專利名稱：獲取用于合并模式的圖像塊的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及圖像處理領域，并且更具體地，涉及獲取用于合并模式的圖像塊的方法和設備。
背景技術：
在視頻編碼和解碼框架中，混合編碼結(jié)構通常用于視頻序列的編碼和解碼?；旌暇幋a結(jié)構的編碼端通常包括預測模塊、變換模塊、量化模塊和熵編碼模塊；混合編碼結(jié)構的解碼端通常包括熵解碼模塊、反量化模塊、反變換模塊和預測補償模塊。這些編碼和解碼模塊的組合可以有效去除視頻序列的冗余信息，井能保證在解碼端得到視頻序列的編碼圖像。在視頻編碼和解碼框架中，視頻序列的圖像通常劃分成圖像塊進行編碼。一幅圖 像被劃分成若干圖像塊，這些圖像塊使用上述模塊進行編碼和解碼。在上述模塊中，預測模塊用于編碼端獲得視頻序列編碼圖像的圖像塊的預測塊信息，進而得到圖像塊的殘差，預測補償模塊用于解碼端獲得當前解碼圖像塊的預測塊信息，再根據(jù)解碼得到的圖像塊殘差獲得當前解碼圖像塊。預測模塊通常包含幀內(nèi)預測和幀間預測兩種技木。其中，幀內(nèi)預測技術利用當前圖像塊的空間像素信息去除當前圖像塊的冗余信息以獲得殘差；幀間預測技術利用當前圖像鄰近的已編碼或已解碼圖像像素信息去除當前圖像塊的冗余信息以獲得殘差。在幀間預測技術里，用于幀間預測的當前圖像鄰近的圖像被稱為參考圖像。在幀間預測技術中，編碼端為了有效去除當前圖像塊的冗余信息，需要在參考圖像中獲得與當前圖像塊最相似的圖像塊，進而減少當前圖像塊的殘差。編碼端通常使用運動估計獲得上述參考圖像中的圖像塊。在現(xiàn)有的視頻編解碼技術中運動估計過程通常在編碼時以圖像塊為單位在參考圖像中捜索合適的匹配圖像塊，將當前宏塊與匹配圖像塊所對應像素值相減得到殘差，并將該殘差經(jīng)變換與量化后得到的值進行熵編碼，最后將熵編碼得到的比特流寫入編碼碼流中，同時還將捜索所得的偏移量(即運動矢量)一井寫入編碼碼流中。與此對應，在解碼端預測補償(或稱運動補償)時首先獲得熵編碼比特流后進行熵解碼，得到相應的殘差，及相應的運動矢量，之后，根據(jù)運動矢量值在參考圖像中獲得相應匹配圖像塊(既上述當前解碼圖像塊的預測塊信息)，再將匹配的圖像塊與殘差值中對應像素點的值相加得到當前宏塊解碼后的值。在現(xiàn)有的視頻編解碼標準中，如MPEG-2，H. 264/AVC，ー個圖像塊，或稱為宏塊(macroblock)、超宏塊(super-macroblock)等,被劃分為若干子圖像塊,這些子圖像塊的尺寸可以為 64X64、64X32、32X64、32X32、32X16、16X32、16X16、16X8、8X16、8X8、8X4、4X8、4X4等，子圖像塊以這些尺寸進行上述的運動估計和運動補償。在現(xiàn)有的視頻編解碼標準中這些子圖像塊均為NXM(N和M均為大于O的整數(shù))的矩形塊，并且N和M具有倍數(shù)關系?，F(xiàn)有視頻編碼標準中圖像塊和子圖像塊編碼模式的缺點在于沒有很好的考慮圖像中運動物體或圖像紋理的空間或時間上的連續(xù)性。圖像中的物體和紋理往往對應的不僅僅是ー個圖像塊或子圖像塊，而很可能對應于時間或空間上的一片連續(xù)卻不規(guī)則的區(qū)域，因此在圖像中的某些方向上，相鄰圖像塊或子圖像塊可能同時屬于同一個物體或具有同一種紋理特征。此時，如果采用現(xiàn)有標準中NXM矩形塊的方式來進行幀間預測編碼，那么在獲取當前圖像塊或子圖像塊的運動矢量時，有可能會參考到并不屬于同一物體或同種紋理區(qū)域的運動矢量從而導致誤差增加，另外這種編碼方式也不能充分利用屬于同一物體或紋理特征的相鄰圖像塊的運動信息。針對上述問題，在視頻編碼框架中引入了一種圖像塊或子圖像塊合并模式的編解碼方法。圖像塊合并模式的方法是指在當前塊進行幀間編解碼時，直接取出和當前編碼塊在時域或空域相鄰的圖像塊或子圖像塊的運動信息作為當前圖像塊的運動信息，其中包含運動矢量、參考幀索引以及參考圖像的數(shù)目等。采用合并模式的圖像塊或子圖像塊所有運動是信息均來自于上述相鄰的圖像塊或子圖像塊，此時當前圖像塊或子圖像塊不需要再編碼任何運動矢量信息。相鄰的圖像塊是指在空間中位于當前編解碼塊左邊、上邊、左上方、左下方的圖像塊，或者在時域上位于前ー個編碼圖像中和當前編碼塊具有共同位置的圖像塊。如果某位置的相鄰圖像塊不存在，或尚未編解碼，或者使用幀內(nèi)預測模式編碼，則稱為 圖像塊不可用，放棄該相鄰圖像塊。目前已有的技術采用了 5個可能的相鄰圖像塊，分別是左邊塊、上邊塊、前ー幀中和當前塊具有共同位置的圖像塊、右上方圖像塊和左下方圖像塊，這些可能的相鄰圖像塊被稱為候選圖像塊。由于當前編解碼圖像塊的可用候選圖像塊可能存在多個，所以當前圖像塊需要使用額外的標識方式用于標識當前圖像塊所采用的相鄰圖像塊的標號(0-4)。目前已有技術中的標識方法結(jié)合了當前圖像塊可用的相鄰塊數(shù)目以及當前圖像塊所使用的相鄰圖像塊的標號，當可用的相鄰圖像塊為I個時，不進行標識；當可用的相鄰圖像塊為2個時，采用I比特(bit)標識；當可用的相鄰圖像塊為3個或3個以上吋，采用變長編碼(1-4比特)。在現(xiàn)有技術中使用合并模式獲得左邊和上邊候選圖像塊時僅檢查了與當前圖像塊左上角相鄰的左邊圖像塊和上邊圖像塊，當與當前圖像塊左上角相鄰的左邊圖像塊或上邊圖像塊不可用時則認為左邊或上邊候選圖像塊不可獲得，可用于合并模式的候選圖像塊數(shù)目會減少。若僅按上述方式獲取和檢查左邊和上邊合并模式的參考圖像塊，則沒法很好地利用相鄰圖像塊的運動信息從而影響編碼性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供一種獲取用于合并模式的圖像塊的方法和設備，能夠提高編碼性能。根據(jù)本發(fā)明的ー個方面，提供了一種獲取用于合并模式的圖像塊的方法，包括在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊吋，按照預定順序獲取相鄰塊；確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種獲取用于合并模式的圖像塊的設備，包括獲取単元，用于在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊時，按照預定順序獲取相鄰塊；確定單元，用于確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。本發(fā)明實施例順序獲取當前圖像塊左邊或上邊的多個相鄰塊，從而盡可能多地獲得可用的候選塊。由于可用的候選塊數(shù)目增多，從而保證更有可能獲得與當前圖像塊同屬ー個物體或具有相似紋理的圖像塊以在合并模式中使用，因此提高了編碼性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的ー些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是描繪了合并模式下候選圖像塊的位置的示意圖。圖2是描繪了當前圖像塊的相鄰圖像塊的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的方法的示意流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的設備的示意框圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖I是描繪了合并模式下候選圖像塊的位置的示意圖。如上所述，目前已有的技術采用了 5個可能的相鄰圖像塊(候選圖像塊)，分別是左邊塊、上邊塊、前ー幀中和當前塊具有共同位置的圖像塊、右上方圖像塊和左下方圖像塊，在圖I中分別標記為bl-b5。在現(xiàn)有技術中使用合并模式獲得左邊和上邊候選圖像塊時僅獲取和檢查了與當前圖像塊左上角相鄰的左邊圖像塊和上邊圖像塊，當與當前圖像塊左上角相鄰的左邊圖像塊或上邊圖像塊不可用時則認為左邊或上邊候選圖像塊不可獲得，可用于合并模式的候選圖像塊數(shù)目會減少。而實際上在與當前圖像塊左上角相鄰的左邊圖像塊或上邊圖像塊不可用時，與當前圖像塊相鄰的其它左邊或上邊圖像塊仍可能存在可用的圖像塊。圖2是描繪了當前圖像塊的相鄰圖像塊的示意圖。圖2以及后面的附圖中，inter表示該圖像塊是“幀間編碼塊”，intra表示該圖像塊是“幀內(nèi)編碼塊”。如圖2所示，與當前圖像塊CB相鄰的左邊圖像塊有四個，標號為LblkO至Lblk3。雖然LblkO是幀內(nèi)編碼塊不可用于合并模式，但Lblkl至Lblk3是幀間編碼塊，可用于合并模式。同理，圖2中與當前圖像塊相鄰的上邊圖像塊有四個，標號為TblkO至Tblk3，雖然TblkO和Tblkl是幀內(nèi)編碼塊不可用于合并模式，但Tblk2和TLblk3是幀間編碼塊，可用于合并模式。由于合并模式的基本出發(fā)點是當前圖像塊CB與相鄰圖像塊屬于同一個物體或具有相似紋理，因此它們可以共享運動信息(含運動矢量、參考幀索引以及參考圖像的數(shù)目等)。而且，由于Lblkl 至Lblk3、Tblk2至Tblk3均與當前圖像塊相鄰，這些圖像塊與有可能與當前圖像塊CB相鄰，因此它們也可用于合并模式中。若僅按上述圖I的方式檢查左邊和上邊合并模式的參考圖像塊，則沒法很好地利用相鄰圖像塊的運動信息從而影響編碼性能。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的方法30的示意流程圖。方法30主要應用于在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊時的情形。在方法30的S32，按照預定順序獲取所述相鄰塊。然后在S35，確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。這樣，本發(fā)明實施例在獲得合并模式的左邊和上邊的圖像塊時，不囿于圖I所示的左邊塊bl和上邊塊b5或者圖2所示的左邊塊LblkO和上邊塊TblkO,而是順序獲取當前圖像塊左邊或上邊的多個相鄰塊，從而盡可能多地獲得可用的候選塊。由于可用的候選塊數(shù)目增多，從而保證更有可能獲得與當前圖像塊同屬ー個物體或具有相似紋理的圖像塊以 在合并模式中使用，從而提高編碼性能。下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的不同方式。圖4是根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。圖4是用于獲取左邊和上邊的可用圖像塊的ー個例子。使用合并模式時在獲取當前圖像塊CB左邊或上邊候選圖像塊過程中采用預先設定的獲取順序獲得可用于合并模式的左邊或上邊的圖像塊，獲取順序上第一個可用的圖像塊作為左邊或上邊候選圖像塊。根據(jù)本發(fā)明實施例的預定規(guī)則可以是確定幀間編碼塊或幀內(nèi)編碼塊(或者其他編解碼塊)。例如，如果ー個相鄰塊是幀間編碼塊，則確定該相鄰塊是可用于合并模式的圖像塊。另外，如果ー個相鄰塊是幀內(nèi)編碼塊，則確定該相鄰塊不可用于合并模式。如圖4所示，獲得左邊候選圖像塊時按從上往下的順序依次獲取LblkO、LblkULblk2和Lblk3。圖4中獲取順序上第一個塊為LblkO為幀內(nèi)編碼塊，不可用于合并模式，因此繼續(xù)獲取Lblkl。Lblkl為幀間編碼塊，可用于合并模式，因此將Lblkl作為合并模式的左邊圖像塊。同理，如圖4所示，獲得上邊圖像塊時按從左往右的順序依次獲取TblkO、TblkU Tblk2和Tblk3。圖4中獲取順序上第一個塊為TblkO為幀內(nèi)編碼塊，不可用，因此繼續(xù)獲取Tblkl。Tblkl也為幀內(nèi)預測塊，不可用，則繼續(xù)獲取Tblk2。Tblk2為幀間編碼塊，可用于合并模式，因此將Tblk2作為合并模式的左邊圖像塊。雖然圖4中所示的順序是從上往下，但本發(fā)明實施例不限于此。上述獲取順序是預先設定的并且是有多種形式的，在獲得左邊圖像塊時獲取順序可以為從上往下，也可以從下往上，并且也可以按間隔的順序進行獲取。例如，可以先判斷LblkO是否可用，若LblkO不可用則判斷Lblk2是否可用，以此類推。在獲得上邊候選圖像塊時獲取順序可以為從左往右，也可以從右往左，并且也可以按間隔的順序進行獲取。例如先判斷TblkO是否可用，若TblkO不可用則判斷Tblk2是否可用，以此類推。圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。如圖2和圖5所示，當前圖像塊CB的左下角候選塊LBblk與當前圖像塊CB的左邊的相鄰塊LblkO至Lblk3均位于當前圖像塊CB的左側(cè)。這些圖像塊之間運動信息與紋理特征相似。另外，當前圖像塊CB的右上角候選塊RTblk與當前圖像塊CB的上邊的相鄰塊TblkO至Tblk3均位于當前圖像塊CB的上側(cè)，這些圖像塊之間運動信息與紋理特征相似。如果將LBblk和RTblk當作為ー個候選圖像塊，則當這些圖像塊可用于合并模式時，需要使用額外的比特用于標識它們。如當左邊、上邊、左下、右上圖像塊均可用時，需要使用2比特標識當前圖像塊使用了哪個候選圖像塊。圖5的實施例將左下角候選塊LBblk或右上角候選塊RTblk也納入獲取順序中。具體地，在獲得左邊的圖像塊時將當前圖像塊CB左下角的候選塊LBblk列入左邊相鄰塊的獲取順序中；在獲得上邊圖像塊時將圖像塊CB右上角的圖像塊RTblk列入上邊相鄰塊的獲取順序中。如圖5所示，獲得左邊圖像塊時按從上往下的順序依次獲得LblkO、Lblkl、Lblk2、Lblk3和LBblk，判斷是否可用的規(guī)則同前。同理，如圖5所示，獲得上邊圖像塊時按從左往右的順序依次獲得TblkO、TblkU Tblk2、Tblk3和RTblk，判斷是否可用的標準同前。上述獲取順序是預先設定的并且是有多種形式的，在獲得左邊圖像塊時獲取順序可以為從上往下，也可以從下往上，并且也可以按間隔的順序進行獲取；在獲得上邊圖像塊時獲取順序可以為從左往右，也可以從右往左，并且也可以按間隔的順序進行獲取。
根據(jù)圖5所示的實施例，由于無需設置單獨的比特來表示右上角和左下角的候選塊，能夠減少編碼比特數(shù)目。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的獲取圖像塊的方式的示意圖。在圖6中，對左下圖像塊或右上圖像塊也采用上述類似的獲取方式進行確定。具體地，獲得左下圖像塊的獲取方式可以從LBblk為起始點按從下往上順序獲取將第一個可用的圖像塊作為左下圖像塊；獲得右上圖像塊的獲取方式可以從RTblk為起始點按從右往左順序獲取將第一個可用的圖像塊作為右上圖像塊。如圖6所示，依次獲得LBblk和LBblk3圖像塊.第一個可用的圖像塊作為用于合并模式的左下圖像塊；依次獲得RTblk和Tblk3，第一個可用的圖像塊作為用于合并模式的右上圖像塊。同吋，依次獲得LblkO、Lblkl和Lblk2,第一個可用的圖像塊作為左邊圖像塊；依次獲得TblkO、Lblkl和Lblk2,第一個可用的圖像塊作為上邊圖像塊。上面描述了可應用本發(fā)明實施例的方法的不同例子。下面描述根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的設備。圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的獲取用于合并模式的圖像塊的設備70的示意框圖。如圖7所示，獲取設備70包括獲取單元72和確定單元75。獲取單元72用于在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊吋，按照預定順序獲取相鄰塊。確定單元75用于確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。因此，順序獲取當前圖像塊左邊或上邊的多個相鄰塊，從而盡可能多地獲得可用的候選塊。由于可用的候選塊數(shù)目增多，從而保證更有可能獲得與當前圖像塊同屬ー個物體或具有相似紋理的圖像塊以在合并模式中使用，從而提高編碼性能。獲取設備70的各個元件可執(zhí)行上面所述的方法30的各個部分，為避免重復，不再贅述。例如，獲取單元72可按從上往下或從下往上的順序獲取當前圖像塊CB左邊的相鄰塊。根據(jù)本發(fā)明的另ー實施例，獲取單元72按從上往下或從下往上的順序獲取當前圖像塊CB左邊的相鄰塊和當前圖像塊CB左下角的候選塊(參加圖5)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，獲取單元72按從左往右或從右往左的順序獲取當前圖像塊CB上邊的相鄰塊，或者，按從左往右或從右往左的順序獲取當前圖像塊CB上邊的相鄰塊和當前圖像塊CB右上角的候選塊。
本領域普通技術人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業(yè)技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開的實 施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或技術領域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。盡管已示出和描述了本發(fā)明的一些實施例，但本領域技術人員應理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種修改，這樣的修改應落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種獲取用于合并模式的圖像塊的方法，其特征在于，包括 在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊時，按照預定順序獲取所述相鄰塊； 確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，按照預定順序獲取所述相鄰塊包括 按從上往下或從下往上的順序獲取所述當前圖像塊左邊的相鄰塊。
3.如權利要求I所述的方法，其特征在于，按照預定順序獲取所述相鄰塊包括 按從上往下或從下往上的順序獲取所述當前圖像塊左邊的相鄰塊和所述當前圖像塊左下角的候選塊。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，按照預定順序獲取所述相鄰塊包括 按從左往右或從右往左的順序獲取所述當前圖像塊上邊的相鄰塊。
5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，按照預定順序獲取所述相鄰塊包括 按從左往右或從右往左的順序獲取所述當前圖像塊上邊的相鄰塊和所述當前圖像塊右上角的候選塊。
6.如權利要求I所述的方法，其特征在于，確定符合所述預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊包括 如果相鄰塊為幀間編碼塊，則確定該相鄰塊為所述用于合并模式的圖像塊。
7.如權利要求I所述的方法，其特征在于，確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊包括 確定符合預定規(guī)則的第一個相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。
8.一種獲取用于合并模式的圖像塊的設備，其特征在于，包括 獲取單元，用于在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊時，按照預定順序獲取所述相鄰塊； 確定單元，用于確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述獲取單元按從上往下或從下往上的順序獲取所述當前圖像塊左邊的相鄰塊。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述獲取單元按從上往下或從下往上的順序獲取所述當前圖像塊左邊的相鄰塊和所述當前圖像塊左下角的候選塊。
11.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述獲取單元按從左往右或從右往左的順序獲取所述當前圖像塊上邊的相鄰塊。
12.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述獲取單元按從左往右或從右往左的順序獲取所述當前圖像塊上邊的相鄰塊和所述當前圖像塊右上角的候選塊。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種獲取用于合并模式的圖像塊的方法和設備。該方法包括在當前圖像塊左邊或者上邊存在至少兩個相鄰塊時，按照預定順序獲取相鄰塊；確定符合預定規(guī)則的相鄰塊為用于合并模式的圖像塊。本發(fā)明實施例順序獲取當前圖像塊左邊或上邊的多個相鄰塊，從而盡可能多地獲得可用的候選塊。由于可用的候選塊數(shù)目增多，從而保證更有可能獲得與當前圖像塊同屬一個物體或具有相似紋理的圖像塊以在合并模式中使用，因此提高了編碼性能。
文檔編號H04N7/26GK102685477SQ201110058408
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者何蕓, 李芍, 鄭蕭楨 申請人:華為技術有限公司, 清華大學