一種圖像預測編碼方法及圖像編碼器的製造方法
2023-06-10 09:46:56 4
一種圖像預測編碼方法及圖像編碼器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種圖像預測編碼方法及編碼器，以防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，本發明中在進行當前幀的Tile內LCU編碼過程中，首先確定待預測編碼的LCU或PU所在當前幀的Tile，然後在當前幀的參考幀內確定位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的參考幀的Tile，在對LCU的PU進行預測時，在確定的參考幀的Tile內選擇參考像素點，在確定LCU包含的PU的PMV時，在確定的參考幀的Tile內選擇PU的PMV，能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，從而提高了圖像編碼的精確性。
【專利說明】-種圖像預測編碼方法及圖像編碼器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及一種圖像預測編碼方法及圖像編碼器。
【背景技術】
[0002] HEVC (High Efficiency Video Codec)/H. 265 作為當前主流的視頻編碼標準，是 一種基於變換和預測相結合的混合視頻編碼標準，其為適應並行化運算程度非常高的芯 片，引入了很多並行運算的優化思路，其中Tile (編碼區塊）技術是一種非常典型的用於實 現並行化運算的技術。
[0003] Tile技術是將每一幀圖像劃分為若干個矩形區域，劃分出的每個矩形區域為一個 Tile,如圖1所示。圖1中每一個Tile包含整數個IXU (Largest Coding Unit,最大編碼 單元)，進行圖像編碼時以IXU為單位，對Tile內的每個IXU分別進行編碼，由於各個Tile 中的每個LCU獨立進行編碼，使得每個Tile都是獨立編碼單元的集合，其將空間中的依賴 關係打破，使得每一幀中劃分的各個Tile之間相互獨立，可以對幾個Tile同時進行編碼， 實現並行處理。
[0004] 現有技術中，對IXU進行編碼時，需要對每個LCU內包含的至少一個PU (Predicting Unit,預測單元)進行預測，每個PU為包含若干個像素點的圖像塊，在進行PU 預測時，需要確定參考像素點，利用參考像素點的MV (Moving Vector，運動矢量）對PU進 行預測，而現有的預測編碼方法包括幀內預測編碼方法和幀間預測編碼方法，進行幀內預 測編碼時，由於幀內各個Tile之間的獨立性，進行PU預測時，選擇的參考像素點只與當前 待預測編碼的LCU所在的Tile有關，而與其他Tile無關。
[0005] 但在進行幀間預測編碼過程中，一方面，當前幀可能將參考幀內任一 Tile內的像 素點作為參考像素點，如圖2所示，圖像包括4個Tile分別為TileO、Tilel、Tile2和Tile3， 當進行Tile2中IXU的某個PU預測時，可能使用Tilel和Tile2中的像素點作為參考像素 點，然後利用選擇的參考像素點的MV進行預測，因此，如果參考幀內Tilel內的圖像數據發 生錯誤，經過幀間預測編碼，可能把錯誤擴散至Tile2,而Tile2中的像素點又有可能作為 其他Tile內進行PU預測時的參考像素點，以此類推，可能就會使Tilel發生的錯誤在整幀 圖像內進行擴散，從而降低了圖像編碼的精確性。
[0006] 另一方面，進行TO預測時，在確定參考像素點時，最主要的是要確定PU的PMV (Predicted Moving Vector,預測運動矢量)，當確定了 PU的PMV後，可根據確定的PMV對 參考像素點的MV進行預測,而每個MV對應一個參考像素點，進而可以確定參考像素點。但 是在進行幀間預測時，在參考幀內選擇時域候選運動矢量作為PU的PMV時，可能使用其它 Tile內的時域候選運動矢量作為待預測PU的PMV，例如圖2中當進行Tile2中IXU的某個 TO預測時，可能使用Tile3內的時域候選運動矢量作為待預測編碼IXU內包含的PU的PMV， 因此，如果參考幀內Tile3內的圖像數據發生錯誤，經過幀間預測編碼，可能把錯誤擴散至 Tile2,而Tile2中的時域候選運動矢量又有可能作為其他Ti 1 e內進行PU預測時的PMV，以 此類推，可能就會使Tile3發生的錯誤在整幀圖像內進行擴散，從而降低了圖像編碼的精 確性。
【發明內容】
[0007] 本發明實施例提供一種圖像預測編碼方法及圖像編碼器，以防止某個Tile內圖 像數據發生的錯誤在整幀圖像內擴散，提高圖像編碼的精確性。
[0008] 第一方面，提供一種圖像預測編碼方法，包括：
[0009] 在接收到的當前幀內，確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區 塊 Tile ;
[0010] 在當前幀的參考幀內確定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，其中與 所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所 述當前幀中的位置相同；
[0011] 在確定的所述參考幀的Tile內選擇參考像素點，並根據所述參考像素點對所述 IXU內包含的預測單元ro進行預測；
[0012] 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
[0013] 結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，在確定的所述參考幀的Tile內選擇 參考像素點，包括：
[0014] 根據所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的所述參考幀 的Tile內選取參考像素點，其中，選取的所述參考像素點所屬的LCU在參考幀的Tile中的 位置，與所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中的位置相同或相鄰
[0015] 第二方面，提供一種圖像預測編碼方法，包括：
[0016] 在接收到的當前幀內，確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區 塊 Tile ;
[0017] 在當前幀的參考幀內確定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，其中與 所述當前幀的Tile相對應的所述參考幀的Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile 在所述當前幀中的位置相同；
[0018] 在確定的所述參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為所述LCU內包含的預 測單元PU的預測運動矢量PMV ;
[0019] 根據所述PMV預測得到所述PU的運動矢量MV，並根據預測得到的所述MV對所述 PU進行預測；
[0020] 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
[0021] 結合第二方面，在第一種可能的實現方式中，在當前幀的參考幀內確定了所述當 前中貞的Tile相對應的參考巾貞的Tile之後，該方法還包括：
[0022] 在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量；
[0023] 判斷選擇的時域候選運動矢量是否在與所述當前幀的Tile對應的所述參考幀的 Tile 內；
[0024] 若是，則利用選擇的時域候選運動矢量，作為所述IXU內包含的PU的PMV ;
[0025] 若否，則返回執行繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量的處理。
[0026] 第三方面，提供一種圖像編碼器，包括用於接收待編碼圖像的接收單元，還包括： 確定單元、預測單元以及編碼單元，其中，
[0027] 所述確定單元，用於從所述接收單元獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內 確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀 內確定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與所述當前幀的Tile相對應的參考 幀的Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同，並將確定 的所述參考幀的Tile的位置信息輸出至所述預測單元；
[0028] 所述預測單元，用於獲取所述確定單元確定的參考幀的Tile的位置信息，並在確 定的所述參考幀的Tile內選擇參考像素點，並根據所述參考像素點對所述LCU內包含的預 測單元PU進行預測，將預測結果輸出至所述編碼單元；
[0029] 所述編碼單元，用於獲取所述預測單元輸出的對所述TO進行預測得到的預測結 果，並根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
[0030] 結合第三方面，在第一種可能的實現方式中，所述預測單元，具體用於：
[0031] 根據所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的所述參考幀 的Tile內選取參考像素點，其中，選取的所述參考像素點所屬的LCU在參考幀的Tile中的 位置，與所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中的位置相同或相鄰。
[0032] 第四方面，提供一種圖像編碼器，包括用於接收待編碼圖像的接收單元，還包括： 確定單元、預測單元以及編碼單元，其中，
[0033] 所述確定單元，用於從所述接收單元獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內 確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀 內確定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與所述當前幀的Tile相對應的參考 幀的Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同，並將確定 的所述參考幀的Tile的位置信息輸出至所述預測單元；
[0034] 所述預測單元，用於獲取所述確定單元確定的參考幀的Tile的位置信息，並在確 定的所述參考巾貞的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為所述LCU內包含的預測單元PU的 預測運動矢量PMV，根據所述PMV預測得到所述PU的運動矢量MV，並根據預測得到的所述 MV對所述PU進行預測，將預測結果輸出至所述編碼單元；
[0035] 所述編碼單元，用於獲取所述預測單元輸出的對所述TO進行預測得到的預測結 果，並根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
[0036] 結合第四方面，在第一種可能的實現方式中，所述預測單元，具體用於：
[0037] 在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量；
[0038] 判斷選擇的時域候選運動矢量是否在與所述當前幀的Tile對應的所述參考幀的 Tile 內；
[0039] 若是，則利用選擇的時域候選運動矢量，作為所述IXU內包含的PU的PMV ;
[0040] 若否，則返回執行繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量的處理。
[0041] 根據第一方面提供的圖像預測編碼方法和第三方面提供的圖像編碼器，在進行 LCU預測編碼過程中，在當前幀的參考幀內確定與待預測編碼LCU所在當前幀的Tile相對 應的參考幀的Tile，其中參考幀的Tile在參考幀中的位置與當前幀的Tile在當前幀中的 位置相同，並在確定的參考幀的Tile內選擇參考像素點，從而使得當前預測編碼的LCU進 行TO預測時，將參考幀內對應當前幀的Tile所在位置的參考幀的Tile內的像素點作為 參考像素點，不會將參考幀內其他Tile內的像素點作為參考像素點，這樣當參考幀內其他 Tile發生錯誤時，不會使預測編碼的LCU所在的當前幀的Tile發生錯誤，同樣當預測編碼 的LCU所在的當前幀的Tile發生錯誤，也只會將其錯誤限制在當前幀的Tile內，不會影響 其他Tile，因此能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，從而提高了圖像編碼的 精確性。
[0042] 根據第二方面提供的圖像預測編碼方法和第四方面提供的圖像編碼器，在進行TO 預測編碼過程中，在當前幀的參考幀內確定與待預測編碼LCU所在當前幀的Tile相對應 的參考幀的Tile，其中參考幀的Tile在參考幀中的位置與當前幀的Tile在當前幀中的位 置相同；並在參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量作為待預測編碼LCU內包含的PU的 PMV，從而使得確定PU的PMV時，使用參考幀內對應待預測編碼LCU所在當前幀的Tile所 在位置的參考幀的Tile內的運動矢量，不使用參考幀內其他Tile內的運動矢量，使得當某 個Tile發生錯誤時，始終將錯誤限制在對應該Tile的區域內，不會影響其他Tile的編碼， 從而使錯誤不會在整幀圖像內擴散，從而提高了圖像編碼的精確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043] 圖1為現有技術中圖像劃分為Tile的示意圖；
[0044] 圖2為現有技術中幀間預測編碼示意圖；
[0045] 圖3為本發明實施例一提供的圖像預測編碼方法的流程圖；
[0046] 圖4A所示為本發明實施例二提供的圖像Tile劃分示意圖；
[0047] 圖4B為本發明實施例二提供的幀間預測編碼示意圖；
[0048] 圖5為本發明實施例三提供的圖像預測編碼方法的流程圖；
[0049] 圖6為本發明實施例四提供的在參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量作為PU 的PMV的實現流程圖；
[0050] 圖7為本發明實施例提供的Tile之間保持獨立性的示意圖；
[0051] 圖8為本發明實施例提供的圖像編碼器構成示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發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明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發 明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬於本發明保護的範圍。
[0053] 本發明提供的圖像預測編碼方法，在進行當前幀某個Tile內IXU進行編碼過程 中，首先在接收到的當前幀內確定待預測編碼的LCU所在的當前幀的Tile，然後在當前幀 的參考幀內確定位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的參考幀的Tile，在對LCU內 包含的PU進行預測時，在確定的參考幀的Tile內選擇參考像素點；在確定PU的PMV時，在 確定的參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量作為PU的PMV，從而使得LCU編碼過程中， 參考與待預測編碼LCU所在當前幀的Tile對應的參考幀的Tile內的像素點作為參考像素 點，參考與待預測編碼LCU所在當前幀的Tile對應的參考幀的Tile內的運動矢量作為PU 的PMV，進而使得當參考幀內某個Tile發生錯誤時，始終將錯誤限制在對應該發生錯誤的 Tile的區域內，能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，從而有效提高了圖像編 碼的精確性。
[0054] 以下將結合具體的實施例以及附圖對本發明提供的圖像預測編碼方法進行詳細 的說明，當然並不引以為限。
[0055] 實施例一：
[0056] 在圖像預測編碼過程中，需要對Tile內的IXU進行幀間預測編碼，在進行IXU幀 間預測編碼過程中，最主要的是在當前幀的參考幀內選擇待預測編碼LCU內PU的參考像素 點，然後根據選擇的參考像素點進行PU預測，並根據對TO進行預測後得到的預測結果對 Tile內的LCU進行幀間預測編碼，本發明實施例提供了一種圖像預測編碼方法，如圖3所 示，包括：
[0057] S101 :確定當前幀內待預測編碼的IXU所在的當前幀的Tile。
[0058] 具體的，IXU作為HEVC/H. 265中定義的基本編碼單元，在進行圖像的預測編碼過 程中，需按照Tile的順序對每一 Tile內的每一 LCU分別進行編碼，然後將編碼得到的多個 IXU組成Tile碼流進行傳輸。
[0059] 本發明實施例中在進行LCU的編碼時，預先確定當前幀內待預測編碼的LCU所在 的當前幀的Tile，以便能夠在當前幀的參考幀內確定與待預測編碼的LCU所在當前幀相對 應的參考幀的Tile。
[0060] S102 :在當前幀的參考幀內確定與S101中確定的當前幀的Tile相對應的參考幀 的 Tile。
[0061] 具體的，採用Tile技術進行圖像編碼過程中，每一幀圖像劃分的Tile是固定的， 劃分後每一 Ti 1 e的位置也是固定的，本發明實施例中在參考幀內選擇的參考幀的Ti 1 e在 參考幀中的位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同。
[0062] Tile技術是利用垂直和水平的邊界將每一幀圖像劃分為一些行和列，這些劃分出 的行和列分別組成多個矩形區域，而每一個矩形區域為一個Tile，並且在Tile碼流傳輸過 程中，這些Tile的位置是固定不變的，因此，本發明實施例中在當前幀的參考幀內確定與 當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile時，可根據當前幀的Tile在當前幀中的位置，在當 前幀的參考幀內選擇位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的Tile作為最終所需的 參考幀的Tile。
[0063] 進一步的，本發明實施例中可對劃分的Tile進行順序編號，在當前幀的參考幀內 確定與當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile時，可根據Tile的編號在當前幀的參考幀內 選擇位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的Tile作為最終所需的參考幀的Tile。
[0064] S103 :在S102中確定的參考幀的Tile內選取參考像素點。
[0065] 具體的，本發明實施例中在參考幀內選取TO的參考像素點時，在S103中確定的參 考幀的Tile內進行選取，不在參考幀內其他Tile內進行選取，保證當前幀的Tile與確定 的參考幀的Tile相關，與參考幀內其他Tile無關，使當前幀的Tile與參考幀內其他Tile 之間保持獨立性，以避免參考幀內某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，從而有效提高 了圖像編碼的精確性。
[0066] S104 :利用S103中選取的參考像素點對IXU內包含的PU進行預測，根據得到的預 測結果，對待預測編碼的LCU進行預測編碼。
[0067] 具體的，每個LCU在進行編碼過程中會被劃分為若干個PU，本發明實施例中針對 LCU內包括的各個PU,在參考巾貞的Tile內分別選取參考像素點，利用選取的參考像素點對 LCU內包含的各個PU分別進行預測，然後根據得到的預測結果對待預測編碼的LCU進行預 測編碼，其中根據對PU進行預測得到的預測結果對待預測編碼的LCU進行預測編碼，主要 是指通過對PU進行預測，可得到的PU的預測值，將得到的預測值與PU的原始值做差運算， 得到PU的殘差值，通過對每一 PU的殘差值進行預測編碼，即可完成對LCU的預測編碼。
[0068] 本發明實施例中，在進行選取待預測編碼LCU內包含的PU的參考像素點時，在當 前幀的參考幀內確定位置與待預測編碼的LCU所在當前幀的Tile在當前幀中的位置相同 的Tile作為參考幀的Tile，並在確定的參考幀的Tile內選取待預測編碼LCU內包含的PU 的參考像素點，使得進行TO預測時，將當前幀的參考幀內對應當前幀的Tile的參考幀的 Tile內的像素點作為參考像素點，不會將參考巾貞內其他Tile內的像素點作為參考像素點， 當參考幀內其他Tile發生錯誤時，不會使預測編碼的LCU所在當前幀的Tile發生錯誤，同 樣當預測編碼的LCU所在當前幀的Tile發生錯誤，也只會將其錯誤限制在當前幀的Tile 內，不會影響其他Tile，進而能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內的擴散，因此提 高了圖像編碼的精確性。
[0069] 實施例二：
[0070] 本發明實施例二將結合實際應用對實施例一中的圖像預測編碼方法進行詳細的 說明，本發明實施例二作為實施例一的較優實施例，對S103中在確定的參考幀的Tile內選 取PU的參考像素點的過程進行詳細說明，其他步驟與實施例一相同，在此不再贅述。
[0071] 本發明實施例中將每個圖像幀劃分為4個Tile，分別為TileO、Tilel、Tile2和 Tile3,每個Tile中包含整數個IXU，而每個IXU又被劃分為若干個PU，如圖4A所示，在進 行圖像預測編碼時，需對每個LCU內的各個PU分別進行預測，然後利用預測得到的PU，對 Tile內的每一 IXU進行預測編碼，本發明實施例中以進行Tile2內IXU201的預測編碼為例 進行說明。
[0072] 如圖4B所示，本發明實施例待預測編碼LCU201所在的當前幀的Tile為當前幀的 Tile2,當前幀的Tile2在當前幀的參考幀內對應的參考幀的Tile為參考幀的Tile2,在選 取IXU201內包含的PU的參考像素點時，在參考幀的Tile2內任意選取像素點作為PU的參 考像素點。
[0073] 進一步的，由於每一幀圖像中劃分後的Tile位置固定，每個Tile內的IXU位置也 是固定的，本發明實施例中在選取參考像素點時，為提高預測編碼的準確性，可根據待預測 編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的參考幀的Tile內選取參考像素點，使 選取的參考像素點所屬的LCU在參考幀的Tile中的位置，與待預測編碼的LCU在當前幀 的Tile中的位置相同或相鄰，例如圖2中，進行LCU201編碼時，可根據LCU201在當前幀 的Tile2所處的位置，在參考幀的Tile2內選取與待預測編碼IXU201所處位置相同或相鄰 的LCU內的像素點作為參考像素點，如圖4B所示，選取LCU201內包含的PU的參考像素點 時，可選取IXU202和IXU203內的像素點作為參考像素點，其中，IXU202在參考幀的Tile2 中的位置與IXU201在當前幀的Tile2的位置相同，IXU203在參考幀的Tile2中的位置與 IXU201在當前幀的Tile2的位置相鄰。
[0074] 本發明實施例中在進行待預測編碼LCU的參考像素點選取時，在確定的在當前幀 的參考幀中位置與當前幀的Tile在當前幀的位置相同的參考幀的Tile內選取PU的參考 像素點，使得當前預測編碼的LCU進行PU預測時，將參考幀內對應當前幀的Tile的參考 中貞的Tile內的像素點作為參考像素點，不會將參考巾貞內其他Tile內的像素點作為參考像 素點，能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，以提高圖像編碼的精確性。進一 步的，在選取參考像素點時，根據待預測編碼的LCU所在當前幀的Tile的位置在參考幀 的Tile內根據實際情況進行參考像素點的選取，能夠進一步準確的預測得到待預測編碼 IXU，進一步提高圖像編碼的精確性。
[0075] 實施例三：
[0076] 在圖像預測編碼過程中，進行TO預測過程中，還需要在當前幀的參考幀內選取一 些參數，比如PMV (Predicted Moving vector,預測運動矢量)，根據選擇的PMV對PU的MV 進行預測，根據預測得到的MV對PU進行預測，根據預測結果對Tile內待預測編碼的LCU 進行預測編碼，本發明實施例三提供一種圖像預測編碼方法，如圖5所示，包括：
[0077] S301 :在接收到的當前幀內，確定當前幀內待預測編碼的LCU所在的當前幀的 Tile。
[0078] 具體的，本發明實施例中在接收到的當前幀內，確定當前幀內待預測編碼的LCU 所在的當前幀的Tile，可採用實施例一中的方法進行確定，在此不再贅述。
[0079] S302 :在當前幀的參考幀內確定與S301中確定的當前幀的Tile相對應的參考幀 的 Tile。
[0080] 本發明實施例中，在當前幀的參考幀內確定的與當前幀的Tile相對應的參考幀 的Tile在參考幀中的位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同。
[0081] S303 :在S302中確定的參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為PU的PMV。
[0082] 具體的，本發明實施例中在進行時域候選運動矢量的選取時，在S303中確定的參 考幀的Tile內進行選取，不在參考幀內其他Tile內進行選取，保證當前幀的Tile與確定 的參考幀的Tile相關，與參考幀內其他Tile之間無關，保持當前幀的Tile與參考幀內除 參考幀的Tile之外的其他Tile之間獨立性。
[0083] S304 :根據S303中確定的PMV對IXU內包含的PU的MV進行預測，根據預測得到 的MV對PU進行預測，根據對PU進行預測得到的預測結果，對待預測編碼的LCU進行預測 編碼。
[0084] 具體的，本發明實施例中當確定了 TO的PMV後，利用確定的PMV與當前矢量的差 值，預測得到PU的MV，根據預測得到的MV對PU進行預測，並根據對PU進行預測得到的預 測結果對待預測編碼的LCU進行預測編碼。
[0085] 本發明實施例中，在確定TO的PMV時，在當前幀的參考幀內確定位置與待預測編 碼的LCU所在當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的Tile作為參考幀的Tile，並在確定 的參考幀的Tile內選取時域候選運動矢量作為PU的PMV，使得確定PU的PMV時，使用參考 幀內對應待預測編碼LCU所在當前幀的Tile的參考幀的Tile內的時域候選運動矢量，不 使用參考幀內其他Tile的時域候選運動矢量，使得當某個Tile發生錯誤時，始終將錯誤限 制在對應該Tile的區域內，不會影響其他Tile的預測編碼，從而使錯誤不會在整幀圖像內 擴散，因此提高了圖像編碼的精確性。
[0086] 實施例四：
[0087] 本發明實施例四將結合實際應用對實施例三中的圖像預測編碼方法進行詳細的 說明，本發明實施例四作為實施例三的較優實施例，對S303中在確定的參考幀的Tile內選 擇時域候選運動矢量，作為PU的PMV的過程進行詳細說明，其他步驟與實施例三相同，在此 不再贅述。
[0088] 圖像編碼過程中用到的運動矢量有空域候選運動矢量和時域候選運動矢量，選取 候選運動矢量計算PMV時,可根據當前巾貞的空域候選運動矢量在當前巾貞內選取空域候選運 動矢量，作為TO的PMV，也可在參考幀內選取時域候選運動矢量，作為PU的PMV。
[0089] A、選擇當前幀的空域候選運動矢量，作為IXU內包含的PU的PMV :
[0090] 空域候選運動矢量表徵了當前幀的Tile內LCU所在的空間位置，本發明實施例中 在計算PMV時，可選擇當前幀的Tile內其他LCU的空域候選運動矢量，作為PMV，而不使用 其他Tile內的空域候選運動矢量，保持各個Tile之間的獨立性。
[0091] 具體的，在幀間預測編碼過程中，若選擇空域候選運動矢量確定PU的PMV，而不選 擇時域候選運動矢量確定TO的PMV，可保持幀間Tile的獨立性。
[0092] 例如，在HEVC/H. 265協議中，規定PPS中有如下參數：enable_temporal_mvp_ flag，在編碼時，將此參數的值設置為0,則在整個編碼過程中，選擇空域候選運動矢量，而 不選擇時域候選運動矢量，作為TO的PMV。
[0093] B、在確定的參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為IXU內包含的PU的 PMV ：
[0094] 如圖6所示為本發明實施例中在確定的參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量， 作為TO的PMV的實現過程，包括 ：
[0095] S401 :在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量。
[0096] 具體的，本發明實施例中在選擇時域候選運動矢量時，可在當前幀的參考幀內隨 機選擇一個時域候選運動矢量，當選擇了時域候選運動矢量後，進行S402。
[0097] S402 :判斷S401中選擇的時域候選運動矢量是否在與當前幀的Tile對應的參考 幀的Tile內，若選擇的時域候選運動矢量在確定的參考幀的Tile內，則轉S403 ;若選擇的 時域候選運動矢量不在確定的參考幀的Tile內，則轉步驟S404。
[0098] 具體的，每個TO在不同的Tile內的時域候選運動矢量是不同的，可根據參考幀內 與當前幀內待預測編碼PU所在當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile內的時域候選運動 矢量，判斷S401中選擇的時域候選運動矢量是否在與當前幀的Tile對應的參考幀的Tile 內。
[0099] S403 :利用S401選擇的時域候選運動矢量，作為待預測編碼IXU內包含的PU的 PMV。
[0100] 具體的，通過S402中的判斷後，得知選擇的時域候選運動矢量在確定的與待預測 編碼LCU所在當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile內，則可將S401選擇的時域候選運動 矢量，作為PU的PMV。
[0101] S404 :繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量，返回至S402,並重複執 行上述步驟，直至選擇的時域候選運動矢量在當前幀內待預測編碼LCU所在當前幀的Tile 相對應的參考幀的Tile內。
[0102] 本發明實施例中，在確定PU的PMV時，在當前幀內待預測編碼所在當前幀的Tile 相對應的參考幀的Tile內選用時域候選運動矢量作為PU的PMV，使得採用PMV進行PU的 MV的幀間預測時，只選用參考幀內與當前幀的Tile位置相同的參考幀的Tile內的時域候 選運動矢量，不選用參考幀內其他Tile的時域候選運動矢量，使得幀間預測編碼時保持幀 間各個Tile的獨立性。
[0103] 實施例五
[0104] 結合本發明實施例一至實施例四，本發明實施例五提供一種在幀內預測編碼過程 和幀間預測編碼過程中保持各個Tile之間獨立性的實施方法，如圖7所示：
[0105] (1 )、使用幀內相關參數進行幀內的參數預測時，保持幀內各個Tile之間的獨立 性。
[0106] 具體的，幀內參數包括PMV的推導、幀內預測模式推導、QP (Quantization Parameter，量化參數）推導等，具體的，在使用空域候選運動矢量推導PMV時，不參考跨 Tile的相鄰位置的空域候選運動矢量，從而保持Tile之間的獨立性；同樣在進行幀內預測 模式推導時，跨Tile的亮度預測模式也不參考，以保持Tile之間的獨立性；QP推導時，跨 Tile的QP量化組QP不能參考，不能將其他Tile的QP賦值給QP，以保持Tile之間的獨立 性。
[0107] (2)、在做幀內預測值推導時，保持幀內各Tile之間的獨立性。
[0108] 具體的，在做幀內預測值推導時，跨Tile的樣本點不能參考，保持幀內各個Tile 之間的獨立性。
[0109] (3)、在做 CABAC(Context Adaptive Binary Arithmetic Coder，自適應二進位算 術編碼）編碼時，保持幀內各個Tile之間的獨立性。
[0110] 具體的，每個Ti 1 e使用一個獨立的CABAC概率模型，保持幀內各個Ti 1 e之間的獨 立性。
[0111] (4)、在做幀內邊界濾波時，保持幀內各個Ti 1 e之間的獨立性。
[0112] 具體的，通過將語法元素 loop_filter_across_tiles_enabled_flag 設置為 0,控 制Tile邊界的像素點不使用相鄰Tile的像素點進行濾波，從而實現幀內各個Tile之間的 獨立性。
[0113] (5)、使用幀間像素值進行預測時，保持幀間各個Tile之間的獨立性。
[0114] 具體的，LCU預測編碼過程中，對PU進行預測時，選擇參考幀內對應當前幀的Tile 所在位置的參考幀的Tile內的像素點作為參考像素點進行預測，保持幀間各個Tile之間 的獨立性。
[0115] (6)、使用幀間參數進行預測時，保持幀間各個Tile之間的獨立性。
[0116] 具體的，在幀間進行PU的PMV確定時，以當前幀的參考幀內與當前幀待預測編碼 Tile位置相同的參考幀的Tile內的時域候選運動矢量作為PU的PMV，保持幀間各個Tile 之間的獨立性。
[0117] 通過本發明實施例，使得預測編碼得到的圖像中各個Tile之間不僅在幀內能夠 保持獨立性，而且在幀間也能保持獨立性，當某個Tile發生了錯誤，無論是在編碼得到的 當前幀內進行幀內預測編碼，還是以編碼得到的當前幀為參考幀進行幀間預測編碼，Tile 發生的錯誤都會限制在對應該Tile的區域內，不會在整幀圖像內進行擴散，因此較好地提 高了圖像編碼的精確性。
[0118] 實施例六
[0119] 基於與本發明實施例一和實施例二提供的圖像編碼方法，本發明實施例提供了一 種圖像編碼器，該編碼器包括用於接收待編碼圖像的接收單元1，還包括：確定單元2、預測 單元3以及編碼單元4,如圖8所示，其中，
[0120] 確定單元2,用於從接收單元1獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內確定待 預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀內確定 與當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，在參 考幀中的位置與當前幀的Tile在當前幀中的位置相同，並將確定的參考幀的Tile的位置 信息輸出至預測單元3。
[0121] 預測單元3,用於獲取確定單元2確定的參考幀的Tile的位置信息，在確定的參考 幀的Tile內選擇參考像素點，並根據參考像素點對所述LCU內包含的預測單元PU進行預 測，將預測結果輸出至編碼單元4。
[0122] 編碼單元4,用於獲取預測單元3輸出的對PU進行預測得到的預測結果，並根據對 PU進行預測得到的預測結果，對LCU進行預測編碼。
[0123] 其中，預測單元3,具體用於：
[0124] 根據待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的參考幀的Tile 內選取參考像素點，其中，選取的參考像素點所屬的LCU在參考幀的Tile中的位置，與待預 測編碼的LCU在當前幀的Tile中的位置相同或相鄰。
[0125] 本發明實施例中在進行待預測編碼LCU的參考像素點選取時，在確定的在當前幀 的參考幀中位置與當前幀的Tile在當前幀的位置相同的參考幀的Tile內選取PU的參考 像素點，使得當前預測編碼的LCU進行PU預測時，將參考幀內對應當前幀的Tile的參考 中貞的Tile內的像素點作為參考像素點，不會將參考巾貞內其他Tile內的像素點作為參考像 素點，能夠防止某個Tile發生的錯誤在整幀圖像內擴散，以提高圖像編碼的精確性。進一 步的，在選取參考像素點時，根據待預測編碼的LCU所在當前幀的Tile的位置在參考幀 的Tile內根據實際情況進行參考像素點的選取，能夠進一步準確的預測得到待預測編碼 IXU，進一步提高圖像編碼的精確性。
[0126] 實施例七
[0127] 基於與實施例三和實施例四涉及的圖像預測編解碼方法，本發明實施例提供了一 種圖像編碼器，該編碼器包括用於接收待編碼圖像的接收單元1，還包括：確定單元2、預測 單元3以及編碼單元4,其中，
[0128] 確定單元2,用於從接收單元1獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內確定待 預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀內確定 與1當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與1當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，在 參考幀中的位置與1當前幀的Tile在1當前幀中的位置相同，並將確定的1參考幀的Tile 的位置信息輸出至1預測單元3。
[0129] 預測單元3,用於獲取確定單元2確定的參考幀的Tile的位置信息，並在確定的 參考巾貞的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為LCU內包含的預測單元PU的預測運動矢量 PMV，根據PMV預測得到PU的運動矢量MV，並根據預測得到的MV對PU進行預測，將預測結 果輸出至編碼單元4。
[0130] 編碼單元4,用於獲取預測單元3輸出的對PU進行預測得到的預測結果，並根據對 PU進行預測得到的預測結果，對LCU進行預測編碼。
[0131] 其中，預測單元3，具體用於：
[0132] 在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量；
[0133] 判斷選擇的時域候選運動矢量是否在與當前幀的Tile對應的參考幀的Tile內；
[0134] 若是，則利用選擇的時域候選運動矢量，作為IXU內包含的PU的PMV ;
[0135] 若否，則返回執行繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量的處理。
[0136] 本發明實施例中，在確定TO的PMV時，在當前幀的參考幀內確定位置與待預測編 碼的LCU所在當前幀的Tile在當前幀中的位置相同的Tile作為參考幀的Tile，並在確定 的參考幀的Tile內選取時域候選運動矢量作為PU的PMV，使得確定PU的PMV時，使用參考 幀內對應待預測編碼LCU所在當前幀的Tile的參考幀的Tile內的時域候選運動矢量，不 使用參考幀內其他Tile的時域候選運動矢量，使得當某個Tile發生錯誤時，始終將錯誤限 制在對應該Tile的區域內，不會影響其他Tile的預測編碼，從而使錯誤不會在整幀圖像內 擴散，因此提高了圖像編碼的精確性。
[0137] 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1. 一種圖像預測編碼方法，其特徵在於，該方法包括： 在接收到的當前幀內，確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀的編碼區塊 Tile ； 在當前幀的參考幀內，確定與所述當前幀的T i 1 e相對應的T i 1 e，其中所述參考幀的 Tile在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同； 在確定的所述參考幀的Tile內選擇參考像素點，並根據所述參考像素點對所述LCU內 包含的預測單元PU進行預測； 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，在確定的所述參考幀的Tile內選擇參考像 素點，包括： 根據所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的所述參考幀的 Tile內選取參考像素點，其中，選取的所述參考像素點所屬的LCU在參考巾貞的Tile中的位 置，與所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中的位置相同或相鄰。
3. -種圖像預測編碼方法，其特徵在於，該方法包括： 在接收到的當前幀內，確定待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀的編碼區塊 Tile ； 在當前幀的參考幀內，確定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，其中所述參 考幀的Tile在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同； 在確定的所述參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為所述LCU內包含的預測單 元PU的預測運動矢量PMV ; 根據所述PMV預測得到所述PU的運動矢量MV，並根據預測得到的所述MV對所述PU進 行預測； 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
4. 如權利要求3所述的方法，其特徵在於，在當前幀的參考幀內確定了所述當前幀的 Tile相對應的參考幀的Tile之後，該方法包括： 在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量； 判斷選擇的時域候選運動矢量是否在與所述當前幀的Tile對應的所述參考幀的Tile 內； 若是，則利用選擇的時域候選運動矢量，作為所述IXU內包含的PU的PMV ; 若否，則返回執行繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量的處理。
5. -種圖像編碼器，包括用於接收待編碼圖像的接收單元，其特徵在於，還包括：確定 單元、預測單元以及編碼單元，其中， 所述確定單元，用於從所述接收單元獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內確定 待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀內確 定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的 Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同，並將確定的所 述參考幀的Tile的位置信息輸出至所述預測單元； 所述預測單元，用於獲取所述確定單元確定的參考幀的Tile的位置信息，在確定的所 述參考巾貞的Tile內選擇參考像素點，並根據所述參考像素點對所述LCU內包含的預測單元 PU進行預測，將預測結果輸出至所述編碼單元； 所述編碼單元，用於獲取所述預測單元輸出的對所述PU進行預測得到的預測結果，並 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
6. 如權利要求5所述的圖像編碼器，其特徵在於，所述預測單元，具體用於： 根據所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中所處的位置，在確定的所述參考幀的 Tile內選取參考像素點，其中，選取的所述參考像素點所屬的LCU在參考巾貞的Tile中的位 置，與所述待預測編碼的LCU在當前幀的Tile中的位置相同或相鄰。
7. -種圖像編碼器，包括用於接收待編碼圖像的接收單元，其特徵在於，還包括：確定 單元、預測單元以及編碼單元，其中， 所述確定單元，用於從所述接收單元獲取接收到的待編碼圖像信息，在當前幀內確定 待預測編碼的最大編碼單元LCU所在的當前幀編碼區塊Tile ;以及在當前幀的參考幀內確 定與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的Tile，與所述當前幀的Tile相對應的參考幀的 Tile，在參考幀中的位置與所述當前幀的Tile在所述當前幀中的位置相同，並將確定的所 述參考幀的Tile的位置信息輸出至所述預測單元； 所述預測單元，用於獲取所述確定單元確定的參考幀的Tile的位置信息，並在確定的 所述參考幀的Tile內選擇時域候選運動矢量，作為所述LCU內包含的預測單元PU的預測 運動矢量PMV，根據所述PMV預測得到所述PU的運動矢量MV，並根據預測得到的所述MV對 所述PU進行預測，將預測結果輸出至所述編碼單元； 所述編碼單元，用於獲取所述預測單元輸出的對所述PU進行預測得到的預測結果，並 根據對所述PU進行預測得到的預測結果，對所述LCU進行預測編碼。
8. 如權利要求7所述的圖像編碼器，其特徵在於，所述預測單元，具體用於： 在當前幀的參考幀內選擇一個時域候選運動矢量； 判斷選擇的時域候選運動矢量是否在與所述當前幀的Tile對應的所述參考幀的Tile 內； 若是，則利用選擇的時域候選運動矢量，作為所述IXU內包含的PU的PMV ; 若否，則返回執行繼續在當前幀的參考幀內選擇時域候選運動矢量的處理。
【文檔編號】H04N19/182GK104125463SQ201310149199
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】王浦林, 李軍華 申請人:華為技術有限公司