CN107197273B - 图像的编码方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像的编码方法和装置。其中,该方法包括:将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,宏块的类型包括:同色块和帧内块,同色块用于表征宏块内每个点的值都相等的块,帧内块用于表征参考帧图像中除同色块之外的块;对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,第一层图像信息包括:帧内块经过小波变换后能量最集中的第一宏块的信息;根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。本发明解决了现有技术中在压缩传输电脑画面受网络带宽限制的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域,具体而言,涉及一种图像的编码方法和装置。
背景技术
电脑屏幕画面采集的视频序列与摄像机等设备采集的视频序列有着较大的区别,具体包括:(1)电脑屏幕的画面采集序列中,存在较大的纯色块,这在摄像机等设备采集的自然视频中是不会存在的;(2)电脑屏幕的画面采集序列中,参考帧的码流占比要大于自然视频序列传输中参考帧的码流占比。这是由于较多场景下电脑画面中图像的变化不大,通过与参考帧的对比,加入运动向量等内容后与参考帧相比不变块较多。
基于电脑屏幕画面的上述特性,在对电脑屏幕画面进行编码传输时,通常需要获取画面中图像的参考帧,因此参考帧的分层传输显得尤为重要。在现有技术中存在较多固定分层方案,再这些分层方案中,都存在分层的层数较少,且第一层码流占比较大的问题,在网络状态较差的情况下,仍难以实现视频图像的实时传输,因此仍受网络带宽的限制。
针对现有技术中在压缩传输电脑画面受网络带宽限制的技术问题的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像的编码方法和装置,以至少解决现有技术中在压缩传输电脑画面受网络带宽限制的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种图像的编码方法,包括:将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,宏块的类型包括:同色块和帧内块,同色块用于表征宏块内每个点的值都相等的块,帧内块用于表征参考帧图像中除同色块之外的块;对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,第一层图像信息包括:帧内块经过小波变换后能量最集中的第一宏块的信息;根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
进一步地,获取在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块中能量最集中的第二宏块,其中,当前宏块为第一宏块所属的宏块;以第二宏块的值为基础,对第一宏块进行差值变换,并对差值变换后的第一宏块进行编码。
进一步地,在对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,方法还包括:对参考帧进行多层小波变换,得到参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与第一宏块不相邻的多个宏块。
进一步地,在第一网络状态下不对第二层宏块和第三层宏块进行编码;在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,其中,第二网络状态优于第一网络状态;在第三网络状态下对第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,第三网络状态优于第二网络状态。
进一步地,在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,包括:对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码。
进一步地,对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码;对第三层宏块进行位平面编码。
进一步地,根据当前网络状态确定当前网络状态允许传输的第一数据量;编码第三层宏块中每个点的第一位,得到第一码流;根据第一码流对应的第二数据量与第一数据量,确定当前网络是否允许传输第三层宏块的第二位,其中,第二位低于第一位且与第一位相邻;在当前网络不允许传输第三层宏块的第二位的情况下,截断对第三层宏块的编码;在当前网络允许传输第三层宏块的第二位的情况下,对第三层宏块中每个点的第二位进行编码,并判断当前网络是否允许传输第三层宏块的第三位。
进一步地,编码第三层宏块中每个点的第一位,包括:根据当前点之前的相邻点对当前点的第一位进行编码,其中,当前点之前的相邻点包括:当前点左侧的第一相邻点和当前点上方的第二相邻点,根据当前点之前的相邻点对当前点的第一位进行编码的步骤包括:检测当前点的第一位的有效位类型,其中,有效位类型包括:有效位和无效位,有效位为当前点中第一个非零位以及第一个非零位之后的所有位;在当前点的第一位为无效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码;在当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码,并编码当前点的符号位,其中,第一相邻点和第二相邻点的当前位都不为非首位有效位;在当前点的第一位为非首位有效位的情况下,通过旁路编码器对当前点的第一位进行编码。
进一步地,获取当前点的第一位为无效位时对应的第一概率模型,其中,第一概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点的第一位在不同值时的概率值,第一概率模型包括:第一相邻点和第二相邻点的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为有效位对应的模型以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位且另一位为有效位对应的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
进一步地,获取当前点的第一位为无效位时对应的第二概率模型,其中,第二概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点在第一位在不同值时的概率值,第二概率模型包括:第一相邻点和第二相邻的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为首位有效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为首位有效的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
进一步地,在对当前宏块对应的码流进行解码时,如果解码得到的符号位与的实际符号位相同,则提高当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率,如果解码得到的符号位与的实际符号位不同,则降低当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种图像的编码装置,包括:分块模块,用于将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,宏块的类型包括:同色块和帧内块,同色块用于表征宏块内每个点的值都相等的块,帧内块用于表征参考帧图像中除同色块之外的块;第一编码模块,用于对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,第一层图像信息包括:帧内块经过小波变换后能量最集中的第一宏块的信息;第二编码模块,用于根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
进一步地,在对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,上述装置还包括:小波变换模块,用于对参考帧进行多层小波变换,得到参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与第一宏块不相邻的多个宏块。
进一步地,第二编码模块包括:第一编码子模块,用于在第一网络状态下不对第二层宏块和第三层宏块进行编码;第二编码子模块,用于在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,其中,第二网络状态优于第一网络状态;第三编码子模块,用于在第三网络状态下对第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,第三网络状态优于第二网络状态。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一种图像的编码方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,其特征在于,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述任意一种图像的编码方法。
在本发明实施例中,将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输,根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。上述方案通过对参考帧图像分为同色块和帧内块,并根据网络状态确定是否对帧内块进行传输,从而能够将参考帧图像根据网络状态进行自适应传输,即既能够在网络状态较好的情况下保证图像的质量,又能够在较差的网络状态下保证图像的实时性,进而解决了现有技术中在压缩传输电脑画面受网络带宽限制的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的图像的编码方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的一种对参考帧图像进行小波变换的示意图;
图3是根据本发明实施例的一种差值变换的示意图;
图4是根据本发明实施例的一种可选的图像的编码方法的示意图;以及
图5是根据本发明实施例的图像的编码装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例,提供了一种图像的编码方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的图像的编码方法的流程图,如图1所示,该方法包括如下步骤:
步骤S102,将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,宏块的类型包括:同色块和帧内块,同色块用于表征宏块内每个点的值都相等的块,帧内块用于表征参考帧图像中除同色块之外的块。
具体的,上述宏块内的点用于表征宏块内的像素点,上述参考帧图像可以为视频图像中的参考帧图像,上述宏块内的值用于表征宏块内YUV三个分量的值,或RGB三个分量的值。对于电脑图像的参考帧,相比自然图像来说具有较多的同色块。
在一种可选的实施例中,可以将参考帧图像按照16*16的大小进行划分,其中长或宽不足16的整倍数则加入延拓(补为0);并分别对参考帧图像的三个分量进行处理。
步骤S104,对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,第一层图像信息包括:帧内块经过小波变换后能量最集中的第一宏块的信息。
此处需要说明的是,由于同色帧中每个点的值都相等,因此对同色帧进行编码具有较小的码流。在一种可选的实施例中,可以根据每个宏块的类型进行游程编码,并采用哈夫曼编码的方式对同色帧中的点进行编码。
此处还需要说明的是,对帧内块进行小波变换后,分块后的每个宏块的能量会有差别,宏块能量的大小能够反应宏块的重要程度,上述步骤对能量最集中的第一宏块进行编码传输,即对重要的宏块进行编码传输。图2是根据本发明实施例的一种对参考帧图像进行小波变换的示意图,结合图2所示,在对一个16*16的宏块进行三次Haar后,得到10个宏块(图2中每个块上面标明序号,下面标明块的大小),能量最集中的块为左上角的宏块,即标号为1的块。
步骤S106,根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
在一种可选的实施例中,仍结合图2所示,在将参考帧图像的同色帧和每个帧内块中标号为1的宏块编码传输之后,如果当前网络状态较好,则停止传输其他层图像信息,如果当前网络状态较好,则可以继续对其他层图像信息进行传输。
由上可知,本申请上述实施例将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输,根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。上述方案通过对参考帧图像分为同色块和帧内块,并根据网络状态确定是否对帧内块进行传输,从而能够将参考帧图像根据网络状态进行自适应传输,即既能够在网络状态较好的情况下保证图像的质量,又能够在较差的网络状态下保证图像的实时性,进而解决了现有技术中在压缩传输电脑画面受网络带宽限制的技术问题。
可选的,根据本申请上述实施例,对帧内块的第一层图像信息进行编码,包括:
步骤S1041,获取在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块中能量最集中的第二宏块,其中,当前宏块为第一宏块所属的宏块。具体的,上述当前宏块可以为分块后的一个16*16的宏块,以由左至右,由上至下对参考帧图像进行编码为例,上述在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块可以为当前宏块左侧的宏块,第二宏块为与当前宏块左侧的宏块中标号为1的宏块。在当前宏块为该行第一个宏块时,在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块可以为当前宏块上方的宏块。
步骤S1043,以第二宏块的值为基础,对第一宏块进行差值变换,并对差值变换后的第一宏块进行编码。在上述步骤中,由于相邻的宏块或一个宏块中的多个点的值时分相似,因此可以通过对宏块进行差值变换后再进行哈夫曼编码。
图3是根据本发明实施例的一种差值变换的示意图,在一种可选的实施例中,未经过差值变换的第一宏块如图3左侧的2*2的宏块所示,a为在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块中,A位置对应的值,将A替换为A-a,将B替换为A-B,将C替换为A-C,将D替换为A-D,即可得到第一宏块的差值变换结果,如图3右侧的宏块所示。
可选的,根据本申请上述实施例,在对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,方法还包括:对参考帧进行多层小波变换,得到参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与第一宏块不相邻的多个宏块。
在一种可选的实施例中,结合图3所示,标号为1的宏块为第一层宏块,标号为2、3、4的宏块为第二层宏块,标号为5、6、7、8、9、10的宏块的地三层宏块。
可选的,根据本申请上述实施例,根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码,包括:
步骤S1061,在第一网络状态下不对第二层宏块和第三层宏块进行编码。在上述步骤中,第一网络状态可以是网络极差的状态,在这一网络状态下难以将除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码传输,因此至传输参考帧图像中的同色块和帧内块中的第一层图像信息。
步骤S1063,在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,其中,第二网络状态优于第一网络状态。在上述步骤中,第二层宏块的码流相比第一层宏块的码流有一定增加,但整体占比较小,且通过第二层测传输,在视觉效果上有较大的提升。
步骤S1065,在第三网络状态下对第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,第三网络状态优于第二网络状态。
由上可知,可以根据网络状态对除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行分层编码。
可选的,根据本申请上述实施例,在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,包括:对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码。之后可以对第二层宏块编码后的码流进行传输。
可选的,根据本申请上述实施例,在第三网络状态下对第二层宏块和第三层宏块进行编码和传输,包括:对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码;对第三层宏块进行位平面编码。
可选的,根据本申请上述实施例,对第三层宏块进行位平面编码,包括:根据当前网络状态确定当前网络状态允许传输的第一数据量;编码第三层宏块中每个点的第一位,得到第一码流;根据第一码流对应的第二数据量与第一数据量,确定当前网络是否允许传输第三层宏块的第二位,其中,第二位低于第一位且与第一位相邻;在当前网络不允许传输第三层宏块的第二位的情况下,截断对第三层宏块的编码;在当前网络允许传输第三层宏块的第二位的情况下,对第三层宏块中每个点的第二位进行编码,并判断当前网络是否允许传输第三层宏块的第三位。
此处需要说明的是,上述步骤仅对第一位、第二位和第三位图像信息进行了说明,但对于由高至低对8位图像信息进行位平面编码来说,其余五位也适用于上述步骤,即由高至低依次对每个第三层宏块进行编码,并根据当前网络状态确定是否允许对下一位编码后的码流进行传输,如果允许,则继续对第三层宏块中的下一位图像信息进行编码,如果不允许,则停止对第三层宏块中的下一位图像信息进行编码。
由上可知,本申请上述实施例通过对当前网络状态允许传输的数据量是否能够传输下一位数据的码流进行判断,从而实现了编码的任意截断,即在确定当前网络状态较差,网络带宽不允许传输下一位数据的码流的情况下,停止对下一位数据进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,编码第三层宏块中每个点的第一位,包括:根据当前点之前的相邻点对当前点的第一位进行编码,其中,当前点之前的相邻点包括:当前点左侧的第一相邻点和当前点上方的第二相邻点,根据当前点之前的相邻点对当前点的第一位进行编码的步骤包括:
步骤S10651,检测当前点的第一位的有效位类型,其中,有效位类型包括:有效位和无效位,有效位为当前点中第一个非零位以及第一个非零位之后的所有位。
在一种可选的实施例中,以100为例,对应二进制为01100100。当编码最高位的时候,最高位为无效;第二位为1,定义为首次有效位,其他位无论为1还是为0都是有效非首位有效位。
步骤S10653,在当前点的第一位为无效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码。具体的,在第一位为无效位的情况下,无论第一相邻点和第二相邻点的类型,第一位都可以根据相邻位进行编码。
例如,仍以A为例,A的左侧为B,A的上方为C,在A为无效位的情况下,会出现如下四种情况:B和C均为无效位,B和C均为有效位(包括首位有效位和非首位有效位),B为无效位且C为有效位(包括首位有效位和非首位有效位),B为有效位(包括首位有效位和非首位有效位)且C为无效位。无论出现那种情况,均可以对A参考B和C进行编码。
步骤S10655,在当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码,并编码当前点的符号位,其中,第一相邻点和第二相邻点的当前位都不为非首位有效位。具体的,在第一位为首位有效位的情况下,如果第一相邻点和第二相邻点的类型可以为无效位或首位有效位,第一位可以根据相邻位进行编码,如果第一相邻点或第二相邻点非首位有效位,则第一位对其进行参考。
例如,仍以A为例,A的左侧为B,A的上方为C,在A为首位效位的情况下,只有如下四种情况可以对A参考B和C进行编码:B和C均为无效位,B和C均为首位有效位,B为无效位且C为首位有效位,B为首位有效位且C为无效位。在B和C中任意一个为非首位有效位,则A可以参考另一个为无效位或为首位有效位的点的值。
此处需要说明的是,在对首位有效位进行编码之后,还需要对当前点的符号位进行编码,在对当前点的符号位进行编码时,需要参考B和C中已经有效的符号位。即参考B和C的符号前提是B和C已经编码过符号。如果B和C尚未出现有效位,则将A的符号位送入旁路编码器进行编码。
步骤S10657,在当前点的第一位为非首位有效位的情况下,通过旁路编码器对当前点的第一位进行编码。
此处需要说明的是,上述当前点的第一位仅用于说明,其他点也通过上述步骤进行编码。在上述步骤中,如果当前编码位为无效位,或首位有效位,则根据与其相邻点的值进行编码,即根据上下文进行编码,如果当前编码位为非首位有效位,则直接通过旁路编码器进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,在当前点的第一位为无效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码,包括:获取当前点的第一位为无效位时对应的第一概率模型,其中,第一概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点的第一位在不同值时的概率值,第一概率模型包括:第一相邻点和第二相邻点的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为有效位对应的模型以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位且另一位为有效位对应的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
在上述步骤中,仍以A为例,A的第一相邻点为B,A的第二相邻点为C,B和C的取值可以包括如下几种情况,B和C都为零,B和C都为1以及B和C中一个为0另一个为1在每种概率模型中都设置有初始值,初始值用于表征A为0的概率和A为1的概率。首先根据B和C的类型确定对A进行编码的第一概率模型,然后根据第一概率模型确定A取1或取1的概率,并根据概率确定A的值。
可选的,根据本申请上述实施例,在当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码,包括:获取当前点的第一位为无效位时对应的第二概率模型,其中,第二概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点在第一位在不同值时的概率值,第二概率模型包括:第一相邻点和第二相邻的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为首位有效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为首位有效的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
在上述步骤中,仍以A为例,A的第一相邻点为B,A的第二相邻点为C,B和C的取值可以包括如下几种情况,B和C都为零,B和C都为1以及B和C中一个为0另一个为1在每种概率模型中都设置有初始值,初始值用于表征A为0的概率和A为1的概率。首先根据B和C的类型确定对A进行编码的第二概率模型,然后根据第二概率模型确定A取1或取1的概率,并根据概率确定A的值。当B与C中任意一个为非首位有效位,不能作为A的参考值时,A可以仅参考另一个无效位或首位有效位。
可选的,根据本申请上述实施例,在对当前宏块对应的码流进行解码时,如果解码得到的符号位与的实际符号位相同,则提高当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率,如果解码得到的符号位与的实际符号位不同,则降低当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率。上述步骤用于对概率模型进行自调整,从而通过学习使概率模型中的概率值更加准确。
下面对上述实施例中,结合图3所示,采用位平面编码的方式对第三层宏块进行编码,即为由高至低依次编码第三层宏块(标识为5、6、7、8、9、10的宏块)中的每一位,编码宏块顺序为5、6、7、8、9、10,在编码过程中,可根据当前的带宽情况进行任意截断,以适应网络带宽变化,具体流程如下:
步骤1,从宏块中每个点的最高位到最低位依次遍历(除去符号,每个点的值都可用8位二进制表示);
步骤2,进行各类数据的初始化,具体的,上述各类数据可以表征概率模型中的初始值;
步骤3,从左到右,从上到下依次遍历所有16*16的宏块,并进行编码;
步骤4,根据上下文编码当前位,并记录当前位是否有效,如果是第一次有效根据上下文编码其符号;
步骤5,根据带宽等情况确定是否继续编码,如果不需要跳至步骤8,如果需要则继续对下一位进行编码;
步骤6,如果当前16*16内仍有未编码完成的位跳转至步骤4;
步骤7,如果仍有16*16的宏块未编码完成调制步骤3;
步骤8,传输已编码内容。
图4是根据本发明实施例的一种可选的图像的编码方法的示意图,结合图4所示,对本申请实施例的上述方案进行描述。
S41,划分宏块类型。将参考帧图像分为16*16的宏块,并将宏块分为同色块和帧内块,其中,宏块中每个点的值都相等的宏块为同色块,其他的宏块为帧内块。
S42,宏块类型编码。具体的,可以使用游程编码的方式对宏块的类型进行编码。
S43,判断是否为同色块,如果是同色块则进入步骤S44,如果不是同色块,则为帧内块,进入步骤S45。
S44,对同色块进行编码。可以对同色块使用哈夫曼编码。
S45,对帧内块进行分层编码。对于帧内块,可以根据Haar小波变换将帧内块进行分层,将每一层按照网络状态确定是否出传输,对最后一层可以使用位平面编码的方式进行编码,并可以根据网络状态任意截断。
实施例2
根据本发明实施例,提供了一种图像的编码装置的实施例,图5是根据本发明实施例的图像的编码装置的示意图,如图5所示,该装置包括:
分块模块50,用于将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,宏块的类型包括:同色块和帧内块,同色块用于表征宏块内每个点的值都相等的块,帧内块用于表征参考帧图像中除同色块之外的块。
第一编码模块52,用于对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,第一层图像信息包括:帧内块经过小波变换后能量最集中的第一宏块的信息。
第二编码模块54,用于根据当前通信网络的网络状态确定是否对帧内块中除第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,第一编码模块包括:
获取模块,用于获取在当前宏块之前编码且与当前宏块相连的宏块中能量最集中的第二宏块,其中,当前宏块为第一宏块所属的宏块;
差值变换模块,用于以第二宏块的值为基础,对第一宏块进行差值变换,并对差值变换后的第一宏块进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,上述装置还包括:
小波变换模块,用于在对同色块的信息和帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,对参考帧进行多层小波变换,得到参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与第一宏块不相邻的多个宏块。
可选的,根据本申请上述实施例,第二编码模块包括:
第一编码子模块,用于在第一网络状态下不对第二层宏块和第三层宏块进行编码。
第二编码子模块,用于在第二网络状态下仅对第二层宏块进行编码,其中,第二网络状态优于第一网络状态。
第三编码子模块,用于在第三网络状态下对第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,第三网络状态优于第二网络状态。
可选的,根据本申请上述实施例,第二编码子模块包括:
第一编码单元,用于对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,第三编码子模块包括:
第二编码单元,用于对第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码;
第三编码单元,用于对第三层宏块进行位平面编码。
可选的,根据本申请上述实施例,第三编码单元包括:
第一确定子单元,用于根据当前网络状态确定当前网络状态允许传输的第一数据量。
第一编码子单元,用于编码第三层宏块中每个点的第一位,得到第一码流。
第二确定子单元,用于根据第一码流对应的第二数据量与第一数据量,确定当前网络是否允许传输第三层宏块的第二位,其中,第二位低于第一位且与第一位相邻。
截断子单元,用于在当前网络不允许传输第三层宏块的第二位的情况下,截断对第三层宏块的编码。
第二编码子单元,用于在当前网络允许传输第三层宏块的第二位的情况下,对第三层宏块中每个点的第二位进行编码,并判断当前网络是否允许传输第三层宏块的第三位。
可选的,根据本申请上述实施例,第一编码子单元还包括:第三编码子单元,用于根据当前点之前的相邻点对当前点的第一位进行编码,其中,当前点之前的相邻点包括:当前点左侧的第一相邻点和当前点上方的第二相邻点,第三编码子单元包括:
检测子单元,用于检测当前点的第一位的有效位类型,其中,有效位类型包括:有效位和无效位,有效位为当前点中第一个非零位以及第一个非零位之后的所有位。
第四编码子单元,用于在当前点的第一位为无效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码。
第五编码子单元,用于在当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据第一相邻点和第二相邻点的第一位对当前点的第一位进行编码,并编码当前点的符号位,其中,第一相邻点和第二相邻点的当前位都不为非首位有效位。
第六编码子单元,用于在当前点的第一位为非首位有效位的情况下,通过旁路编码器对当前点的第一位进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,第四编码子单元还用于获取当前点的第一位为无效位时对应的第一概率模型,其中,第一概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点的第一位在不同值时的概率值,第一概率模型包括:第一相邻点和第二相邻点的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为有效位对应的模型以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位且另一位为有效位对应的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,第五编码子单元还用于获取当前点的第一位为无效位时对应的第二概率模型,其中,第二概率模型用于表征第一相邻点和第二相邻点的第一位在不同值时,当前点在第一位在不同值时的概率值,第二概率模型包括:第一相邻点和第二相邻的第一位均为无效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位均为首位有效位对应的模型、第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为无效位以及第一相邻点和第二相邻点的第一位中任意之一为首位有效的模型;根据概率值确认当前点的第一位的值,并对当前点的第一位进行编码。
可选的,根据本申请上述实施例,上述装置还包括:概率调整模块,用于在对当前宏块对应的码流进行解码时,如果解码得到的符号位与的实际符号位相同,则提高当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率,如果解码得到的符号位与的实际符号位不同,则降低当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率。
实施例3
据本发明实施例,提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行实施例1中任意一种图像的编码方法。
实施例4
据本发明实施例,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行实施例1中任意一种图像的编码方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种图像的编码方法,其特征在于,包括:
将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,所述宏块的类型包括:同色块和帧内块,所述同色块用于表征所述宏块内每个点的值都相等的块,所述帧内块用于表征所述参考帧图像中除所述同色块之外的块;
对所述同色块的信息和所述帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,所述第一层图像信息包括:第一宏块的信息,其中,所述第一宏块为所述帧内块经过小波变换后能量最集中的宏块;
根据当前通信网络的网络状态确定是否对所述帧内块中除所述第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述同色块的信息和所述帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,所述方法还包括:对所述参考帧进行多层小波变换,得到所述参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征所述宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与所述第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与所述第一宏块不相邻的多个宏块。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据当前通信网络的网络状态确定是否对所述帧内块中除所述第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码,包括:
在第一网络状态下不对所述第二层宏块和第三层宏块进行编码;
在第二网络状态下仅对所述第二层宏块进行编码,其中,所述第二网络状态优于所述第一网络状态;
在第三网络状态下对所述第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,所述第三网络状态优于所述第二网络状态。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在第三网络状态下对所述第二层宏块和第三层宏块进行编码和传输,包括:
对所述第二层宏块进行哈夫曼编码或通过算数编码器进行编码;
对所述第三层宏块进行位平面编码。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,对所述第三层宏块进行位平面编码,包括:
根据当前网络状态确定所述当前网络状态允许传输的第一数据量;
编码所述第三层宏块中每个点的第一位,得到第一码流;
根据所述第一码流对应的第二数据量与所述第一数据量,确定所述当前网络是否允许传输所述第三层宏块的第二位,其中,所述第二位低于所述第一位且与所述第一位相邻;
在所述当前网络不允许传输所述第三层宏块的第二位的情况下,截断对所述第三层宏块的编码;
在所述当前网络允许传输所述第三层宏块的第二位的情况下,对所述第三层宏块中每个点的第二位进行编码,并判断所述当前网络是否允许传输所述第三层宏块的第三位。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,编码所述第三层宏块中每个点的第一位,包括:根据当前点之前的相邻点对所述当前点的第一位进行编码,其中,所述当前点之前的相邻点包括:所述当前点左侧的第一相邻点和所述当前点上方的第二相邻点,根据当前点之前的相邻点对所述当前点的第一位进行编码的步骤包括:
检测所述当前点的第一位的有效位类型,其中,所述有效位类型包括:有效位和无效位,所述有效位为所述当前点中第一个非零位以及所述第一个非零位之后的所有位;
在所述当前点的第一位为无效位的情况下,根据所述第一相邻点和第二相邻点的第一位对所述当前点的第一位进行编码;
在所述当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据所述第一相邻点和第二相邻点的第一位对所述当前点的第一位进行编码,并编码所述当前点的符号位,其中,所述第一相邻点和第二相邻点的当前位都不为非首位有效位;
在所述当前点的第一位为非首位有效位的情况下,通过旁路编码器对所述当前点的第一位进行编码。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述当前点的第一位为无效位的情况下,根据所述第一相邻点和第二相邻点的第一位对所述当前点的第一位进行编码,包括:
获取所述当前点的第一位为无效位时对应的第一概率模型,其中,所述第一概率模型用于表征所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位在不同值时,所述当前点的第一位在不同值时的概率值,所述第一概率模型包括:所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位均为无效位对应的模型、所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位均为有效位对应的模型以及所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位中任意之一为无效位且另一位为有效位对应的模型;
根据所述概率值确认所述当前点的第一位的值,并对所述当前点的第一位进行编码。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述当前点的第一位为首位有效位的情况下,根据所述第一相邻点和第二相邻点的第一位对所述当前点的第一位进行编码,包括:
获取所述当前点的第一位为无效位时对应的第二概率模型,其中,所述第二概率模型用于表征所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位在不同值时,所述当前点在第一位在不同值时的概率值,所述第二概率模型包括:所述第一相邻点和所述第二相邻的第一位均为无效位对应的模型、所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位均为首位有效位对应的模型、所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位中任意之一为无效位以及所述第一相邻点和所述第二相邻点的第一位中任意之一为首位有效的模型;
根据所述概率值确认所述当前点的第一位的值,并对所述当前点的第一位进行编码。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,在对当前宏块对应的码流进行解码时,如果解码得到的符号位与的实际符号位相同,则提高所述当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率,如果解码得到的符号位与的实际符号位不同,则降低所述当前宏块之前的宏块的符号位对应的概率。
10.一种图像的编码装置,其特征在于,包括:
分块模块,用于将参考帧图像分为多个宏块,并确定每个宏块的类型,其中,所述宏块的类型包括:同色块和帧内块,所述同色块用于表征所述宏块内每个点的值都相等的块,所述帧内块用于表征所述参考帧图像中除所述同色块之外的块;
第一编码模块,用于对所述同色块的信息和所述帧内块的第一层图像信息进行编码,其中,所述第一层图像信息包括:第一宏块的信息,其中,所述第一宏块为所述帧内块经过小波变换后能量最集中的宏块;
第二编码模块,用于根据当前通信网络的网络状态确定是否对所述帧内块中除所述第一层图像信息之外的其他层图像信息进行编码。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:小波变换模块,用于在对所述同色块的信息和所述帧内块的第一层图像信息进行编码并传输之前,对所述参考帧进行多层小波变换,得到所述参考帧图像的三层宏块,其中,第一层宏块用于表征所述宏块中能量最集中的第一宏块,第二层宏块用于表征与所述第一宏块相邻的多个宏块,第三层宏块用于表征与所述第一宏块不相邻的多个宏块。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,第二编码模块包括:
第一编码子模块,用于在第一网络状态下不对所述第二层宏块和第三层宏块进行编码;
第二编码子模块,用于在第二网络状态下仅对所述第二层宏块进行编码,其中,所述第二网络状态优于所述第一网络状态;
第三编码子模块,用于在第三网络状态下对所述第二层宏块和第三层宏块进行编码,其中,所述第三网络状态优于所述第二网络状态。
13.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至9中任意一项所述的图像的编码方法。
14.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至9中任意一项所述的图像的编码方法。
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