CN110087075B - 一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质 - Google Patents

一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质,该图像的编码方法包括:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数;基于每个图像区域的编码量化参数,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码。通过上述方式,能够在保证图像质量的前提下,提高图像编码的压缩率。

Description

一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域,特别是涉及一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质。
背景技术
图像/视频编码主要是一种均衡压缩率和图像/视频质量的技术,为了提高压缩率往往会牺牲图像/视频质量,为了较好的图像/视频质量往往压缩效果并不如意,在图像/视频编解码技术发展的过程中,为了在保证较好的图像/视频质量的前提下也有较高的压缩率,从如何更好地预测当前编码装置以及提高预测准确度方面而着手,成为了亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题,本申请提供了一种图像的编码方法、编码装置以及计算机存储介质,能够在保证图像质量的前提下,提高图像编码的压缩率。
本申请采用的一个技术方案是:提供一种图像的编码方法,该方法包括:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数;基于每个图像区域的编码量化参数,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码。
其中,确定每个图像区域的重要等级的步骤,包括:确定每个图像区域中属性的种类和数量;根据预设的不同属性对应的分值,计算每个图像区域的分值;根据每个图像区域的分值确定每个图像区域的重要等级。
其中,根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数的步骤,包括:根据每个图像区域的重要等级,确定每个图像区域的编码量化参数调节值;其中,图像区域的重要等级与编码量化参数调节值的大小呈负相关,编码量化参数调节值用于对编码量化参数进行调节;根据每个图像区域的原始编码量化参数、以及编码量化参数调节值,确定每个图像区域的编码量化参数。
其中,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码的步骤,包括:确定待编码图像的编码方式;若待编码图像为帧内编码方式,则从待编码图像中的已编码图像块中,选择满足第一设定要求的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码;或,若待编码图像为帧间编码方法,则从参考图像中,选择满足第二设定要求的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
其中,从待编码图像中的已编码图像块中,选择满足第一设定要求的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码的步骤,包括:确定待编码图像块和已编码图像块的区域属性;其中,图像块至少与一个图像区域重叠;从已编码图像块中,选择区域属性与待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
其中,从已编码图像块中,选择区域属性与待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码的步骤,包括:确定待编码图像块的尺寸;在待编码图像块的尺寸小于设定阈值时,选择一个区域属性与待编码图像块的一个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码;或,在待编码图像块的尺寸大于设定阈值时,确定待编码图像块的区域属性个数;在待编码图像块包含一个区域属性时,选择区域属性与待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码;在待编码图像块包含至少两个区域属性时,选择至少两个区域属性与待编码图像块的至少两个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
其中,从参考图像中,选择满足第二设定要求的图像的预测模式,对待编码图像进行编码的步骤,包括:确定待编码图像和参考图像的区域属性;从参考图像中选择,选择区域属性与待编码图像的区域属性相似度最高的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
其中,从参考图像中选择,选择区域属性与待编码图像的区域属性相似度最高的图像的预测模式,对待编码图像进行编码;确定待编码图像和参考图像的每个区域属性的占比;对待编码图像和参考图像的区域属性占比进行排序;选择区域属性排序与待编码图像的区域属性排序相同的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
本申请采用的一个技术方案是:提供一种编码装置,该编码装置包括处理器和存储器,存储器用于存储程序数据,处理器用于执行程序数据以实现如上述的方法。
本申请采用的一个技术方案是:提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有程序数据,程序数据在被处理器执行时,用以实现如上述的方法。
本申请提供的图像的编码方法包括:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;基于每个图像区域的重要等级,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码。通过上述方式,根据对图像区域进行了划分,对不同的区域赋予不同的重要等级,根据重要性等级对不同区域采用不同的侧重点编码,在保证图像质量的前提下,提升了压缩率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
图1是本申请实施例提供的图像的编码方法的流程示意图;
图2是本申请实施例提供的图像的编码方法另一流程示意图;
图3是本申请实施例提供的编码装置的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的计算机存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,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、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1,图1是本申请实施例提供的图像的编码方法的流程示意图,该方法包括:
步骤11:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域。
其中,去待编码图像进行区域划分的方法不局限于某一个(类)或多个(类)算法,只要具备将待编码图像划分为不同区域(所有的区域组成当前待编码图像)的功能即可,也可以由用户任意指定的区域划分方式,或者由用户手动进行划分。
可选地,可以根据待编码图像中的属性内容、颜色、深度等信息进行划分。以灰度值为例,可以将0-255个灰度划分为多个灰度值段,根据图像中每个像素的灰度值,对待编码图像进行区域划分。
步骤12:确定每个图像区域的重要等级。
可选地,步骤12可以具体包括:确定每个图像区域中属性的种类和数量;根据预设的不同属性对应的分值,计算每个图像区域的分值;根据每个图像区域的分值确定每个图像区域的重要等级。
具体地,首先,确定待编码图像的场景中包含哪些属性(属性的类型和数量可根据实际情况进行调整);其次,设置每个属性的分数(亦可根据实际情况进行调整);最后,根据当前区域包含哪些属性,将属性分数累加计算出当前图像区域的总分数,记为当前图像区域重要等级。
步骤13:根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数。
可选地,步骤13可以具体包括:根据每个图像区域的重要等级,确定每个图像区域的编码量化参数调节值,即deltaQP值;其中,图像区域的重要等级与deltaQP值的大小呈负相关;根据每个图像区域的deltaQP值,确定每个图像区域的编码量化参数(QP值),根据每个图像区域的原始编码量化参数、以及所述编码量化参数调节值(deltaQP值),确定每个图像区域的编码量化参数;基于每个图像区域的QP值,分别对每个图像区域进行图像编码。
在图像编码中,量化参数(QP)反映了空间细节压缩情况,如QP小,大部分的细节都会被保留;QP增大,一些细节丢失,码率降低,但图像失真加强和质量下降。也就是说,QP和比特率成反比的关系,而且随着视频源复杂度的提高,这种反比关系会更明显。
重要等级最高的图像区域采用较小的deltaQP值,记为deltaMinQP。可以理解地,该值可以设置小于或等于0,例如,取值0;重要等级最低的图像区域采用较大的deltaQP值,记为deltaMaxQP,其中,deltaMaxQP>deltaMinQP,例如,deltaMaxQP取值10;处于重要等级最高和最低之间的其他图像区域采用一个合适的deltaQP值,记为deltaInterQP,且deltaMinQP<deltaInterQP<deltaMaxQP,deltaInterQP取值可以参考如下公式进行计算:
deltaInterQP=((最重要区域的重要等级分数-当前区域重要等级分数)/最重要区域的重要等级分数)*deltaMaxQP。
步骤14:基于每个图像区域的编码量化参数,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码。
正是由于采用了上述的方法,本实施例的方法达到了在保证重要区域质量较好和整体质量不变差的前提下大大提升了压缩比的效果,具体原因如下:
重要等级最高的区域在原来QP值的基础上进行了deltaMinQP调节,由于deltaMinQP取值较小,确保了重要区域拥有较好的图像质量;重要等级最低的区域在原来QP值的基础上进行了deltaMaxQP调节,由于deltaMaxQP取值较大,较大幅度地节省了该区域的码流;介于重要等级分数最高和最低之间的区域在原来QP值的基础上进行了deltaInterQP调节,由于deltaInterQP取值是根据区域重要性进行折算的,使得各个区域之间的图像质量不会发生突变且一定程度上降低了重要等级较低区域的编码码率,同时确保了整体图像的主观质量不会变差。
区别于现有技术,本实施例的图像的编码方法包括:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;基于每个图像区域的重要等级,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码。通过上述方式,根据对图像区域进行了划分,对不同的区域赋予不同的重要等级,根据重要性等级对不同区域采用不同的侧重点编码,在保证图像质量的前提下,提升了压缩率。
参阅图2,图2是本申请实施例提供的图像的编码方法另一流程示意图,该方法包括:
步骤21:对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域。
步骤22:确定每个图像区域的重要等级。
步骤23:确定待编码图像的编码方式。
其中,编码方式包括帧内编码方法和帧间编码方式。
帧内预测是H.264采用的一种技术,在H.26x系列和MPEG-x系列标准中,都是采用的帧间预测的方式。在H.264中,当编码Intra图像时可用帧内预测。对于每个4×4块(除了边缘块特别处置以外),每个像素都可用17个最接近的先前已编码的像素的不同加权和(有的权值可为0)来预测,即此像素所在块的左上角的17个像素。显然,这种帧内预测不是在时间上,而是在空间域上进行的预测编码算法,可以除去相邻块之间的空间冗余度,取得更为有效的压缩。
帧间预测是利用视频图像帧间的相关性,即时间相关性,来达到图像压缩的目的,广泛用于普通电视、会议电视、视频电话、高清晰度电视的压缩编码。
帧内预测主要用在去除空间冗余上,而帧间预测则主要用在去除时间冗余上。
步骤24:若待编码图像为帧内编码方式,则从待编码图像中的已编码图像块中,选择满足第一设定要求的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
可选地,在一实施例中,步骤25具体包括:确定待编码图像块和已编码图像块的区域属性;其中,图像块至少与一个图像区域重叠;从已编码图像块中,选择区域属性与待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
可选地,确定待编码图像块的尺寸;在待编码图像块的尺寸小于设定阈值时,选择一个区域属性与待编码图像块的一个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
可选地,确定待编码图像块的尺寸;在待编码图像块的尺寸大于设定阈值时,确定待编码图像块的区域属性个数;在待编码图像块包含一个区域属性时,选择区域属性与待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码;在待编码图像块包含至少两个区域属性时,选择至少两个区域属性与待编码图像块的至少两个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码。
在上述方式中,通过两个图像块的匹配度来确定编码方式,即:认为两个区域中,包含相同属性的数量及其占比越高,则这两个区域的匹配度越高;两个不同图像帧之间,包含匹配度高的区域及其占比越多,则这两个图像帧的匹配度越高。
例如,X块(亮度块或色度块)是待编码图像块,A块、B块、C块、D块是X块的已编码候选参考块。
首先,确定X块的区域属性,确定方法如下:
a1,若X块的宽或高均小于等于64,则计算X块中像素点个数属于哪一个区域属性的比例最多,即确定为该区域属性并记录属于该区域属性的占比(即属于该区域属性的像素点除以X块像素点总数),将其当作X块属于该区域属性的概率大小。此方法适用于目前常见的H.264/H.265、AVS1/AVS2、VP8/VP9、SVAC1/SVAC2等编码标准中编码块大小小于等于64的情况。
a2,若X块的宽或高大于64,则计算像素点个数属于哪两个区域属性的比例最多并记录属于该两个区域属性的占比大小,分别当作其属于该两个区域属性的概率大小。若其中一个属性区域的占比大小大于某一个值(例如80%),则确定该区域属性为X块的属性,否则将比例最多的前两个区域属性共同当作X块的属性看待,此方法适用于SVAC2、H.266、AV1等编码标准中编码块大小大于64的情况。
其次,按照上述a1-a2的方法分别确定A块、B块、C块、D块的区域属性。
最后,将A块、B块、C块、D块的区域属性与X块的区域属性进行匹配,匹配方法如下:
b1,当块的宽或高均小于等于64时,若A块、B块、C块、D块最终确定的区域属性中包含至少一个与X块最终确定的区域属性一致,则选择区域属性占比(概率)最大的参考块的预测模式作为X块的预测模式;若A块、B块、C块、D块最终确定的区域属性中没有一个与X块最终确定的区域属性一致,则按照帧内预测块原有的算法进行预测模式的确定。
b2,当块的宽或高大于64,若X块最终确定的区域属性只有一个,则按照上述b1的方法进行匹配;若X块最终确定的区域属性有两个,则分为以下几种情况进行考虑:
①当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性完全一致的块至少有一个,则分别比较区域属性占比总和(两个区域属性的概率相加),选择概率大的块的预测模式做X块的预测模式。
②当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性中的至少一个属性一致时,则按照上述b1的方法进行匹配,即:选择区域属性占比(概率)最大的参考块的预测模式做X块的预测模式。
③当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性没有一个属性一致时,则按照帧内预测块原有的算法进行X块的预测模式的确定。
步骤25:若待编码图像为帧间编码方法,则从参考图像中,选择满足第二设定要求的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
可选地,确定待编码图像和参考图像的区域属性;从参考图像中选择,选择区域属性与待编码图像的区域属性相似度最高的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
具体地,确定待编码图像和参考图像的每个区域属性的占比;对待编码图像和参考图像的区域属性占比进行排序;选择区域属性排序与待编码图像的区域属性排序相同的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
假设当前编码的是T帧,且T帧的候选参考帧列表包含(T-1)帧、(T-2)帧和(T-3)帧。
首先,确定T帧、(T-1)帧、(T-2)帧和(T-3)帧的区域及其区域属性;其次,分别计算T、(T-1)、(T-2)和(T-3)每一帧的各个区域属性的占比,即每帧中每一个区域属性的区域里包含的像素点个数占整帧图像总像素点个数的比例(总和等于1)。最后,进行图像帧之间的匹配,分别对(T-1)、(T-2)和(T-3)帧做与T帧的如下匹配操作:
(1)以T帧中每个区域属性的占比从大到小的顺序对T帧中的各个区域属性进行排序,而对于(T-1)、(T-2)和(T-3)帧,则按照T帧中已经排序后的区域属性分别列出每一帧各个区域属性的占比,对于图像帧中没有的区域属性设置其占比为0。
(2)进行图像帧的匹配:①若(T-1)、(T-2)和(T-3)帧的区域属性排序与T的区域属性排序完全一致的图像帧个数至少有一个且这些区域属性的像素点数目总和占比图像帧总像素点总数高于某一个值(例如80%),则直接将区域属性排序完全一致的所有图像帧作为新的图像帧参考列表且在新的参考帧列表中将这些区域属性排序完全一致的图像帧按照占比大小进行排序,将占比最高的图像帧列在图像帧参考列表中最靠近当前编码帧的位置;②若(T-1)、(T-2)和(T-3)帧的区域属性排序与T的区域属性排序完全一致的图像帧个数没有一个,则按照编码装置原有的参考帧选取原则进行参考帧的确定。
在确定了当前帧的参考帧列表选择之后,对于帧间预测模式的选择则可以直接前述的方法进行帧内预测模式选择,唯一的区别在于,对于帧内预测模式选择的候选参考块来源于当前帧已经编码的图像块,而对于帧间预测模式优选的候选参考块既可以来自于当前帧已经编码的图像块,又可以来源于参考帧列表中相对应的图像块。
在帧内和帧间预测过程中,待编码图像块选择了已编码的匹配度最高编码块的预测模式;在参考帧选择过程中,待编码图像帧一定程度上选择了已编码的匹配度最高的图像帧做参考。由于在预测模式选择过程和参考帧选择过程中根据区域属性匹配度提前选择了备选项,可以提前终止预测模式选择,从而达到降低编码复杂度的目的。
下面通过一个具体的例子进行说明:
步骤一:将待编码图像分成不同的图像区域(各个图像区域组成了当前待编码图像),假设包含如下区域:区域A、区域B、区域C、区域D、区域O;其中,图像区域划分采用的算法可以是帧差法、混合高斯模型、图割法、基于深度学习的检测算法等等之中的一种或者多种算法组合。
步骤二:根据区域属性计算区域重要等级:
(1)设定用户指定区域属性的分数为10、人脸或车牌等重要区域属性的分数为8、复杂纹理属性的分数为6、文字或图案属性的分数为6、简单纹理属性的分数为4、大块平坦区域属性的分数为2、其他区域属性分数为1。
(2)对于区域A、区域B、区域C、区域D、区域O,根据当前图像区域包含上述哪些属性累加计算出当前区域的总分数,记为当前图像区域重要性等级:Ascore、Bscore、Cscore、Dscore、Oscore,假如,Ascore>Bscore>Cscore>Dscore>Oscore。
步骤三:根据区域重要性等级调节deltaQP:
(1)重要性等级最高的区域A采用较小的deltaQP值,记为deltaMinQP,取值0;
(2)重要性等级最低的区域O采用较大的deltaQP值,记为deltaMaxQP,取值10;
(3)处于重要性等级最高和最低之间的其他区域B/C/D采用一个合适的deltaQP值,记为deltaInterQP,以区域B为例,计算分别计算出区域B的deltaQP值的公式如下:
deltaInterQP=((Ascore-Bscore)/(Ascore-Oscore))*deltaMaxQP;
(4)以重置后的QP值编码当前图像帧。
步骤四:在编码过程中,当前待编码块(记为X块)采用的是帧内编码时:
(1)假设X块可以参考的已编码块包含A块、B块、C块、D块。
(2)确定A块、B块、C块、D块和X块的区域属性,对于每一个块做如下操作:
①判断块的宽或高是否大于64,若块的宽或高均小于等于64,则计算块中像素点个数属于哪一个区域属性的比例最多,将其确定为该块的区域属性并记录属于该区域属性的占比(即属于该区域属性的像素点除以块像素点总数),将其当作块属于该区域属性的概率大小;
②若块的宽或高大于64,则计算像素点个数属于哪两个区域属性的比例最多并记录属于该两个区域属性的占比大小,分别当作其属于该两个区域属性的概率大小。若其中一个属性区域的占比大小大于80%,则确定该区域属性为该块的属性,否则将比例最多的前两个区域属性共同当作该块的属性看待。
(3)分别将A块、B块、C块、D块与X块进行匹配,匹配方法如下:
③当块的宽或高均小于等于64时,若A块、B块、C块、D块最终确定的区域属性中包含至少一个与X块最终确定的区域属性一致,则选择区域属性占比(概率)最大的参考块的预测模式做X块的帧内预测模式;若A块、B块、C块、D块最终确定的区域属性中没有一个与X块最终确定的区域属性一致,则按照帧内预测块原有的算法进行预测模式的确定。
④当块的宽或高大于64,若X块最终确定的区域属性只有一个,则按照上述③的方法进行匹配;若X块最终确定的区域属性有两个,则分为以下几种情况进行考虑:a)当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性完全一致的块至少有一个,则分别比较区域属性占比总和(两个区域属性的概率相加),选择概率大的块的预测模式做参考块的预测模式;b)当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性中的至少一个属性一致时,则按照上述③的方法进行匹配,即:选择区域属性占比(概率)最大的参考块的预测模式做X块的预测模式;c)当A块、B块、C块、D块最终确定的两个区域属性与X块最终确定的两个区域属性没有一个属性一致时,则按照帧内原有的算法进行预测模式的确定。
X块采用的是帧间预测模式时:
(4)首先确定X块所处于的当前帧(记为T帧)可以参考的参考帧,假设T帧可以参考的帧包含(T-1)帧、(T-2)帧和(T-3)帧。
(5)分别确定T帧、(T-1)帧、(T-2)帧和(T-3)帧的区域及其区域属性。
(6)分别计算T、(T-1)、(T-2)和(T-3)每一帧的各个区域属性的占比,即每帧中每一个区域属性的区域里包含的像素点个数占整帧图像总像素点个数的比例(总和等于1)。
(7)进行图像帧之间的匹配并确定优选后的参考帧列表,分别对(T-1)、(T-2)和(T-3)帧做与T帧的如下匹配操作:
①以T帧中每个区域属性的占比从大到小的顺序对T帧中的各个区域属性进行排序,而对于(T-1)、(T-2)和(T-3)帧,则按照T帧中已经排序后的区域属性分别列出每一帧各个区域属性的占比,对于图像帧中没有的区域属性设置其占比为0;
②进行图像帧的匹配:a)若(T-1)、(T-2)和(T-3)帧的区域属性排序与T的区域属性排序完全一致的图像帧个数至少有一个且这些区域属性的像素点数目总和占比图像帧总像素点总数高于80%,则直接将区域属性排序完全一致的图像帧按照占比大小排序后,将占比最大的图像帧放在参考帧列表中最靠近当前帧的位置,将其作为新的图像帧参考列表,其他的参考帧图像则直接剔除参考图像列表;b)若(T-1)、(T-2)和(T-3)帧的区域属性排序与T的区域属性排序完全一致的图像帧个数没有一个,则按照编码装置原有的参考帧选取原则进行参考帧的确定。
(8)对X块按照步骤四(1)(2)(3)的方法从候选参考块中的预测模式中确定最终的预测模式。
步骤五:循环步骤一至步骤四直至编码结束。
参阅图3,图3是本申请实施例提供的编码装置的结构示意图,该编码装置30包括处理器31和存储器32。其中,存储器32用于存储程序数据,处理器31用于执行程序数据以实现如下方法:
对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;基于每个图像区域的重要等级,对待编码图像进行对应压缩率的图像编码。
可选地,处理器31用于执行程序数据以实现如下方法:确定每个图像区域中属性的种类和数量;根据预设的不同属性对应的分值,计算每个图像区域的分值;根据每个图像区域的分值确定每个图像区域的重要等级。
可选地,处理器31用于执行程序数据以实现如下方法:根据每个图像区域的重要等级,确定每个图像区域的deltaQP值;其中,图像区域的重要等级与deltaQP值的大小呈负相关;根据每个图像区域的deltaQP值,确定每个图像区域的QP值;基于每个图像区域的QP值,分别对每个图像区域进行图像编码。
可选地,处理器31用于执行程序数据以实现如下方法:确定待编码图像的编码方式;若待编码图像为帧内编码方式,则从待编码图像中的已编码图像块中,选择满足第一设定要求的图像块的预测模式,对待编码图像块进行编码;或,若待编码图像为帧间编码方法,则从参考图像中,选择满足第二设定要求的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
参阅图4,图4是本申请实施例提供的计算机存储介质的结构示意图,该计算机存储介质40存储有程序数据41,程序数据41在被处理器执行时,用以实现如下方法:
对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;确定每个图像区域的重要等级;基于每个图像区域的重要等级,对待编码图像进行对应压缩率的图像编码。
在本申请所提供的几个实施方式中,应该理解到,所揭露的方法以及设备,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施方式仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅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系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
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网络单元上。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方式方案的目的。
另外,在本申请各个实施方式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。
上述其他实施方式中的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,本申请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(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是根据本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种图像的编码方法,其特征在于,包括:
对待编码图像进行区域划分,以得到多个图像区域;
确定每个图像区域的重要等级;
根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数;
基于每个图像区域的编码量化参数,对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码;
所述对待编码图像进行对应不同压缩率的图像编码还包括:
确定所述待编码图像的编码方式;
若所述待编码图像为帧内编码方式,则确定待编码图像块和已编码图像块的区域属性;其中,所述图像块至少与一个所述图像区域重叠;
确定所述待编码图像块的尺寸;
在所述待编码图像块的尺寸小于设定阈值时,选择一个区域属性与所述待编码图像块的一个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对所述待编码图像块进行编码;或,
在所述待编码图像块的尺寸大于设定阈值时,确定所述待编码图像块的区域属性个数;
在所述待编码图像块包含一个区域属性时,选择区域属性与所述待编码图像块的区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对所述待编码图像块进行编码;
在所述待编码图像块包含至少两个区域属性时,选择至少两个区域属性与所述待编码图像块的至少两个区域属性相似度最高的图像块的预测模式,对所述待编码图像块进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述确定每个图像区域的重要等级的步骤,包括:
确定每个图像区域中属性的种类和数量;
根据预设的不同属性对应的分值,计算每个图像区域的分值;
根据每个图像区域的分值确定每个图像区域的重要等级。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据每个图像区域的重要等级,分别确定每个图像区域的编码量化参数的步骤,包括:
根据每个图像区域的重要等级,确定每个图像区域的编码量化参数调节值;其中,图像区域的重要等级与所述编码量化参数调节值的大小呈负相关,所述编码量化参数调节值用于对所述编码量化参数进行调节;
根据每个图像区域的原始编码量化参数、以及所述编码量化参数调节值,确定每个图像区域的编码量化参数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
若所述待编码图像为帧间编码方法,则确定所述待编码图像和参考图像的区域属性;从所述参考图像中选择,选择区域属性与所述待编码图像的区域属性相似度最高的图像的预测模式,对待编码图像进行编码。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,
从所述参考图像中选择,选择区域属性与所述待编码图像的区域属性相似度最高的图像的预测模式,对待编码图像进行编码包括;
确定所述待编码图像和所述参考图像的每个区域属性的占比;
对所述待编码图像和所述参考图像的区域属性占比进行排序;
选择区域属性排序与所述待编码图像的区域属性排序相同的图像的预测模式,对所述待编码图像进行编码。
6.一种编码装置,其特征在于,所述编码装置包括处理器和存储器,所述存储器用于存储程序数据,所述处理器用于执行所述程序数据以实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
7.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序数据,所述程序数据在被处理器执行时,用以实现如权利要求1-5任一项所述的方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110996101B (zh) * 2019-11-22 2022-05-27 网宿科技股份有限公司 一种视频编码的方法和装置
CN111586416A (zh) * 2020-06-02 2020-08-25 浙江大华技术股份有限公司 视频编码方法、装置、编码器及存储装置
CN113573070A (zh) * 2021-06-03 2021-10-29 浙江大华技术股份有限公司 一种图像编码方法及装置、计算机存储介质
CN114926706A (zh) * 2022-05-23 2022-08-19 支付宝(杭州)信息技术有限公司 数据处理方法、装置及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101064849A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 鲁海宁 动态图像编码方法、装置和计算机可读记录介质
CN101252695A (zh) * 2008-04-15 2008-08-27 中国科学院计算技术研究所 一种视频编码器及其帧内预测模式选择方法
CN101385356A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 汤姆森许可贸易公司 采用帧内预测模式的图像编码方法
CN104853209A (zh) * 2014-02-16 2015-08-19 同济大学 图像编码、解码方法及装置
CN108184113A (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 上海大学 一种基于图像间参考的图像压缩编码方法和系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100643453B1 (ko) * 2001-11-17 2006-11-10 엘지전자 주식회사 오브젝트 기반 비트율 제어방법
KR101442127B1 (ko) * 2011-06-21 2014-09-25 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화 및 복호화 방법 및 장치
CN103179405B (zh) * 2013-03-26 2016-02-24 天津大学 一种基于多级感兴趣区域的多视点视频编码方法
CN105049850B (zh) * 2015-03-24 2018-03-06 上海大学 基于感兴趣区域的hevc码率控制方法
KR101876379B1 (ko) * 2017-11-20 2018-07-10 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 쿼드트리 구조 기반의 적응적 양자화 파라미터 부호화 및 복호화 방법 및 장치
CN108174210A (zh) * 2018-02-09 2018-06-15 杭州雄迈集成电路技术有限公司 一种适用于视频压缩的自适应宏块级码率控制系统及控制方法
CN109587495A (zh) * 2018-11-05 2019-04-05 深圳威尔视觉传媒有限公司 视频编码方法、装置、设备及存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101385356A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 汤姆森许可贸易公司 采用帧内预测模式的图像编码方法
CN101064849A (zh) * 2006-04-29 2007-10-31 鲁海宁 动态图像编码方法、装置和计算机可读记录介质
CN101252695A (zh) * 2008-04-15 2008-08-27 中国科学院计算技术研究所 一种视频编码器及其帧内预测模式选择方法
CN104853209A (zh) * 2014-02-16 2015-08-19 同济大学 图像编码、解码方法及装置
CN108184113A (zh) * 2017-12-05 2018-06-19 上海大学 一种基于图像间参考的图像压缩编码方法和系统

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