数包括当所述角度参数为O或90时,确定不解码所述象限标志位。
18.如权利要求13所述的解码方法,其特征在于,解码角度参数包括解码角度参数的索引值,其中根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数包括当所述角度参数的索引值表示所述角度参数为O或90时,确定不解码所述象限标志位。
19.如权利要求12所述的解码方法,其特征在于,对用于标识划分线的角度参数和距离参数进行解码包括对所述角度参数和距离参数的索引值进行解码,其中根据解码的结果确定图像块的几何划分模式包括根据所述角度参数和距离参数的索引值查找索引值映射表,以确定所述几何划分模式,其中在该索引值映射表中将每一对角度参数和距离参数的索引值的组合与一个几何划分模式相对应。
20.一种用于标识图像块的几何划分模式的编码设备,其特征在于,所述编码设备包括参数确定单元,用于根据几何划分模式确定图像块的划分线的角度参数和距离参数; 编码判断单元,用于根据所述角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数,所述位置信息参数用于指示所述划分线在图像块中的位置;编码单元,用于编码所述角度参数和距离参数或者编码所述角度参数、距离参数和位置信息参数,以标识所述几何划分模式。
21.一种用于标识图像块的几何划分模式的解码设备,其特征在于,所述解码设备包括解码单元,用于解码角度参数和距离参数;解码判断单元,用于根据所述角度参数或距离参数确定是否解码位置信息参数,所述位置信息参数用于指示所述划分线在图像块中的位置;模式确定单元,用于根据所述角度参数和距离参数,或者根据所述角度参数、距离参数和位置信息参数,确定图像块的几何划分模式。
全文摘要
本发明实施例提供了一种用于标识图像块的几何划分模式的编码方法、解码方法、编码设备和解码设备。该编码方法包括根据几何划分模式确定图像块的划分线的角度参数和距离参数;根据角度参数或距离参数确定是否编码位置信息参数,该位置信息参数用于指示划分线在图像块中的位置;编码角度参数和距离参数或者编码角度参数、距离参数和位置信息参数,以标识几何划分模式。本发明实施例可以在无需位置信息参数的情况下不对位置信息参数进行编码或解码,有效地去除了几何划分模式的标识编码中的冗余度,提高了几何划分标识参数的编码效率。
文档编号H04N7/66GK102611880SQ20111002155
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者何芸, 袁媛, 郑萧桢 申请人:华为技术有限公司, 清华大学
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