專利名稱：圖像編碼/解碼方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
符合本發(fā)明的方法與裝置涉及圖像編碼與解碼，更具體地，涉及一種圖 像編碼/解碼方法與裝置，其中利用圖像的多個顏色分量圖像之間的相關(guān)性， 除該多個顏色分量圖像中的一個顏色分量圖像之外的(多個)其他顏色分量 圖像從運(yùn)動估計信息或者該多個顏色分量圖像中的一個顏色分量圖像的重構(gòu) 的顏色分量圖像預(yù)測，由此提高編碼效率。
背景技術(shù)：
一般地，當(dāng)捕獲圖像時，所捕獲的圖像為紅、綠、藍(lán)(RGB)格式。為 了編碼RGB顏色格式圖像，將RGB顏色格式圖像變換為YUV(或者YCbCr) 顏色格式。Y為黑白圖像，并且具有亮度分量，U(或者Cb)和V(或者Cr) 具有顏色分量。在RGB圖像中，信息均勻地分布在R、 G、 B分量上，但是 在YUV (或者YCbCr)圖像中，信息集中在Y分量上，并且U(或者Cb) 和V (或者Cr)分量中信息量不多。由此，可以高壓縮效率壓縮YUV (或者 YCbCr)圖像。為了進(jìn)一步提高壓縮效率， 一般使用通過按l: 4的比例采樣 YUV (或者YCbCr)圖像的顏色分量U (或者Cb )和V (或者Cr )而獲得 的YUV (或者YCbCr) 4: 2: 0圖像。
但是，因為YUV(或者YCbCr)4: 2: 0圖像中的1/4采樣U(或者Cb) 和V (或者Cr)分量會造成顏色失真，所以其不適合來提供高顯示品質(zhì)。由 此，需要一種方法，用來有效地編碼YUV (或者YCbCr) 4: 4: 4圖像，而 不采樣U (或者Cb)和V (或者Cr)。近來，人們已經(jīng)提出了余量顏色變換
(RCT),其直接編碼RGB4: 4: 4圖像，以去除在將RGB圖像變換為YUV
(或者YCbCr)圖像中發(fā)生的顏色失真。
當(dāng)使用相關(guān)技術(shù)編碼方法直接編碼如YUV (或者YCbCr) 4: 4: 4圖像 和RGB4: 4: 4圖像的其中顏色分量具有相同分辨率的圖像時，編碼效率會 下降。由此，對于編碼YUV (或者YCbCr) 4: 4: 4圖像、或者在RGB域 中編碼RGB圖像而不變換為YUV (或者YCbCr)格式的情況，需要一種通
過根據(jù)圖像的統(tǒng)計特性的預(yù)測來提高編碼效率同時維持高顯示品質(zhì)的方法
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案
本發(fā)明提供了 一種圖像編碼/解碼方法與裝置，其中利用圖像的多個顏色 分量圖像之間的相關(guān)性，從運(yùn)動估計信息或者第一顏色分量圖像的重構(gòu)的顏 色分量圖像預(yù)測除第 一顏色分量圖像之外的多個其他顏色分量圖像中的至少 一個，由此提高編碼效率。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種圖像編碼方法，包括對輸入圖像中 包含的至少兩個顏色分量的顏色分量圖像中的第一顏色分量圖像的預(yù)定尺寸 的像素塊(此后稱為第一顏色分量像素塊)進(jìn)行預(yù)測編碼；對對應(yīng)于第一顏 色分量像素塊的多個其他顏色分量像素塊中的至少一個其他顏色分量像素塊 進(jìn)行運(yùn)動估計，以生成對于該至少 一個其他顏色分量像素塊的第 一候選預(yù)測 像素塊；重構(gòu)被預(yù)測編碼的第一顏色分量像素塊；利用重構(gòu)的第一顏色分量 像素塊，預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊，以生成對于該至少一個其 他顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊；以及確定第一候選預(yù)測像素塊與 第二候選預(yù)測像素塊中的一個為所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像 素塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像編碼器，包括第一候選預(yù)測 像素塊生成單元、重構(gòu)單元、第二候選預(yù)測像素塊生成單元、以及確定單元。 第 一候選預(yù)測像素塊生成單元對對應(yīng)于輸入圖像的先前預(yù)測編碼的第 一顏色 分量圖像的第一顏色分量像素塊的多個其他顏色分量像素塊中的至少一個其 他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計，以生成第一候選預(yù)測像素塊。重構(gòu)單元重 構(gòu)被預(yù)測編碼的第一顏色分量像素塊。第二候選預(yù)測像素塊生成單元利用重 構(gòu)的第一顏色分量像素塊，預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊，以生成 對于該至少一個其他顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。確定單元確定 第 一候選預(yù)測像素塊與第二候選預(yù)測像素塊中的 一個為所述至少 一個其他顏 色分量像素塊的預(yù)測像素塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像解碼方法，包括解碼包含在 輸入比特流中的第 一顏色分量圖像的第 一顏色分量像素塊；通過根據(jù)在比特 流中包含的預(yù)測模式信息執(zhí)行以下中的至少一個，生成多個其他顏色分量像
素塊中的至少 一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊對對應(yīng)于第 一顏色分
量像素塊的所述至少一個其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，以及利用解碼
的第一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù)測；以及利用所生成的所述至少一個其他顏色 分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼所述至少一個其他顏色分量像素塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像解碼器，包括第一解碼單元、 預(yù)測像素塊生成單元、以及第二解碼單元。第一解碼單元解碼包含在輸入比 特流中的第一顏色分量圖像的第一顏色分量像素塊。預(yù)測像素塊生成單元通 過根據(jù)在比特流中包含的預(yù)測模式信息執(zhí)行以下中的至少 一個，生成多個其 他顏色分量像素塊中的至少 一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊對對應(yīng) 于第一顏色分量像素塊的所述至少一個其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償， 以及利用解碼的第一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù)測。第二解碼單元利用所生成的 所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼所述至少一個其他顏 色分量像素塊。
技術(shù)效果
根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，利用形成單個圖像多個顏色分量圖像之間 的相關(guān)性，執(zhí)行預(yù)測編碼，由此提高編碼效率。
另外，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，在RGB域中而不變換為YUV域的前 提下，對RGB輸入圖像進(jìn)行編碼，由此防止將RGB圖像變換為另一顏色格式 期間的顏色失真，并且因此提高顯示品質(zhì)。


通過參照附圖的對本發(fā)明示范性實施例的詳細(xì)描述可以清楚本發(fā)明的以 上以及其他方面，其中
圖1A到圖1C顯示單個彩色圖像的紅(R)顏色分量圖像、綠(G)顏 色分量圖像、以及藍(lán)(B)顏色分量圖像；
圖2A為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖1B的G顏色分量圖像與圖 1C的B顏色分量圖像之間相關(guān)性的圖示；
圖2B為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖1A的R顏色分量圖像與圖 1B的G顏色分量圖像之間相關(guān)性的圖示；
圖3為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼器的方框圖4為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖3所示的預(yù)測像素塊生成單元的詳
細(xì)方框圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法的流程圖； 圖6A與圖6B為用來解釋圖4所示的第一候選預(yù)測像素塊生成單元生成 (多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的(多個)第一預(yù)測像素塊的 過程的圖示；
圖7A顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的、在輸入圖像中包含的G顏色分 量圖像的16x16像素塊；
圖7B顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的、在輸入圖像中包含的B顏色分 量圖像的16x16像素塊；
圖7C顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的、在輸入圖像中包含的R顏色分 量圖像的16x16像素塊；
圖8A顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法與圖像編碼中的8x8 像素塊的處理順序；
圖8B顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法與圖像編碼中的4x4 像素塊的處理順序；
圖9為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像解碼器的方框圖；以及
圖10為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像解碼方法的流程圖。
具體實施例方式
以下參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示范性實施例。
圖1A到圖1C顯示單個彩色圖像的R顏色分量圖像、G顏色分量圖像、 以及B顏色分量圖像，圖2A為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖1B的G 顏色分量圖像與圖1C的B顏色分量圖像之間相關(guān)性的圖示，圖2B為顯示根 據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖1A的R顏色分量圖像與圖1B的G顏色分量圖 像之間相關(guān)性的圖示。
一般地，當(dāng)編碼彩色圖像時，對每個顏色分量圖像進(jìn)行預(yù)測編碼，以去' 除每個顏色分量中的冗余信息。參照圖1A到圖1C,單個彩色圖像的在同一 位置上的RGB顏色分量圖像的像素具有類似的像素值，這也可以從圖2A與 2B所示的圖示中看出。另外，在運(yùn)動估計與補(bǔ)償之后，在RGB顏色分量圖 像的像素塊之間存在較強(qiáng)的相關(guān)性。
由此，根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，在根據(jù)一般預(yù)測編碼標(biāo)準(zhǔn)(例如H.264 ) 預(yù)測編碼圖像的多個顏色分量圖像中的預(yù)定第 一顏色分量圖像之后，根據(jù)多 個顏色分量圖像之間的相關(guān)性，利用由第一顏色分量圖像的運(yùn)動估計生成的 運(yùn)動向量，對(多個)剩余顏色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，或者從重構(gòu) 的第一顏色分量圖像預(yù)測(多個)其他顏色分量圖像。例如，如果圖像包含 RGB三個顏色分量，則G顏色分量圖像首先被預(yù)測編碼，利用與在G顏色 分量圖像的運(yùn)動估計中確定的運(yùn)動向量相同的運(yùn)動向量，對相應(yīng)的R顏色分 量圖像與相應(yīng)的B顏色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償。在該例子中，可以利 用重構(gòu)的G顏色分量圖像，預(yù)測R顏色分量圖像與B顏色分量圖像。另夕卜， 根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，在該例子中，可以利用重構(gòu)的G顏色分量圖像， 預(yù)測R顏色分量圖像，并且可以利用重構(gòu)的R顏色分量圖像，預(yù)測B顏色分 量圖像。在該例子中，顏色分量圖像的編碼順序可以變化。
作為另一例子，根據(jù)本發(fā)明，在G顏色分量圖像首先被預(yù)測編碼之后， 對R顏色分量圖像與B顏色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償。在該例子中，可 以利用重構(gòu)的G顏色分量圖像，預(yù)測R顏色分量圖像與B顏色分量圖像?？?替換地，在G顏色分量圖像首先被預(yù)測編碼之后，對R顏色分量圖像與B顏 色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，或者利用重構(gòu)的G顏色分量圖像，預(yù)測R 顏色分量圖像，并且利用重構(gòu)的R顏色分量圖像，預(yù)測B顏色分量圖像。在 該例子中，顏色分量圖像的編碼順序可以變化。
圖3為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼器300的方框圖。雖然為了 解釋方便假定圖像編碼器300符合H.264標(biāo)準(zhǔn)，但是其也可用于其他標(biāo)準(zhǔn)的 圖像編碼器。
參照圖3,圖像編碼器300包括運(yùn)動估計單元302、運(yùn)動補(bǔ)償單元3(M、 幀內(nèi)預(yù)測單元306、減法單元307、變換單元308、量化單元309、重排單元 310、熵編碼單元311、逆量化單元312、逆變換單元313、預(yù)測像素塊生成 單元314、加法單元315、濾波器316、幀存儲器317、以及控制單元318。
運(yùn)動估計單元302與運(yùn)動補(bǔ)償單元304進(jìn)行幀間預(yù)測，其中在過去與將 來的參考幀中搜索當(dāng)前像素塊的預(yù)測像素塊。運(yùn)動估計單元302向運(yùn)動補(bǔ)償 單元304與預(yù)測像素塊生成單元314發(fā)送通過對第一顏色分量圖像預(yù)定尺寸 的像素塊(此后稱為第一顏色分量像素塊)的運(yùn)動估計確定的運(yùn)動向量。如 下所述，第 一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量被用作為用于對應(yīng)于第 一顏色分量
像素塊的(多個)其他顏色分量像素塊的運(yùn)動估計與補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動向量。如上 所述，替換第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量，可以使用由對(多個)其他顏 色分量像素塊的運(yùn)動估計生成的運(yùn)動向量。
幀內(nèi)預(yù)測單元306進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，其中在當(dāng)前幀中搜索當(dāng)前像素塊的預(yù) 測像素塊。更具體地，幀內(nèi)預(yù)測單元306將第一顏色分量圖像劃分為預(yù)定尺 寸的像素塊。然后，在根據(jù)所劃分的像素塊尺寸的可用的幀內(nèi)預(yù)測模式(例 如16x16幀內(nèi)預(yù)測模式、4x4幀內(nèi)預(yù)測模式、以及8x8幀內(nèi)預(yù)測模式)下， 幀內(nèi)預(yù)測單元306對第一顏色分量圖像的所劃分的像素塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。
通過從輸入的第 一顏色分量像素塊中減去由幀內(nèi)預(yù)測或者幀間預(yù)測生成 的預(yù)測像素塊，減法單元307生成第一余量。變換單元308將所生成的第一 余量變換到頻率域，并且由量化單元309將其量化。量化后的第一余量的變 換系數(shù)由重排單元310重排，然后由熵編碼單元311編碼，從而以比特流形 式輸出。
經(jīng)變換與量化的第一余量由逆量化單元312逆量化、并且由逆變換單元 313逆變換。加法單元315將經(jīng)逆量化與逆變換的第一余量加上第一顏色分 量像素塊的預(yù)測像素塊，由此重構(gòu)第一顏色分量像素塊。重構(gòu)的第一顏色夯 量像素塊通過進(jìn)行解塊濾波的濾波器316，并且存儲在幀存儲器317中，以 用于下一幀的幀間預(yù)測。重構(gòu)的第 一顏色分量像素塊輸入到幀內(nèi)預(yù)測單元 306,以用作為用于下一像素塊的幀內(nèi)預(yù)測的參考值。重構(gòu)的第一顏色分量像 素塊還輸入到預(yù)測像素塊生成單元314,用于對(多個)其他顏色分量像素 塊的預(yù)測。
圖4為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖3所示的預(yù)測像素塊生成單元314 的詳細(xì)方框圖。
根據(jù)形成彩色圖像的多個顏色分量圖像之間的相關(guān)性，預(yù)測像素塊生成 單元314利用通過對第一顏色分量圖像的運(yùn)動估計生成的運(yùn)動向量，對除第 一顏色分量圖像之外的(多個)其他顏色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，以 生成該(多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的第一候選預(yù)測像素塊。 預(yù)測像素塊生成單元314還利用重構(gòu)的第一顏色分量像素，生成該(多個) 其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。預(yù)測像素塊生 成單元314通過比較第一候選預(yù)測像素塊的成本與第二候選預(yù)測像素塊的成 本，從(多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的第一候選預(yù)測像素塊
與第二候選預(yù)測像素塊中，確定該(多個)其他顏色分量像素塊的最終預(yù)測 像素塊，并且輸出所確定的該(多個)其他顏色分量像素塊的最終預(yù)測像素 塊。
參照圖4,預(yù)測像素塊生成單元314包括第一候選預(yù)測像素塊生成單 元314a、第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b、以及確定單元314c。
第一候選預(yù)測像素塊生成單元314a利用從運(yùn)動估計單元302輸入的第一 顏色分量像素塊的運(yùn)動向量，對對應(yīng)于第一顏色分量像素塊的(多個)其他 顏色分量圖像的(多個)像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，以生成該(多個)其 他顏色分像素塊的第一候選預(yù)測像素塊。如上所述，第一候選預(yù)測像素塊生 成單元314a也可以在不使用第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量的情況下，根據(jù) 相關(guān)技術(shù)運(yùn)動估計與補(bǔ)償，對(多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊 進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，以生成該(多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素 塊的第一候選預(yù)測像素塊。
第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b利用重構(gòu)的第一顏色分量圖像的預(yù) 定尺寸的像素塊，預(yù)測(多個)其他顏色分像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。 返回參照圖2A與圖2B，形成彩色圖像的多個顏色分量圖像的像素值相互具 有相關(guān)性，并且此類相關(guān)性可以被線性建模為一階函數(shù)。第二候選預(yù)測像素 塊生成單元314b利用作為參數(shù)的、利用由線性建模生成的預(yù)測算子重構(gòu)的第 一顏色分量像素塊的像素值，生成對應(yīng)于重構(gòu)的第一顏色分量像素塊的(多 個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。以后將描 述用于從重構(gòu)的第一顏色分量像素塊預(yù)測(多個)其他顏色分量像素塊的線 性建模。
當(dāng)預(yù)測編碼包含至少三個顏色分量圖像的輸入圖像(例如RGB彩色圖 像)時，第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b可以利用重構(gòu)的第一顏色分量像 素塊，預(yù)測第二顏色分量圖像的像素塊(此后稱為第二顏色分量像素塊)與 第三顏色分量圖像的像素塊(此后稱為第三顏色分量像素塊)兩者，以生成 用于第二顏色分量像素塊與第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。另
外，第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b可以從重構(gòu)的第 一顏色分量像素塊， 生成用于第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊，并且從重構(gòu)的第二顏 色分量像素塊，生成用于第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。換言 之，第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b可以從重構(gòu)的第一顏色分量圖像，生
成用于(多個)其他顏色分量圖像的第二候選預(yù)測像素塊，或者可從先前處 理與重構(gòu)的剩余顏色分量圖像，生成用于另 一顏色分量圖像的第二候選預(yù)測 像素塊。
確定單元314C比較用于(多個)其他顏色分量圖像的第一候選預(yù)測像素 塊的成本與第二候選預(yù)測像素塊的成本，以確定該(多個)其他顏色分量像
素塊的最終預(yù)測像素塊。例如，確定單元314c可以利用公知的速率-失真成 本，計算第 一候選預(yù)測像素塊與第二候選預(yù)測像素塊的顯示質(zhì)量的失真與比 特量，并且確定具有加和顯示質(zhì)量的失真與比特量的最小結(jié)果的預(yù)測像素塊 為最終預(yù)測像素塊。此時，可以在變換、量化、然后熵編碼之后計算比特量， 并且顯示質(zhì)量的失真可以為重構(gòu)圖像與原始圖像之間差值平方的平均和?？?替換地，為了減少計算量，只比較失真成本以確定最終預(yù)測像素塊。
返回參照圖3，減法單元307從原始第二顏色分量圖像與原始第三顏色 分量圖像的像素塊中，減去由預(yù)測像素塊生成單元314生成的第二顏色分量 圖像與第三顏色分量圖像的預(yù)測像素塊，由此生成第二余量與第三余量。與 第一余量一樣，通過變換、量化、以及熵編碼，編碼第二余量與第三余量， 并且將其以比特流形式輸出。
經(jīng)變換與量化的第二余量與第三余量由逆量化單元312逆量化、并且由 逆變換單元313逆變換，并且加法單元315將經(jīng)逆量化與逆變換的第二余量 與第三余量加上預(yù)測像素塊生成單元314預(yù)測的第二顏色分量圖像與第三顏 色分量圖像的預(yù)測像素塊，由此重構(gòu)第二顏色分量圖像與第三顏色分量圖像 的像素塊。重構(gòu)的第二顏色分量圖像與第三顏色分量圖像經(jīng)過進(jìn)行解塊濾波 的濾波器316,并且存儲在幀存儲器317中，以用于下一幀的預(yù)測。當(dāng)?shù)谌?顏色分量像素塊從重構(gòu)的第二顏色分量像素塊預(yù)測時，將加法單元315重構(gòu) 的第二顏色分量像素塊輸入到預(yù)測像素塊生成單元314。
控制單元318控制圖像編碼器300的組件，并且確定當(dāng)前像素塊的預(yù)測 模式。更具體地，控制單元318計算幀間預(yù)測圖像的成本、幀內(nèi)預(yù)測圖像的 成本、以及利用顏色分量圖像之間相關(guān)性預(yù)測的圖像的成本，并且確定具有 最小成本的預(yù)測模式為最終預(yù)測模式。如果根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的預(yù)測 圖像的成本大于預(yù)定門限，則控制單元318可以選擇相關(guān)技術(shù)幀間預(yù)測或幀 內(nèi)預(yù)測來編碼每個顏色分量圖像，而非根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的預(yù)測編碼。
控制單元318還可以計算指示如圖2A與2B所示的顏色分量圖像之間相
關(guān)性的參考值，并且如果該參考值小于預(yù)定門限，則可以選擇相關(guān)技術(shù)幀間 預(yù)測或幀內(nèi)預(yù)測來編碼每個顏色分量圖像，而非根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的 預(yù)測編碼。此處，該參考值可以為指示顏色分量圖像之間分散程度的分散值 或者標(biāo)準(zhǔn)偏差。
將預(yù)測模式信息插入由根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法編碼的 圖像的比特流的頭部，以根據(jù)本發(fā)明示范性實施例，根據(jù)顏色分量圖像之間 的相關(guān)性進(jìn)行解碼。
圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法的流程圖。此后，
將參照圖3到圖5描述根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼器300與圖像編 碼方法。
在操作510,幀內(nèi)預(yù)測單元306對從輸入彩色圖像的多個顏色分量圖像 中選擇的第一顏色分量圖像的預(yù)定尺寸的像素塊進(jìn)行預(yù)測編碼。如上所述， 運(yùn)動估計單元302與運(yùn)動補(bǔ)償單元304通過對第一顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動 估計與補(bǔ)償，生成第一顏色分量像素塊的時間預(yù)測像素塊。幀內(nèi)預(yù)測單元306 還通過對第 一顏色分量像素塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，生成第 一顏色分量像素的空間 預(yù)測像素塊?？刂茊卧?18計算第一顏色分量像素塊的時間預(yù)測像素塊與空 間預(yù)測像素塊的顯示質(zhì)量失真與比特量，并且確定具有最小成本的預(yù)測像素 塊為第 一顏色分量像素塊的最終預(yù)測像素塊。為所確定的最終預(yù)測像素塊與 原始第一顏色分量像素塊之間的差的第一余量被變換、量化、熵編碼，然后 輸出為比特流。
在操作520，預(yù)測像素塊生成單元314的第一候選預(yù)測像素塊生成單元 314a確定從運(yùn)動估計單元302輸入的第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量為用于 對應(yīng)于第一顏色分量像素塊的(多個)其他顏色分量像素塊的運(yùn)動向量，并 且確定由所確定的(多個)其他顏色分量像素塊的運(yùn)動向量指示的參考幀的 像素塊為用于該(多個)其他顏色分量像素塊的第一候選預(yù)測像素塊。
圖6A與圖6B為用來解釋圖4所示的第一候選預(yù)測像素塊生成單元314a
生成(多個)其他顏色分量圖像的(多個)像素塊的第一預(yù)測像素塊的過程 的圖示。在圖6A中，610指示在G顏色分量圖像的當(dāng)前幀Gt中編碼的G顏 色分量像素塊，611指示在對G顏色分量像素塊610的運(yùn)動估計時參考的G 顏色分量參考幀Gt-,中的、處于與G顏色分量像素塊610相同位置的G顏色 分量像素塊，612指示由運(yùn)動估計確定的G顏色分量參考像素塊。在圖6B中，620指示在R顏色分量當(dāng)前幀Rt中編碼的R顏色分量像素塊，621指示在對 R顏色分量像素塊610的運(yùn)動估計時參考的R顏色分量參考幀Rt_,中的、處 于與R顏色分量像素塊610相同位置的R顏色分量像素塊，622指示由運(yùn)動 估計確定的R顏色分量參考像素塊。
如果第一顏色分量為G顏色分量圖像，則第一候選預(yù)測像素塊生成單元 314a確定與運(yùn)動估計單元302生成的G顏色分量像素塊610的運(yùn)動向量MVG 相同的運(yùn)動向量為R顏色分量像素塊620的運(yùn)動向量MVa。第一候選預(yù)測像 素塊生成單元314a確定R顏色分量參考幀Rt.,(其與由G顏色分量像素塊 610的運(yùn)動向量MVc參考的G顏色分量參考幀Gt-,在空間上相同)中的、由 R顏色分量像素塊610的運(yùn)動向量MVG (其與G顏色分量像素塊610的運(yùn)動 向量MVc;相同)指示的參考像素塊622為當(dāng)前R顏色分量像素塊的第一候選 預(yù)測像素塊。類似地，第一候選預(yù)測^^素塊生成單元314a確定B顏色分量參 考幀(其與由G顏色分量像素塊610的運(yùn)動向量MVG參考的G顏色分量參 考幀Gt.,在空間上相同)中的、由B顏色分量像素塊610的運(yùn)動向量MVB(其 與G顏色分量像素塊610的運(yùn)動向量MVc相同)指示的參考像素塊為當(dāng)前B 顏色分量像素塊的第一候選預(yù)測像素塊。在這種情況下，不需要向解碼端發(fā) 送對應(yīng)于B顏色分量像素塊與R顏色分量像素塊的運(yùn)動向量。如上所述，運(yùn) 動估計單元302可以對B顏色分量像素塊與R顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計， 以確定對應(yīng)于結(jié)果運(yùn)動向量的第 一預(yù)測像素塊的候選像素塊。在這種情況下， 應(yīng)該向解碼端發(fā)送對應(yīng)對應(yīng)于B顏色分量像素塊與R顏色分量像素塊的運(yùn)動 向量信息。
在操作530，逆量化與逆變換在對第一顏色分量像素塊的預(yù)測編碼中生 成的第 一余量，并且將經(jīng)逆量化與逆變換的第 一余量加上第 一顏色分量像素 塊的預(yù)測像素塊，由此重構(gòu)第一顏色分量像素塊。
在操作540,第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b使用重構(gòu)的第一顏色分 量像素塊，生成(多個)其他顏色分量像素塊的(多個)第二候選預(yù)測像素 塊。
圖7A顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的、在輸入圖像中包含的G顏色分 量圖像的16xl6像素塊710，圖7B顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的、在輸入 圖像中包含的B顏色分量圖像的16xl6像素塊720,圖7C顯示根據(jù)本發(fā)明示 范性實施例的、在輸入圖像中包含的R顏色分量圖像的16xl6像素塊730。 gi,j、 bi，j、以及ri，j指示每個G、 B、 R顏色分量圖像的16xl6像素塊的第i行
第j列的像素值。在圖7A到圖7B中，陰影像素指示在當(dāng)前像素塊之前處理
的鄰近像素塊的重構(gòu)的像素。
如果G顏色分量圖像的重構(gòu)的16x16像素塊的第i行第j列的像素的像
素值為g，ij、并且對應(yīng)于B顏色分量圖像的像素塊的第i行第j列的像素g，i,i
的像素的預(yù)測值為,.、預(yù)定權(quán)重為a、預(yù)定偏移值為b，則第二候選預(yù)

測像素塊生成單元314b將重構(gòu)的G顏色分量像素塊的像素值與對應(yīng)于重構(gòu) 的G顏色分量像素塊的B顏色分量像素塊的像素值之間的相關(guān)性建模為如公 式l的一階函數(shù)，并且利用重構(gòu)的G顏色分量像素塊作為參數(shù)，預(yù)測B顏色 分量像素塊的像素值
<formula>formula see original document page 23</formula> (1)
如果以8比特表示，則利用公式1獲得的預(yù)測像素被截斷為0與255之 間的整數(shù)。a與b可以根據(jù)像素的位置(i， j)變化，但是在本發(fā)明的當(dāng)前示 范性實施例中假定其在預(yù)定塊中為恒定。
在本發(fā)明的示范性實施例中，可以如公式2與3中那樣，確定a與b為 利用G顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值與B顏色分量像素塊的 重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值的函數(shù)值。
<formula>formula see original document page 23</formula>..(2)
<formula>formula see original document page 23</formula>..(3)
可以各種方法定義a與b。例如，可以確定a與b為使以下兩者之間的差 最小化的值利用G顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值由公式「 預(yù)測的B顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及B顏色分量像素 塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值?？商鎿Q地，a可以設(shè)置為1, b可以如下定
義為以下兩者之間的差的平均值B顏色分量圖像的重構(gòu)的鄰近像素塊的像 素值，以及B顏色分量圖像的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
<formula>formula see original document page 24</formula>在確定a與b時使用的鄰近像素塊的像素值不限于位于當(dāng)前像素塊之上 或者左邊的像素。在這種情況下，不需要向解碼端發(fā)送a與b,這是因為在解 碼端可以與編碼端相同的方式生成a與b。
在本發(fā)明的另 一 示范性實施例中，可以使用當(dāng)前像素塊中的像素值確定 a與b,而不使用鄰近像素塊。例如，如在公式5中，可以確定a與b為使以 下兩者之間的差(rB)的和最小化的值16x16 B顏色分量像素塊中的原始像 素值by,以及利用公式1預(yù)測的B顏色分量像素塊的預(yù)測像素值。
<formula>formula see original document page 24</formula>..........................(5),其中p為大于1的整數(shù)。
可替換地，a可以設(shè)置為1, b可以如下確定為以下兩者之間的差的平均 值16x16 B顏色分量像素塊中的原始像素值bi，j,以及重構(gòu)的16x16 G顏色
分量像素塊的像素值G，
<formula>formula see original document page 24</formula>…,(6)
在本發(fā)明的以上示范性實施例中，需要向解碼端發(fā)送a與b。 一旦確定了公式1的a與b,第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b就將重
構(gòu)的G顏色分量像素塊的像素值g，i，j代入公式1中，以預(yù)測B顏色分量像素
塊的像素值，由此生成第二候選預(yù)測像素塊。
為了確定了公式2中的a與b,可以使用統(tǒng)計學(xué)領(lǐng)域中廣泛使用的基于線
性回歸模型的方法。
圖8A顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法與圖像編碼中的8x8
像素塊的處理順序，圖8B顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法與圖
像編碼中的4x4像素塊的處理順序。
第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b還可以16x16塊模式之外的8x8塊模 式或者4x4塊模式生成(多個)其他顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。
參照圖8A，當(dāng)以8x8模式處理B顏色分量圖像的像素塊時，從左向右從 上到下地依次預(yù)測B顏色分量圖像的4個8x8像素塊。以與上述預(yù)測B顏色 分量圖像的16x16像素塊的像素值類似的方式，利用公式1預(yù)測B顏色分量 圖像的8x8像素塊的像素值。
在8x8模式的處理中，可以確定a與b為使以下兩者之間的差最小化的
值利用G顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值由公式1預(yù)測的B
顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及B顏色分量像素塊的重構(gòu)
的鄰近像素塊的預(yù)測像素值。否則，a可以設(shè)置為1， b可以如下確定為以下
兩者之間的差的平均值B顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，
以及G顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。 7 7
/=,—, 乂WI . .
6=-
16
(7)
可替換地，可以確定a與b為使以下兩者之間的差(i'B)的和最小化的值 8x8 B顏色分量像素塊中的原始像素值bi,j，以及B顏色分量像素塊的預(yù)測像 素值。否則，a可以設(shè)置為1， b可以如下確定為以下兩者之間的差的平均值 8x8 B顏色分量像素塊中的原始像素值bj，i，以及重構(gòu)的8x8 G顏色分量像素
塊的像素值G'i，i。 7 7
6=—
64
..…"(8)
參照圖8B,當(dāng)以4x4模式處理B顏色分量像素塊時，從左向右從上到下 地依次預(yù)測16個4x4 B顏色分量像素塊?？梢耘c上述預(yù)測16x16 B顏色分量像素塊或者8x8顏色分量像素塊的像素值類似的方式，利用公式1預(yù)測每個
4x4 B顏色分量像素塊的像素值。
換言之，可以確定a與b為使以下兩者之間的差最小化的值利用G顏
色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值由公式1預(yù)測的B顏色分量像素
塊的鄰近像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，以及B顏色分量像素塊的重
構(gòu)的鄰近像素塊的預(yù)測像素值。否則，a可以設(shè)置為l, b可以如下確定為以
下兩者之間的差的平均值B顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，
以及G顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。 3 3
i /=0 ' 產(chǎn)o
可替換地，可以確定a與b為使以下兩者之間的差(rB)的和最小化的值: 4x4 B顏色分量像素塊中的原始像素值bg，以及4x4 B顏色分量像素塊的預(yù) 測像素值。否則，a可以設(shè)置為l, b可以如下確定為以下兩者之間的差的平 均值4x4 B顏色分量像素塊中的原始像素值by,以及重構(gòu)的4x4 G顏色分
量像素塊的像素值G，ij。 3 3
...................................(10)
如上所述，B顏色分量像素塊的第二預(yù)測像素塊可以為16x16塊、8x8 塊、或者4x4塊。作為適應(yīng)性例子，可以這三個塊模式中的塊單位進(jìn)行每個 宏塊的相關(guān)預(yù)測。
減法單元307計算原始B顏色分量像素塊與由第二預(yù)測像素塊生成單元 314b預(yù)測的預(yù)測像素塊之間的差，以生成第二余量，并且所生成的第二余量 通過變換、量化、以及熵編碼，并且輸出為比特流。
接著，與B顏色分量像素塊的像素值一樣，也可以利用重構(gòu)的G顏色分
量像素塊預(yù)測R顏色分量像素塊的像素值。
第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b可以利用先前處理的重構(gòu)的B顏色分
量像素塊、而非重構(gòu)的G顏色分量像素塊的像素值，預(yù)測R顏色分量像素塊
的像素值。換言之，第二余量(其為原始B顏色分量像素塊及其預(yù)測像素塊
之間的差)的經(jīng)變換與量化的值被逆變換與逆量化，并且通過將經(jīng)逆變換與
逆量化的第二余量加上B顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊而重構(gòu)的B顏色分量
像素塊可以用于預(yù)測R顏色分量像素塊。
更具體地，當(dāng)重構(gòu)的B顏色分量像素塊的第i行第j列的像素的像素值
為b，i,j、并且對應(yīng)于b，i. j的R顏色分量像素塊的第i行第j列的像素的像素 預(yù)測值為、并且指示B顏色分量圖像與R顏色分量圖像之間相關(guān)性的 預(yù)定權(quán)重為c、以及預(yù)定偏移值為d時，第二候選預(yù)測像素塊生成單元SMb 將重構(gòu)的B顏色分量像素塊的像素值與R顏色分量像素塊的像素值之間的相 關(guān)性建模為如下的一階函數(shù)，由此預(yù)測對應(yīng)于B顏色分量圖像的像素值的R 顏色分量圖像的像素值。
.................................
當(dāng)以8比特表示圖像的像素值、將利用公式11獲得的預(yù)測像素截斷為0 與255之間的整數(shù)時，可以與確定a與b相同的方式確定c與d。
一旦確定了 c與d，第二候選預(yù)測像素塊生成單元314b就將重構(gòu)的B顏 色分量像素塊的像素值b，i,i代入公式11中，以預(yù)測R顏色分量像素塊的對應(yīng) 像素值，由此生成R顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。
圖9為根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像解碼器900的方框圖。
參照圖9，圖像解碼器900包括熵解碼單元910、重排單元920、逆量 化單元930、逆變換單元940、力口法單元950、幀內(nèi)預(yù)測單元960、運(yùn)動補(bǔ)償 單元970、預(yù)測像素塊生成單元980、以及濾波器9卯。
熵解碼單元910與重排單元920 4妾收壓縮比特流，并且對該比特流進(jìn)行
熵解碼，由此生成量化后系數(shù)。逆量化單元930與逆變換單元940對量化后
系數(shù)進(jìn)行逆量化與逆變換，以提取每個顏色分量圖像的余量信息、運(yùn)動向量 信息、以及預(yù)測模式信息。此處，預(yù)測模式信息可以包括指示壓縮比特流是 否為通過根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測編碼的比特流的預(yù)定語法。如果壓縮比特流 是通過根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測編碼的，則預(yù)測才莫式信息可以包括用來預(yù)測其 他顏色分量像素塊的像素值的預(yù)測算子信息。
如果當(dāng)前像素塊為幀內(nèi)預(yù)測的像素塊，則幀內(nèi)預(yù)測單元960利用先前解 碼的鄰近像素塊生成當(dāng)前像素塊的預(yù)測像素塊。如果當(dāng)前像素塊為幀間預(yù)測 的像素塊，則運(yùn)動補(bǔ)償單元970通過運(yùn)動補(bǔ)償生成當(dāng)前像素塊的預(yù)測像素塊。
如果收到的比特流是通過根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像編碼方法編碼 的，則預(yù)測像素塊生成單元980利用解碼的第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量， 對(多個)其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計，或者利用解碼的第一顏色分 量像素塊進(jìn)行預(yù)測，由此生成該(多個)其他顏色分量像素塊的(多個)預(yù) 測像素塊。
更具體地，與圖3的預(yù)測像素塊生成單元314—樣，預(yù)測像素塊生成單 元980根據(jù)在比特流中包含的預(yù)測模式信息，確定與第一顏色分量像素塊的 運(yùn)動向量相同的運(yùn)動向量為(多個)其他顏色分量像素塊的運(yùn)動向量。然后， 預(yù)測像素塊生成單元980確定由所確定的(多個)其他顏色分量像素塊的運(yùn) 動向量指示的參考幀的像素塊為預(yù)測像素塊。預(yù)測像素塊生成單元980還將
解碼的第一顏色分量像素塊的像素值代入公式1,由此預(yù)測(多個)其他顏 色分量像素塊的像素值。如果使用鄰近像素塊預(yù)測a與b,則a與b不需要被 包含在比特流中。換言之，在這種情況下，a與b不被包含在預(yù)測模式信息中。 如果利用重構(gòu)的第二顏色分量圖像預(yù)測第三顏色分量圖像，則可以根據(jù)預(yù)測 模式信息，通過將重構(gòu)的第二顏色分量像素塊的像素值代入公式11,生成第 三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊。
加法單元950根據(jù)當(dāng)前像素塊的預(yù)測模式，將由幀內(nèi)預(yù)測單元960、運(yùn)
動補(bǔ)償單元970、以及預(yù)測像素塊生成單元980之一生成的預(yù)測像素塊加上 從逆變換單元940輸出的每個顏色分量像素塊的余量，以解碼每個顏色分量 像素塊。
圖10為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的圖像解碼方法的流程圖。
參照圖10,在操作1010,接收包含至少兩個編碼的顏色分量圖像的比特 流。對比特流中包含的多個顏色分量圖像中的第 一顏色分量圖像進(jìn)行解碼。 更具體地，將幀間預(yù)測或者幀內(nèi)預(yù)測的第 一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊加 上解碼的第一余量，由此解碼第一顏色分量像素塊。
在操作1020,利用解碼的第一顏色分量像素塊以及在比特流的頭部中包 含的預(yù)測模式信息，預(yù)測(多個)其他顏色分量像素塊的像素值。如上所述， 利用預(yù)測模式信息生成如公式1的預(yù)測算子，并且將解碼的第一顏色分量像 素塊的像素值代入公式l，以預(yù)測第二顏色分量像素塊與第三顏色分量像素 塊的像素值。否則，預(yù)測像素塊生成單元980可以生成如公式1 1的預(yù)測算 子，并且將解碼的第二顏色分量像素塊的像素值代入公式1 1,以預(yù)測第三顏 色分量像素塊的像素值?？商鎿Q地，根據(jù)預(yù)測模式，可以通過對第二顏色分 量像素塊與第三顏色分量像素塊的運(yùn)動補(bǔ)償，生成預(yù)測像素塊。
在操作1030,將經(jīng)逆變換的第二余量與將經(jīng)逆變換的第三余量加上第二
顏色分量像素塊與第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，由此解碼第二顏色分 量像素塊與第三顏色分量像素塊。
本發(fā)明也可以實現(xiàn)為計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計算機(jī)可讀代碼。計算機(jī) 可讀記錄介質(zhì)為可以存儲以后可以由計算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)存儲 設(shè)備。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)訪問存儲 器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤、以及光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機(jī)可讀記 錄介質(zhì)也可以分布在耦合計算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上，從而以分散方式存儲與執(zhí)行 計算機(jī)可讀代碼。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，利用形成單個圖像的多個顏色
分量圖像之間的相關(guān)性進(jìn)行預(yù)測編碼，由此提高編碼效率。
另外，根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，在RGB域中而不變換為YUV域的 前提下，對RGB輸入圖像進(jìn)行編碼，由此防止將RGB圖像變換為另一顏色 格式期間的顏色失真，并且因此提高顯示品質(zhì)。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的示范性實施例具體顯示與描述了本發(fā)明，但是本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在不脫離權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神與范圍的前 提下，可以進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)的各種變化。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼方法，包括以下操作對輸入圖像的第一顏色分量圖像的第一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù)測編碼；對對應(yīng)于第一顏色分量像素塊的多個其他顏色分量像素塊中的至少一個其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計，以生成對于該至少一個其他顏色分量像素塊的第一候選預(yù)測像素塊；重構(gòu)被預(yù)測編碼的第一顏色分量像素塊；利用重構(gòu)的第一顏色分量像素塊，預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊，以生成對于該至少一個其他顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊；以及確定第一候選預(yù)測像素塊與第二候選預(yù)測像素塊中的一個為所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其中所述輸入圖像包括紅色(R) 顏色分量圖像、綠色(G)顏色分量圖像、以及藍(lán)色(B)顏色分量圖像。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其中所述對第一顏色分量圖像的 預(yù)定尺寸的第 一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù)測編碼包括對第一顏色分量像素塊，進(jìn)行運(yùn)動估計與幀內(nèi)預(yù)測中的至少一個，以生 成第 一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊；生成作為所生成的第一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊與第一顏色分量像 素塊之間的差的第一余量；以及對第一余量進(jìn)行變換、量化、以及熵編碼。
4. 如權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其中所述對至少一個其他顏色分 量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計包括確定由在對第一顏色分量像素塊的預(yù)測編碼期間進(jìn)行的運(yùn)動估計所生成 的第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量為所述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn) 動向量；以及確定由所確定的運(yùn)動向量指示的參考幀的像素塊為所述至少 一個其他顏 色分量像素塊的第 一候選預(yù)測像素塊。
5. 如權(quán)利要求3所述的圖像編碼方法，其中所述重構(gòu)被預(yù)測編碼的第一 顏色分量像素塊包括逆量化與逆變換第一余量；以及將經(jīng)逆量化與逆變換的第一余量加上第一顏色分量像素塊的預(yù)測像素 塊，以重構(gòu)第一顏色分量像素塊。
6. 如權(quán)利要求1所述的圖像編碼方法，其中所述利用重構(gòu)的第一顏色分 量像素塊預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊包括利用以下公式，生成 所述至少 一 個其他顏色分量像素塊中的第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測 像素塊，其中重構(gòu)的第一顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，重構(gòu)的第 一顏色分量像素塊的第i行第j列中的重構(gòu)的像素值為X'i,i，對應(yīng)于X'i.,的第 二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為17^ ,預(yù)定權(quán)重為 a，預(yù)定偏移值為b。
7. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中a與b被確定為使以下兩者之 間的差最小化的值利用第 一顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值 預(yù)測的第二顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及第二顏色分量 像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
8. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中a為l, b為以下兩者之間的 差的平均值第二顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，以及第一 顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
9. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中a與b被確定為使以下兩者的 絕對值之間的差的和最小化的值第二顏色分量像素塊的原始像素值Yi.i,以 及第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值。
10. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中a為1, b為以下兩者之間的 差的平均值第二顏色分量像素塊的原始像素值Yi,i，以及重構(gòu)的第一顏色分 量像素塊的像素值X，i，」。
11. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中根據(jù)線性回歸模型確定a與b。
12. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼方法，其中所述利用重構(gòu)的第一顏色分 量像素塊預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊包括利用重構(gòu)的第 一顏色 分量像素塊，生成第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊；以及利用重 構(gòu)的第二顏色分量像素塊，生成第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊。
13. 如權(quán)利要求12所述的圖像編碼方法，其中所述利用重構(gòu)的第一顏色 分量像素塊預(yù)測所述至少一個其他顏色分量像素塊包括利用以下公式，生 成所述至少 一個其他顏色分量像素塊中的第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù) 測像素塊，其中重構(gòu)的第二顏色分量像素塊的尺寸為ix_j (i與j為整數(shù))，重構(gòu)的第 二顏色分量像素塊的第i行第j列中的重構(gòu)的像素值為Y'i,,對應(yīng)于Y'i、i的第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為37".，預(yù)定權(quán)重為c, 預(yù)定偏移值為d。
14. 如權(quán)利要求13所述的圖像編碼方法，其中c與d被確定為使以下兩者 之間的差最小化的值利用第二顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素 值預(yù)測的第三顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及第三顏色分 量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
15. 如權(quán)利要求13所述的圖像編碼方法，其中c為l， d為以下兩者之間 的差的平均值第三顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，以及第 二顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
16. 如權(quán)利要求13所述的圖像編碼方法，其中c與d被確定為使以下兩者 的絕對值之間的差的和最小化的值第三顏色分量像素塊的原始像素值Zi.i，以及第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值"^:。
17. 如權(quán)利要求13所述的圖像編碼方法，其中c為l, d為以下兩者之間 的差的平均值第三顏色分量像素塊的原始像素值Zi,i,以及重構(gòu)的第二顏色 分量像素塊的像素值Y，i，i。
18. —種圖像編碼器，包括第一候選預(yù)測像素塊生成單元，其對對應(yīng)于輸入圖像的先前預(yù)測編碼的 第 一顏色分量圖像的第 一顏色分量像素塊的多個其他顏色分量像素塊中的至 少一個其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動估計，以生成第一候選預(yù)測像素塊；重構(gòu)單元，其重構(gòu)被預(yù)測編碼的第 一顏色分量像素塊；第二候選預(yù)測像素塊生成單元，其利用重構(gòu)的第一顏色分量像素塊，預(yù) 測所述至少 一個其他顏色分量像素塊，以生成對于該至少 一個其他顏色分量 像素塊的第二候選預(yù)測像素塊；以及確定單元，其確定第 一候選預(yù)測像素塊與第二候選預(yù)測像素塊中的 一 個 為所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊。
19. 如權(quán)利要求18所述的圖像編碼器，其中所述輸入圖像包括紅色(R) 顏色分量圖像、綠色(G)顏色分量圖像、以及藍(lán)色(B)顏色分量圖像。
20. 如權(quán)利要求18所述的圖像編碼器，其中第一候選預(yù)測像素塊生成單 元確定由在對第一顏色分量像素塊的預(yù)測編碼期間進(jìn)行的運(yùn)動估計所生成的 第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量為所述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn)動 向量，并且確定由所確定的運(yùn)動向量指示的參考幀的像素塊為所述至少一個 其他顏色分量像素塊的第 一候選預(yù)測像素塊。
21. 如權(quán)利要求18所述的圖像編碼器，其中第二候選預(yù)測像素塊生成單 元利用以下公式，生成所述至少一個其他顏色分量像素塊中的第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊，其中重構(gòu)的第一顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，重構(gòu)的第 一顏色分量像素塊的第i行第j列中的重構(gòu)的像素值為X'i,i，對應(yīng)于X'j,i的第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為^;,預(yù)定權(quán)重為a，預(yù)定偏移值為b。
22. 如權(quán)利要求21所述的圖像編碼器，其中a與b被確定為使以下兩者之 間的差最小化的值利用第 一顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值 預(yù)測的第二顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及第二顏色分量 像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
23. 如權(quán)利要求21所述的圖像編碼器，其中a為l， b為以下兩者之間的 差的平均值第二顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，以及第一 顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
24. 如權(quán)利要求6所述的圖像編碼器，其中a與b被確定為使以下兩者的 絕對值之間的差的和最小化的值第二顏色分量像素塊的原始像素值Yi.i，以及第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值。
25. 如權(quán)利要求21所述的圖像編碼器，其中a為l, b為以下兩者之間的 差的平均值第二顏色分量像素塊的原始像素值Yi,i,以及重構(gòu)的第一顏色分 量像素塊的像素值X，i,i。
26. 如權(quán)利要求21所述的圖像編碼器，其中根據(jù)線性回歸模型確定a與b。
27. 如權(quán)利要求21所述的圖像編碼器，其中第二候選預(yù)測像素塊生成單 元利用重構(gòu)的第一顏色分量像素塊，生成第二顏色分量像素塊的第二候選預(yù) 測像素塊，并且利用重構(gòu)的第二顏色分量像素塊，生成第三顏色分量像素塊 的第二候選預(yù)測像素塊。
28. 如權(quán)利要求27所述的圖像編碼器，其中第二候選預(yù)測像素塊生成單 元利用以下公式，生成所述至少一個其他顏色分量像素塊中的第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊，其中重構(gòu)的第二顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，重構(gòu)的第 二顏色分量像素塊的第i行第j列中的重構(gòu)的像素值為Y'i，i,對應(yīng)于Y'i,j的第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為Z..，預(yù)定權(quán)重為c,預(yù)定偏移值為d。
29. 如權(quán)利要求28所述的圖像編碼器，其中c與d被確定為使以下兩者之 間的差最小化的值利用第二顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值 預(yù)測的第三顏色分量像素塊的鄰近像素塊的預(yù)測像素值，以及第三顏色分量 像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
30. 如權(quán)利要求28所述的圖像編碼器，其中c為l, d為以下兩者之間的 差的平均值第三顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值，以及第二 顏色分量像素塊的重構(gòu)的鄰近像素塊的像素值。
31. 如權(quán)利要求28所述的圖像編碼器，其中c與d被確定為使以下兩者的 絕對值之間的差的和最小化的值第三顏色分量像素塊的原始像素值Zi.i,以及第三顏色分量像素塊的第二候選預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值。
32.如權(quán)利要求28所述的圖像編碼器，其中c為l, d為以下兩者之間的差的平均值第三顏色分量像素塊的原始像素值Zi,i,以及重構(gòu)的第二顏色々量像素塊的像素值Y，i,i。
33. —種圖像解碼方法，包括解碼包含在輸入比特流中的第 一顏色分量圖像的第 一顏色分量像素塊； 通過根據(jù)在比特流中包含的預(yù)測模式信息執(zhí)行以下中的至少一個，生成 多個其他顏色分量像素塊中的至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊 對對應(yīng)于第 一顏色分量像素塊的所述至少一個其他顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動 補(bǔ)償，以及利用解碼的第一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù)測；以及利用所生成的所述至少 一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼所 述至少一個其他顏色分量像素塊。
34. 如權(quán)利要求33所述的圖像解碼方法，其中所述顏色分量為紅色(R) 顏色分量、綠色(G)顏色分量、以及藍(lán)色(B)顏色分量。
35. 如權(quán)利要求33所述的圖像編碼方法，其中所述解碼第一顏色分量圖 像的第 一顏色分量像素塊包括解碼第 一顏色分量像素塊的第一余量；通過根據(jù)第一顏色分量像素塊的預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測與運(yùn)動補(bǔ)償中的 至少一個，生成第一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊；以及通過將解碼的第一余量加上第一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼第 一顏色分量像素塊。
36. 如權(quán)利要求33所述的圖像編碼方法，其中所述生成所述至少一個其 他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊包括在對所述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn)動補(bǔ)償期間， 確定第一顏色分量像素塊的運(yùn)動向量為所述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn)動向量；以及確定由所確定的運(yùn)動向量指示的參考幀的像素塊為所述至少一個其他顏色分量像素塊的第 一候選預(yù)測像素塊。
37. 如權(quán)利要求33所述的圖像編碼方法，其中所述生成所述至少一個其 他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊包括利用以下公式，生成所述至少一個其 他顏色分量像素塊中的第二顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，其中解碼的第一顏色分量像素塊的尺寸為ixj U與j為整數(shù))，解碼的第 一顏色分量像素塊的第i行第j列中的解碼的像素值為X'i,j,對應(yīng)于X'y的第 二顏色分量像素塊的第二預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為^ ,預(yù)定權(quán)重為a,預(yù) 定偏移值為b。
38. 如權(quán)利要求37所述的圖像解碼方法，其中a與b是在編碼期間被插入 到所述比特流中而傳送來的。
39. 如權(quán)利要求33所述的圖像解碼方法，其中所述生成所述至少一個其 他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊包括利用解碼的第一顏色分量像素塊，生成所述至少一個其他顏色分量像素 塊中的第二顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊；利用第二顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼第二顏色分量像素塊；以及利用解碼的第二顏色分量像素塊，生成所述至少 一個其他顏色分量像素 塊中的第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊。
40. 如權(quán)利要求33所述的圖像解碼方法，其中所述生成所述至少一個其 他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊包括利用以下公式，生成第三顏色分量像 素塊的預(yù)測像素塊，"乂 "乂其中解碼的第二顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，解碼的第 二顏色分量像素塊的第i行第j列中的解碼的像素值為Y'i,i，對應(yīng)于Y'i,i的第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為f ,預(yù)定權(quán)重為c，預(yù)定偏移值為d。
41. 如權(quán)利要求40所述的圖像解碼方法，其中c與d是在編碼期間被插入 到所述比特流中而傳送來的。
42. 如權(quán)利要求33所述的圖像解碼方法，其中所述利用所生成的所述至 少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊解碼所述至少一個其他顏色分量像 素塊包括通過將在比特流中包含的所述至少一個其他顏色分量像素塊的余 量加到所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼所述至少一個其他顏色分量像素塊。
43. —種圖像解碼器，包括第 一解碼單元，其解碼包含在輸入比特流中的第 一顏色分量圖像的第一 顏色分量像素塊；預(yù)測像素塊生成單元，其通過根據(jù)在比特流中包含的預(yù)測模式信息執(zhí)行 以下中的至少 一個，生成多個其他顏色分量像素塊中的至少 一個其他顏色分 量像素塊的預(yù)測像素塊對對應(yīng)于第 一顏色分量像素塊的所述至少 一個其他 顏色分量像素塊進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，以及利用解碼的第一顏色分量像素塊進(jìn)行預(yù) 測；以及第二解碼單元，其利用所生成的所述至少一個其他顏色分量像素塊的預(yù) 測像素塊，解碼所述至少一個其他顏色分量像素塊。
44. 如權(quán)利要求43所述的圖像解碼器，其中所述顏色分量為紅色(R)顏 色分量、綠色(G)顏色分量、以及藍(lán)色(B)顏色分量。
45. 如權(quán)利要求43所述的圖像編碼器，其中第一解碼單元解碼第一顏色 分量像素塊的第一余量，通過根據(jù)第一顏色分量像素塊的預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi) 預(yù)測與運(yùn)動補(bǔ)償中的至少一個，生成第一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，并 且通過將解碼的第 一余量加上第 一顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼第一 顏色分量像素塊。
46. 如權(quán)利要求43所述的圖像編碼器，其中預(yù)測像素塊生成單元在對所 述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn)動補(bǔ)償期間，確定第一顏色分量像素塊 的運(yùn)動向量為所述至少一個其他顏色分量像素塊的運(yùn)動向量，并且確定由所 確定的運(yùn)動向量指示的參考幀的像素塊為所述至少一個其他顏色分量像素塊' 的第一候選預(yù)測像素塊。
47. 如權(quán)利要求43所述的圖像編碼器，其中預(yù)測像素塊生成單元利用以 下公式，生成所述至少一個其他顏色分量像素塊中的第二顏色分量像素塊的 預(yù)測像素塊， 其中解碼的第一顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，解碼的第 一顏色分量像素塊的第i行第j列中的解碼的像素值為X'i，i,對應(yīng)于X'i，j的第 二顏色分量像素塊的第二預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為^;,預(yù)定權(quán)重為a，預(yù) 定偏移值為b。
48. 如權(quán)利要求47所述的圖像解碼器，其中a與b是在編碼期間被插入到 所述比特流中而傳送來的。
49. 如權(quán)利要求43所述的圖像解碼器，其中預(yù)測像素塊生成單元利用解 碼的第一顏色分量像素塊，生成所述至少一個其他顏色分量像素塊中的第二 顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，并且利用解碼的第二顏色分量像素塊，生成 所述至少一個其他顏色分量像素塊中的第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊； 以及其中第二解碼單元利用第二顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，生成解碼的 第二顏色分量像素塊。
50. 如權(quán)利要求49所述的圖像解碼器，其中預(yù)測像素塊生成單元利用以 下公式，生成第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，其中解碼的第二顏色分量像素塊的尺寸為ixj (i與j為整數(shù))，解碼的第 二顏色分量像素塊的第i行第j列中的解碼的像素值為Y'i,i，對應(yīng)于Y'y的第三顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊的預(yù)測像素值為f ，預(yù)定權(quán)重為c，預(yù)定偏移值為d。
51. 如權(quán)利要求50所述的圖像解碼器，其中c與d是在編碼期間被插入到 所述比特流中而傳送來的。
52. 如權(quán)利要求43所述的圖像解碼器，其中第二解碼單元通過將在比特 流中包含的所述至少一個其他顏色分量像素塊的余量加到所述至少一個其他 顏色分量像素塊的預(yù)測像素塊，解碼所述至少 一個其他顏色分量像素塊。
全文摘要
一種圖像編碼/解碼方法與裝置，其中利用圖像的多個顏色分量圖像之間的相關(guān)性，從運(yùn)動估計信息或者第一顏色分量圖像的重構(gòu)的顏色分量圖像預(yù)測除第一顏色分量圖像之外的多個其他顏色分量圖像中的至少一個。該圖像編碼方法包括利用一般編碼方法，對形成單個圖像的多個顏色分量圖像中的第一顏色分量圖像進(jìn)行預(yù)測編碼；以及對至少一個其他顏色分量圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與補(bǔ)償，或者利用重構(gòu)的第一顏色分量圖像預(yù)測該至少一個其他顏色分量圖像。
文檔編號H04N7/32GK101352046SQ200780000995
公開日2009年1月21日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月4日
發(fā)明者宋秉哲 申請人:三星電子株式會社