對(duì)于優(yōu)先權(quán)的要求

本申請(qǐng)要求在2010年6月7日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(KIPO)中提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.2010-0053186的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容通過引用被包含在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及編碼和解碼圖像，并且更具體地，涉及可以適用于高清晰度圖像的編碼方法和執(zhí)行該編碼方法的編碼設(shè)備，以及解碼方法和執(zhí)行該解碼方法的解碼設(shè)備。

背景技術(shù)：

通常，圖像壓縮方法執(zhí)行編碼，其中將一個(gè)畫面劃分為具有預(yù)定大小的多個(gè)塊。而且，使用幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)技術(shù)來去除在畫面之間的兩重性，以便增大壓縮效率。

一種通過使用幀間預(yù)測(cè)編碼圖像的方法通過去除在畫面之間的時(shí)間兩重性來壓縮圖像，并且其代表性示例是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼方法。

該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)編碼通過搜索與位于當(dāng)前編碼的畫面之前和之后的至少一個(gè)參考畫面中的當(dāng)前編碼的塊類似的區(qū)域來生成運(yùn)動(dòng)向量，對(duì)于通過使用生成的運(yùn)動(dòng)向量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償而獲得的在當(dāng)前塊和預(yù)測(cè)塊之間的剩余值執(zhí)行DCT(離散余弦變換)、量化和然后的熵編碼，然后傳送結(jié)果。

傳統(tǒng)上，用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的宏塊可以具有各種大小，諸如16×16、8×16或8×8像素，并且對(duì)于變換和量化，使用具有8×8或4×4像素的大小的塊。

然而，如上所述的用于變換和量化或運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)有塊大小對(duì)于具有HD(高清晰度)或更大的分辨率的高分辨率圖像的編碼不適當(dāng)。

具體地說，在顯示低分辨率圖像的小屏幕的情況下，在運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的精度和比特率上更有效的是，使用小大小塊來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償，但是在基于具有16×16或更小的大小的塊對(duì)于高分辨率的、大屏幕圖像執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償?shù)那闆r下，在一個(gè)畫面中包括的塊的數(shù)目指數(shù)地增大，使得編碼處理的負(fù)載和壓縮的數(shù)據(jù)的數(shù)量增大，因此導(dǎo)致在傳輸比特率上的增大。

而且，當(dāng)圖像的分辨率增大時(shí)，具有較少的細(xì)節(jié)或沒有偏離的區(qū)域也擴(kuò)展。因此，當(dāng)如在傳統(tǒng)方法中那樣使用具有16×16像素的大小的塊來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償時(shí)，編碼噪聲增大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種圖像編碼和解碼方法，該方法可以增強(qiáng)對(duì)于高分辨率圖像的編碼效率。

而且，本發(fā)明的第二目的是提供一種圖像編碼和解碼設(shè)備，該設(shè)備可以增強(qiáng)對(duì)于高分辨率圖像的編碼效率。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種圖像編碼方法包括以下步驟：接收要編碼的至少一個(gè)畫面；基于在接收到的至少一個(gè)畫面之間的時(shí)間頻率特性來確定要編碼的塊的大??；以及編碼具有確定的大小的塊。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的一種圖像編碼方法包括以下步驟：通過對(duì)于具有N×N大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)塊，其中N是2的冪；通過將預(yù)測(cè)單元與預(yù)測(cè)塊作比較而獲得剩余值；以及對(duì)于剩余值執(zhí)行變換。預(yù)測(cè)單元可以具有擴(kuò)展的宏塊大小。預(yù)測(cè)單元當(dāng)具有可變大小的代碼化單元被分級(jí)地分割并且達(dá)到可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度時(shí)可以對(duì)應(yīng)于葉代碼化單元，并且其中，圖像編碼方法可以進(jìn)一步包括以下步驟：傳送包括最大代碼化單元的大小和最小代碼化單元的大小的序列參數(shù)集合(SPS)。對(duì)于剩余值執(zhí)行變換的步驟可以是對(duì)于擴(kuò)展的宏塊執(zhí)行DCT(離散余弦變換)的步驟。N可以是2的冪，并且N可以不小于8，并且不大于64。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面的一種圖像編碼方法包括以下步驟：接收要編碼的至少一個(gè)畫面；基于接收到的至少一個(gè)畫面的空間頻率特性來確定要編碼的預(yù)測(cè)單元的大小，其中，預(yù)測(cè)單元的大小是N×N像素，并且N是2的冪；以及編碼具有確定的大小的預(yù)測(cè)單元。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面的一種圖像編碼方法包括以下步驟：接收具有N×N像素的大小的擴(kuò)展宏塊，其中，N是2的冪；在接收到的擴(kuò)展宏塊的周邊的塊當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的塊；基于屬于檢測(cè)到的邊緣的像素將擴(kuò)展的宏塊分割為至少一個(gè)分區(qū)；以及對(duì)于分割的至少一個(gè)分區(qū)的預(yù)定分區(qū)執(zhí)行編碼。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一方面，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種圖像解碼方法包括以下步驟：接收編碼的比特流；從接收到的比特流獲得要解碼的預(yù)測(cè)單元的大小信息，其中，預(yù)測(cè)單元的大小是N×N像素，并且N是2的冪；通過對(duì)于接收到的比特流執(zhí)行逆量化和逆變換來獲得剩余值；通過對(duì)于具有與獲得的大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)塊；以及通過將生成的預(yù)測(cè)塊與剩余值相加來重建圖像。在此，預(yù)測(cè)單元可以具有擴(kuò)展的宏塊大小。變換剩余值的步驟可以是對(duì)于擴(kuò)展的宏塊執(zhí)行逆DCT(離散余弦變換)的步驟。預(yù)測(cè)單元可以具有N×N像素的大小，其中，N可以是2的冪，并且N可以不小于8并且不大于64。預(yù)測(cè)單元當(dāng)具有可變大小的代碼化單元可以被分級(jí)地分割并且達(dá)到可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度時(shí)可以是葉代碼化單元。該方法可以進(jìn)一步包括以下步驟：從接收到的比特流獲得要編碼的預(yù)測(cè)單元的分區(qū)信息。通過對(duì)于具有與預(yù)測(cè)單元的獲得的大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償而生成預(yù)測(cè)塊的步驟可以包括以下步驟：基于預(yù)測(cè)單元的分區(qū)信息來對(duì)于預(yù)測(cè)單元執(zhí)行分區(qū)，并且對(duì)于分割的分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。可以以不對(duì)稱分區(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)。可以以具有除了正方形之外的形狀的幾何分區(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)。以沿著邊緣方向的分區(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)。沿著邊緣方向的分區(qū)方案包括以下步驟：在預(yù)測(cè)單元周邊的塊當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素，并且基于屬于檢測(cè)到的邊緣的像素將預(yù)測(cè)單元分割為至少一個(gè)分區(qū)。沿著邊緣方向的分區(qū)可以適用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。而且，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的一種圖像解碼方法包括以下步驟：從接收到的比特流接收要解碼的宏塊的編碼的比特流、大小信息和分區(qū)信息；對(duì)于接收到的比特流執(zhí)行逆量化和逆變換，以獲得剩余值；基于獲得的宏塊大小信息和分區(qū)信息將具有32×32像素、64×64像素和128×128像素中的任何一個(gè)大小的擴(kuò)展宏塊分割為至少一個(gè)分區(qū)；通過對(duì)于分割的至少一個(gè)分區(qū)的預(yù)定分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)分區(qū)；以及將生成的預(yù)測(cè)分區(qū)與剩余值相加以由此重建圖像。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種圖像編碼設(shè)備包括：預(yù)測(cè)單元確定單元，該預(yù)測(cè)單元確定單元接收要編碼的至少一個(gè)畫面，并且基于在接收到的至少一個(gè)畫面之間的時(shí)間頻率特性或基于在接收到的至少一個(gè)畫面之間的空間頻率特性來確定要編碼的預(yù)測(cè)單元的大小；以及編碼器，該編碼器對(duì)具有確定的大小的預(yù)測(cè)單元進(jìn)行編碼。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的一種圖像解碼設(shè)備包括：熵解碼器，該熵解碼器對(duì)接收到的比特流進(jìn)行解碼以生成報(bào)頭信息；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元通過基于從報(bào)頭信息獲得的預(yù)測(cè)單元的大小信息對(duì)于預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)塊，其中，預(yù)測(cè)單元的大小是N×N像素，并且，N是2的冪；逆量化單元，該逆量化單元對(duì)接收到的比特流進(jìn)行逆量化；逆變換單元，該逆變換單元通過對(duì)于逆量化的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆變換來獲得剩余值；以及加法器，該加法器將剩余值與預(yù)測(cè)塊相加以重建圖像。預(yù)測(cè)單元可以具有擴(kuò)展的宏塊大小。逆變換單元可以對(duì)于擴(kuò)展的宏塊執(zhí)行逆DCT(離散余弦變換)。預(yù)測(cè)單元可以具有N×N像素的大小，其中，N可以是2的冪，并且N可以不小于4并且不大于64。預(yù)測(cè)單元當(dāng)具有可變大小的代碼化單元被分級(jí)的分割并且達(dá)到可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度時(shí)可以對(duì)應(yīng)于葉代碼化單元。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元可以通過基于預(yù)測(cè)單元的分區(qū)信息對(duì)于預(yù)測(cè)單元執(zhí)行分區(qū)來對(duì)于分割的分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?？梢砸圆粚?duì)稱分區(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)?？梢砸跃哂谐苏叫沃獾男螤畹膸缀畏謪^(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)?？梢匝刂吘壏较驁?zhí)行分區(qū)。圖像編碼設(shè)備可以進(jìn)一步包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元，該幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元對(duì)于具有與預(yù)測(cè)單元的獲得的大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行沿著邊緣方向的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。

根據(jù)上述的高分辨率圖像編碼/解碼方法和執(zhí)行該方法的設(shè)備，要編碼的代碼化單元或預(yù)測(cè)單元的大小被配置為32×32像素、64×64像素或128×128像素，并且基于配置的預(yù)測(cè)單元大小來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和變換。而且，將具有32×32像素、64×64像素或128×128像素的大小的預(yù)測(cè)單元被分割為至少一個(gè)分區(qū)，并且然后編碼。

在具有高同質(zhì)或一致性的情況下，諸如在能量集中在低頻的區(qū)域處或在具有相同顏色的區(qū)域處，代碼化單元或預(yù)測(cè)單元被應(yīng)用到編碼/解碼，代碼化單元或預(yù)測(cè)單元的大小進(jìn)一步被擴(kuò)展為與擴(kuò)展的宏塊的大小相對(duì)應(yīng)的32×32、64×64或128×128像素，使得可能可以增大具有高清(HD)、超高清或更大的分辨率的大屏幕圖像的編碼/解碼效率。

可以通過下述方式來提高編碼/解碼效率：根據(jù)用于大屏幕的時(shí)間頻率特性(例如，在先前和當(dāng)前屏幕之間的改變或移動(dòng)程度)來相對(duì)于像素區(qū)域增大或減小擴(kuò)展的宏塊大小或代碼化單元的大小或預(yù)測(cè)單元的大小。

因此，可能可以增強(qiáng)對(duì)具有高清、超高清或更大的分辨率的大屏幕圖像進(jìn)行編碼的效率，并且降低在具有高同質(zhì)和一致性的區(qū)域處的編碼噪聲。

附圖說明

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。

圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的遞歸代碼化單元結(jié)構(gòu)的概念圖。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的不對(duì)稱分區(qū)的概念圖。

圖4a至4c是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幾何分區(qū)方案的概念圖。

圖5是圖示在幾何分區(qū)的情況下對(duì)于位于邊界線上的邊界像素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)母拍顖D。

圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。

圖7是圖示在圖6中所示的分區(qū)處理的概念圖。

圖8是向幀內(nèi)預(yù)測(cè)應(yīng)用考慮到邊緣的分區(qū)的示例的概念圖。

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。

圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。

圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的配置的框圖。

圖14是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的配置的框圖。

圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的配置的框圖。

圖16是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的配置的框圖。

具體實(shí)施方式

可以對(duì)于本發(fā)明進(jìn)行各種修改，并且本發(fā)明可以具有多個(gè)實(shí)施例。參考附圖詳細(xì)描述特定實(shí)施例。

然而，本發(fā)明不限于特定實(shí)施例，并且應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明包括在本發(fā)明的精神和技術(shù)范圍中包括的所有修改、等同物或替換。

詞語“第一”和“第二”可以用于描述各個(gè)組件，但是組件不限于此。這些詞語僅用于將一個(gè)組件與另一個(gè)相區(qū)別。例如，第一組件也可以被稱為第二組件，并且第二組件可以類似地被稱為第一組件。詞語“和/或”包括在此描述的多個(gè)相關(guān)項(xiàng)目的組合或多個(gè)相關(guān)項(xiàng)目中的任何一個(gè)。

當(dāng)組件“連接”或“耦合”到另一個(gè)組件時(shí)，該組件可以直接地連接或耦合到該另一個(gè)組件。相反，當(dāng)組件直接連接或耦合到另一個(gè)組件時(shí)，沒有組件插入其間。

在此使用的詞語被給出來描述實(shí)施例，但是不意欲限制本發(fā)明。單數(shù)詞語包括復(fù)數(shù)詞語，除非另外說明。如在此使用的詞語“包括”或“具有”用于指示存在如在此所述的特征、數(shù)字、步驟、操作、組件、部件或其組合，但是不排除一個(gè)或多個(gè)特征、數(shù)字、步驟、操作、組件、部件或其組合的添加的存在或可能。

除非另外限定，包括科技術(shù)語的在此使用的所有詞語具有與本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員通常理解的相同的含義。在通常使用的詞典中定義的這樣的詞語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)的上下文中理解的那些相同的含義，并且除非另外限定，不應(yīng)當(dāng)被理想地或太正式地理解。

在下文中，將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。為了容易說明，貫穿說明書和附圖使用相同的附圖標(biāo)號(hào)來表示相同的組件，并且不重復(fù)其說明。

圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。圖1圖示根據(jù)圖像的時(shí)間頻率特性來確定宏塊的大小并且然后使用具有確定的大小的宏塊來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒ā?/p>

參見圖1，編碼設(shè)備接收要編碼的幀(或畫面)(步驟110)?？梢栽诳梢源鎯?chǔ)預(yù)定數(shù)目的幀的緩沖器中存儲(chǔ)接收到的要編碼的幀(或畫面)。例如，緩沖器可以存儲(chǔ)至少四個(gè)(第n-3、第n-2、第n-1和第n)幀。

其后，編碼設(shè)備分析接收到的幀(或畫面)的時(shí)間頻率特性(步驟120)。例如，編碼設(shè)備可以檢測(cè)存儲(chǔ)在緩沖器中的第n-3幀和第n-2幀之間的變化，可以檢測(cè)在第n-2幀和第n-1幀之間的變化，并且可以檢測(cè)在第n-1幀和第n幀之間的變化，以由此分析幀間時(shí)間頻率特性。

然后，編碼設(shè)備將所分析的時(shí)間頻率特性與預(yù)設(shè)閾值作比較，并且基于比較的結(jié)果來確定要編碼的宏塊的大小(步驟130)。在此，編碼設(shè)備可以基于存儲(chǔ)在緩沖器中的幀當(dāng)中的在時(shí)間上彼此相鄰的兩個(gè)幀(例如，第n-1和第n幀)之間的變化來確定宏塊的大小，并且可以基于預(yù)定數(shù)目的(例如，第n-3、第n-2、第n-1和第n)幀的變化特性來確定宏塊的大小。

例如，編碼設(shè)備可以分析第n-1幀和第n幀的時(shí)間頻率特性，并且在所分析的時(shí)間頻率特性小于預(yù)設(shè)第一閾值的情況下，將宏塊的大小確定為64×64像素，并且在所分析的時(shí)間頻率特性值不小于預(yù)設(shè)第一閾值并且小于第二閾值的情況下，將宏塊的大小確定為32×32像素，并且在所分析的時(shí)間頻率特性值不小于預(yù)設(shè)第二閾值的情況下，將宏塊的大小確定為16×16像素或更小。在此，該第一閾值表示在幀間幀變化小于第二閾值的情況下的時(shí)間頻率特性值。在下文中，將擴(kuò)展的宏塊定義為具有32×32像素或更大的大小的宏塊。擴(kuò)展的宏塊可以具有32×32像素或更大的大小，即，64×64像素、128×128像素或更大，以適合于諸如超高清或更大的高分辨率。

基于分析接收到的幀(或畫面)的時(shí)間頻率特性的結(jié)果，要編碼的宏塊的大小可以每一個(gè)畫面或每一個(gè)GOP(圖像組)具有預(yù)定值。

替代地，要編碼的宏塊的大小可以每一個(gè)畫面或每一個(gè)GOP(圖像組)具有預(yù)定值，而與分析接收到的幀(或畫面)的時(shí)間頻率特性的結(jié)果無關(guān)。

如果在步驟130中確定宏塊的大小，則編碼設(shè)備基于具有確定的大小的宏塊而執(zhí)行編碼(步驟140)。

例如，如果宏塊的大小被確定為64×64像素，則編碼設(shè)備通過對(duì)于具有64×64像素的大小的當(dāng)前宏塊執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)來獲得運(yùn)動(dòng)向量，通過使用獲得的運(yùn)動(dòng)向量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)塊，對(duì)作為在生成的預(yù)測(cè)塊和當(dāng)前宏塊之間的差的剩余值進(jìn)行變換、量化和熵編碼，并且然后傳送結(jié)果。而且，關(guān)于宏塊的確定的大小的信息和關(guān)于運(yùn)動(dòng)向量的信息也進(jìn)行熵編碼，并且然后被傳送。

在下文中要描述的本發(fā)明的一些實(shí)施例中，可以根據(jù)由編碼控制器(未示出)或解碼控制器(未示出)確定的宏塊的大小來完成每一個(gè)擴(kuò)展的宏塊編碼處理，并且如上所述，該處理可以適用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼、變換和量化的全部或僅至少一個(gè)。而且，上述的每一個(gè)擴(kuò)展宏塊編碼處理也可以適用于在下面要描述的本發(fā)明的一些實(shí)施例中的解碼處理。

如圖1中所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼方法中，宏塊用于編碼，其中宏塊的大小在輸入幀(或畫面)之間有小的變化的情況下(即，在時(shí)間頻率低的情況下)增大，并且其中宏塊的大小在輸入幀(或畫面)之間存在大的變化的情況下(即，在時(shí)間頻率高的情況下)減小，使得可以增強(qiáng)編碼效率。

上述的根據(jù)時(shí)間頻率特性的圖像編碼/解碼方法可以適用于諸如在分辨率上比高清大的超高清或更大的高分辨率。在下文中，宏塊意指擴(kuò)展的宏塊或者僅具有現(xiàn)有大小32×32像素或更小的宏塊。

同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例，取代使用擴(kuò)展的宏塊和擴(kuò)展的宏塊的大小執(zhí)行編碼和解碼的方法，可以使用遞歸代碼化單元(CU)來執(zhí)行編碼和解碼。在下文中，參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的遞歸代碼化單元的結(jié)構(gòu)。

圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的遞歸代碼化單元結(jié)構(gòu)的概念圖。

參見圖2，每一個(gè)代碼化單元CU具有正方形，并且每一個(gè)代碼化單元CU可以具有可變的大小，諸如2N×2N(單位：像素)。可以以代碼化單元為單位來執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、變換、量化和熵編碼。代碼化單元CU可以包括最大代碼化單元LCU和最小代碼化單元SCU。最大代碼化單元LCU和最小代碼化單元SCU的大小可以被表示為2的冪，其是8或更大。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的代碼化單元CU可以具有遞歸樹結(jié)構(gòu)。圖2圖示作為最大代碼化單元LCU的CU₀的邊緣的大小(2N₀)是128(N₀＝64)并且最大分級(jí)水平或分級(jí)深度是5的示例。可以通過一系列標(biāo)記來表示遞歸結(jié)構(gòu)。例如，在具有分級(jí)水平或分級(jí)深度k的代碼化單元CU_k的標(biāo)記值是0的情況下，相對(duì)于當(dāng)前分級(jí)水平或分級(jí)深度完成在代碼化單元CU_k上的代碼化，并且在標(biāo)記值是1的情況下，具有當(dāng)前分級(jí)水平或分級(jí)深度k的代碼化單元CU_k被分割為四個(gè)獨(dú)立的代碼化單元CU_k+1，它們具有分級(jí)水平或分級(jí)深度k+1和N_k+1×N_k+1的大小。在這樣的情況下，可以將代碼化單元CU_k+1表示為代碼化單元CU_k的子代碼化單元。直到代碼化單元CU_k+1的分級(jí)水平或分級(jí)深度達(dá)到可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度，可以遞歸地處理代碼化單元CU_k+1。在代碼化單元CU_k+1的分級(jí)水平或分級(jí)深度與可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度相同——例如在圖2中的4——的情況下，不進(jìn)一步執(zhí)行分割。

可以在序列參數(shù)集合(SPS)中包括最大代碼化單元LCU的大小和最小代碼化單元SCU的大小。替代地，可以在序列參數(shù)集合(SPS)中包括最小代碼化單元SCU的大小。最小代碼化單元的大小可以表示亮度代碼化單元(或代碼化塊)的最小大小。序列參數(shù)集合SPS可以包括最大代碼化單元LCU的可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度。替代地，序列參數(shù)集合(SPS)可以包括亮度代碼化單元(或代碼化塊)的最小大小，和在亮度代碼化單元(或代碼化塊)的最大大小和最小大小之間的差。例如，在圖2中所示的情況下，可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度是5，并且在最大代碼化單元LCU的邊緣的大小是128(單位：像素)的情況下，五種類型的代碼化單元CU大小是可能的，諸如128×128(LCU)、64×64、32×32、16×16和8×8(SCU)。即，在給定最大代碼化單元LCU的大小和可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度的情況下，可以確定可允許代碼化單元CU的大小。

如上所述的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的遞歸代碼化單元結(jié)構(gòu)的使用可以提供下面的優(yōu)點(diǎn)。

首先，可以支持比現(xiàn)有的16×16宏塊更大的大小。如果感興趣的圖像區(qū)域保持同質(zhì)，則最大代碼化單元LCU可以用比當(dāng)使用多個(gè)小塊時(shí)更小的數(shù)目的碼元來表示感興趣的圖像區(qū)域。

其次，與當(dāng)使用固定大小的宏塊時(shí)作比較，可以支持具有各種大小的一些最大代碼化單元LCU，使得可以對(duì)于各種內(nèi)容、應(yīng)用和設(shè)備容易地優(yōu)化編解碼器。即，可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇最大代碼化單元LCU和最大分級(jí)水平或最大分級(jí)深度來對(duì)于目標(biāo)應(yīng)用進(jìn)一步優(yōu)化分級(jí)塊結(jié)構(gòu)。

第三，與是否是宏塊、子宏塊或擴(kuò)展宏塊無關(guān)，使用單個(gè)單元類型，即，代碼化單元(LCU)，使得可以通過使用最大代碼化單元LCU大小、最大分級(jí)水平(或最大分級(jí)深度)和一系列標(biāo)記來很簡(jiǎn)單地表示多級(jí)分級(jí)結(jié)構(gòu)。當(dāng)與大小獨(dú)立的語法表示一起使用時(shí)，足以指定用于其余的代碼化工具的一般化大小的語法項(xiàng)目，并且這樣的一致性可以簡(jiǎn)化實(shí)際解析過程。分級(jí)水平的最大值(或最大分級(jí)深度)可以是任何值，并且可以大于在現(xiàn)有H.264/AVC編碼方案中允許的值。通過使用大小獨(dú)立的語法表示，可以與代碼化單元CU的大小獨(dú)立地以一致的方式指定所有的語法元素?？梢赃f歸地指定用于代碼化單元CU的分割處理，并且可以將用于葉代碼化單元的其他語法元素——分級(jí)水平的最后代碼化單元——限定為具有相同的大小，而與代碼化單元的大小無關(guān)。上述的表示方案在降低解析復(fù)雜度上是有效的，并且可以在允許大的分級(jí)水平或分級(jí)深度的情況下增強(qiáng)表示的清楚性。

如果上述的分級(jí)分割處理完成，則不進(jìn)行進(jìn)一步的分割，同時(shí)可以對(duì)于代碼化單元分級(jí)樹的葉節(jié)點(diǎn)執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)。這樣的葉代碼化單元用于作為用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的基本單元的預(yù)測(cè)單元(PU)。

對(duì)于葉代碼化單元執(zhí)行分區(qū)，以便執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)。即，對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU完成這樣的分區(qū)。在此，預(yù)測(cè)單元PU意指用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的基本單元，并且可以是具有32×32像素的現(xiàn)有宏塊單元或子宏塊單元或擴(kuò)展的宏塊單元。

可以以不對(duì)稱分區(qū)的方式、以具有除了正方形之外的任何形狀的幾何分區(qū)方式或以沿著邊緣方向的分區(qū)方式來執(zhí)行用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的上述分區(qū)。在下文中，將具體描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分區(qū)方案。

圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的不對(duì)稱分區(qū)的概念圖。

在用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元PU的大小可以諸如M×M(M是自然數(shù)并且其單位是像素)地可變的情況下，沿著代碼化單元的水平或垂直方向執(zhí)行不對(duì)稱分區(qū)，由此獲得在圖3中所示的不對(duì)稱分區(qū)。在圖3中，預(yù)測(cè)單元PU的大小例如是64×64像素。以不對(duì)稱分區(qū)方案來執(zhí)行分區(qū)。

參見圖3，預(yù)測(cè)單元可以進(jìn)行沿著水平方向的不對(duì)稱分區(qū)，并且可以因此被分割為具有大小64×16的分區(qū)P11a和具有大小64×48的分區(qū)P21a或者被劃分為具有64×48的大小的分區(qū)P12a和具有64×16的大小的分區(qū)P22a。替代地，預(yù)測(cè)單元可以進(jìn)行沿著垂直方向的不對(duì)稱分區(qū)，并且可以因此被分割為具有大小16×64的分區(qū)P13a和具有大小48×64的分區(qū)P23a或者被分割為具有48×64的大小的分區(qū)P14a和具有16×64的大小的分區(qū)P24a。

圖4a至4c是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的幾何分區(qū)方案的概念圖。

圖4a圖示對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行具有除了正方形之外的形狀的幾何分區(qū)的實(shí)施例。

參見圖4a，可以相對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU將幾何分區(qū)的邊界線L定義如下。通過使用X和Y軸，相對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU的中心O將預(yù)測(cè)單元PU等同地劃分為四個(gè)象限，并且從中心O向邊界線L繪制垂直線，使得可以通過在預(yù)測(cè)單元PU的中心O至邊界線L之間的垂直距離ρ和從X軸向垂直線逆時(shí)針作出的旋轉(zhuǎn)角θ來指定在任何方向上延伸的所有邊界線。

例如，在8×8塊的情況下，可以使用34種模式來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)。在此，該34種模式可以表示在當(dāng)前塊的任何像素中具有沿著水平方向的斜率dx和沿著垂直方向的斜率dy(dx和dy每一個(gè)是自然數(shù))的最多34個(gè)方向。

替代地，根據(jù)塊大小，可以使用不同數(shù)目的幀內(nèi)模式。例如，可以使用9個(gè)幀內(nèi)模式用于4×4塊，使用9個(gè)幀內(nèi)模式用于8×8塊，使用34個(gè)幀內(nèi)模式用于16×16塊，使用34個(gè)幀內(nèi)模式用于32×32塊，使用5個(gè)幀內(nèi)模式用于64×64塊，并且使用5個(gè)幀內(nèi)模式用于128×128塊。

替代地，可以使用17個(gè)幀內(nèi)模式用于4×4塊，使用34個(gè)幀內(nèi)模式用于8×8塊，使用34個(gè)幀內(nèi)模式用于16×16塊，使用34個(gè)幀內(nèi)模式用于32×32塊，使用5個(gè)幀內(nèi)模式用于64×64塊，并且使用5個(gè)幀內(nèi)模式用于128×128塊。

圖4b圖示對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行具有除了正方形之外的形狀的幾何分區(qū)的另一個(gè)示例實(shí)施例。

參見圖4b，用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元PU相對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU的中心被等同地劃分為四個(gè)象限，使得左上塊的第二象限是分區(qū)P11b，并且由其余的第一、第三和第四象限構(gòu)成的L形狀的塊是分區(qū)P21b。替代地，可以完成分割使得左下塊的第三象限是分區(qū)P12b，并且由其余的第一、第二和第四象限構(gòu)成的塊是分區(qū)P22b。替代地，可以完成分割使得右上塊的第一象限是分區(qū)P13b，并且由其余的第二、第三和第四象限構(gòu)成的塊是分區(qū)P23。替代地，預(yù)測(cè)單元PU可以被分割使得右下塊的第四象限是分區(qū)P14b，并且由其余的第一、第二和第三象限構(gòu)成的塊是分區(qū)P24b。

如果如上所述執(zhí)行L形狀的分區(qū)，則在當(dāng)分區(qū)時(shí)在邊緣塊、即左上、左下、右上或右下塊中存在移動(dòng)對(duì)象的情況下，可以比當(dāng)完成分區(qū)以提供四個(gè)塊時(shí)實(shí)現(xiàn)更有效的編碼。根據(jù)移動(dòng)對(duì)象位于四個(gè)分區(qū)中的哪個(gè)邊緣塊上，可以選擇和使用對(duì)應(yīng)的分區(qū)。

圖4c圖示對(duì)于預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行具有除了正方形之外的形狀的幾何分區(qū)的另一個(gè)示例實(shí)施例。

參見圖4c，用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元PU可以被分割為兩個(gè)不同的不規(guī)則區(qū)域(模式0和1)或不同大小的矩形區(qū)域(模式2和3)。

在此，參數(shù)“pos”用于指示分區(qū)邊界的位置。在模式0或1的情況下，“pos”指的是從預(yù)測(cè)單元PU的對(duì)角線至分區(qū)邊界的水平距離，并且在模式2或3的情況下，“pos”指的是在預(yù)測(cè)單元PU的垂直或水平等分線與分區(qū)邊界之間的水平距離。在圖4c中所示的情況下，可以向解碼器傳送模式信息。在四個(gè)模式當(dāng)中，在RD(比率失真)上，可以使用消耗最小的RD成本的模式來用于幀間預(yù)測(cè)。

圖5是圖示在幾何分區(qū)的情況下對(duì)于位于邊界線上的邊界像素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)母拍顖D。在通過幾何分區(qū)將預(yù)測(cè)單元分割為區(qū)域1和區(qū)域2的情況下，假定區(qū)域1的運(yùn)動(dòng)向量是MV1，并且假定區(qū)域2的運(yùn)動(dòng)向量是MV2。

當(dāng)位于區(qū)域1(或區(qū)域2)中的特定像素的上、下、左和右像素的任何一個(gè)屬于區(qū)域2(或區(qū)域1)時(shí)，可以將其看作邊界像素。參見圖5，邊界像素是屬于區(qū)域2的邊界的邊界像素，并且邊界像素B是屬于區(qū)域1的邊界的邊界像素。在非邊界像素的情況下，使用正確的運(yùn)動(dòng)向量來執(zhí)行正常的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在邊界像素的情況下，使用通過下述方式獲得的值來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償：將來自區(qū)域1和2的運(yùn)動(dòng)向量MV1和MV2的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)值乘以加權(quán)因子，并且將這些值彼此相加。在圖5中所示的情況下，使用加權(quán)因子2/3來用于包括邊界像素的區(qū)域，并且使用加權(quán)因子1/3來用于不包括邊界像素的另一個(gè)區(qū)域。

圖6是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖，并且圖7是圖示在圖6中示出的分區(qū)處理的概念圖。

圖6圖示通過在圖1中所示的圖像編碼方法來確定預(yù)測(cè)單元PU的大小、考慮到在具有確定的大小的預(yù)測(cè)單元PU中包括的邊緣將預(yù)測(cè)單元PU分割為分區(qū)并且然后對(duì)于分割的分區(qū)中的每一個(gè)執(zhí)行編碼的處理。在圖3中，作為示例，將具有32×32的大小的宏塊用作預(yù)測(cè)單元PU。

在此，考慮到邊緣的分區(qū)適用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)以及幀間預(yù)測(cè)。下面給出詳細(xì)的說明。

在圖6中所示的步驟110至130執(zhí)行與用在圖1中的相同的附圖標(biāo)號(hào)表示的步驟相同的功能，并且不重復(fù)它們的說明。

參見圖6和7，如果在步驟110至130中確定宏塊的大小，則編碼設(shè)備在屬于在具有確定的大小的當(dāng)前宏塊周邊的宏塊的像素當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素(步驟140)。

可以使用各種已知方法來在步驟S140中檢測(cè)屬于邊緣的像素。例如，可以計(jì)算在當(dāng)前宏塊周邊的周邊像素之間的剩余值，或者，可以使用諸如索貝爾算法的邊緣檢測(cè)算法來檢測(cè)邊緣。

其后，編碼設(shè)備通過使用屬于檢測(cè)到的邊緣的像素來將當(dāng)前宏塊分割為分區(qū)(步驟150)。

為了將當(dāng)前宏塊分區(qū)，編碼設(shè)備可以在當(dāng)前宏塊周邊的周邊塊中包括的像素當(dāng)中檢測(cè)以檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素為目標(biāo)的屬于邊緣的像素，并且可以然后通過使用將檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素與在步驟140中檢測(cè)到的邊緣像素連接的線來執(zhí)行分區(qū)。

例如，如圖7中所示，編碼設(shè)備通過下述方式來檢測(cè)像素211和214：在屬于具有大小32×32像素的當(dāng)前宏塊的周邊塊的像素當(dāng)中檢測(cè)以最近像素為目標(biāo)的屬于邊緣的像素。其后，編碼設(shè)備在位于檢測(cè)到的像素211周圍的像素當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素，以由此檢測(cè)像素212，并且然后通過使用將像素211與像素212連接的線的延長(zhǎng)線213將宏塊分割為分區(qū)。

而且，編碼設(shè)備通過在檢測(cè)到的像素214的周邊像素當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素來檢測(cè)像素215，并且然后通過使用將像素214與像素215連接的線的延長(zhǎng)線將宏塊分割為分區(qū)。

而且，編碼設(shè)備可以在屬于當(dāng)前宏塊210的周邊塊的像素當(dāng)中檢測(cè)屬于以最接近當(dāng)前宏塊210的像素為目標(biāo)的屬于邊緣的像素，然后確定經(jīng)過屬于檢測(cè)到的邊緣的像素的直線的方向，由此分割當(dāng)前宏塊。在此，關(guān)于經(jīng)過屬于邊緣的像素的邊緣直線的方向，根據(jù)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)沿著在4×4塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式當(dāng)中的垂直模式(模式0)、水平模式(模式1)、對(duì)角下左模式(模式3)、對(duì)角下右模式(模式4)、垂直右模式(模式5)、水平下模式(模式6)、垂直左模式(模式7)和水平上模式(模式8)的一個(gè)模式方向，可以分割當(dāng)前宏塊，或者可以對(duì)于相對(duì)于屬于邊緣的像素在彼此不同的方向上分割的分區(qū)執(zhí)行編碼，并且可以考慮到編碼效率來確定最后的直線方向。替代地，關(guān)于經(jīng)過屬于邊緣的像素的直線的方向，根據(jù)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)沿著除了4×4塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式之外的、用于具有4×4像素或更大的大小的塊的各種幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的一個(gè)模式方向，可以分割當(dāng)前宏塊。可以包括和向解碼器傳送關(guān)于經(jīng)過屬于邊緣的像素的邊緣直線的信息(包括例如方向信息)。

如果通過上述方法在步驟150中將當(dāng)前宏塊分割為至少一個(gè)分區(qū)，則編碼設(shè)備對(duì)于每一個(gè)分區(qū)執(zhí)行編碼(步驟160)。

例如，編碼設(shè)備對(duì)于在具有64×64或32×32像素的大小的當(dāng)前宏塊中分割的每一個(gè)分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)以由此獲得運(yùn)動(dòng)向量，使用所獲得的運(yùn)動(dòng)向量來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，由此生成預(yù)測(cè)分區(qū)。然后，編碼設(shè)備對(duì)于作為在生成的預(yù)測(cè)分區(qū)和當(dāng)前宏塊的分區(qū)之間的差的剩余值執(zhí)行變換、量化和熵編碼，并且然后傳送結(jié)果。而且，宏塊的確定的大小、分區(qū)信息和運(yùn)動(dòng)向量信息也被熵編碼并且然后被傳送。

使用考慮到邊緣的分區(qū)的上述幀間預(yù)測(cè)可以被配置為能夠當(dāng)激活使用考慮到邊緣的分區(qū)的預(yù)測(cè)模式時(shí)被執(zhí)行。上述的考慮到邊緣的分區(qū)可以適用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)以及幀間預(yù)測(cè)。參考圖8來描述向幀內(nèi)預(yù)測(cè)的分區(qū)的應(yīng)用。

圖8是圖示向幀內(nèi)預(yù)測(cè)應(yīng)用考慮到邊緣的分區(qū)的示例的概念圖。如圖8中所示的使用考慮到邊緣的分區(qū)的幀間預(yù)測(cè)可以被實(shí)現(xiàn)為在激活使用考慮到邊緣的分區(qū)的預(yù)測(cè)模式的情況下被執(zhí)行。在通過使用諸如上述的索貝爾算法的邊緣檢測(cè)算法來檢測(cè)邊緣后，可以通過使用下述的內(nèi)插方案沿著檢測(cè)到的邊緣方向估計(jì)參考像素的值。

參見圖8，在線E是邊緣邊界線、像素a和b是位于邊界線E的兩側(cè)處的像素并且要進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)的參考像素是p(x,y)的情況下，可以在下面的等式中預(yù)測(cè)p(x,y)：

[等式1]

Wa＝δx-floor(δx)

Wb＝ceil(δx)-δx

P＝WaXa+WbXb

在此，δx指的是從參考像素p(x,y)的x軸坐標(biāo)至邊緣線E與X軸相交的位置的距離，Wa和Wb是加權(quán)因子，floor(δx)返回不大于δx的最大整數(shù)(例如，floor(1.7)＝1)，并且，ceil(δx)返回δx的四舍五入值(例如，ceil(1.7)＝2)。

可以在分區(qū)信息或序列參數(shù)集合SPS中包括關(guān)于經(jīng)過屬于邊緣的像素的邊緣邊界線的信息(包括例如方向信息)，并且將該信息傳送到解碼器。

替代地，可以通過使用沿著與在對(duì)于幀內(nèi)預(yù)測(cè)的目標(biāo)塊(預(yù)測(cè)單元)的每一個(gè)塊大小預(yù)設(shè)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向當(dāng)中的檢測(cè)到的邊緣方向類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向的內(nèi)插方案來估計(jì)參考像素的值。類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向可以是最接近檢測(cè)到的邊緣方向的預(yù)測(cè)方向，并且可以提供一個(gè)或兩個(gè)最接近的預(yù)測(cè)方向。例如，在8×8塊的情況下，在34種幀內(nèi)模式當(dāng)中，可以與上述的內(nèi)插方案一起使用具有與預(yù)定的邊緣方向最類似的方向的幀內(nèi)模式，以估計(jì)參考像素的值。在這樣的情況下，可以在分區(qū)信息或序列參數(shù)集合SPS中包括關(guān)于與檢測(cè)到的邊緣方向類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向的信息，并且將該信息傳送到解碼器。

替代地，可以通過下述方式來獲得參考像素的值：使用與在對(duì)于幀內(nèi)預(yù)測(cè)的目標(biāo)塊(預(yù)測(cè)單元)的每一個(gè)塊大小預(yù)設(shè)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方向當(dāng)中的檢測(cè)到的邊緣方向類似的幀內(nèi)模式來執(zhí)行現(xiàn)有的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式可以是最類似于檢測(cè)到的邊緣方向的預(yù)測(cè)模式，并且可以提供一個(gè)或兩個(gè)最類似的預(yù)測(cè)模式。在這樣的情況下，可以在分區(qū)信息或序列參數(shù)集合SPS中包括關(guān)于與檢測(cè)到的邊緣方向類似的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的信息，并且將其傳送到解碼器。

上述的考慮到邊緣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)僅當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)的目標(biāo)塊的大小是預(yù)定大小或更大時(shí)適用，因此在幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)降低了復(fù)雜度。該預(yù)定大小可以是例如16×16、32×32、64×64、128×128或256×256。

替代地，考慮到邊緣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)可以僅當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)的目標(biāo)塊的大小是預(yù)定大小或更小時(shí)適用，因此在幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)降低了復(fù)雜度。該預(yù)定大小可以是例如16×16、8×8或4×4。

替代地，考慮到邊緣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)可以僅當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測(cè)的目標(biāo)塊的大小屬于預(yù)定大小范圍時(shí)適用，因此在幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí)降低了復(fù)雜度。該預(yù)定大小可以是例如4×4至16×16或16×16至64×64。

關(guān)于考慮到邊緣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)所適用的目標(biāo)塊的大小的信息可以被包括在分區(qū)信息或序列參數(shù)集合SPS中，并且被傳送到解碼器。替代地，不被傳送到解碼器，關(guān)于考慮到邊緣的幀內(nèi)預(yù)測(cè)所適用的目標(biāo)塊的大小的信息可以在編碼器和解碼器之間的預(yù)先布置下被預(yù)先提供到編碼器和解碼器。

圖9是圖示根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。圖9圖示根據(jù)圖像的空間頻率特性來確定預(yù)測(cè)單元PU的大小并且然后通過使用具有確定的大小的預(yù)測(cè)單元PU來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償編碼的方法。

參見圖9，編碼設(shè)備首先接收要編碼的目標(biāo)幀(步驟310)。在此，所接收到的要編碼的幀可以被存儲(chǔ)在可以存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)目的幀的緩沖器中。例如，該緩沖器可以存儲(chǔ)至少四個(gè)(n-3、n-2、n-1和n)幀。

其后，編碼設(shè)備分析每一個(gè)接收到的幀(或畫面)的空間頻率特性(步驟320)。例如，編碼設(shè)備可以得出在緩沖器中存儲(chǔ)的每一個(gè)幀的信號(hào)能量，并且可以通過分析在得出的信號(hào)能量和頻譜之間的關(guān)系來分析每一個(gè)圖像的空間頻率特性。

然后，編碼設(shè)備基于分析的空間頻率特性來確定預(yù)測(cè)單元PU的大小。在此，可以按照在緩沖器中存儲(chǔ)的幀或按照預(yù)定數(shù)目的幀來確定預(yù)測(cè)單元PU的大小。

例如，編碼設(shè)備當(dāng)幀的信號(hào)能量小于在頻譜中預(yù)設(shè)的第三閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元PU的大小確定為16×16像素的大小，當(dāng)幀的信號(hào)能量不小于預(yù)設(shè)的第三閾值并且小于第四閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元PU的大小確定為32×32像素的大小，并且當(dāng)幀的信號(hào)能量不小于預(yù)設(shè)的第四閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元PU的大小確定為64×64像素的大小。在此，第三閾值表示圖像的空間頻率大于第四閾值的空間頻率的情況。

雖然已經(jīng)描述了通過根據(jù)每一個(gè)接收到的幀(或畫面)的時(shí)間頻率特性或空間頻率特性利用使用擴(kuò)展的宏塊的宏塊的大小用于編碼而增強(qiáng)編碼效率，但是也可以根據(jù)與每一個(gè)接收到的幀(或畫面)的時(shí)間頻率特性或空間頻率特性獨(dú)立地接收到的每個(gè)幀(或畫面)的分辨率(大小)使用擴(kuò)展的宏塊來執(zhí)行編碼/解碼。即，可以通過使用擴(kuò)展的宏塊對(duì)于具有比HD(高清晰度)或超高清或更高的分辨率的幀(或畫面)執(zhí)行編碼/解碼。

如果在步驟330中確定預(yù)測(cè)單元PU的大小，則編碼設(shè)備基于具有預(yù)定大小的預(yù)測(cè)單元PU來執(zhí)行編碼(步驟340)。

例如，如果將預(yù)測(cè)單元PU的大小確定為64×64像素，則編碼設(shè)備對(duì)于具有64×64像素的大小的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)以由此獲得運(yùn)動(dòng)向量，使用獲得的運(yùn)動(dòng)向量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以由此生成預(yù)測(cè)塊，對(duì)于作為在生成的預(yù)測(cè)塊和當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU之間的差的剩余值執(zhí)行變換、量化和熵編碼，然后傳送結(jié)果。而且，關(guān)于預(yù)測(cè)單元PU的確定大小的信息和關(guān)于運(yùn)動(dòng)向量的信息也進(jìn)行熵編碼，并且然后被傳送。

如圖9中所示，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼方法中，如果輸入幀(或畫面)的圖像同質(zhì)或一致性高(即，如果空間頻率低，例如，具有相同顏色的區(qū)域、能量集中到低空間頻率的區(qū)域等)，則預(yù)測(cè)單元PU的大小被設(shè)置得大，例如，大于32×32像素或更大，并且如果幀(或畫面)的圖像同質(zhì)或一致性低(即，如果空間頻率高)，則預(yù)測(cè)單元PU的大小被設(shè)置得小，例如，16×16像素或更小，由此增強(qiáng)編碼效率。

圖10是圖示根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)示例實(shí)施例的圖像編碼方法的流程圖。圖10圖示下述處理：其中，通過在圖9中所示的圖像編碼方法來確定預(yù)測(cè)單元PU的大小后，考慮到在具有確定的大小的預(yù)測(cè)單元PU中包括的邊緣來將預(yù)測(cè)單元PU分割為分區(qū)，然后對(duì)于每一個(gè)分割的分區(qū)執(zhí)行編碼。

在圖10中所示的步驟310至330執(zhí)行與圖9的步驟310至330相同的功能，并且因此，跳過詳細(xì)說明。

參見圖10，如果根據(jù)空間頻率特性在步驟310至330中確定預(yù)測(cè)單元PU的大小，則編碼設(shè)備在屬于具有確定的大小的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU周邊的預(yù)測(cè)單元PU的像素當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素(步驟340)。

可以在步驟340中執(zhí)行各種已知方法來檢測(cè)屬于邊緣的像素。例如，可以通過計(jì)算在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU和周邊的周邊像素之間的剩余值并且通過使用諸如索貝爾算法的邊緣檢測(cè)算法來檢測(cè)邊緣。

其后，編碼設(shè)備通過使用屬于檢測(cè)到的邊緣的像素將當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU分割為分區(qū)(步驟350)。

編碼設(shè)備可以在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU周邊的周邊塊中包括的像素當(dāng)中檢測(cè)以檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素為目標(biāo)的、屬于檢測(cè)到的邊緣的像素，以對(duì)于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行分區(qū)，如圖3中所示，并且可以然后通過使用將檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素與在步驟340中檢測(cè)到的邊緣像素連接的線來進(jìn)行分區(qū)。

替代地，編碼設(shè)備可以在屬于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的周邊塊的像素當(dāng)中檢測(cè)僅以最接近當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的像素為目標(biāo)的、屬于邊緣的像素，并且可以然后通過確定經(jīng)過屬于檢測(cè)到的邊緣的像素的直線的方向來對(duì)于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU執(zhí)行分區(qū)。

如果通過上述的方法在步驟350中將當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU分割為至少一個(gè)分區(qū)，則編碼設(shè)備對(duì)于每一個(gè)分區(qū)執(zhí)行編碼(步驟360)。

例如，編碼設(shè)備通過對(duì)于在具有64×64或32×32像素的大小的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU中的每一個(gè)分割的分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)來獲得運(yùn)動(dòng)向量，使用獲得的運(yùn)動(dòng)向量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以由此生成預(yù)測(cè)分區(qū)，對(duì)于作為在生成的預(yù)測(cè)分區(qū)和當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的分區(qū)之間的差的剩余值執(zhí)行變換、量化和熵編碼，并且然后傳送結(jié)果。而且，預(yù)測(cè)單元PU的確定的大小、分區(qū)信息和關(guān)于運(yùn)動(dòng)向量的信息也被熵編碼并且然后被傳送。

結(jié)合圖5描述的考慮到邊緣的分區(qū)可以適用于在圖8中所示的幀內(nèi)預(yù)測(cè)以及幀間預(yù)測(cè)。

圖11是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖。

參見圖11，解碼設(shè)備首先從編碼設(shè)備接收比特流(步驟410)。

其后，解碼設(shè)備對(duì)于接收到的比特流執(zhí)行熵解碼，以由此獲得要解碼的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的信息(步驟420)。在此，如果取代通過使用擴(kuò)展的宏塊和擴(kuò)展的宏塊的大小來執(zhí)行編碼和解碼，使用上述的遞歸代碼化單元(CU)來執(zhí)行編碼和解碼，則預(yù)測(cè)單元PU信息可以包括最大代碼化單元LCU的大小、最小代碼化單元SCU的大小、可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度和標(biāo)記信息。而且，解碼設(shè)備同時(shí)獲得用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)向量。在此，預(yù)測(cè)單元PU的大小可以具有根據(jù)在如圖1和9中所示的編碼設(shè)備中的時(shí)間頻率特性或空間頻率特性而確定的大小——例如，它可以具有32×32或64×64像素的大小。解碼控制器(未示出)可以從編碼設(shè)備接收關(guān)于在編碼設(shè)備中適用的預(yù)測(cè)單元PU的大小的信息，并且可以根據(jù)在編碼設(shè)備中適用的預(yù)測(cè)單元PU的大小來執(zhí)行下述的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼、逆變換或逆量化。

解碼設(shè)備通過使用預(yù)測(cè)單元PU大小(例如，32×32或64×64像素)信息和如上所述獲得的運(yùn)動(dòng)向量信息并且通過使用預(yù)先重建的幀(或畫面)來生成對(duì)于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元PU(步驟430)。

其后，解碼設(shè)備通過將所生成的預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元PU與從編碼設(shè)備提供的剩余值相加來重建當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU(步驟440)。在此，解碼設(shè)備可以通過下述方式來獲得剩余值：對(duì)從編碼設(shè)備提供的比特流進(jìn)行熵解碼，并且然后對(duì)于結(jié)果執(zhí)行逆量化和逆變換，由此獲得剩余值。而且，也可以基于在步驟420中獲得的預(yù)測(cè)單元PU大小(例如，32×32或64×64像素)來執(zhí)行逆變換處理。

圖12是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像解碼方法的流程圖，并且圖12圖示通過下述方式來按照分區(qū)解碼編碼的圖像的處理：沿著邊緣分割具有根據(jù)在圖像編碼設(shè)備中的時(shí)間頻率特性或空間頻率特性而確定的大小的宏塊。

參見圖12，解碼設(shè)備從編碼設(shè)備接收比特流。

其后，解碼設(shè)備通過對(duì)于接收到的比特流執(zhí)行熵解碼來獲得要解碼的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的分區(qū)信息和當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的分區(qū)信息(步驟520)。在此，當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的大小可以例如是32×32或64×64像素。而且，解碼設(shè)備同時(shí)獲得用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)動(dòng)向量。在此，如果取代通過使用擴(kuò)展宏塊和擴(kuò)展宏塊的大小來執(zhí)行編碼和解碼，使用上述的遞歸代碼化單元(CU)來執(zhí)行編碼和解碼，則預(yù)測(cè)單元PU信息可以包括最大代碼化單元LCU的大小、最小代碼化單元SCU的大小、可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度和標(biāo)記信息。分區(qū)信息可以包括在不對(duì)稱分區(qū)、幾何分區(qū)和沿著邊緣方向分區(qū)的情況下向解碼器傳送的分區(qū)信息。

接下來，解碼設(shè)備通過使用獲得的預(yù)測(cè)單元PU信息和分區(qū)信息來分割預(yù)測(cè)單元PU(步驟530)。

而且，解碼設(shè)備通過使用分區(qū)信息、運(yùn)動(dòng)向量信息和預(yù)先重建的幀(或畫面)來生成預(yù)測(cè)分區(qū)(步驟540)，并且通過將所生成的預(yù)測(cè)分區(qū)與從編碼設(shè)備提供的剩余值相加來重建當(dāng)前分區(qū)(步驟550)。在此，解碼設(shè)備可以通過對(duì)于從編碼設(shè)備提供的比特流執(zhí)行熵解碼、逆量化和逆變換而獲得剩余值。

其后，解碼設(shè)備通過下述方式來重建當(dāng)前宏塊：基于獲得的分區(qū)信息重建在當(dāng)前塊中包括的所有分區(qū)，并且然后重新配置重建的分區(qū)(步驟560)。

圖13是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備的配置的框圖。

參見圖13，圖像編碼設(shè)備可以包括預(yù)測(cè)單元確定單元610和編碼器630。編碼器630可以包括運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635、減法器637、變換單元639、量化單元641、熵編碼單元643、逆量化單元645、逆變換單元647、加法器649和幀緩沖器651。在此，可以在確定適用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元的大小的編碼控制器(未示出)中執(zhí)行或可以在附圖中所示的編碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行預(yù)測(cè)單元確定單元610。在下文中，描述在編碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行預(yù)測(cè)單元確定單元610的示例。

預(yù)測(cè)單元確定單元610接收提供的輸入圖像，并且將其存儲(chǔ)在內(nèi)部緩沖器(未示出)中，并且然后分析存儲(chǔ)的幀的時(shí)間頻率特性。在此，緩沖器可以存儲(chǔ)預(yù)定數(shù)目的幀。例如，緩沖器可以存儲(chǔ)至少四個(gè)(第n-3、第n-2、第n-1和第n)幀。

預(yù)測(cè)單元確定單元610檢測(cè)在緩沖器中存儲(chǔ)的第n-3幀和第n-2幀之間的變化，檢測(cè)在第n-2幀和第n-1幀之間的變化，并且檢測(cè)在第n-1幀和第n幀之間的變化，以由此分析幀間時(shí)間頻率特性，將分析的時(shí)間頻率特性與預(yù)定閾值作比較，并且基于比較的結(jié)果來確定要編碼的預(yù)測(cè)單元的大小。

在此，預(yù)測(cè)單元確定單元610可以基于在緩沖器中存儲(chǔ)的幀當(dāng)中的兩個(gè)時(shí)間上相鄰的幀(例如，第n-1和第n幀)的變化來確定預(yù)測(cè)單元的大小，并且可以基于預(yù)定數(shù)目的幀(例如，第n-3、第n-2、第n-1和第n幀)的變化特性來確定預(yù)測(cè)單元的大小，以便減小用于預(yù)測(cè)單元的大小信息的開銷。

例如，預(yù)測(cè)單元確定單元610可以分析第n-1幀和第n幀的時(shí)間頻率特性，并且可以當(dāng)所分析的時(shí)間頻率特性值小于預(yù)定第一閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元的大小確定為64×64像素，當(dāng)所分析的時(shí)間頻率特性值不小于預(yù)定第一閾值并且小于第二閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元的大小確定為32×32像素，并且當(dāng)所分析的時(shí)間頻率特性值不小于預(yù)定第二閾值時(shí)將預(yù)測(cè)單元的大小確定為16×16像素或更小。在此，第一閾值當(dāng)幀間變化小于第二閾值時(shí)可以表示時(shí)間頻率特性值。

如上所述，預(yù)測(cè)單元確定單元610向熵編碼單元643提供對(duì)于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)確定的預(yù)測(cè)單元信息，并且向編碼器630提供具有確定的大小的每個(gè)預(yù)測(cè)單元。在此，預(yù)測(cè)單元信息可以包括關(guān)于用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元的確定的大小的信息或預(yù)測(cè)單元類型信息?？梢酝ㄟ^諸如序列參數(shù)集合(SPS)或畫面參數(shù)集合或片分段報(bào)頭或任何其他報(bào)頭信息的信令信息來向解碼器傳送PU大小信息或PU(預(yù)測(cè)單元)類型信息。具體地說，如果使用擴(kuò)展的宏塊或擴(kuò)展的宏塊的大小來執(zhí)行編碼和解碼，則預(yù)測(cè)塊信息可以包括PU大小信息或PU(預(yù)測(cè)單元)類型信息或宏塊大小信息或擴(kuò)展的宏塊大小索引信息。如果執(zhí)行上述的遞歸代碼化單元CU以執(zhí)行編碼和解碼，則預(yù)測(cè)單元信息可以包括用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的葉代碼化單元LCU的大小信息，而不是宏塊的信息，即，預(yù)測(cè)單元的大小信息，并且預(yù)測(cè)單元信息可以進(jìn)一步包括最大代碼化單元LCU的大小、最小代碼化單元SCU的大小、可允許的最大分級(jí)水平或分級(jí)深度和標(biāo)記信息。

預(yù)測(cè)單元確定單元610可以通過分析如上所述的提供的輸入幀的時(shí)間頻率特性來確定預(yù)測(cè)單元的大小，并且也可以通過分析提供的輸入幀的空間頻率特性來確定預(yù)測(cè)單元的大小。例如，如果輸入幀的圖像同質(zhì)或一致性高，則預(yù)測(cè)單元的大小被設(shè)置得大，例如32×32像素或更大，并且如果幀的圖像同質(zhì)或一致性低(即，如果空間頻率高)，則預(yù)測(cè)單元的大小可以被設(shè)置得低，例如，16×16像素或更小。

編碼器630對(duì)于具有由預(yù)測(cè)單元確定單元610確定的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行編碼。

具體地說，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631通過將所提供的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元與其編碼已經(jīng)被完成并且被存儲(chǔ)在幀緩沖器651中的前一個(gè)參考幀作比較而預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)，由此生成運(yùn)動(dòng)向量。

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633生成通過使用參考幀和從運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631提供的運(yùn)動(dòng)向量而預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635通過使用塊間的像素相關(guān)性來執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)編碼。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，幀內(nèi)預(yù)測(cè)通過從在當(dāng)前幀(或畫面)中的塊的已經(jīng)編碼的像素值預(yù)測(cè)像素值來獲得當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的預(yù)測(cè)塊。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635對(duì)于具有與所獲得的預(yù)測(cè)單元大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行上述的沿著邊緣方向的幀間預(yù)測(cè)。

減法器637將從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633提供的預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元與當(dāng)前預(yù)測(cè)單元相減，以由此生成剩余值，并且變換單元639和量化單元641對(duì)于剩余值執(zhí)行DCT(離散余弦變換)和量化。在此，變換單元639可以基于從預(yù)測(cè)單元確定單元610提供的預(yù)測(cè)單元大小信息來執(zhí)行變換。例如，它可以執(zhí)行向32×32或64×64像素的大小的變換。替代地，變換單元639可以與從預(yù)測(cè)單元確定單元610提供的預(yù)測(cè)單元大小信息獨(dú)立地基于單獨(dú)的變換單元(TU)來執(zhí)行變換。例如，變換單元TU的大小可以是最小4×4像素至最大64×64。替代地，變換單元TU的最大大小可以是64×64像素或更大——例如，128×128像素。變換單元大小信息可以被包括在變換單元信息中，并且被傳送到解碼器。

熵編碼單元643對(duì)報(bào)頭信息進(jìn)行熵編碼，諸如量化的DCT系數(shù)、運(yùn)動(dòng)向量、確定的預(yù)測(cè)單元信息、分區(qū)信息和變換單元信息，由此生成比特流。

逆量化單元645和逆變換單元647對(duì)于由量化單元641量化的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆量化和逆變換。加法器649將逆變換的數(shù)據(jù)與從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633提供的預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元相加，以重建圖像，并且向幀緩沖器651提供圖像，并且?guī)彌_器651存儲(chǔ)重建的圖像。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的、圖像編碼設(shè)備的配置的框圖。

參見圖14，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像編碼設(shè)備可以包括預(yù)測(cè)單元確定單元610、預(yù)測(cè)單元分割單元620和編碼器630。編碼器630可以包括運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635、減法器637、變換單元639、量化單元641、熵編碼單元643、逆量化單元645、逆變換單元647、加法器649和幀緩沖器651。在此，可以在確定適用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元的大小的編碼控制器(未示出)中執(zhí)行或者可以在附圖中所示的在編碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行用于編碼處理的預(yù)測(cè)單元確定單元或預(yù)測(cè)單元分割單元。在下文中，描述在編碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行預(yù)測(cè)單元確定單元或預(yù)測(cè)單元分割單元的示例。

預(yù)測(cè)單元確定單元610執(zhí)行與用如圖13中所示的相同附圖標(biāo)號(hào)表示的元件相同的功能，并且跳過詳細(xì)描述。

預(yù)測(cè)單元分割單元620考慮到在用于從預(yù)測(cè)單元確定單元610提供的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的周邊塊中包括的邊緣將當(dāng)前預(yù)測(cè)單元分割為分區(qū)，并且然后向編碼器630提供分割的分區(qū)和分區(qū)信息。在此，分區(qū)信息可以包括在不對(duì)稱分區(qū)、幾何分區(qū)和沿著邊緣方向分區(qū)的情況下的分區(qū)信息。

具體地說，預(yù)測(cè)單元分割單元620在幀緩沖器651中讀取在從預(yù)測(cè)單元確定單元610提供的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元周邊的預(yù)測(cè)單元，在屬于在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元周邊的預(yù)測(cè)單元的像素當(dāng)中檢測(cè)屬于邊緣的像素，并且通過使用屬于檢測(cè)到的邊緣的像素將當(dāng)前預(yù)測(cè)單元分割為分區(qū)。

預(yù)測(cè)單元分割單元620可以通過計(jì)算在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元和周邊的周邊像素之間的剩余值或通過使用諸如索貝爾算法的已知邊緣檢測(cè)算法來檢測(cè)邊緣。

如圖3中所示，預(yù)測(cè)單元分割單元620可以在用于分割當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元周邊的周邊塊中包括的像素當(dāng)中檢測(cè)以檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素為目標(biāo)的、屬于檢測(cè)到的邊緣的像素，并且可以通過使用將檢測(cè)到的邊緣像素的周邊像素與檢測(cè)到的邊緣像素連接的線來執(zhí)行分區(qū)。

替代地，預(yù)測(cè)單元分割單元620可以在屬于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的周邊塊的像素當(dāng)中檢測(cè)僅以最接近當(dāng)前預(yù)測(cè)單元PU的像素為目標(biāo)的、屬于邊緣的像素，并且然后可以確定經(jīng)過屬于檢測(cè)到的邊緣的像素的直線的方向，由此分割當(dāng)前預(yù)測(cè)單元。在此，作為經(jīng)過屬于邊緣的像素的直線的方向，可以使用根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的4×4塊的幀間預(yù)測(cè)模式的任何一種。

預(yù)測(cè)單元分割單元620將當(dāng)前預(yù)測(cè)單元分割為至少一個(gè)分區(qū)，并且然后向編碼器630的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631提供分割的分區(qū)。而且，預(yù)測(cè)單元分割單元620向熵編碼單元643提供預(yù)測(cè)單元的分區(qū)信息。

編碼器630對(duì)于從預(yù)測(cè)單元分割單元620提供的分區(qū)執(zhí)行編碼。

具體地說，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631通過將所提供的當(dāng)前分區(qū)與其編碼已經(jīng)完成并且被存儲(chǔ)在幀緩沖器651中的前一個(gè)參考幀作比較來預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)，由此生成運(yùn)動(dòng)向量，并且運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633通過使用參考幀和從運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)單元631提供的運(yùn)動(dòng)向量來生成預(yù)測(cè)分區(qū)。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635通過使用塊間像素相關(guān)性來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，幀內(nèi)預(yù)測(cè)通過從在當(dāng)前幀中的塊的已經(jīng)編碼的像素值預(yù)測(cè)像素值來得出當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的預(yù)測(cè)塊。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元635對(duì)于具有與獲得的預(yù)測(cè)單元大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行上述的沿著邊緣方向的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。

減法器637將當(dāng)前分區(qū)和從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633提供的預(yù)測(cè)分區(qū)相減，以生成剩余值，并且變換單元639和量化單元641對(duì)于剩余值執(zhí)行DCT(離散余弦變換)和量化。熵編碼單元643對(duì)報(bào)頭信息進(jìn)行熵編碼，諸如量化的DCT系數(shù)、運(yùn)動(dòng)向量、確定的預(yù)測(cè)單元信息、預(yù)測(cè)單元分區(qū)信息或者變換單元信息。

逆量化單元645和逆變換單元647逆量化和逆變換通過量化單元641量化的數(shù)據(jù)。加法器649將逆變換的數(shù)據(jù)與從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元633提供的預(yù)測(cè)分區(qū)相加，以重建圖像，并且向幀緩沖器651提供重建的圖像。幀緩沖器651存儲(chǔ)重建的圖像。

圖15是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的配置的框圖。

參見圖15，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的解碼設(shè)備包括熵解碼單元731、逆量化單元733、逆變換單元735、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元739、幀緩沖器741和加法器743。

熵解碼單元731接收壓縮的比特流，并且對(duì)于其執(zhí)行熵編碼，由此生成量化的系數(shù)。逆量化單元733和逆變換單元735對(duì)于量化的系數(shù)執(zhí)行逆量化和逆變換，由此重建剩余值。

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737通過下述方式來生成預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元：對(duì)于具有與使用由熵解碼單元731從比特流解碼的報(bào)頭信息編碼的預(yù)測(cè)單元PU的大小相同的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。在此，解碼的報(bào)頭信息可以包括預(yù)測(cè)單元大小信息，并且預(yù)測(cè)單元大小可以是例如擴(kuò)展的宏塊大小，諸如32×32、64×64或128×128像素。

即，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737可以通過對(duì)于具有解碼的預(yù)測(cè)單元大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來生成預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元739通過使用塊間像素相關(guān)性來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元739執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，幀內(nèi)預(yù)測(cè)通過從在當(dāng)前幀(或畫面)中的塊的已經(jīng)編碼的像素值預(yù)測(cè)像素值而獲得當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的預(yù)測(cè)塊。幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元739對(duì)于具有與獲得的預(yù)測(cè)單元大小信息相對(duì)應(yīng)的大小的預(yù)測(cè)單元執(zhí)行上述的沿著邊緣方向的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。

逆量化單元733將從逆變換單元735提供的剩余值與從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737提供的預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元相加以重建圖像，并且向幀緩沖器741提供重建的圖像，幀緩沖器741然后存儲(chǔ)重建的圖像。

圖16是圖示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例的圖像解碼設(shè)備的配置的框圖。

參見圖16，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解碼設(shè)備可以包括預(yù)測(cè)單元分割單元710和解碼器730。解碼器730包括熵解碼單元731、逆量化單元733、逆變換單元735、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737、幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元739、幀緩沖器741和加法器743。

預(yù)測(cè)單元分割單元710獲得其中已經(jīng)通過熵解碼單元731解碼了比特流的報(bào)頭信息，并且從獲得的報(bào)頭信息提取預(yù)測(cè)單元信息和分區(qū)信息。在此，分區(qū)信息可以是關(guān)于分割預(yù)測(cè)單元的線的信息。例如，分區(qū)信息可以包括在不對(duì)稱分區(qū)、幾何分區(qū)和沿著邊緣方向分區(qū)的情況下的分區(qū)信息。

其后，預(yù)測(cè)單元分割單元710通過使用提取的分區(qū)信息將在幀緩沖器741中存儲(chǔ)的參考幀的預(yù)測(cè)單元分割為分區(qū)，并且向運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737提供分割的分區(qū)。

在此，可以在確定適用于幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)單元的大小的解碼控制器(未示出)中執(zhí)行或也可以在附圖中所示的解碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行用于解碼處理的預(yù)測(cè)單元分割單元。在下文中，描述在解碼器外部的單獨(dú)塊中執(zhí)行預(yù)測(cè)單元分割單元的示例。

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737通過使用在解碼的報(bào)頭信息中包括的運(yùn)動(dòng)向量信息來對(duì)于從預(yù)測(cè)單元分割單元710提供的分區(qū)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，由此生成預(yù)測(cè)分區(qū)。

逆量化單元733和逆變換單元735逆量化和逆變換在熵解碼單元731中熵解碼的系數(shù)以由此生成剩余值，并且加法器743將從運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元737提供的預(yù)測(cè)分區(qū)與剩余值相加以重建圖像，并且在幀緩沖器741中存儲(chǔ)重建的圖像。

在圖16中，解碼的宏塊的大小可以例如是32×32、64×64或128×128像素，并且預(yù)測(cè)單元分割單元710可以基于從報(bào)頭信息提取的分區(qū)信息來分割具有大小32×32、64×64或128×128像素的宏塊。

雖然已經(jīng)結(jié)合實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以明白，在不偏離在所附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對(duì)于本發(fā)明進(jìn)行各種修改或改變。