编码和解码图像的方法、编码和解码装置、以及与其对应的计算机程序的制作方法_2

文档序号:8441504阅读:来源:国知局
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[0050]作为选择,该数据介质可以是其中合并有程序的集成电路,该电路适于运行上面规定的编码或解码方法、或者在上面规定的编码或解码方法的运行中使用。
[0051]上面规定的编码器装置和对应计算机程序至少呈现与本发明的编码方法所赋予的优点相同的优点。
[0052]上面规定的解码器装置和对应计算机程序至少呈现与本发明的解码方法所赋予的优点相同的优点。
【附图说明】
[0053]在阅读参考附图给出的优选实现的以下描述时,其他特征和优点出现,其中:
[0054].图1示出本发明的编码方法的步骤;
[0055].图2示出本发明的编码器装置的实施例;
[0056]?图3A示出用于确定预定函数Fp的至少一个参数p'的示例,该预定函数F P适于将参考图像的集合的第一子集变换为所述参考图像的集合的第二子集的近似;
[0057].图3B示出向所述参考图像的集合的第三子集应用具有参数P'的预定函数Fp的示例;
[0058].图4示出在图1的编码方法中执行的编码子步骤;
[0059].图5示出适于执行图4中示出的编码子步骤的编码器模块的实施例;
[0060].图6示出本发明的解码方法的步骤;
[0061].图7示出本发明的解码器装置的实施例;
[0062].图8示出在图6的解码方法中执行的解码子步骤;和
[0063].图9示出适于执行图8中示出的解码子步骤的解码器模块的实施例。
【具体实施方式】
[0064]下面描述本发明的实现,其中使用本发明的编码方法用于将图像或图像序列编码为与通过遵照例如当前准备的HEVC标准的编码而获得的流接近的二进制流。
[0065]在该实现中,本发明的编码方法可通过遵照HEVC标准初始修改编码器、作为示例按照软件方式或按照硬件方式来实现。本发明的编码方法按照包括图1中示出的步骤Cl到CS的算法的形式来表示。
[0066]在本发明的实施例中,本发明的编码方法在图2中示出的编码器装置CO中实现。
[0067]如图2中所示,这样的编码器装置包括具有缓冲存储器MT_CO的存储器MEM_CO、处理器单元UT_CO,该处理器单元UT_CO例如具有微处理器μρ并由执行本发明的编码方法的计算机程序PG_CO控制。初始化时,计算机程序PG_CO的代码指令在由处理器单元UT_CO的处理器运行之前,可以例如被装载到RAM中。
[0068]图1中示出的编码方法应用到要编码的图像序列SI的任何当前图像。
[0069]为此目的,对于图像序列SI中的当前图像In给予考虑。在这阶段,参考图像Rn_1、Rn_2、……、Rrf的集合S ?在编码器CO的缓冲存储器MT_CO中可用,如图2中所示。M是整数变量并表示可用的参考图像的数目。给定缓冲存储器MT_CO的资源有限,一般并非集合Sn的所有参考图像可用,而仅是最近已编码并然后解码的M个参考图像。在示出的示例中,M = 8。
[0070]图3A示出了相对于用于编码的当前图像In的一连串所述M个参考图像,其中Rn_8是在时间上与当前图像In相隔最远的参考图像,而Rlri是在时间上与当前图像最接近的参考图像。
[0071]按照已知方式,这样的参考图像是已先前编码并然后解码的序列SI的图像。对于在HEVC标准的应用中的帧间编码,根据所述参考图像的一个或多个来编码当前图像In。
[0072]根据本发明,当当前图像被帧间编码时,在对当前图像进行帧间编码之前,为了获得在纹理和移动方面与当前图像尽可能类似的一个或多个相应变换的参考图像的目的,变换所述参考图像中的一个或多个。
[0073]参考图1,在步骤Cl期间,连同参考图像的第二子集SC—起确定参考图像的第一子集SS。
[0074]在优选实现中,第一和第二子集中的每一个包括一个相应参考图像。
[0075]在替换实现中,第一和第二子集中的每一个包括两个相应参考图像。
[0076]自然地,在第一和第二子集的每一个中确定的参考图像的数目对于用于编码的每一当前图像是特定的,并且可以不同。
[0077]参考图2,所述确定步骤Cl由编码器CO的计算模块CAL1_C0执行,该模块由处理器单元UT_CO的微处理器μ P控制。
[0078]参考图1,在步骤C2期间,从在步骤Cl中确定的参考图像的第一子集SS选择至少一个参考图像。
[0079]在优选实现中并且如图3Α中所示,选择参考图像Rn_2。
[0080]在替换实现中,选择参考图像Rn_JP Rn_4。
[0081]参考图2,所述选择步骤C2由编码器CO的计算模块CAL2_CO执行,该模块由处理器单元UT_CO的微处理器μ P控制。
[0082]参考图1,在步骤C3期间,从在步骤Cl中确定的参考图像的第二子集SC选择至少一个参考图像。
[0083]在优选实现中并且如图3Α中所示,选择参考图像Rn_i。
[0084]在替换实现中,选择参考图像Rn_2和Rn_i。
[0085]参考图2,所述选择步骤C3由编码器CO的计算模块CAL3_CO执行,该模块由处理器单元UT_CO的微处理器μ P控制。
[0086]参考图1,在步骤C4期间,对于预定参数函数Fp确定至少一个参数p',该预定参数函数Fp适于将在第一子集SS中选择的数目为&的参考图像变换为在第二子集SC中选择的数目为N。的参考图像的近似。
[0087]参考图2,所述确定步骤C4由编码器CO的计算模块CAL4_C0执行,该模块由处理器单元UT_CO的微处理器μ P控制。
[0088]通过使得参考图像的第一子集SS的至少一个图像和参考图像的第二子集SC的至少一个参考图像之间的预定相似度标准最大化,来执行这样的近似。
[0089]在优选实现中,通过使得参考图像的第一子集SS的选择的图像Rn_2和参考图像的第二子集SC的选择的图像Rlri之间的预定相似度标准最大化,来执行近似。
[0090]在替换实现中,通过使得从参考图像的第一子集SS选择的两个图像Rn_3和Rn_4、与从参考图像的第二子集SC选择的相应两个图像Rn_2和Rlri之间的预定相似度标准最大化,来执行近似。
[0091]在优选实现中,确定参数值p',使得图像Fp, (Rn_2)是图像Rlri的最佳可能近似,即通过使得I IFp(Rlrf)-RlriI I最小化。符号I IFp(I^2)-RlriI I表示公知范数,诸如L2范数、LI范数、或上确界范数(sup norm),其示例在下面给出。
[0092]使用预定相似度标准(作为示例在于使用L2范数来确定使得二次误差(S卩,平方差之和)最小化的值P),来执行近似:
[0093].在图像FP(Rn_2)和图像Rlri的每一第一像素之间;和
[0094].然后在图像FP(Rn_2)和图像Rlri的每一第二像素之间,并且这样直到考虑中的所述两个图像的每一个的最后像素。
[0095]如图3A中所示,根据优选实现,然后获得使得Slri= Fp, (Rn_2)的中间图像Slri,并且中间图像Slri在时间上紧靠在当前图像I n之前。
[0096]在其他实现中,该最小化并非必须提供一个或多个中间图像。
[0097]在第一变型中,使用预定相似度标准(作为示例在于使用LI范数来确定使得绝对误差(即,绝对差之和)最小化的值P),来执行近似:
[0098].在图像Fp(Rn_2)和图像Rlri的每一第一像素之间;和
[0099].然后在图像FP(Rn_2)和图像Rlri的每一第二像素之间,并且这样直到考虑中的所述两个图像的每一个的最后像素。
[0100]在第二变型中,使用预定相似度标准(作为示例在于取决于图像Fp(Rn_2)和Rlri的每一个的像素使得通用函数最小化),来执行近似。
[0101]参数函数Fp可采取各种形式,并且下面给出其非穷举示例。
[0102]在第一示例中,参数函数Fp是使用以下关系、使得由多个像素xu(l彡i彡Q和I < i < R)(其中Q和R是整数)组成的图像X与由多个像素yi,」组成的图像Y关联的函数:
[0103]Yijj= Ax i,」.+Β
[0104]其中p' = {A,B},其中A和B是实数。
[0105]通过诸如穷举搜索、遗传算法......等的传统方案来优化参数A和B。
[0106]穷举搜索在于预定集合中取它们的相应值的参数A和B。例如,参数A的值可属于值的预定集合{0.98,0.99,1.0,1
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