图像处理方法与系统、解码方法、编码器与解码器的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种将编码单元分割以用于画面内区块复制的图像处理方法与解码方法，以及使用此方法的图像处理系统、编码器与解码器。
【背景技术】
[0002]随着科技的演进，视频显示器的解析、规格、尺寸越来越高，人们对视频画面质量与尺寸的要求也随之不断上升。为满足此需求，国际电信联盟(ITU-T)下的视频编码专家小组VCEG(Video Coding Experts Group)与国际标准化组织IS0/IEC下的动态图像专家小组MPEG(Moving Picture Experts Group)共同成立视频编码联合工作小组JCT-VC(JointCollaborative Team on Video Coding)，并开始 H.265/HEVC(High Efficiency VideoCoding)专案，目标为提供比H.264/AVC(Advanced Video Coding)视频压缩标准更高的编码效率(在相同主观质量下约可节省50%的比特率)，尤其以高解析度(High Definit1n，HD)、超高解析度(Ultra High Definit1n, Ultra HD)等解析度高的视频为重。
[0003]此大尺寸与高解析度的视频应用的环境多以自然视频图像为主，并已在2013年完成制订，目前正在制定的是H.265/HEVC应用范围扩展(Range Extens1ns)，其中包含制定针对屏幕分享应用服务所需要的屏幕视频内容编码(Screen Content Coding，SCC)标准。屏幕分享的视频内容通常会有混合的视频内容素材，例如画面可能同时包含自然图像、大量文字图片、鼠标指针及各种线条等，由于此屏幕应用环境已不符H.265/HEVC当初所设计的目标，故JCT-VC近来已将重心转至发展新的高效能屏幕编码标准技术。SCC乃基于
H.265/HEVC现有的工具下进行开发，画面内区块复制(Intra Block Copy, IBC)技术就是其所发展出来的新工具。IBC的技术概念是将邻近区块的画面内容直接复制到目前正在编码的编码单元(Coding Unit，CU)的区块，以减少比特传输量，此设计背景乃是因为屏幕应用环境会有较多的线条与字母等，所以邻近区块画面会有很高比例与目前正在编码的编码单元的画面相似。
[0004]在H.265/HEVC的标准与IBC的实作上，是以一个编码树单元(Coding Tree Unit，CTU)作为编码单元编码时的最大处理区块，此编码树单元的大小通常是设定为64X64的区块，其中编码树单元的大小的单位为像素。编码单元则可以是小于或等于编码树单元的区块大小，例如，编码单元会是正方矩形并且其大小可以为64 X 64、32 X 32、16 X 16与8 X 8的区块。
[0005]图1是根据现有技术所绘示的使用目前画面内区块复制(IBC)技术的操作的范例。
[0006]请参照图1，编码端会在指定的搜寻范围内，搜寻与目前正在编码的编码单元102相同大小的邻近参考区块进行比对，每一个参考区块进行比对后便可找出与目前正在编码的编码单元102画面最相近的参考区块104。而编码端传输所选定的参考区块与目前正在编码的编码单元102的相对位置给解码端。解码端即可根据此相对位置将参考区块的画面复制到目前正在编码的编码单元的区块。IBC技术的搜寻范围可以是局限在一个编码树单元(例如，编码树单元100-1)的大小，也可以是两个编码树单元(例如，编码树单元100-1与编码树单元100-2)的大小。
[0007]由上述可知，目前的画面内区块复制的概念是将与目前正在编码的编码单元相同大小的参考区块复制到目前正在编码的编码单元区块，然而，IBC技术会限定基于编码单元区块的大小来搜寻对应的参考区块，因此找到匹配的参考区块的比率会偏低，进而影响编码的效能。据此，如何能更快速地找到适当的参考区块，以减少编码运算所需要的时间，已成为当务之急。
【发明内容】
[0008]本公开提供一种图像处理方法以及使用此方法的图像处理系统、编码器与解码器，其能够有效地提升屏幕视频编码技术的编码效能。
[0009]本公开的一范例实施例提出一种图像处理方法，本图像处理方法包括:在一编码画面中，将第一编码树单元中的编码单元分割为多个子区块，其中编码单元的大小为2NX2N,并且子区块的大小为NX 2N或2NXN，其中N为正整数。本图像处理方法也包括:在编码画面中的一搜寻范围内搜寻对应于所述子区块之中的其中一个子区块的参考区块，并且记录所述其中一个子区块与对应于所述其中一个子区块的参考区块之间的一相对位置。本图像处理方法还包括:依据所述相对位置来编码所述其中一个子区块。
[0010]本公开的一范例实施例提出一种用于一编码画面中图像处理的编码器，此编码器包括分割模式设定模块、图像分割模块以及编码模块。分割模式设定模块用以选择一分割模式。图像分割模块用以在所述编码画面中，根据所述分割模式将第一编码树单元中的编码单元分割多个子区块，其中编码单元的大小为2NX 2N，并且子区块的大小为NX 2N或2NXN，其中N为正整数。编码模块用以在编码画面中的一搜寻范围内搜寻对应子区块之中的其中一个子区块的参考区块。编码模块还用以记录所述其中一个子区块与对应于所述其中一个子区块的参考区块之间的相对位置，并且依据所述相对位置来编码所述其中一个子区块。
[0011]本公开的一范例实施例提出一种用于解码画面中图像处理的解码器，本解码器包括分割模式接收模块与解码模块。分割模式接收模块用以接收一分割模式，以及解码模块用以接收第一编码树单元的编码单元所被分割为多个子区块中的其中一个子区块与对应于所述其中一个子区块的参考区块之间的相对位置，其中编码单元的大小为2NX2N，并且子区块的大小为NX2N或2NXN，其中N为正整数。解码模块还用以根据所述分割模式、所述相对位置与对应所述其中一个子区块的参考区块，在解码画面中解码所述其中一个子区块。其中参考区块为在解码画面中的一搜寻范围内对应于所述子区块之中的其中一个子区块。
[0012]本公开的一范例实施例提出一种图像处理系统，本图像处理系统包括:编码器模块与解码器模块。编码器模块具有一分割模式设定模块、一图像分割模块与一编码模块，解码器模块具有一分割模式接收模块与一解码模块。分割模式设定模块用以选择一分割模式，以及图像分割模块用以在一编码画面中，根据所述分割模式将第一编码树单元中的编码单元分割多个子区块，其中编码单元的大小为2NX 2N，并且子区块的大小为NX 2N或2NXN，其中N为正整数。编码模块用以在编码画面中的一搜寻范围内搜寻对应子区块之中的其中一个子区块的参考区块并且记录所述其中一个子区块与对应于所述其中一个子区块的参考区块之间的相对位置。此外，编码模块还用以依据所述相对位置来编码其中一个子区块。
[0013]本公开的一范例实施例提出一种解码方法，本解码方法包括:接收第一编码树单元中的编码单元所被分割为多个子区块中的其中一个子区块与对应于所述其中一个子区块的参考区块之间的相对位置，其中编码单元的大小为2NX2N，并且子区块的大小为NX 2N或2NXN，其中N为正整数。根据所述相对位置与对应所述其中一个子区块的参考区块，在一解码画面中解码所述其中一个子区块。其中所述参考区块为在解码画面中的一搜寻范围内对应于子区块之中的其中一个子区块。
[0014]基于上述，本公开的范例实施例所提出的图像处理方法与解码方法及使用此方法的图像处理系统、编码器与解码器能够在被分割为两个大小为NX2N或2NXN的子区块的编码单元中，快速地找到对应于每一子区块的适当且匹配的参考区块，进而大幅减少编码运算所需要的时间。
[0015]为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0016]图1是根据现有技术所绘示的使用目前画面内区块复制(IBC)技术的操作的范例。
[0017]图2为根据本公开所绘示的图像处理方法的流程图。
[0018]图3A是根据本公开的第一范例实施例所绘示的编码器。
[0019]图3B是根据本公开的第一范例实施例所绘示的解码器。
[0020]图3C是根据本公开的第一范例实施例所绘示的图像处理芯片。
[0021]图4是根据本公开的第一范例实施例所绘示的图像处理运作示意图。
[0022]图5是根据本公开的第二范例实施例所绘示的图像处理运作示意图。
[0023]【符号说明】
[0024]100-1、100-2、400-1、400-2、500-1、500-2:编码树单元
[0025]102,402,502:编码单元
[0026]104,404,504:参考区块
[0027]S201、S203、S205、S207、S209:图像处理方法的步骤
[0028]300:图像处理芯片
[0029]302,342,352:处理电路
[0030]304:缓冲存储器
[0031]306:图像感测元件
[0032]310:编码器
[0033]312:分割模式设定模块
[0034]314:图像分割模块
[0035]316:编码模块
[0036]320:解码器
[0037]322:分割模式接收模块
[0038]324:解码模块
[0039]330、340、350:存储电路
[0040]360:编码器模块
[0041]370:解码器模块
[0042]402-1、402-2、502-1、502-2:子区块
[0043]410、510:向量
[0044]401a、