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CN109996066A - 图像编码装置，图像解码装置和电子设备 - Google Patents

图像编码装置，图像解码装置和电子设备 Download PDF

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CN109996066A
CN109996066A CN201711473608.6A CN201711473608A CN109996066A CN 109996066 A CN109996066 A CN 109996066A CN 201711473608 A CN201711473608 A CN 201711473608A CN 109996066 A CN109996066 A CN 109996066A
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冷杰
朱建清
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

本申请实施例提供一种图像编码装置，图像解码装置和电子设备。该图像编码装置基于参考像素的像素值设置当前像素块内各像素的像素值，该图像编码装置包括：第一选择单元，其根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像编码的模型；编码单元，根据所选择的模型，进行视频图像编码，其中，所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等。根据本申请，通过对平面模式的计算模型进行扩展，提高平面模式对不同像素块进行编码和解码时的压缩率。

Description

图像编码装置，图像解码装置和电子设备
技术领域
本申请涉及信息技术领域，尤其涉及一种图像编码装置，图像解码装置和电子设备。
背景技术
在视频编码包括块间模式(inter mode)和块内模式(intra mode)，其中，块间模式是根据当前像素块的像素值来预测相邻像素块的像素值，从而对相邻像素块进行编 码，块内模式是根据当前像素块周围的参考像素的像素值预测该当前像素块的像素 值，从而对当前像素块进行编码。块内模式可以包括角度模式(Angle mode)、平均 值模式(DCmode)和平面模式(Planar mode)。
在根据块内模式进行编码前，编码器会遍历块内模式中的所有模式，从而挑选出最佳的模式进行编码。在解码端，解码器使用与编码器相同的模式进行解码。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申 请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本申请的发明人发现，在现有的块内模式中，平面模式只有一种计算模型，难以对不同的像素块都进行有效地编码，例如，实验表明，在某些情况下，平面模式的压 缩率(compression ratio)只有角度模式的一半。
本申请实施例提供一种视频编码装置，视频解码装置和电子设备，通过对平面模式的计算模型进行扩展，提高平面模式对不同像素块进行编码和解码时的压缩率。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种图像编码装置，基于参考像素的像素值设置当前像素块内各像素的像素值，该图像编码装置包括：
第一选择单元，其根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像编码的模型；
编码单元，根据所选择的模型，进行视频图像编码，
其中，所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等，所述第一权值是当前像素块上侧的第 一参考像素组的各像素的像素值的权值，所述第二权值是当前像素块左侧的第二参考 像素组的各像素的像素值的权值，所述第三权值是所述第一参考像素组右侧的第三参 考像素(far right)的权值，所述第四权值是所述第二参考像素组下侧的第四参考像 素(leftcolumn)的权值。
根据本申请实施例的第二方面，提供一种图像解码装置，基于参考像素的像素值预测当前像素块内各像素的像素值，该图像解码装置包括：
第二选择单元，其根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像解码的模型；以及
解码单元，其根据所选择的模型，进行视频图像解码，
其中，所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等，所述第一权值是当前像素块上侧的第 一参考像素组的各像素的像素值的权值，所述第二权值是当前像素块左侧的第二参考 像素组的各像素的像素值的权值，所述第三权值是所述第一参考像素组右侧的第三参 考像素(far right)的权值，所述第四权值是所述第二参考像素组下侧的第四参考像 素(leftcolumn)的权值。
根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括第一方面的编码装置和/或第二方面的解码装置。
本申请的有益效果在于：通过对平面模式的计算模型进行扩展，提高平面模式对不同像素块进行编码和解码时的压缩率。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在 所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的 特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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。在附图中：
图1是本申请实施例1的图像编码装置的一个示意图；
图2是本申请实施例1的当前像素块和参考像素块的示意图；
图3是实施例2的解码装置的一个示意图；
图4是本申请实施例3的电子设备的一个示意图；
图5是本申请实施例4的图像编码方法的一个示意图；
图6是本申请实施例5的图像解码方法的一个示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原 则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包 括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
实施例1
本申请实施例1提供一种图像编码装置，该图象编码装置能够基于参考像素的像素值设置视频图像的当前像素块内各像素的像素值。
图1是本实施例的图像编码装置的一个示意图，如图1所示图像编码装置100包括：第一选择单元101，编码单元102。
在本实施例中，第一选择单元101根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频编码的模型；编码单元102根据第一选择单元101所选择的模 型，进行视频图像编码。
根据本实施例，通过对平面模式的计算模型进行扩展，提高平面模式对不同像素块进行编码和解码时的压缩率。
在本实施例中，平面模式的多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等。
其中，第一权值是当前像素块上侧的第一参考像素组的各像素的像素值的权值；第二权值是当前像素块左侧的第二参考像素组的各像素的像素值的权值；第三权值是 第一参考像素组右侧的第三参考像素(far right)的像素值的权值；第四权值是第二 参考像素组下侧的第四参考像素(left column)的像素值的权值。
在平面模型的各扩展的模型中，不同模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等，例如，第一权值是1或 2，第二权值是1或2，第三权值是0或1，第四权值是0或1。
表1是不同模型的各权值的一个列表。
表1：
在上表1中，第一权值可以表示为tw，第二权值可以表示为lw，第三权值可以 表示为fw，第四权值可以表示为dw。
以上仅是举例说明各权值的数值，本实施例并不限于此，各权值的数值可以是其它值，此外，模型的数量也可以进一步增加。
图2是当前像素块和参考像素块的示意图。如图2所示，第一参考像素组201位 于当前像素块200的上侧，第二参考像素组202位于当前像素块201的左侧，第三像 素203位于第一参考像素组201的右侧，第四参考像素204位于第二参考像素组202 的下方，当前像素块200中各像素的像素值未知。
在本实施例中，在平面模式的多个扩展的模型中，根据第一参考像素组201中像素的像素值、第二参考像素组202中像素的像素值、第三像素203的像素值以及第四 像素204的像素值中的至少一者，来计算当前像素块200中各像素的像素值。
例如，可以采用下式(1)来计算当前像素块200中各像素的像素值：
其中，当前像素块200的宽度为W，即，W个像素，高度为H，即，H个像素； 当前像素块200中像素M的坐标为(x，y)，其中，左上角的像素200a的位置为(0， 0)；val(A)是第二像素组202中，与像素M具有相同y坐标的像素A的像素值；val(B) 是第一像素组201中，与像素M具有相同x坐标的像素B的像素值；val(C)为根据第 三像素203的像素值计算出的值，例如val(C)可以等于第三像素的像素值，或者，val(C) 可以等于第三像素的像素值的15％等；val(D)为第四像素204的像素值计算出的值， 例如val(D)可以等于第四像素的像素值，或者，val(D)可以等于第四像素的像素值的 15％等。
在上式(1)中，如果fw＝0，并且dw＝0，那么，式(1)成为下式(2)：
在本实施例中，第一选择单元101可以遍历快件模式中的各模型、块内模式中的各模型，确定具有最优RD-cost的编码模型，其中，块内模式中的各模型包括：角度 模式中的模型、平均值模式中的模型、以及平面模式的多个扩展的模型(例如，表1 所列的各模型)。其中，遍历的具体方式可以参考现有技术。
编码单元102可以利用第一选择单元101所选择的模型，对当前像素块200中的 各像素进行编码，其中，当选择的模型是平面模式的多个扩展的模型之一时，可以采 用上式(1)来进行编码。
在本实施例中，编码装置100可以具有：发送单元103。发送单元103可以发送 用于指示第一选择单元101所选择的模型的指示信息，由此，解码单元在接收到该指 示信息时，可以根据该指示信息选择解码模型，进行解码。其中，该指示信息可以是 模型对应的识别码，例如，当第一选择单元101所选择的模型是平面模式的多个扩展 的模型之一时，该指示信息可以是表1所示的模型编号。
根据本实施例，由于扩展了平面模式的模型，编码单元能够更为准确地选取适于对当前像素块进行编码的模型，从而提高了编码的压缩率(compression rate)。
实施例2
本申请实施例2提供一种图像解码装置，基于参考像素的像素值预测当前像素块内各像素的像素值。
图3是实施例2的解码装置的一个示意图，如图3所示，图像解码装置300包括： 第二选择单元301和解码单元302。
第二选择单元301根据平面模式的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像解码的模型；解码单元302根据第二选择单元301所选择的模型，进行视频图像解码。
根据本实施例，由于扩展了平面模式的模型，解码单元能够更为准确地选取适于对当前像素块进行解码的模型，从而提高了解码的压缩率(compression rate)。
在本实施例中，解码装置所采用的解码模型与编码装置所使用的编码模型相同，关于本实施例中平面模式的多个扩展的模型的说明，可以参考实施例1，本实施例不 再赘述。
在本实施例中，解码装置300还可以具有：接收单元301。该接收单元301用于 接收指示信息，其中，第二选择单元301可以根据该指示信息，选择相应的模型进行 解码。例如，当编码装置采用平面模式的多个扩展的模型之一进行编码的情况下，指 示信息与该模型对应，第二选择单元301可以根据该指示信息，选择平面模式的多个 扩展的模型之一，解码单元302根据第二选择单元301所选择的模型，进行视频图像 解码。
实施例3
本申请实施例3提供一种电子设备，所述电子设备包括：如实施例1所述的编码 装置和实施例2所述的解码装置中的至少一者。
例如，该电子设备具有实施例1所述的编码装置，该编码装置对该电子设备所获取的视频图像进行编码；或者，该电子设备具有实施例2所述的解码装置，该解码装 置对该电子设备所获取的对视频图像进行编码后的数据进行解码；或者，该电子设备 具有实施例1所述的编码装置，以及实施例2所述的解码装置，该编码装置对该电子 设备所获取的视频图像进行编码，该解码装置对该电子设备所获取的对视频图像进行 编码后的数据进行解码，例如，该解码装置可以对该编码装置对视频图像进行编码后 的数据进行解码。
图4是本申请实施例3的电子设备的一个构成示意图。如图4所示，电子设备 900可以包括：中央处理器(CPU)901和存储器902；存储器902耦合到中央处理 器901。其中该存储器902可存储各种数据，例如，用于图像编码和解码的各种模型 的数据；此外，还存储用于进行图像编码或解码的程序，并且在中央处理器901的控 制下执行该程序。
在一个实施方式中，图像编码或解码装置中的功能可以被集成到中央处理器901中。
其中，中央处理器901可以被配置为：
根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像解码的模型；以及
根据所选择的模型，进行视频图像解码，其中，所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等， 所述第一权值是当前像素块上侧的第一参考像素组的各像素的像素值的权值，所述第 二权值是当前像素块左侧的第二参考像素组的各像素的像素值的权值，所述第三权值 是所述第一参考像素组右侧的第三参考像素(far right)的权值，所述第四权值是所 述第二参考像素组下侧的第四参考像素(left column)的权值。
其中，中央处理器901还可以被配置为：所述第一权值是1或2，所述第二权值 是1或2，所述第三权值是0或1，所述第四权值是0或1。
其中，中央处理器901还可以被配置为：接收指示信息，其中，在选择用于进行 视频图像解码的模型的步骤中，根据所述指示信息，选择用于进行视频图像解码的所 述模型。
在本实施例中，中央处理器901可以被配置为：
根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像编码的模型；根据所选择的模型，进行视频图像编码，其中，所述多个扩展的模型彼此之间 第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相 等，所述第一权值是当前像素块上侧的第一参考像素组的各像素的像素值的权值，所 述第二权值是当前像素块左侧的第二参考像素组的各像素的像素值的权值，所述第三 权值是所述第一参考像素组右侧的第三参考像素(far right)的权值，所述第四权值 是所述第二参考像素组下侧的第四参考像素(left column)的权值。
其中，中央处理器901还可以被配置为：发送用于指示所选择的模型的指示信息。
此外，如图4所示，电子设备900还可以包括：输入输出单元903和显示单元 904等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，电 子设备900也并不是必须要包括图4中所示的所有部件；此外，电子设备900还可以 包括图4中没有示出的部件，可以参考现有技术。
实施例4
本申请实施例4提供一种编码方法，与实施例1的编码装置相对应。
图5是本实施例的编码方法的一个示意图，如图5所示，编码方法包括：
步骤501、根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视 频图像编码的模型；
步骤502、根据所选择的模型，进行视频图像编码。
如图5所示，该方法还包括：
步骤503、发送用于指示所选择的模型的指示信息。
关于各步骤的说明，可以参考实施例1对相应单元的说明。
根据本实施例，由于扩展了平面模式的模型，能够更为准确地选取适于对当前像素块进行编码的模型，从而提高了编码的压缩率(compression rate)。
实施例5
本申请实施例5提供一种解码方法，与实施例2的解码装置相对应。
图6是本实施例的解码方法的一个示意图，如图6所示，解码方法包括：
步骤601、根据平面模式(planar mode)的多个扩展的模型，选择用于进行视 频图像解码的模型；
步骤602、根据所选择的模型，进行视频图像解码。
如图6所示，该方法还包括：
步骤603、接收用于指示所选择的模型的指示信息。
并且，步骤601可以根据步骤603接收到的指示信息，选择用于进行视频图像解 码的模型。
关于上述各步骤的说明，可以参考实施例2对相应单元的说明。
根据本实施例，由于扩展了平面模式的模型，能够更为准确地选取适于对当前像素块进行解码的模型，从而提高了解码的压缩率(compression rate)。
本申请实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在图像编码装置、图像解码装置或电子设备中执行所述程序时，所述程序使得图像编码装置、图像解码装置或电子 设备执行实施例4所述的图像编码方法和/或实施例5所述的图像解码方法。
本申请实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中，所述存储介质存储上述计算机可读程序，所述计算机可读程序使得图像编码装置、图像解码装置 或电子设备执行实施例4所述的图像编码方法和/或实施例5所述的图像解码方法。
结合本发明实施例描述的图像编码装置、图像解码装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图1、3中所示的功能框图中的一个或多个 和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块， 亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于实施例2所示的各个步 骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实 现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM 存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存 储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信 息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器 和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以 存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若电子设备采用的是较大容量的 MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者 大容量的闪存装置中。
针对图1、3描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专 用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门 或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1描述的功能框图 中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合， 例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处 理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本 申请的原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。

Claims (7)

1.一种图像编码装置，基于参考像素的像素值设置当前像素块内各像素的像素值，该图像编码装置包括：
第一选择单元，其根据平面模式的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像编码的模型；
编码单元，根据所选择的模型，进行视频图像编码，
其中，
所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等，
所述第一权值是当前像素块上侧的第一参考像素组的各像素的像素值的权值，
所述第二权值是当前像素块左侧的第二参考像素组的各像素的像素值的权值，
所述第三权值是所述第一参考像素组右侧的第三参考像素的权值，
所述第四权值是所述第二参考像素组下侧的第四参考像素的权值。
2.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，在所述多个扩展的模型中，
所述第一权值是1或2，
所述第二权值是1或2，
所述第三权值是0或1，
所述第四权值是0或1。
3.根据权利要求1所述的图像编码装置，其中，所述图像编码装置还包括：
发送单元，其用于发送用于指示所选择的模型的指示信息。
4.一种图像解码装置，基于参考像素的像素值预测当前像素块内各像素的像素值，该图像解码装置包括：
第二选择单元，其根据平面模式的多个扩展的模型，选择用于进行视频图像解码的模型；以及
解码单元，其根据所选择的模型，进行视频图像解码，
其中，所述多个扩展的模型彼此之间第一权值不相等，和/或第二权值不相等，和/或第三权值不相等，和/或第四权值不相等，
所述第一权值是当前像素块上侧的第一参考像素组的各像素的像素值的权值，
所述第二权值是当前像素块左侧的第二参考像素组的各像素的像素值的权值，
所述第三权值是所述第一参考像素组右侧的第三参考像素的权值，
所述第四权值是所述第二参考像素组下侧的第四参考像素的权值。
5.根据权利要求4所述的图像解码装置，其中，在所述多个扩展的模型中，
所述第一权值是1或2，
所述第二权值是1或2，
所述第三权值是0或1，
所述第四权值是0或1。
6.根据权利要求4所述的图像解码装置，其中，所述图像解码装置还包括：
接收单元，其用于接收指示信息，
其中，
所述第二选择单元根据所述指示信息，从平面模式的多个扩展的模型中选择用于进行视频图像解码的所述模型。
7.一种电子设备，具有如权利要求1-3中任一项所述的图像编码装置，和/或如权利要求4-6中任一项所述的图像解码装置。
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