[发明专利]基于帧内预测进行编码和解码的方法和装置

说明书

技术领域

与本发明一致的方法和装置涉及用于基于帧内预测的编码和解码，以及更具体地，涉及通过从当前画面中预编码区中的块预测要被帧内预测编码的当前块来执行帧内预测编码。

背景技术

在压缩图像的现有技术方法中，诸如MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)，画面被分成宏块以便对图像进行编码。然后，使用帧间预测和帧内预测编码每个宏块。接下来，在通过考虑编码的宏块的数据尺寸和原始宏块的失真而选择了合适的编码模式之后，对宏块进行编码。

在帧内预测中，使用空间上邻近于要被编码的当前块的像素值而不是参考画面来对当前画面的宏块进行编码。首先，使用相邻像素值计算要被编码的当前块的预测值。然后，对原始的当前块的预测值和像素值之间的差进行编码。这里，帧内预测模式可以基本上被分成亮度分量中的帧内预测模式和色度分量中的帧内预测模式。亮度分量中的帧内预测模式被分成4x4帧内预测模式、8x8帧内预测模式和16x16帧内预测模式。

图1示出了现有技术的16x16帧内预测模式。

参考图1，16x16帧内预测模式包括总共四个模式，即，垂直模式、水平模式、直流(DC)模式和平面模式。

图2示出了现有技术的4x4帧内预测模式。

参考图2，4x4帧内预测模式包括总共九个模式，即，垂直模式、水平模式、DC模式、左下对角线模式、右下对角线模式、右垂直模式、左垂直模式、上水平模式和下水平模式。

每个模式中索引的预测模式号是基于每个模式被使用的频率而确定的。当对相应块执行帧内预测时，垂直模式，即模式0是最常被使用的模式，上水平模式，即模式8最少被使用。

例如，将要描述使用图2的模式0(即垂直模式)对4x4当前块进行预测编码的操作。首先，邻近于4x4当前块的上方的像素A到D的像素值被预测作为4x4当前块的像素值。也就是说，像素A的像素值被预测作为包括在4x4当前块的第一列中的四个像素值，像素B的像素值被预测作为包括在4x4当前块的第二列中的四个像素值，像素C的像素值被预测作为包括在4x4当前块的第三列中的四个像素值，以及像素D的像素值被预测作为包括在4x4当前块的第四列中的四个像素值。接着，获得使用像素A到D预测的4x4当前块的预测值和包括在原始的4x4当前块中的像素的实际值之间的差，并且通过对该差进行编码来产生4x4当前块的位流。

在根据H.264标准编码图像时，使用来自4x4帧内预测模式和16x16帧内预测模式的总共13个模式来编码当前块，然后根据13个模式当中的最佳模式来产生当前块的位流。

根据如图1和2所示的现有技术帧内预测方法，使用邻近于当前块的像素(即，包括在左、上和左上块中的至少一个中的像素)预测当前块。

但是，当包括在当前块中的像素不具有如图1和2所示的统一规则的像素值时，通过执行根据图1和2所示的例子的帧内预测，当前块的残差增加，因而压缩图像的效率减小。具体地说，当在当前画面中当前块重复，并且与通过相邻像素预测的预测值的残差很大，但是使用当前画面中的重复性质获得的残差却很小时，使用这样的重复性质可以提高压缩图像的效率。

图3示出了现有技术的帧内预测方法。所示的用于预测当前画面300中的运动的方法使用画面中的重复提高了压缩图像的效率。

参考图3，在编码当前画面300时，编码装置从当前画面300的预编码区310中搜索类似于当前画面300中的当前块330的块331，并且基于搜索的结果，获得和编码块331的矢量332。在解码过程期间，使用矢量332由当前画面300中的其他块获得当前块330的预测值，并且将预测值增加到残差以便恢复原始的当前块。但是，在这种情况下，有关矢量332的信息需要被发送以便解码图像，因而压缩的效率不是足够大。

发明内容

本发明提供一种用于基于帧内预测进行编码和解码的方法和装置以及其上记录有用于执行该方法的程序的计算机可读记录介质，其可以通过搜索当前画面中的预编码区来编码当前块。

有益效果

根据本发明，在帧内预测图像时，不仅使用邻近于当前块的预编码像素，而且还使用包括在当前画面的预编码区中的块。因此，可以准确地执行帧内预测，因而帧内预测编码的压缩率增加了。

此外，在执行帧内预测时，通过仅仅搜索预编码区中的预定宏块可以快速执行帧内预测解码和编码。

附图说明

通过下面参考附图对本发明示范性实施例的详细描述，本发明的上述及其他方面将变得更明显，其中：