一种图像解码方法、编码方法及装置与流程

本技术涉及计算机视频处理，尤其涉及一种图像解码方法、编码方法及装置。

背景技术：

1、在视频编解码领域，采用视频压缩(即视频编解码)技术可以压缩视频的数据量，从而实现视频的高效传输或存储。

2、对视频进行编解码即对视频中的每一帧图像进行编解码。以一帧图像为例，在编码端，图像编码器对图像编码，得到图像对应的码流并传输码流至解码端；在解码端，图像解码器解析码流，得到图像。目前，将图像划分为一个或多个编码单元(coding unit，cu)，图像编码器对每一个cu进行预测、确定对cu的预测值与cu的真实值之间的残差值、对残差值依次进行变换、量化、编码，从而得到码流。相应的，图像解码器对每一个cu进行预测、对cu对应的码流的解码结果依次进行反量化、反变换得到该cu对应的残差值、计算cu的预测值和残差值之和，从而得到cu的重构值。

3、在图像编解码过程中，量化可以实现信号取值多对一的映射，从而有效减少信号取值空间，获得更好的压缩效果。可以理解的，编码端和解码端根据量化参数(quantization parameter，qp)执行量化和反量化过程。目前，为一个cu设置一个qp，编码端获取每个cu的qp，并依据该qp对cu的残差值或者变换系数进行量化；相应的，解码端获取cu的qp，并根据该qp对从码流中解析得到的量化系数进行反量化(dequantization)。然而，对一个cu中的所有像素点采用相同的qp进行量化，即对该cu中的所有像素点进行相同程度的量化，这样，会导致图像编解码过程的量化失真(量化失真可以理解为因量化而造成的图像失真)较大。

技术实现思路

1、本技术提供一种图像解码方法、编码方法及装置，能够可以在保证一定压缩率的情况下，降低图像帧的解码失真，能够提高图像解码的真实性和准确性。

2、为达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种图像解码方法，该方法由解码端执行，该方法包括：根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值；预测残差值用于反映第一像素点的梯度；预测方式用于指示对像素点进行预测时参考的已重建像素点的位置；第一像素点为当前编码块中的任意一个像素点；根据第一像素点的预测残差值，确定第一像素点的目标量化参数qp值；根据第一像素点的目标qp值，对第一像素点进行反量化。

4、通过本技术实施例中提供的图像解码方法，视频解码器可以根据编码块中每个像素点的预测方式(预测方式用于指示对像素点进行预测时参考的已重建像素点的位置)，确定每个像素点的预测残差值(反映第一像素点的梯度)，进而为编码块中的像素点确定每个像素点粒度的qp，从而根据每个像素点的qp值对每个像素点进行反量化，即逐像素点进行反量化，如此，可以在保证一定压缩率的情况下，降低图像帧的解码失真，能够提高图像解码的真实性和准确性。

5、其中，像素点的梯度，用于表示该像素点与其周围像素点的差异，能够反映该像素点的复杂度(例如纹理特点等)。

6、在一种可能的实现方式中，上述第一像素点的预测残差值包括：目标值或者目标值的平均值；其中，目标值为第一像素点的周围已重建像素点的梯度；或者，目标值为第一像素点的周围已重建像素点的梯度的绝对值；或者，目标值为第一像素点的周围已重建像素点反量化后的残差值；或者，目标值为第一像素点的周围已重建像素点反量化后的残差值的绝对值。

7、在一种可能的实现方式中，上述预测方式包括：根据像素点的左右两侧的已重建像素点进行预测；和/或，根据像素点的上下两侧的已重建像素点进行预测；和/或，根据像素点的左侧的已重建像素点进行预测；和/或，根据像素点的上侧的已重建像素点进行预测。

8、另一种可能的实现方式中，上述第一像素点的预测方式为根据像素点的左右两侧的已重建像素点进行预测；上述根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值，包括：计算第二像素点与第三像素点的像素值之差，作为第一差值；或者，将第二像素点反量化后的残差值，作为第一差值；第二像素点为第一像素点左侧的第一个已重建像素点，第三像素点为第二像素点上侧的第一个已重建像素点；计算第四像素点与第五像素点的像素值之差，作为第二差值；或者，将第四像素点反量化后的残差值，作为第二差值；第四像素点为第一像素点右侧的第一个已重建像素点，第五像素点为第四像素点上侧的第一个已重建像素点；将第一差值的绝对值与第二差值的绝对值的平均值，作为第一像素点的预测残差值。

9、另一种可能的实现方式中，上述第一像素点的预测方式为根据像素点的上下两侧的已重建像素点进行预测；上述根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值，包括：计算第六像素点与第七像素点的像素值之差，作为第三差值；第六像素点为第一像素点上侧的第一个已重建像素点，第七像素点为第六像素点左侧的第一个已重建像素点；计算第八像素点与第九像素点的像素值之差，作为第四差值；或者，将第八像素点反量化后的残差值，作为第四差值；第八像素点为第一像素点下侧的第一个已重建像素点，第九像素点为第八像素点左侧的第一个已重建像素点；将第三差值的绝对值与第四差值的绝对值的平均值，作为第一像素点的预测残差值。

10、另一种可能的实现方式中，上述第一像素点的预测方式为根据像素点的左侧的已重建像素点进行预测；上述根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值，包括：将第十像素点与第十一像素点的像素值之差的绝对值，作为第一像素点的预测残差值；第十像素点为第一像素点左侧的第一个已重建像素点，第十一像素点为第十像素点左侧的第一个已重建像素点；或者，将第十像素点与第十二像素点的像素值之差的绝对值，作为第一像素点的预测残差值；第十二像素点为第十像素点上侧的第一个已重建像素点；或者，将第十像素点反量化后的残差值的绝对值，作为第一像素点的预测残差值。

11、另一种可能的实现方式中，上述第一像素点的预测方式为根据像素点的上侧的已重建像素点进行预测；上述根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值，包括：将第十三像素点与第十四像素点的像素值之差的绝对值，作为第一像素点的预测残差值；第十三像素点为第一像素点上侧的第一个已重建像素点，第十四像素点为第十三像素点上侧的第一个已重建像素点；或者，将第十三像素点反量化后的残差值的绝对值，作为第一像素点的预测残差值。

12、另一种可能的实现方式中，上述方法还包括：确定第一像素点的预测qp值；第一像素点的预测qp值为当前编码块的qp值；上述根据第一像素点的预测残差值，确定第一像素点的目标量化参数qp值，包括：若第一像素点为当前编码块中的目标像素点，根据预测残差值，调整第一像素点的预测qp值，得到第一像素点的目标qp值；目标像素点为预先设定的调整qp值的像素点；或者，若第一像素点为当前编码块中目标像素点之外的像素点，将第一像素点的预测qp值作为目标qp值。

13、另一种可能的实现方式中，上述根据预测残差值，调整第一像素点的预测qp值，得到第一像素点的目标qp值，包括：若第一像素点的预测qp值大于或等于第一阈值，且小于或等于第二阈值，并且，第一像素点的预测残差值小于或等于第三阈值，调整第一像素点的预测qp值，得到目标qp值；目标qp值小于预测qp值；否则，将第一像素点的预测qp值作为第一像素点的目标qp值。

14、另一种可能的实现方式中，上述第一阈值为人眼恰可察觉失真对应的qp值，第二阈值为可调整的qp最大值。

15、另一种可能的实现方式中，上述调整第一像素点的预测qp值，得到第一像素点的目标qp值，包括：将预测qp值减去预设偏移量后得到的qp值，与人眼恰可察觉失真对应的qp值中的较大值，作为目标qp值。

16、另一种可能的实现方式中，上述人眼恰可察觉失真对应的qp值，根据第一像素点在目标通道中的比特深度，或者第一像素点的通道索引确定。

17、另一种可能的实现方式中，上述可调整的qp最大值，根据第一像素点在目标通道中的比特深度，第一像素点的通道索引，以及码流缓冲区的充盈程度中的一项或多项确定。

18、另一种可能的实现方式中，上述第三阈值，根据第一像素点在目标通道中的比特深度，第一像素点的通道索引，以及当前块的纹理复杂度中的一项或多项确定。

19、另一种可能的实现方式中，上述预设偏移量，根据第一像素点在目标通道中的比特深度，第一像素点的通道索引，码流缓冲区的充盈程度，以及当前编码块的纹理复杂度中的一项或多项确定。

20、另一种可能的实现方式中，上述当前编码块至少包括第一部分像素点和/或第二部分像素点；其中，第一部分像素点被设置为qp值无需调整的像素点；第二部分像素点被设置为qp值待调整的像素点；第一部分像素点和第二部分像素点根据当前编码块的逐点预测模式确定；目标像素点为第二部分像素点中的任意一个或多个像素点。

21、另一种可能的实现方式中，上述当前编码块的逐点预测模式包括：模式一和模式二；模式一为垂直型预测模式，用于处理垂直类型的纹理；模式二为水平型预测模式，用于处理水平类型的纹理；在当前编码块的逐点预测模式为模式一的情况下，第二部分像素点包括以下至少一项：第一类像素点、非首行的第四类像素点；第一类像素点为根据像素点的左右两侧的已重建像素点进行预测的像素点；第四类像素点为根据像素点的上侧的已重建像素点进行预测的像素点；在当前编码块的逐点预测模式为模式二的情况下，第二部分像素点包括以下至少一项：非首列的第二类像素点、非首列的第三类像素点、非首行的第四类像素点；第二类像素点为根据像素点的上下两侧的已重建像素点进行预测的像素点；第三类像素点为根据像素点的左侧的已重建像素点进行预测的像素点。

22、第二方面，本技术实施例提供一种图像编码方法，该方法由编码端执行，该方法包括：根据第一像素点的预测方式，确定第一像素点的预测残差值；预测残差值用于反映第一像素点的梯度；预测方式用于指示对像素点进行预测时参考的已重建像素点的位置；第一像素点为当前编码块中的任意一个像素点；根据第一像素点的预测残差值，确定第一像素点的目标量化参数qp值；根据第一像素点的目标qp值，对第一像素点进行量化。

23、通过本技术实施例中提供的图像编码方法，视频编码器可以根据编码块中每个像素点的预测方式(预测方式用于指示对像素点进行预测时参考的已重建像素点的位置)，确定每个像素点的预测残差值(反映第一像素点的梯度)，进而为编码块中的像素点确定每个像素点粒度的qp，从而根据每个像素点的qp值对每个像素点进行量化，即逐像素点进行量化，如此，可以在保证一定压缩率的情况下，降低图像帧的解码失真，能够提高图像解码的真实性和准确性。

24、可以理解的，图像编码方法中的各个步骤，为前述图像解码方法中的反操作，因此，图像编码方法中的各种可能的实现方式，可以参考图像解码方法中各种可能的实现方式的描述进行反操作，此处不再赘述。

25、第三方面，本技术实施例提供一种图像解码装置，该图像解码装置部署于解码端中，该图像解码装置包括用于实现第一方面及其可能的实现方式中之一的方法的各个模块，例如确定单元和反量化单元。

26、第三方面的技术方案以及有益效果可以参见第一方面及其可能的实现方式中任意之一的描述，此处不再赘述。图像解码装置具有实现上述第一方面及其可能的实现方式中任意之一的方法实例中行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

27、第四方面，本技术实施例提供一种图像编码装置，该图像编码装置部署于编码端中，该图像编码装置包括用于实现第二方面及其可能的实现方式中之一的方法的各个模块，例如确定单元和量化单元。

28、第四方面的技术方案以及有益效果可以参见第二方面及其可能的实现方式中任意之一的描述，此处不再赘述。图像编码装置具有实现上述第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法实例中行为的功能。功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

29、第五方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器用于存储计算机指令，处理器用于从存储器中调用并运行计算机指令，以实现第一方面至第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法。

30、例如，该电子设备可以是指视频编码器，或包括视频编码器的编码端。

31、又如，该电子设备可以是指视频解码器，或包括视频解码器的解码端。

32、第六方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被计算设备或计算设备所在的存储系统执行时，以实现第一方面至第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法。

33、第七方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，该计算程序产品包括指令，当计算机程序产品在计算设备或处理器上运行时，使得计算设备或处理器执行该指令，以实现第一方面至第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法。

34、第八方面，本技术实施例提供一种芯片，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机指令，处理器用于从存储器中调用并运行该计算机指令，以实现第一方面至第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法。

35、第九方面，本技术实施例提供一种视频译码系统，该视频译码系统包括编码端和解码端，解码端用于实现第一方面及其可能的实现方式中任意之一的方法，编码端用于实现第二方面及其可能的实现方式中任意之一的方法。

36、本技术实施例在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。