基于模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編、解碼、陣列掃描方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像壓縮領(lǐng)域，尤其涉及一種基于模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在圖像壓縮領(lǐng)域，通過非相鄰區(qū)域的信息相關(guān)性進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測的方法，被證明可以有效地改善預(yù)測質(zhì)量，基于L型模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法便屬于這類方法中的一種。
[0003]基于L型模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法的理論假設(shè)為:預(yù)測塊中的圖像信息和L型模板中的圖像信息具有較強(qiáng)的紋理相關(guān)性。然而，當(dāng)待壓縮圖像的紋理復(fù)雜多變時，預(yù)測塊中的圖像的紋理與L型模板中的圖像的紋理往往相關(guān)性較差，因此，上述理論假設(shè)可能不存在，此時，再使用L型模板進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測編碼，會降低得到的預(yù)測塊的精度。
[0004]由此可見，當(dāng)待壓縮圖像的紋理復(fù)雜時，如何保證預(yù)測塊的精度，成為當(dāng)前面臨的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供了一種基于模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法及裝置，目的在于解決當(dāng)待壓縮圖像的紋理復(fù)雜多變時，如何保證預(yù)測塊的精度的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例公開了以下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明實施例的第一方面提供了一種基于模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法，包括:
[0008]使用第i種形狀的模板，確定待預(yù)測塊的預(yù)測像素值，所述待預(yù)測塊緊鄰所述第i種形狀的模板，第i個預(yù)測像素值由第i種形狀的模板確定，其中，i = 1、2、……N，且N為大于或等于2的整數(shù)；將所述待預(yù)測塊的N個預(yù)測像素值中滿足預(yù)設(shè)條件者作為所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值，所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值用于編碼。
[0009]在本發(fā)明實施例的第一方面的第一種實施方式中，所述使用第i種形狀的模板，確定待預(yù)測塊的預(yù)測像素值包括:
[0010]使用第i種形狀的模板ix，確定所述待預(yù)測塊中的子塊sj的預(yù)測像素值，所述子塊Sj為所述待預(yù)測塊中與所述模板ix形狀相同且緊鄰所述模板ix的區(qū)域，其中，j = 1、2、……M，x = 1、2、……M，所述Μ為大于或等于2的整數(shù)，si U s2 U……U sM =所述待預(yù)測塊，所述子塊s1、s2、……sM從緊鄰已重建區(qū)域依次遠(yuǎn)離所述已重建區(qū)域，所述模板ix的尺度不同。
[0011]在本發(fā)明實施例的第一方面的第二種實施方式中，還包括:
[0012]通過計算所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值與所述待預(yù)測塊的原始像素值之間的差值，得到殘差信號；
[0013]由所述殘差信號得到二維變換量化系數(shù)陣列；
[0014]依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序；
[0015]依據(jù)所述掃描次序，對所述二維變換量化系數(shù)陣列進(jìn)行掃描。
[0016]在本發(fā)明實施例的第一方面的第三種實施方式中，所述依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序包括:
[0017]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述L型模板時，確定所述掃描次序為對角掃描;
[0018]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“一”字型模板時，確定所述掃描次序為水平掃描;
[0019]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“1”字型模板時，確定所述掃描次序為豎直掃描。
[0020]在本發(fā)明實施例的第一方面的第四種實施方式中，所述使用第i種形狀的模板，計算待預(yù)測塊的預(yù)測像素值包括:
[0021]分別使用L型模板、“一”字型模板和“1”字型模板，計算待預(yù)測塊的預(yù)測像素值。
[0022]在本發(fā)明實施例的第一方面的第五種實施方式中，還包括:
[0023]向解碼端發(fā)送得到所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值使用的模板信息，所述模板信息用于所述解碼端進(jìn)行解碼。
[0024]在本發(fā)明實施例的第一方面的第六種實施方式中，所述預(yù)設(shè)條件包括:
[0025]率-失真成本RD cost最小。
[0026]本發(fā)明實施例的第二方面提供了一種基于模板匹配的幀內(nèi)預(yù)測解碼方法，包括:
[0027]接收指示最優(yōu)模板的信息，所述最優(yōu)模板為編碼端得到待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值使用的模板，所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值為:所述編碼端使用第i種形狀的模板確定的待預(yù)測塊的N個預(yù)測像素值中滿足預(yù)設(shè)條件者，所述待預(yù)測塊緊鄰所述第i種形狀的模板，第i個預(yù)測像素值由第i種形狀的模板確定，其中，i = 1、2、……N，且N為大于或等于2的整數(shù)；
[0028]使用所述最優(yōu)模板確定待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值，所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值用于解碼。
[0029]本發(fā)明實施例的第三方面提供了一種陣列掃描方法，包括:
[0030]通過計算待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值與所述待預(yù)測塊的原始像素值之間的差值，得到殘差信號，所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值為:使用第i種形狀的模板確定的待預(yù)測塊的N個預(yù)測像素值中滿足預(yù)設(shè)條件者，所述待預(yù)測塊緊鄰所述第i種形狀的模板，第i個預(yù)測像素值由第i種形狀的模板確定，其中，i = 1、2、……N，且N為大于或等于2的整數(shù)；
[0031]由所述殘差信號得到二維變換量化系數(shù)陣列；
[0032]依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序；
[0033]依據(jù)所述掃描次序，對所述二維變換量化系數(shù)陣列進(jìn)行掃描。
[0034]在本發(fā)明實施例的第三方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序包括:
[0035]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述L型模板時，確定所述掃描次序為對角掃描;
[0036]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“一”字型模板時，確定所述掃描次序為水平掃描;
[0037]當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“ 1 ”字型模板時，確定所述掃描次序為豎直掃描。
[0038]本發(fā)明實施例的第四方面提供了一種編碼器，包括:
[0039]確定模塊，用于使用第i種形狀的模板，確定待預(yù)測塊的預(yù)測像素值，所述待預(yù)測塊緊鄰所述第i種形狀的模板，第i個預(yù)測像素值由第i種形狀的模板確定，其中，i = 1、2、……N，且N為大于或等于2的整數(shù)；
[0040]選擇模塊，用于將所述待預(yù)測塊的N個預(yù)測像素值中滿足預(yù)設(shè)條件者作為所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值，所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值用于編碼。
[0041]在本發(fā)明實施例的第四方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述確定模塊用于使用第i種形狀的模板，確定待預(yù)測塊的預(yù)測像素值包括:
[0042]所述確定模塊具體用于，使用第i種形狀的模板ix，確定所述待預(yù)測塊中的子塊sj的預(yù)測像素值，所述子塊sj為所述待預(yù)測塊中與所述模板ix形狀相同且緊鄰所述模板ix的區(qū)域，其中，j = 1、2、......Μ, X = 1、2、......M,所述Μ為大于或等于2的整數(shù)，
si U s2 U......U sM =所述待預(yù)測塊，所述子塊sl、s2、......sM從緊鄰已重建區(qū)域依次遠(yuǎn)離所述已重建區(qū)域，所述模板ix的尺度不同。
[0043]在本發(fā)明實施例的第四方面的第二種實現(xiàn)方式中，還包括:
[0044]掃描模塊，用于通過計算所述待預(yù)測塊的最優(yōu)預(yù)測像素值與所述待預(yù)測塊的原始像素值之間的差值，得到殘差信號，由所述殘差信號得到二維變換量化系數(shù)陣列，依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序，并依據(jù)所述掃描次序，對所述二維變換量化系數(shù)陣列進(jìn)行掃描。
[0045]在本發(fā)明實施例的第四方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述掃描模塊用于依據(jù)所述殘差信號的能量分布確定掃描次序包括:
[0046]所述掃描模塊具體用于，當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述L型模板時，確定所述掃描次序為對角掃描；當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“一”字型模板時，確定所述掃描次序為水平掃描；當(dāng)?shù)玫剿鲎顑?yōu)預(yù)測值的模板為所述“ 1 ”字型模板時，確定所述掃描次序為豎直掃描。
[0047]在本發(fā)明實施例的第四方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述確定模塊使用第i種形狀的模板，計算待預(yù)測塊的預(yù)測像素值包括:
[004