图像编码和解码方法、编码和解码设备及记录介质与流程

本发明总体上涉及图像处理领域，并且更确切地涉及对数字图像的参数的编码和解码，无论这些数字图像是固定的还是形成数字图像序列的一部分。对此类图像参数的编码/解码尤其适用于由至少一个视频序列产生的图像，该至少一个视频序列包括：-由同一个相机产生且在时间上彼此相接的图像(2d类型的编码/解码)，-由根据不同视图定向的各个相机产生的图像(3d类型的编码/解码)，-相应的纹理分量和深度分量(3d类型的编码/解码)，-通过360°视频投影获得的图像，-等…本发明以类似的方式适用于对2d类型或3d类型的图像参数的编码/解码。本发明可以尤其但不排他地适用于当前avc(“advanced video coding(高级视频编码)”的英文缩写)视频编码器和hevc(“high efficiency video coding(高效视频编码)”的英文缩写)视频编码器及其扩展(mvc、3d-avc、mv-hevc、3d-hevc等)中实施的视频编码，并且适用于相应的解码。

背景技术：

1、当前视频编码器(mpeg、h.264、hevc、…)使用对视频序列的分块表示。图像被分割成多个块，这些块可以以例如如hevc标准中的递归方式被再次分割。

2、对于要被编码的当前块，借助于由编码器(诸如例如其目的是在无损的情况下对与这个块相关联的图像参数进行编码的熵编码器)实施的适当编码方案以位的形式对这些参数进行编码。

3、此类参数例如是：

4、-当前块的像素的残差预测系数，

5、-当前块的预测模式(帧内预测、帧间预测、执行不向解码器传输信息的预测的默认预测(英文为“skip(跳过)”)，

6、-指定当前块的预测类型的信息(定向、参考图像、…)，

7、-当前块的分割类型，

8、-当前块的运动信息(如果需要的话)

9、-等。

10、在熵编码之后获得的位被写入旨在被传输至解码器的数据信号中。

11、一旦已编码数据信号已经被解码器接收，则逐图像地并且针对每个图像逐块地完成解码。对于每个块，读取表示与块相关联的图像参数的位，并且然后借助于由解码器实施的解码方案对这些位进行解码。

12、针对所考虑的每种图像类型或图像格式实施特定的编码。因此例如，avc和hevc编码器/解码器被适配成用于对由同一个相机产生且在时间上彼此相接的2d图像进行编码/解码。

13、前述类型的编码通常针对所考虑的当前图像使用对当前块的预测。

14、存在各种预测模式，诸如例如：

15、-帧内预测模式，其在于关于与当前块的像素相邻的像素对当前块的这些像素进行预测，这些相邻的像素已经被编码并且然后被解码、并且可能位于各种预定方向(例如在hevc标准中为三十五个预定方向)上，

16、-帧间预测模式，其在于对与当前块相关联的某种编码信息进行预测，诸如例如：

17、·当前块的关于与参考像素块相关联的时间运动矢量的时间运动矢量，

18、·当前块的关于参考像素块的像素的像素，该参考像素块由时间运动矢量来指向并且位于除了当前块所属于的当前图像之外的图像内。

19、-“帧内块复制”(ibc)预测模式，诸如以下文献中描述的：shan liu、xiaozhongxu、shawmin lei和kevin jou的“屏幕内容编码上的hevc扩展概述(overview of hevcextensions on screen content coding)”，工业技术进步(industrial technologyadvances),sip(2015),第4卷,第1至12页,2015年，该预测模式使得可以在该图像的先前已被编码并且被解码的部分中通过属于同一图像的块来预测当前块。

20、将这些预测模式置于竞争状态，并且选择优化了编码性能标准(诸如例如比特率-失真标准)的预测模式用于对当前图像的每个块的预测。

21、前述预测编码的缺点在于，编码器和解码器两者处的ibc预测模式的可用性增加了计算资源。此外，在编码器处，有必要对ibc预测模式特定的语法元素进行编码并且将其写入要传输到解码器的信号中，从而增加信令成本。最后，ibc预测模式涉及编码器和解码器处存储所有图像数据，以便提供用于对当前块的编码和解码。

22、因此，本发明针对一种编码器/解码器，该编码器/解码器提出在当前时刻对由给定类型或给定格式的视频内容产生的当前图像应用两种不同的预测模式，同时使得可以优化：

23、-当前图像的编码/解码性能，

24、-当前图像的编码/解码的复杂性，

25、-编码器和解码器处的存储器资源的减少。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是补救前述现有技术的缺点。

2、为此，本发明的主题涉及一种用于对被分割成多个块的图像进行编码的方法，所述图像包含两个不同区域。

3、这种编码方法值得注意的是其实施以下操作：

4、-仅在该当前块属于该图像的这些区域中的一个区域的情况下：

5、·借助于预测对该当前块进行编码，通过使用位于该图像的另一区域中的先前已被编码然后被解码的块来预测该当前块，该另一区域的块先前已被编码然后被解码，

6、·对信息项进行编码，该信息项指示对所使用的预测的应用，

7、-针对属于该图像的另一区域的任何已解码的块，存储已解码块的数据。

8、这种规定使得可以减少编码的复杂性，因为特定的预测模式不用于图像的另一区域，并且因此在对位于该另一区域中的块进行编码期间不会关于其他预测模式被置于竞争状态。

9、这种规定还使得可以减少编码数据的存储成本，因为仅针对图像的这两个区域中的一个区域存储图像的已被编码然后被解码的块的数据。

10、根据特定实施例，该编码方法包括对关于先前已被编码然后被解码的块的至少一个位置信息项进行编码。这种位置信息项可以是运动矢量或一组坐标。

11、将如此编码的所述位置信息项传输到解码器，从而允许解码器在对属于当前图像的这些区域中的一个区域的当前块进行解码期间对位于当前图像的另一区域中的已解码的块进行定位。

12、根据特定实施例，实施对关于该图像的这两个区域中的每一个区域的标识信息项的编码。

13、这种规定使得可以向解码器传输这些区域中的每一个区域相对于彼此的位置。

14、相关地，本发明涉及一种用于对被分割成多个块的图像进行编码的设备，所述图像包含两个不同区域，该设备包括处理电路，该处理电路被设计用于：

15、-仅在该当前块属于该图像的这些区域中的一个区域的情况下：

16、·借助于预测对该当前块进行编码，通过使用位于该图像的另一区域中的先前已被编码然后被解码的块来预测该当前块，该另一区域的块先前已被编码然后被解码，

17、·对信息项进行编码，该信息项指示对所使用的预测的应用，

18、-针对属于该图像的另一区域的任何已解码的块，存储已解码块的数据。

19、以相对应的方式，本发明还涉及一种用于对表示被分割成多个块的已经被编码的图像的数据信号进行解码的方法，所述至少一个图像包含两个不同区域。

20、这种解码方法值得注意的是其实施以下操作：

21、-仅在该当前块属于该图像的这些区域中的一个区域的情况下：

22、·在该数据信号中读取指示借助于预测对该当前块进行解码的信息项，旨在通过使用位于该图像的另一区域中的先前已被解码的块来预测该当前块，所述另一区域的块先前已被解码，

23、·通过使用所述预测对该当前块进行解码，

24、-针对属于该图像的所述区域中的另一区域的任何已解码的块，存储已解码块的数据。

25、根据特定实施例，该解码方法包括在该数据信号中读取关于先前已被编码然后被解码的块的至少一个位置信息项。

26、根据特定实施例，通过读取在该数据信号中读取到的相应标识信息项来标识该图像的这些区域中的每一个区域。

27、相关地，本发明涉及一种用于对表示被分割成多个块的已经被编码的图像的数据信号进行解码的设备，所述图像包含两个不同区域，该设备包括处理电路，该处理电路被设计用于：

28、-仅在该当前块属于该图像的这些区域中的一个区域的情况下：

29、·在该数据信号中读取指示借助于预测对该当前块进行解码的信息项，旨在通过使用位于该图像的另一区域中的先前已被解码的块来预测该当前块，所述另一区域的块先前已被解码，

30、·通过使用所述预测对该当前块进行解码，

31、-针对属于该图像的所述区域中的另一区域的任何已解码的块，存储已解码块的数据。

32、本发明进一步涉及一种用于对被分割成多个块的图像(icj)进行编码的方法，所述图像包含不重叠的、并且在所述图像的任何块的编码之前定义的两个不同的第一区域和第二区域(z1，z2)，其中所述第一区域的块位于所述第二区域的块的左边，

33、所述编码方法的特征在于,该方法实施以下操作：

34、-编码所述第一区域(z1)的块(bu)，所述编码包括：

35、·通过使用先前已被编码然后被解码的所述第二区域的块，对所述第一区域的块进行预测(c6a)至c8a))，

36、·对信息项(ibc_flag)进行编码(c100a))，该信息项指示是否已经使用预测模式帧内块复制来预测所述第一区域的块，

37、-对所述第一区域的已编码块进行解码，

38、-根据已编码的所述信息项，存储(c101b))所述第一区域的已解码块的数据。

39、本发明进一步涉及一种用于对被分割成多个块的图像(icj)进行编码的设备(co)，所述图像包含不重叠的、并且在所述图像的任何块的编码之前定义的两个不同的第一区域和第二区域(z1，z2)，所述第一区域的块位于所述第二区域的块的左边，所述设备包括处理电路(ct_c)，该处理电路被设计用于：

40、-编码所述第一区域(z1)的块，所述编码包括：

41、·通过使用先前已被编码然后被解码的所述第二区域的块，对所述第一区域的块进行预测，

42、·对信息项进行编码，该信息项指示是否已经使用预测模式帧内块复制来预测所述第一区域的块，

43、-对所述第一区域的已编码块进行解码，

44、-根据已编码的所述信息项，存储所述第一区域的已解码块的数据。

45、本发明进一步涉及一种用于对表示被分割成多个块的已经被编码的图像(icj)的数据信号(f)进行解码的方法，所述图像包含不重叠的、并且在所述数据信号的任何已编码块的解码之前定义的两个不同的第一区域和第二区域，其中所述第一区域的块位于所述第二区域的块的左边，

46、所述解码方法的特征在于，该方法实施以下操作：

47、-解码所述第一区域的块，所述解码包括：

48、·在该数据信号中读取(d7a)信息项，该信息项指示是否要使用预测模式帧内块复制，来通过使用所述第二区域的先前已被解码的块，对所述第一区域的块进行预测，

49、·通过使用所述读取的信息项所指示的预测，对所述第一区域的块进行解码(d8a)至d10a))，

50、-根据已读取的信息项，存储(d100b))所述第一区域的已解码块的数据。

51、本发明进一步涉及一种用于对表示被分割成多个块的已经被编码的图像(icj)的数据信号(f)进行解码的设备，所述图像包含不重叠的、并且在所述数据信号的任何已编码块的解码之前定义的两个不同的第一区域和第二区域(z1，z2)，所述第一区域的块位于所述第二区域的块的左边，

52、该设备包括处理电路(ct_d)，该处理电路被设计用于：

53、-解码所述第一区域的块，所述解码包括：

54、·在该数据信号中读取信息项，该信息项指示是否将使用预测模式帧内块复制，来通过使用所述第二区域的先前已被解码的块，对所述第一区域的块进行预测，

55、·通过使用所述读取的信息项所指示的预测，对所述第一区域的块进行解码，

56、-根据已读取的信息项，存储(d100b))所述第一区域的已解码块的数据。

57、本发明进一步涉及一种计算机程序，该计算机程序包括指令，当该计算机程序在计算机上执行时，这些指令用于实施根据本发明的编码方法和解码方法之一。

58、这种程序可以使用任何编程语言，并且可以采用源代码、目标代码、或在源代码与目标代码之间的中间代码的形式，诸如，采用部分编译的形式或者采用任何其他期望的形式。

59、本发明的又另一主题还设想了一种记录介质，该记录介质可由计算机读取并且包括诸如上文所提及的计算机程序指令。

60、该记录介质可以是能够存储程序的任何实体或设备。例如，该介质可以包括存储装置(诸如rom(例如，cd rom或微电子电路rom))或其他磁记录装置、数字记录装置(例如，usb密钥或硬盘)。

61、而且，这种记录介质可以是可以经由电缆或光缆、通过无线电或通过其他手段输送的可传输介质(诸如电信号或光信号)。根据本发明的程序可以具体地通过互联网类型的网络进行下载。

62、可替代地，这种记录介质可以是该程序所并入的集成电路，该电路被适配成用于执行正在讨论的方法或者在该方法执行时使用。