[发明专利]用于图像编码和解码的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般地属于图像处理的领域，且更精确地，属于数字图像和数字图像序列的基于竞争的编码和解码。

更精确地，本发明应用于使用视频序列的逐块(block-wise)表现的图像或视频序列的压缩。

本发明可特别地(但是非排他性地)应用于在当前的视频编码器及其修改(MPEG、H.264、H.264SVC、H.264MVC等)或者即将出现的视频编码器(ITU-T/VCEG(H.265)或ISO/MPEG(HVC))中实现的视频编码，并且应用于对应的解码。

背景技术

数字图像和图像序列占用存储器方面上的大量空间，因而使得当传送这些图像时必须压缩它们，从而避免用于此传送的通信网络上的拥挤的问题，其上可用的比特率一般受到限制。还期望此压缩考虑到这些数据的存储。

已知众多的视频数据压缩技术。在它们之中，众多视频编码技术(尤其是H.264技术)使用当前图像的像素块的组相对于属于相同图像或者属于在前或随后图像的像素块的其他组的空间或时间预测的技术。

更精确地，根据H.264技术，通过空间预测(帧内预测)来对I图像进行编码，并且相对于借助于运动补偿来编码/解码的其他I、P或B图像，通过时间预测(帧间预测)来对P和B图像进行编码。

一般将这种图像分割为宏块，所述宏块自身被分割为分区(partition)，所述分区包括像素的集合(例如，8×8)。对于每个分区，编码残差(residual)分区，该残差分区也称为预测残差，对应于原始分区减去预测。在此预测编码之后，通过离散余弦变换(DCT)类型的变换来对残差分区进行变换，并然后进行量化。其后，按照使得可能利用可观数量的高频中的零系数的读取顺序，来对所量化的残差分区的系数进行扫描，并然后通过熵编码来对所述系数进行编码。

根据本发明，分区可以由通常的正方形或者矩形形状的块组成，亦或具有其他形状，诸如线性、L形状等。根据本发明的分区还可以具有完全任意的形状。

根据H.264技术，例如，当将宏块分割为块时，将与每个块对应的数据信号传送到解码器。这种信号包括：

-残差数据，所述残差数据是所量化的残差块的系数，并且可选地，在帧间模式中的编码期间，是运动向量的残差数据，

-信息项，所述信息项表现了所使用的编码的模式，具体地：

·预测的模式(帧内预测、帧间预测、实行其中不向解码器传送信息项的预测的默认预测(已知为“跳跃(skip)”))；

·用于指定预测的类型的信息项(方向、参考图像、......)；

·分区的类型；

·变换的类型，例如4×4DCT、8×8DCT等......

·如果必要的话，运动信息项；

·等等。

逐图像地进行解码，并且对于每个图像，逐宏块地进行解码。对于宏块的每个分区，读取流的对应元素。执行块的系数的逆量化和逆变换。接下来，计算分区的预测，并且通过将该预测添加到所解码的预测残差来重构该分区。

因而，基于竞争的帧内或帧间编码(诸如，在H264标准中实现的编码)依赖于将各种编码信息项(诸如，前述的那些信息项)置于竞争中，以便选择最佳模式，也就是说，该最佳模式将根据本领域技术人员公知的预定性能准则(例如，速率/失真成本)来对所考虑的分区的编码进行优化。

按照一般称为竞争索引(competition index)的标识符的形式，将表现了所选择的编码的模式的信息项包含在由编码器向解码器传送的数据信号中。因而，解码器能够标识在编码器处选择的编码的模式，并然后，能够根据此模式来应用预测。

向这些竞争索引分配的带宽是不可忽略的。而且，它倾向于增加，这是因为表现了所使用的编码模式的信息项的不断扩大的丰富(enrichment)。

发明内容

本发明的目标之一在于，消除前述现有技术的缺点。

为此目的，本发明的主题涉及一种用于对图像进行编码的方法，该图像被分割为分区，所述方法实现以下步骤：

-选择至少一个编码的模式，并且从竞争中的多组n_i个编码信息项中选择其相关联的编码信息项；

-借助于所选择的编码的模式，作为至少一个已经编码的分区(称为参考分区)的函数，来预测当前分区的数据，传递所预测的分区；

-通过将与所述当前分区相关的数据和与所述所预测的分区相关的数据进行比较，来确定残差数据；

-传送数据信号，该数据信号至少包括所述所确定的残差数据和与所选择的编码模式相关联的所述编码信息项。