通过使用模板匹配对图像进行编码的装置和方法以及通过使用模板匹配对图像进行解码的装置和方法与流程

本公开涉及图像的编码和解码领域，更具体地，涉及一种通过使用模板匹配对当前块进行编码或解码来对图像进行编码或解码的装置和方法。

背景技术：

1、在图像编码和解码中，图像被划分为块，并且经由帧间预测对每个块进行预测编码和预测解码。

2、帧间预测是指用于通过去除图像之间的时间冗余来压缩图像的技术。在帧间预测中，通过使用参考画面来预测当前图像的块。可以在参考画面内的定义的搜索范围中搜索与当前块最相似的参考块。基于参考块来预测当前块，并且通过从当前块减去作为预测的结果而产生的预测块来产生残差块。

3、在诸如h.264高级视频编码（avc）和高效视频编码（hevc）的编解码器中，为了预测当前块的运动矢量，与当前块相邻的先前编码的块或包括在先前编码的图像中的块的运动矢量被用作当前块的运动矢量预测因子。通过使用定义的方案将作为当前块的运动矢量与运动矢量预测因子之间的差的运动矢量差用信号发送到解码器。

4、经由帧间预测产生的残差块经由变换和量化被传送到解码器。解码器对残差块执行反量化和逆变换，并且通过组合当前块的预测块和残差块来重建当前块。解码器可以通过以常规方式对重建的当前块进行滤波来去除重建的当前块内的伪像。

技术实现思路

1、技术问题

2、根据实施例，提供了一种用于提高针对当前块的预测编码和预测解码的性能的图像编码方法和设备以及图像解码方法和设备。

3、根据实施例，提供了一种用于减少用信号发送帧间预测模式所需的数据量的图像编码方法和设备以及图像解码方法和设备。

4、根据实施例，提供了一种用于降低比特流的比特率的图像编码方法和设备以及图像解码方法和设备。

5、根据实施例，图像编码方法和设备以及图像解码方法和设备旨在通过使解码图像更类似于原始图像来提高图像质量。

6、本公开中旨在实现的技术特征不限于上述技术特征，并且鉴于以下描述，本领域普通技术人员将清楚地理解其他未说明的技术特征。

7、技术方案

8、在本公开的实施例中，提供了一种图像解码方法。所述图像解码方法可包括：从用于包括在当前图像中的当前块的运动矢量候选列表确定当前块的运动矢量。所述图像解码方法可包括：通过使用当前块的运动矢量来确定第一参考画面中的第一参考块。图像解码方法可以包括：通过使用第一参考块的运动矢量在第二参考画面中执行与当前块的模板匹配来确定第二参考画面中的第二参考块。第二参考画面可以是与第一参考画面不同的图像。所述图像解码方法可包括：通过使用第二参考块来重建当前块。

9、在本公开的实施例中，可以提供一种图像解码设备，包括存储至少一个指令的至少一个存储器和配置为根据所述至少一个指令进行操作的至少一个处理器。所述至少一个处理器可以被配置为从用于包括在当前图像中的当前块的运动矢量候选列表确定当前块的运动矢量。所述至少一个处理器可被配置为通过使用当前块的运动矢量来确定第一参考画面中的第一参考块。所述至少一个处理器可以被配置为通过使用第一参考块的运动矢量在第二参考画面内执行与当前块的模板匹配来确定第二参考画面中的第二参考块。第二参考画面可以是与第一参考画面不同的图像。所述至少一个处理器可被配置为通过使用第二参考块来重建当前块。

10、在本公开的实施例中，可以提供一种图像编码方法。所述图像编码方法可包括：从用于包括在当前图像中的当前块的运动矢量候选列表确定当前块的运动矢量。所述图像编码方法可包括：通过使用当前块的运动矢量来确定第一参考画面中的第一参考块。所述图像编码方法可包括：通过使用第一参考块的运动矢量在第二参考画面中执行与当前块的模板匹配来确定第二参考画面中的第二参考块。第二参考画面可以是与第一参考画面不同的图像。所述图像编码方法可包括：通过使用参考块对当前块进行编码。

11、在本公开的实施例中，可以提供一种图像编码设备，包括存储至少一个指令的至少一个存储器和配置为根据所述至少一个指令进行操作的至少一个处理器。所述至少一个处理器可以被配置为从用于包括在当前图像中的当前块的运动矢量候选列表确定当前块的运动矢量。所述至少一个处理器可被配置为通过使用当前块的运动矢量来确定第一参考画面中的第一参考块。所述至少一个处理器可以被配置为通过使用第一参考块的运动矢量在第二参考画面内执行与当前块的模板匹配来确定第二参考画面中的第二参考块。第二参考画面可以是与第一参考画面不同的图像。所述至少一个处理器可被配置为通过使用第二参考块对当前块进行编码。

12、在本公开的实施例中，可以提供一种存储由图像编码方法产生的比特流的计算机可读记录介质。比特流可包括用于针对包括在当前图像中的当前块从运动矢量候选列表确定运动矢量的运动信息。运动矢量可用于通过在第二参考画面中执行模板匹配来确定第二参考画面中的第二参考块，其中，第二参考画面不同于包括由运动矢量指示的块的第一参考画面。可通过使用第一参考画面中的预定块的运动矢量来确定第二参考画面。第二参考块可以用于重建当前块。

1.一种图像解码方法，包括：

2.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，确定第一参考块的步骤包括：通过使用当前块的运动矢量来确定第一参考块（2415）。

3.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，确定第二参考块的步骤包括：通过在第一参考画面中执行与当前块的模板匹配来确定第一参考块（2430）。

4.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，确定第二参考块的步骤包括：当第一参考块的运动矢量指示在当前块的参考画面列表中未包括的图像中的块时，基于当前图像与包括由第一参考块的运动矢量指示的块的图像之间的画面顺序计数（poc）差以及当前图像与包括在当前块的参考画面列表中的第二参考画面之间的poc差，对通过使用第一参考块的运动矢量获得的运动矢量执行缩放。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的图像解码方法，其中，通过使用第二参考块来重建当前块的步骤包括：在包括由第二参考块的运动矢量指示的块的第三参考画面中执行与当前块的模板匹配。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像解码方法，其中，确定第一参考块的步骤包括：从用于当前块的运动矢量候选列表获得用于当前块的双向预测的第一运动矢量和第二运动矢量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像解码方法，其中，当经由双向预测对第一参考块进行解码时，第一参考块（2435）的运动矢量被确定为与当前块的运动矢量在相同方向上的运动矢量。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的图像解码方法，其中，当与当前块的运动矢量在相同方向上的运动矢量不用于第一参考块的双向预测时，第一参考块（2435）的运动矢量被确定为用于第一参考块的预测的两个运动矢量中的具有较低模板匹配代价的运动矢量。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的图像解码方法，其中，确定第二参考块的步骤包括：通过使用包括在当前块的当前模板中的至少一个像素的像素值与包括在与用于模板匹配的候选位置对应的候选模板中的至少一个像素的像素值之间的差来执行与当前块的模板匹配。

10.根据权利要求9所述的图像解码方法，其中，通过将权重应用于包括当前块的当前图像与第一参考画面之间的时间距离信息和当前图像与第二参考画面之间的时间距离信息或者应用于第一参考块的量化参数和第二参考块的量化参数来执行模板匹配。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的图像解码方法，其中，确定第二参考块的步骤包括：识别第一参考画面（2430）是否是帧间图像以及第一参考块（2435）是否经由帧间预测被重建。

12.根据权利要求2至3中任一项所述的图像解码方法，其中，确定第二参考块的步骤包括：识别与由第一参考块的运动矢量指示的点对应的模板匹配代价小于与第一参考块对应的第一参考模板的模板匹配代价。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的图像解码方法，其中，用于当前块的运动矢量候选列表包括以下中的至少一个：指示与当前块相邻的块的运动矢量、指示当前块周围的非相邻块的运动矢量以及指示当前块的同位块和同位块的邻近块的运动矢量。

14.一种图像编码方法，包括：

15.一种存储通过图像编码方法产生的比特流的计算机可读记录介质，