[发明专利]标识图像块几何划分模式的编解码方法和设备

说明书

技术领域

本发明实施例涉及图像处理领域，并且更具体地，涉及用于标识图像块的几何划分模式的编码方法、解码方法、编码设备和解码设备。

背景技术

在视频编码和解码框架中，混合编码结构通常用于视频序列的编码和解码。混合编码结构的编码端通常包括：预测模块、变换模块、量化模块和熵编码模块；混合编码结构的解码端通常包括：熵解码模块、反量化模块、反变换模块和预测补偿模块。这些编码和解码模块的组合可以有效去除视频序列的冗余信息，并能保证在解码端得到视频序列的编码图像。

在视频编码和解码框架中，视频序列的图像通常划分成图像块进行编码。一幅图像被划分成若干图像块，这些图像块使用上述模块进行编码和解码。

在上述模块中，预测模块用于编码端获得视频序列编码图像的图像块的预测块信息，进而得到图像块的残差，预测补偿模块用于解码端获得当前解码图像块的预测块信息，再根据解码得到的图像块残差获得当前解码图像块。预测模块通常包含帧内预测和帧间预测两种技术。其中，帧内预测技术利用当前图像块的空间像素信息去除当前图像块的冗余信息以获得残差；帧间预测技术利用当前图像邻近的已编码或已解码图像像素信息去除当前图像块的冗余信息以获得残差。在帧间预测技术里，用于帧间预测的当前图像邻近的图像被称为参考图像。

在帧间预测技术中，编码端为了有效去除当前图像块的冗余信息，需要在参考图像中获得与当前图像块最相似的图像块，进而减少当前图像块的残差。编码端通常使用运动估计获得上述参考图像中的图像块。在现有的视频编解码技术中运动估计过程通常在编码时以图像块为单位在参考图像中搜索合适的匹配图像块，将当前宏块与匹配图像块所对应像素值相减得到残差，并将该残差经变换与量化后得到的值进行熵编码，最后将熵编码得到的比特流写入编码码流中，同时还将搜索所得的偏移量(即运动矢量)一并写入编码码流中。与此对应，在解码端预测补偿(或称运动补偿)时首先获得熵编码比特流后进行熵解码，得到相应的残差，及相应的运动矢量，之后，根据运动矢量值在参考图像中获得相应匹配图像块(既上述当前解码图像块的预测块信息)，再将匹配的图像块与残差值中对应像素点的值相加得到当前宏块解码后的值。

在现有的视频编解码标准中，如MPEG-2(Moving Pictures Experts Group；动态画面专家组-2)、H.264/AVC，也可被称为宏块(macroblock)、超宏块(super-macroblock)等的一个图像块被划分为若干子图像块。这些子图像块的尺寸为16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8、4×4等。子图像块以这些尺寸进行上述的运动估计和运动补偿。在现有的视频编解码标准中这些子图像块均为N×M(N和M均为大于0的整数)的矩形块，并且N和M具有倍数关系。

现有视频编解码标准的图像块和子图像块划分方式缺点在于没有很好的考虑图像的纹理信息，图像通常包含了各种方向的纹理信息，这些纹理对应的往往不是一个矩形区域。此外，现有的图像块和子图像块划分方式缺点还在于没有很好的考虑物体的边界信息。一幅图像中一般包含了多个物体，物体与物体间或物体与图像背景间会出现明显的边界。因此一个矩形区域可能会包含了两个物体或一个物体与图像背景的信息。从图像内容本身的角度来看，该矩形区域被划分成了两个非矩形的区域(或可被称为两个非规则划分区域)。此时，再使用现有标准中的N×M矩形块的方式进行运动估计，没发获得好的预测结果，进而影响当前图像块的编码效率。

针对上述问题，在视频编码和解码框架中，运动估计和预测补偿模块中可引入非方块划分模式。非方块划分是指将一个2N×2N的图像块划分为两个任意形状子图像块，其中N为大于0的正整数，子图像块的形状可以为三角形、四边形、五边形等。

由于2N×2N图像块引入了非方块划分模式，图像块需要使用额外的标识方式来标识当前图像块所采用的非方块划分模式。目前已有的非方块划分标识方法有图像块几何划分模式(Geometry Partition)。

但是由于现有的几何划分模式中的周期性，其标识编码方式中存在一定的编码冗余度，并且由于几何划分标识参数是固定的定长码编码，所以无法去除几何划分模式中的编码冗余度。

发明内容

本发明实施例提供用于标识图像块的几何划分模式的编码方法、解码方法、编码设备和解码设备，能够去除现有的几何划分模式的标识方法中的编码/解码冗余度。