[发明专利]用于帧内预测的编码/解码图像的装置和方法

说明书

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/KR2011/004892、申请日为2011年7月4日的PCT申请并且于2013年2月1日进入中国国家阶段，国家申请号为201180038054.1。

技术领域

本发明针对编码和解码图像，并且更具体地针对可以应用于帧内预测的编码/解码图像的装置和方法。

背景技术

在一般图像压缩方法中，一个图片被分为多个块，每个块具有预定尺寸。帧间预测和帧内预测技术用于去除图片之间的冗余，以便增加压缩效率。

使用帧间预测的编码图像的方法根据当前块周围的块(已经编码的，诸如当前帧(或图片)中上块、左块、左上块和右上块)中像素值基于块之间的像素相关性来预测像素值，并且传送它们的预测误差。

在帧间编码中，在若干预测方向之间(水平、垂直、对角或平均等)，选择最佳预测模式(预测方向)以适合于要被编码的图像的特性。

在现有H.264/AVC标准中，在帧间预测编码应用于4×4像素单元块的情况下，在9个预测模式之中(预测模式0至8)，每4×4像素块选择一个最适当的预测模式，并且基于每4×4像素块对选择的预测模式(预测方向)进行编码。此外，在帧间预测编码应用于16×16像素单元块的情况下，在4个预测模式之中(垂直预测、水平预测、平均预测和平面预测)，每16×16像素块选择一个最适当的预测模式，并且基于每16×16像素块对选择的预测模式(预测方向)进行编码。

在现有帧内编码中，仅对M×M方型对称像素块(M＝4,8或16)预定义预定数目的预测方向，以执行帧内预测编码。也就是说，传统地，仅M×M尺寸对称分割被应用于帧间预测编码，使得方型对称块用作帧内预测编码的基本单元。

发明内容

技术问题

因为当仅使用传统对称像素块执行帧内预测时增加编译效率存在限制，所以需要增加编译效率的方法。

特别地，因为当仅使用对称像素块对具有HD(高清)或更高分辨率的高分辨率图像执行帧内预测时增加编译效率存在限制，所以需要增加编译效率的方法。

本发明的第一个目的是提供一种可应用于具有HD(高清)或更高分辨率的高分辨率图像的帧内预测编码方法和装置。

本发明的第二个目的是提供一种可应用于具有HD(高清)或更高分辨率的高分辨率图像的帧内预测解码方法和装置。

技术方案

为了实现本发明的上述第一个目的，根据本发明的一方面，对图像编码的方法包括如下步骤：通过选择性地使用多个预测模式之一对通过将非对称分割和几何分割中的至少一种应用于输入图像划分的预测单元执行帧内预测编码，以便对输入图像进行预测编码；以及对残差执行变换、量化和熵编码，所述残差是通过帧内预测所预测的预测单元与当前的预测单元之间的差。可以通过沿垂直方向、水平方向、平均值预测、对角右下方向和对角左下方向中的一个使用在早于预测单元编码的块中的像素值，预测非对称分割的预测单元中的像素值。

为了实现本发明的上述第二个目的，根据本发明的一方面，对图像解码的方法包括如下步骤：通过对接收到的比特流进行熵解码并且通过对残差执行逆量化和逆变换来恢复残差；通过选择性地使用多个预测模式之一对通过应用非对称分割和几何分割中的至少一种划分的预测单元执行帧内预测编码，生成预测单元；以及通过将残差与预测相加来恢复图像。

可以通过沿垂直方向、水平方向、平均值预测、对角右下方向和对角左下方向中的一个使用在早于预测单元编码的块中的像素值，预测非对称分割的预测单元中的像素值。可以通过沿在整个360°内的全方向上以相同预定角度形成的线，使用在早于预测单元编码的块中的像素值，预测非对称分割的预测单元中的像素值。可以基于限定斜率的dx和dy的信息，沿具有与具有沿水平方向的dx和沿垂直方向的dy的斜率相对应的角度的线，使得非对称分割的预测单元中的像素值经受帧内预测。可以使用早于预测单元编码的左侧块和上端块中的垂直和/或水平方向对应像素值，获得位于预测单元的最右和最下端的像素的预测像素值。可以通过使用早于预测单元编码的左侧块和上端块中的垂直和/或水平方向的对应像素值以及预测单元中的垂直和/或水平方向的对应内像素值，执行线性插值，来获得位于预测单元的最右和最下端的像素的像素值。可以通过使用与当前预测单元相邻放置的先前编码的左侧块和上端块中的垂直和/或水平方向的像素值以及与第N-1图片的对应预测单元相邻放置的先前编码的左侧块和上端块中的垂直和/或水平方向的对应像素值，获得平均值或执行线性插值，来获得位于第N图片的当前的预测单元的最右和最下端的像素的预测像素值。