[发明专利]一种图像层和分片层的编解码方法、编解码器和电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩编码技术，尤其涉及一种图像层和分片层的编解码方法、编解码器和电子设备。

背景技术

在视频通信中，为提高视频编码码流的抗误码能力，编码器在编码过程中通常使用抗误码编码工具，以降低当前编码单元与已编码单元之间的相互影响，从而使得在接收端若某编码单元的相关码流出错时，仍存在较大的可能性使用已有数据对其进行掩盖，并且尽可能降低该编码单元的数据对后续编码单元解码的影响。

目前，高性能视频编码标准(HEVC，High-Efficiency Video Coding)使用将图像划分成一个或多个分片(slice)的方法，以满足网络传输单元对载荷比特数的限制条件。同时，由于分片边界“打断”了图像内空间相邻块之间的相互预测关系，因此，分片可用于提高图像抗误码性能，但却降低了编码效率。

为了在抗误码性能和编码效率之间取得折衷，HEVC使用受限环路滤波模式(CLF，Constrained Loop Filter)限制环路滤波器(LF，Loop Filter)是否使用当前分片边界外的像素点对当前分片内像素点进行滤波。HEVC使用序列参数集(SPS，Sequence Parameter Set)中的标志位loop_filter_across_slice_flag控制序列编码过程中的LF是否可以越过分片边界。其中，LF包括去方块滤波器(DF，Deblocking Filter)、像素点自适应加性偏移补偿滤波器(SAO，Sample Adaptive Offset)、自适应环路滤波器(ALF，Adaptive Loop Filter)等。

通常，编码器使用帧内预测编码块对图像进行局部刷新的方法抑制帧间误码扩散(Error Propagation)，并且可通过使用受限帧内预测模式(CIP，Constrained Intra Prediction)进一步控制刷新块是否使用来自可能受到误码扩散影响的相邻帧间预测编码块参考像素点进行帧内预测编码。HEVC使用图像参数集(PPS，Picture Parameter Set)的标志位constrained_intra_pred_flag控制图像编码过程中是否使用CIP。

现有方法主要存在以下局限性：

一、序列编码前，编码器可根据从系统获取的网络传输状态(如拥塞、无线信道的比特误码率、有线网络的丢包率等)，确定是否允许LF越过分片边界，设置SPS中的标志位loop_filter_across_slice_flag。若序列编码过程中网络传输状态发生变化，编码器不能灵活更改LF是否越过分片边界的编码策略。若采取保守策略将loop_filter_across_slice_flag始终设置为0(即始终不允许LF越过分片边界)，则在网络传输状态较好的情况下无法充分利用LF提高编码效率。

二、在现有HEVC下，编码器只能通过插入即时刷新帧(IDR，Instantaneous Decoding Refresh)的方法，重新初始化SPS以更改参数设置，在抗误码性能和编码效率之间取得折衷。但新插入的IDR帧及其后续编码帧往往会带来编码码率的激增，这进一步增加了网络传输的压力。

三、编码器可使用PPS对一幅图像或一个时间段内多幅图像的编码过程进行控制，但无法对图像中的分片进行区分控制。当根据反馈信息可确定不同分片受到帧间误码扩散影响程度不同时，无法对图像中的不同分片使用不同的刷新块编码控制策略。

四、根据分片所包含的图像内容特性的不同，帧间误码扩散对解码恢复图像的局部影响不同。因此，即使在整幅图像中使用帧间预测的编码块受帧间误码扩散影响(恢复误差)相同或相近的情况下，使用HEVC现有控制方法，编码器也无法对图像中的分片进行区分控制，以获得较好的编码效率与抗误码性能之间的折衷。

介于现有技术存在的上述局限性，现有技术的编解码方法无法获得编码效率与抗误码性能之间较好的折衷。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种图像层和分片层的编解码方法、编解码器和电子设备，以获得编码效率与抗误码性能之间较好的折衷。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种图像层和分片层的编码方法，该方法包括：

编码器根据网络传输状态和视频内容特性，为以下三种对象之一选择不同的受限环路滤波模式CLF或受限帧内预测模式CIP控制方式：一、不同图像序列；二、同一图像序列中不同时段内的图像；三、同一图像中的不同分片；