[发明专利]编码和解码方法、编码器和解码器

说明书

技术领域

本发明涉及一种编码方法、一种解码方法、一种编码器和一种解码器。

背景技术

MPEG(运动图像专家组)和ITU(国际电信联盟)标准化机构已经定义了许多视频压缩标准，例如MPEG1、MPEG2、MPEG4以及H.264。这些不同标准的压缩效率使得能够兴起许多视频应用。

然而，尽管不断提高性能，但是目前视频压缩的问题仍存在，并且仍需要尝试在固定质量的前提下提高压缩率，以实现新兴服务的开发，例如，互联网上高质量的视频或移动电话上视频的分发。

发明内容

本发明的目的是提出了一种编码和解码方法，使得能够提高数据压缩率，而同时保留重构图像的视觉效果。

为了这个目的，本发明的目的是一种对视频序列中的图像的图像分部(portion)进行编码方法，视频序列中的至少一幅图像是关键图像，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a)计算关键图像或每一个关键图像的显著图(saliency map)，

b)对于要编码的图像分部，估计至少一个运动矢量(V1，V2)，所述至少一个运动矢量(V1、V2)对指向关键图像或每一个关键图像的一部分，

c)使用所估计的运动矢量(V1，V2)，对显著图的至少一个分部进行运动补偿，以针对所述图像分部获得预测显著图的至少一个部分，以及

d)根据所预测的显著图的分部或每一分部的显著等级，对图像分部进行编码。

根据特定实现模式，编码过程包含单独或以组合方式采用的一个或多个如下特性：

-步骤d)包括如下步骤：

-确定所预测的显著图的分部的显著等级，

-对预定显著等级(S1)与所预测的显著图的分部的显著等级(S)进行比较，以及

-根据所述比较的结果，使用选定的方法来编码图像分部，所述方法至少从第一或第二方法中选择，

-第一编码方法由标准H.264定义，第二编码方法是基于H.264标准的方法，在第二种方法中，每一个运动矢量(V1，V2)的分量的幅度大于1/4像素，

-第二编码方法包括运动插值，该运动插值基于插值滤波器，而不是第一方法中使用的滤波器，并且还包括由仿射参数定义的运动信息的编码和传输步骤。

-根据层可缩放的压缩方法，来对视频序列中的图像的图像分部进行编码，指定在基本层中编码关键图像，在高层中编码图像分部，

-编码方法还包括包含如下步骤：

-估计运动矢量(V5)，该运动矢量(V5)从第二中间图像的分部指向第一中间图像的分部的至少一部分，

-对第一中间图像的所述分部的所述部分的像素数目进行计数。

当所计数的像素数目大于预定数目(Nmin)时，编码方法包括以下步骤：

-使用第一中间图像的分部，并且通过被选择来编码第一中间图像的分部的编码方法，来编码第二中间图像的分部。

-在根据第一关键图像的分部和第二关键图像的分部对中间图像分部进行双向编码期间，该双向编码，与预定显著等级(S1)相比较的显著等级(S)是基于根据第一运动矢量(V1)预测的显著图的第一分部的显著等级(S12)以及根据第二运动矢量(V2)预测的显著图的第二分部的显著等级(S14)，中间图像的所述分部根据第一关键图像的分部和第二关键图像的分部的预测均值来编码，所述均值通过预测显著图的第一和第二分部的所述显著等级(S12，S14)来加权。

-步骤a)包括关键图像或每个关键图像的编码步骤，所述步骤产生重构的关键图像，根据重构的关键图像计算显著图。

本发明的方法还包括二进制流的解码方法，该二进制流包括代表运动矢量(V1、V2)、视频序列中的图像和关键图像的压缩数据，所述解码方法目的在于重构要重构的图像的一部分。根据特定实施例，该方法包括以下步骤：

a)根据压缩数据重构关键图像或每个关键图像，

b)计算重构的关键图像或每一个重构的关键图像的显著图，

c)针对要重构的图像部分、对指向关键图像一部分的至少一个运动矢量(V1，V2)进行解码，

d)使用已解码运动矢量(V1，V2)，对显著图的至少一个分部进行运动补偿，以针对要重构的所述图像分部，获得预测显著图的一部分，

e)根据预测显著图的显著等级，重构要重构的图像分部，

-确定预测显著图的分部或每个分部的显著等级，

-比较预定显著等级(S1)与预定义显著图的分部的显著等级(S)，以及