图像编解码方法、装置及存储介质与流程

本技术涉及图像编解码，尤其涉及图像编解码方法、装置及存储介质。

背景技术：

1、视频中完整的图像通常被称为“帧”，由多个帧按照时间顺序组成的视频被称为视频序列(video sequence)。视频序列存在空间冗余、时间冗余、视觉冗余、信息熵冗余、结构冗余、知识冗余、重要性冗余等一系列的冗余信息。为了尽可能的去除视频序列中的冗余信息，减少表征视频的数据量，提出了视频编码(video coding)技术，以达到减小存储空间和节省传输带宽的效果。视频编码技术也称为视频压缩技术。

2、随着技术的不断发展，采集视频数据越来越便捷，所采集的视频数据的规模也越来越大，因此，如何有效地对视频数据进行编解码，成为迫切需要解决的问题。

技术实现思路

1、本技术提供图像编解码方法、装置及存储介质，用于对视频数据进行有效编解码，从而提高编解码效率。

2、为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，提供一种图像解码方法，包括：解析码流，以得到第一语法元素，第一语法元素包括待解码单元的目标预测模式的索引；基于目标预测模式的索引，从索引表中确定目标预测模式；其中，该索引表包含多种预测模式的索引与多种预测模式之间的对应关系；至少基于目标预测模式，对待解码单元进行重建，得到重建块。该技术方案可以直接基于目标预测模式的索引，从索引表中确定目标预测模式，而不需要解析标记位org_flag，因此降低了解码端的解码复杂度，从而提高解码效率。

4、在一种可能的实现方式中，多种预测模式的索引按照截断一元码方式生成。这有助于进一步降低码流传输开销。

5、在一种可能的实现方式中，多种预测模式的索引按照二叉树方式生成。

6、在一种可能的实现方式中，多种预测模式包括原始值模式和其他预测模式，原始值模式的索引的码字长度大于或等于其他预测模式中的一种或多种预测模式的索引的码字长度。由于对于一些其他预测模式来说，其使用频率较原始值模式的使用频率高，因此将其索引的码字长度设置的较短，有助于进一步降低码流传输开销。

7、在一种可能的实现方式中，其他预测模式包括以下至少一种：点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

8、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：解析该码流，以得到第二语法元素；其中，第二语法元素包括待解码单元的残差编码模式的索引；至少基于目标预测模式，对待解码单元进行重建，得到重建块，包括：如果残差编码模式的索引用于指示跳过残差编码模式，则对待解码单元进行预测，得到预测块，并将待解码单元的预测块确定为待解码单元的重建块；如果残差编码模式的索引用于指示正常残差编码模式，则解析待解码单元的残差量化相关值，得到残差块；基于目标预测模式和待解码单元的残差块，对待解码单元进行重建，得到重建块。

9、在一种可能的实现方式中，其他预测模式包括以下至少一种：基于正常残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式、块复制模式，基于跳过残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

10、在一种可能的实现方式中，至少基于目标预测模式，对待解码单元进行重建，得到重建块，包括：如果目标预测模式是基于跳过残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式，则将待解码单元的预测块确定为待解码单元的重建块；如果目标预测模式是基于正常残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式，则解析待解码单元的残差量化相关值，得到待解码单元的残差块，并基于目标预测模式和待解码单元的残差块对待解码单元进行重建，得到待解码单元的重建块。

11、在一种可能的实现方式中，待解码单元包括至少一个预测组；该至少一个预测组中的任意一个预测组包括处于同一行/列的连续多个像素；任意一个预测组中包括第一指定像素区域和第二指定像素区域，第一指定像素区域包括多个像素组，多个像素组根据第二指定像素区域划分得到，第一指定像素区域与第二指定像素区域的预测方式不同，多个像素组能并行预测，像素组包括一个或连续多个像素。

12、在一种可能的实现方式中，如果任意一个预测组包括处于同一行的连续多个元素，则：第一指定像素区域采用垂直预测，第二指定像素区域采用水平预测；或者，第一指定像素区域采用垂直预测，第二指定像素区域采用垂直均值预测。

13、在一种可能的实现方式中，如果任意一个预测组包括处于同一列的连续多个元素，则：第一指定像素区域采用水平预测，第二指定像素区域采用垂直预测；或者，第一指定像素区域用水平预测，第二指定像素区域采用水平均值预测。

14、在一种可能的实现方式中，不同像素组所包含的像素数量之差相等或小于阈值。

15、在一种可能的实现方式中，如果待解码单元不存在参考块，则待解码单元的第一个像素的重建值为待解码单元的比特位宽左移1位后得到的值。

16、在一种可能的实现方式中，待解码单元包括至少一个预测组；该至少一个预测组中的任意一个预测组包含连续多个像素；至少基于目标预测模式，对待解码单元进行重建，得到重建块，包括：当目标预测模式满足预设条件时，基于连续多个像素中的首个像素的参考值，以及首个像素与目标像素之间每相邻两个像素的残差值，确定目标像素的重建值；其中，目标像素是连续多个像素中的任意一个非首个像素，待解码单元的重建块包含目标像素的重建值。

17、在一种可能的实现方式中，首个像素采用第一预测方式，非首个像素采用第二预测方式；目标预测模式包括第一预测方式和第二预测方式，目标预测模式满足预设条件包括：第一预测方式和第二预测方式均为水平预测；或者，第一预测方式和第二预测方式均为垂直预测；或者，第一预测方式和第二预测方式的其中一种是水平预测，另一种是垂直预测；或者，第一预测方式是采用与待解码单元的相邻解码单元，或与待解码单元所在的独立解码单元相邻的独立解码单元的像素值进行参考预测的方式，第二预测方式是水平预测或垂直预测。

18、第二方面，提供一种图像编码方法，包括：确定待编码单元的目标预测模式；基于目标预测模式，从索引表中确定目标预测模式的索引；其中，索引表包含多种预测模式的索引与多种预测模式之间的对应关系；将目标预测模式的索引编入码流。该技术方案直接基于目标预测模式从索引表中确定目标预测模式的索引，该过程可以不在码流中编入目标预测模式是否为原始值的索引(如标记位org_flag)。由于大多数情况下，目标预测模式不采用原始值模式，例如，通常采用的是逐点预测模式或帧内预测模式，因此，大多数情况下，无需编码传统方案中代表是否使用原始值模式的标记位(org_flag)，这有助于节省码流传输开销，从而提高编码效率。

19、在一种可能的实现方式中，多种预测模式的索引按照截断一元码方式生成。

20、在一种可能的实现方式中，多种预测模式的索引按照二叉树方式生成。

21、在一种可能的实现方式中，多种预测模式包括原始值模式和其他预测模式，原始值模式的索引的码字长度大于或等于其他预测模式中的一种或多种预测模式的索引的码字长度。

22、在一种可能的实现方式中，多种预测模式包括原始值模式和其他预测模式，其他预测模式包括以下至少一种：点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

23、在一种可能的实现方式中，其他预测模式包括以下至少一种：基于正常残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式、块复制模式，基于跳过残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

24、第三方面，提供一种图像重建方法，可以应用于图像编码方法，也可以应用于图像解码方法。该图像重建方法包括：确定当前图像块的残差编码模式；如果残差编码模式为跳过残差编码模式，则对当前图像块进行预测，得到预测块，并将预测块确定为当前图像块的重建块。如果残差编码模式为正常残差编码模式，则获取当前图像块的残差量化相关值，得到残差块；并基于残差块，对当前图像块进行重建，得到当前图像块的重建块。

25、本技术方案中，先确定残差编码模式，再在残差编码模式为正常残差编码模式才获取当前图像块的残差量化相关值，在残差编码模式为跳过残差编码模式时，不需要获取当前图像块的残差量化相关值。这样，在残差编码模式为正常残差编码模式的情况下，编码端不需要将当前图像块的残差量化相关值编入码流，解码端不需要解析当前图像块的残差量化相关值，因此有助于节省码流传输开销，从而提高编码效率；且有助于降低解码复杂度，从而提高解码效率。

26、第四方面，提供一种图像重建方法，可以应用于图像编码方法，也可以应用于图像解码方法。该图像重建方法包括：确定当前图像块的目标预测模式；如果目标预测模式为基于跳过残差编码的预测模式，则对前图像块进行预测，得到预测块，并将预测块确定为重建块；如果目标预测模式为基于正常残差编码的预测模式，则获取前图像块的残差量化相关值，得到前图像块的残差块，并基于目标预测模式和残差块对前图像块进行重建，得到重建块。

27、该技术方案中，一方面将传统的残差编码模式与预测模式结合作为本技术实施例提供的新的预测模式，这样，不需要对残差编码模式和预测模式分别进行编码(解码)，仅需要统一对该新的预测模式进行编码(解码)即可，实现逻辑简单，且有助于节省码流传输开销。另一方面，这样重建图像块，对于编码端(或解码端)而言，可以先编码(或解码)残差编码模式信息(如残差编码模式的索引，如res_skip_flag)，再基于残差编码模式确实是否编码(或解码)残差量化相关值(如near值，或qp值)，相比传统技术，在残差编码模式是跳过残差编码模式时，不需要编码(或解码)残差量化相关值，这样有助于节省码流传输开销。

28、在一种可能的实现方式中，基于跳过残差编码的逐点预测模式，包括：基于跳过残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

29、在一种可能的实现方式中，基于正常残差编码的预测模式，包括：基于正常残差编码的逐点预测模式、帧内预测模式或块复制模式。

30、第五方面，提供一种图像重建方法，可以应用于图像编码方法，也可以应用于图像解码方法。该图像重建方法包括：确定当前图像块所划分的至少一个预测组的预测模式；其中，至少一个预测组中的任意一个预测组包括处于同一行/列的连续多个像素；任意一个预测组中包括第一指定像素区域和第二指定像素区域，第一指定像素区域包括多个像素组，多个像素组根据第二指定像素区域划分得到，第一指定像素区域与第二指定像素区域的预测方式不同，多个像素组之间能并行预测，像素组包括一个或连续多个像素；基于至少一个预测组的预测模式，对当前图像块进行重建，得到重建块。该技术方案中，一个预测组中的多个像素组之间能并行预测，因此有助于缩短该预测组的预测耗时。

31、在一种可能的实现方式中，如果任意一个预测组包括处于同一行的连续多个元素，则：第一指定像素区域采用垂直预测，第二指定像素区域采用水平预测；或者，第一指定像素区域采用垂直预测，第二指定像素区域采用垂直均值预测。

32、在一种可能的实现方式中，如果任意一个预测组包括处于同一列的连续多个元素，则：第一指定像素区域采用水平预测，第二指定像素区域采用垂直预测；或者，第一指定像素区域采用水平预测，第二指定像素区域采用水平均值预测。

33、在一种可能的实现方式中，不同像素组所包含的像素数量之差相等或小于阈值。

34、在一种可能的实现方式中，如果当前图像块不存在参考块，则当前图像块的第一个像素的重建值为当前图像块的比特位宽左移1位后得到的值。

35、第六方面，提供可以应用于图像编码方法，也可以应用于图像解码方法。该图像重建方法包括：确定当前图像块的目标预测模式；其中，当前图像块包括至少一个预测组；至少一个预测组中的任意一个预测组包含连续多个像素；当目标预测模式满足预设条件时，基于连续多个像素中的首个像素的参考值，以及首个像素与目标像素之间每相邻两个像素的残差值，确定目标像素的重建值；其中，目标像素是连续多个像素中的任意一个非首个像素，当前图像块的重建块包括包含目标像素的重建值。

36、该技术方案，编码端/解码端在执行重建时，可以直接基于其在前的像素与其相邻的像素的残差值，即可获得当前像素的重建值，而不需要等待获得其在前的像素的重建值，该方案也可以大大提高重建过程的并行度，从而提高解码并行度和吞吐率。

37、在一种可能的实现方式中，首个像素采用第一预测方式，非首个像素采用第二预测方式；目标预测模式包括第一预测方式和第二预测方式，目标预测模式满足预设条件包括：第一预测方式和第二预测方式均为水平预测；或者，第一预测方式和第二预测方式均为垂直预测；或者，第一预测方式和第二预测方式的其中一种是水平预测，另一种是垂直预测；或者，第一预测方式是采用与当前图像块的相邻译码单元，或与当前图像块所在的独立译码单元相邻的独立译码单元的像素值进行参考预测的方式，第二预测方式是水平预测或垂直预测。

38、第七方面，提供一种图像解码装置，该解码装置可以是视频解码器或包含视频解码器的设备。该解码装置包括用于实现第一方面、第三方面、第四方面或第五方面中任一种可能实现方式中方法的各个模块。所述解码装置具有实现上述相关方法实例中行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能对应的模块。其有益效果可以参见相应方法中的描述，此处不再赘述。

39、第八方面，提供一种图像编码装置，该编码装置可以是视频编码器或包含视频编码器的设备。该编码装置包括用于实现第二方面、第三方面、第四方面或第五方面中任一种可能实现方式中方法的各个模块。所述编码装置具有实现上述相关方法实例中行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能对应的模块。其有益效果可以参见相应方法中的描述，此处不再赘述。

40、第九方面，本技术提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机指令，所述处理器用于从存储器中调用并运行所述计算机指令，以实现第一方面至第六方面中任一种实现方式的方法。

41、例如，该电子设备可以是指视频编码器，或包括视频编码器的设备。

42、又如，该电子设备可以是指视频解码器，或包括视频解码器的设备。

43、第十方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被计算设备或计算设备所在的存储系统执行时，以实现第一方面至第六方面中任一种实现方式的方法。

44、第十一方面，本技术提供一种计算机程序产品，该计算程序产品包括指令，当计算机程序产品在计算设备或处理器上运行时，使得计算设备或处理器执行该指令，以实现第一方面至第六方面中任一种实现方式的方法。

45、第十二方面，本技术提供一种芯片，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机指令，处理器用于从存储器中调用并运行该计算机指令，以实现第一方面至第六方面中任一种实现方式的方法。

46、第十三方面，本技术提供一种图像译码系统，该图像译码系统包括编码端和解码端，解码端用于实现第一至第六方面提供的相应的解码方法，编码端用于实现与此对应的编码方法。

47、本技术在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。或者说，上述任意一个方面的任意一种可能的实现方式，在不冲突的情况下，均可以应用于其他方面，从而得到新的实施例。例如，上述第三至第五方面提供的任意一种图像重建方法，可以应用于第一方面或第二方面提供的任意一种编码方法或解码方法中。又如，上述第三至第五方面提供的任意两种重建方法在不冲突的情况下，可以合并，从而得到新的重建方法。