[发明专利]解码器和解码方法

说明书

从重构的第一分量信号的空间对应部分以及从用于第二分量的数据流获得的校正信号中重构与多分量图像的第二分量相关的第二分量信号保证在更宽范围的多分量图像内容上的增加的编码效率。通过将重构的第一分量信号的空间对应部分包括在第二分量信号的重构中，通过第二分量信号的分量间冗余/相关性减少，可以容易去除存在的任何剩余的分量间冗余/相关性，例如，即使具有可能先验执行的分量空间变换也依然存在的或者由于由这种先验执行的分量空间变换引入而存在的。

技术领域

本申请涉及在多分量图像编码中的分量间预测，例如，在亮度与色度之间。

背景技术

在图像和视频信号处理中，主要在通常由三个分量(例如，R'G'B'或Y'CbCr)构成的彩色空间内表示彩色信息。在Y'CbCr情况下的第一分量Y'通常称为亮度，并且剩余两个分量(在Y'CbCr情况下的Cb和Cr分量或平面)称为色度。Y'CbCr彩色空间优于R'G'B'彩色空间的优点主要是色度分量的残余特征，即，与绝对彩色空间(例如，R'G'B')的色度信号相比，色度分量包含更少的能量或幅度。尤其对于Y'CbCr，色度分量表示图像或视频的灰度等级信息，并且色度分量Cb表示相对于蓝色原色的差异，Cr表示相对于红色原色的差异。

在图像和视频压缩和处理的应用空间内，由于从R'G'B'到Y'CbCr的彩色空间变换减少或者去除在不同彩色分量或平面之间的相关性，所以Y'CbCr信号优先于R'G'B'。除了相关性去除，需要传输更少的信息，因此，彩色变换也用作压缩方法。在相关性去除或减少中的这组预处理能够具有更高的压缩效率，同时作为一个实例，在有意义的数量中保持或者提高复杂度。混合视频压缩方案通常被设计为用于Y’CbCr输入，这是因为去除或减少了在不同的彩色分量之间的相关性，并且混合压缩方案的设计仅仅需要考虑不同分量的单独处理。然而，从R'G'B'到Y'CbCr的变换(反之亦然)并非无损，因此，在这种彩色变换之后，可能丢失信息，即，可用于原始彩色空间内的样本值。在具有R'G'B'输入时，使用涉及从原始彩色空间开始并且返回原始彩色空间(例如，Y'CoCg彩色空间)的无损变换的彩色空间，可以避免这个问题。然而，根据应用，固定的彩色空间变换可能造成次佳结果。对于图像和视频压缩，固定的彩色变换通常次佳，用于更高的比特率以及非自然信号，在彩色平面之间具有高相关性或者没有相关性。在第二种情况下，固定的变换会在不同的信号之间引起相关性，并且在第一种情况下，固定的变换可能不去除在不同的信号之间的所有相关性。而且，由于变换的全面应用，所以相关性可能不完全从不同的分量或平面中局部或者甚至全面地去除。彩色空间变换带来的另一个问题在于图像或视频编码器的架构。通常，优化过程试图减少成本函数，这通常是在输入的彩色空间之上限定的距离度量。在变换的输入信号的情况下，由于额外的处理步骤，所以难以给原始输入信号实现最佳结果。因此，最佳过程可能造成变换信号(而非原始输入信号)的成本最低。虽然变换通常是线性的，但是在最佳过程中的成本计算通常涉及信令开销，然后，由拉格朗日公式计算最后决定的成本。该公式可能造成不同的成本价值以及不同的最佳决定。由于现代图像和视频显示器通常将R'G'B'彩色分量用于内容表示，所以彩色变换方面在彩色表示的域内尤其重要。一般而言，应去除或减少在信号内或者在信号之间的相关性时，应用变换。结果，彩色空间变换是更通用的变换方法的特殊情况。

因此，有利地具有甚至更有效的即将到来的多分量图像编码概念，即，在更宽范围的多分量图像内容之上实现更高的比特率。

发明内容

因此，本发明的一个目标在于，提供具有这种更高效率的多分量图像编码概念。

由待审的独立权利要求的主题实现这个目标。本发明基于以下发现：从重构的第一分量信号的空间对应部分以及源自第二分量的数据流的校正信号中重构与多分量图像的第二分量相关的第二分量信号在更宽范围的多分量图像内容上保证更大的编码效率。通过在所述第二分量信号的重构内包括重构的第一分量信号的空间对应部分，通过第二分量信号的分量间冗余/相关性减少，可以容易去除存在的任何剩余的分量间冗余/相关性(例如，即使具有可能先验执行的分量空间变换，也依然存在的，或者由于由这种先验执行的分量空间变换引入，所以存在的)。