[发明专利]用于对包括像素点的视频图像进行编解码的方法和相关装置

说明书

本发明涉及采用纹理编码对解码视频进行编码。具体而言，识别视频图像中的纹理区域，为所述区域确定纹理块(patch)。执行聚类，以识别所述视频图像中的纹理区域。进一步修正所述聚类。具体而言，通过将多项式拟合到所述识别出的纹理区域，确定所述多项式的一个或多个亮度参数。在所述识别出的纹理区域中，检测与所述拟合多项式的距离超过第一阈值的像素点，并将不包括一个或多个所述检测到的像素点的纹理区域作为修正后的纹理区域。最后，将所述修正后的纹理区域与所述视频图像中不属于所述修正后的纹理区域的部分分开进行编码。

技术领域

本发明涉及采用纹理合成进行图像和/或视频编码和解码。

背景技术

目前，H.264/AVC或H.265/HEVC等混合视频编解码标准采用包括预测编码的压缩技术。将视频序列中的一个图像细分为多个像素块，然后对这些块进行编码。使用一个块的空间或时间相邻块中已经编码的像素对整个块进行预测，而不是以像素为单位对这个块进行编码。编码器只对这个块与其预测块之间的差值进一步处理，通常包括将这个块的像素变换为变换域中的系数。然后，通过量化和熵编码对这些系数进行压缩，生成码流。该码流还包括任何能够对编码视频进行解码的信令信息。例如，信令可以包括编码设置，例如输入图像大小、帧率、量化步长指示、图像中各个块使用的预测方式，等等。编码信令信息和编码信号以编码器和解码器均已知的方式排序在码流中。这样，解码器能够解析编码信令信息和编码信号。

根据所选配置，在保证相同的视觉质量的前提下，HEVC与上一代标准高级视频编码 (Advanced Video Coding，AVC)相比码率降低了40％到60％。虽然整体编码效率较高，但分析显示，HEVC对于不同的信号特征表现出不同的性能。由于所产生的预测误差是导致码率增加的主要原因，所以根据之前的编码块能够对当前编码块进行预测对于实现高编码效率至关重要。纹理不复杂的信号部分或边界明显的前景对象可以进行高效编码，但是纹理非常复杂且不规则的信号部分不能进行高效编码。无论是通过帧内预测还是通过运动补偿，都很难预测这些非常复杂且不规则的纹理。

上述HEVC的局限性可以追溯到编码系统中的一个前提条件，即重建视频的像素级高保真度是衡量视频编码效果佳的合适指标。然而，考虑到人类视觉系统的特性，而且观众从未看到过原始编码视频，所以像素级高保真度并不是必需的指标。纹理合成这种方法足以解决传统编码方法在处理复杂纹理时存在的效率低下问题。纹理合成算法的目标不是像素级保真度，而是为了获得令人满意的重建视频的主观质量。

发明内容

鉴于上述背景技术，本发明的目的是提供一种根据纹理合成对视频信号进行高效编码和/ 或解码的机制。

这一目的通过独立权利要求的特征来实现的。

有益实施例是从属权利要求的保护主题。

具体而言，为了改进纹理合成，对视频图像执行聚类修正。通过将多项式拟合到可合成 (纹理)区域并确定所述拟合多项式与所述可合成区域之间的差值，以识别不属于聚类的各个部分，从而执行所述聚类修正。

根据一方面，提供了一种用于对包括像素点的视频图像进行编码的装置。所述装置包括处理电路，所述处理电路用于：执行聚类，以识别所述视频图像中的纹理区域；通过将多项式拟合到所述识别出的纹理区域，确定所述多项式的一个或多个亮度参数；在所述识别出的纹理区域中，检测与所述拟合多项式的距离超过第一阈值的像素点，并将不包括一个或多个所述检测到的像素点的纹理区域作为修正后的纹理区域；将所述修正后的纹理区域与所述视频图像中不属于所述修正后的纹理区域的部分分开进行编码。

这种修正聚类还考虑颜色与所述纹理区域中的部分的颜色相似的小对象，可以更好地将像素点分配到可合成区域和不可合成区域。

在一个示例性实施方式中，所述处理电路还用于：估计所述检测到的像素点的位置，并将所述检测到的小于第二阈值的像素点的孤立聚类添加到所述修正后的纹理区域中。