用於對圖像進行編碼和解碼的方法、用於對圖像進行編碼和解碼的裝置、以及對應的計算...的製作方法
2023-06-26 17:42:41
用於對圖像進行編碼和解碼的方法、用於對圖像進行編碼和解碼的裝置、以及對應的計算 ...的製作方法
【專利摘要】本發明涉及至少一個圖像（IN）的編碼，該圖像（IN）被分割為分區（PA1、PA2、……、PAn），其特徵在於，所述方法對於要編碼的當前分區來實現以下步驟：選擇（C2）已經編碼並然後解碼的至少一個因果分區；通過比較應用於所述所選擇的因果分區的多個編碼參數，根據編碼性能的預定準則，來計算（C4）與所述所選擇的因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數（Idx1、Idx2、……、IdxK）；以及藉助於所述所計算的最優編碼參數來對該當前分區進行編碼。
【專利說明】用於對圖像進行編碼和解碼的方法、用於對圖像進行編碼和解碼的裝置、以及對應的電腦程式
【技術領域】
[0001]本發明一般地涉及圖像處理的領域，且更具體地，涉及數字圖像和數字圖像序列的基於競爭的編碼和解碼。
[0002]更具體地，本發明涉及使用視頻序列的塊表現的圖像或視頻序列的壓縮。
[0003]本發明可特別地(但是非排他性地)應用於在現有的視頻編碼器及其修改(MPEG、H.264、H.264SVC、H.264MVC 等)或者將來的視頻編碼器(ITU-T/VCEG (H.265)或 IS0/MPEG(HVC))中使用的視頻編碼，並且可應用於對應的解碼。
【背景技術】
[0004]數字圖像和圖像序列佔用大量存儲器，這需要當進行發送時必須對這種圖像進行壓縮，以避免用於這種傳送的通信網絡上的擁塞問題(假設在這種網絡上的可用比特率通常受到限制的情況下)。在存儲這種數據時，這種壓縮也是期望的。
[0005]已知用於對視頻數據進行壓縮的眾多技術。這些技術包括眾多的視頻編碼技術(尤其是H.264技術)，其使用當前圖像的像素塊組相對於屬於相同圖像或者屬於在前或隨後圖像的其他像素塊組的空間或時間預測技術。
[0006]更具體地，在H.264技術中，相對於使用運動補償所編碼/解碼的其他1、P或B圖像，使用空間預測(幀內預測)來對I圖像進行編碼，並且使用時間預測(幀間預測)來對P和B圖像進行編碼。
[0007]通常將這種圖像劃分為宏塊，所述宏塊自身被劃分為分區(partition)，所述分區包括像素集合(例如，8X8)。對於每個分區來編碼殘差(residual)分區，該殘差分區還已知為預測殘差，其表現了原始分區減去預測。在此預測性編碼之後，通過離散餘弦變換(DCT)來對殘差分區進行變換，並然後進行量化。然後，按照讀取順序來對量化後的殘差分區的係數進行掃描，這使得可能利用高頻中的可觀數目的零係數，並然後通過熵編碼來對所述係數進行編碼。
[0008]根據本發明，分區可以由通常為正方形或者矩形的塊組成，儘管它可以具有不同的形狀，諸如線性、L形狀等。根據本發明的分區還可以具有完全任意的形狀。
[0009]在H.264技術中，例如，如果將宏塊劃分為塊，則將與每個塊對應的數據信號發送到解碼器。這種信號包括:
[0010]-殘差數據，所述殘差數據是殘差量化塊的係數，並且可能地，當在幀間模式中進行編碼時，所述殘差數據是運動向量的殘差數據，
[0011]-編碼參數，所述編碼參數表現了所使用的編碼模式，具體地:
[0012].預測方法(幀內預測、幀間預測、通過執行其中不向解碼器發送信息的預測的默認預測(中文中的「跳過(skip)」))；
[0013].用於標識預測類型的信息(定向、參考圖像等)；
[0014].分區類型；[0015].變換類型，例如，DCT4X4、DCT8X8 等
[0016]?運動信息，當必要時；
[0017]?等等；
[0018]逐圖像地執行解碼，並且對於每個圖像，逐宏塊地進行解碼。對於宏塊的每個分區，讀取信號的對應元素。進行塊的係數的逆量化和逆變換。然後，計算分區的預測，並且通過將該預測添加到所解碼的預測殘差來重構該分區。
[0019]因而，(如在H264標準中實現的)基於競爭的幀內或幀間編碼依賴於對各種編碼參數(諸如，上述的那些編碼參數)進行競爭性地比較，以便選擇最佳的編碼模式，即，將根據本領域技術人員公知的預定性能準則(例如，速率/失真成本)來對所考慮的分區的編碼進行優化的模式。
[0020]按照通常稱為競爭索引(competition index)的標識符的形式，將表現了所選擇的編碼模式的編碼參數包含在由編碼器向解碼器傳送的數據信號中。因而，解碼器能夠標識在編碼器處選擇的編碼模式，然後，能夠根據此模式來應用預測。
[0021]向這些競爭索引分配的帶寬是不可忽略的，其至少在30%左右。而且，由於新的編碼參數(諸如，新的分區維度、新的分區形狀、新的幀內預測參數等)的不斷增加的範圍，它也傾向於增加。
[0022]已經提出了眾多的解決方案來減少這種索引的信令成本。
[0023]文獻 J.-M.Thiess e, J.Jung, M.Antonini, 「Data Hiding of motion informationin chroma and luma samples」，ICIP, Hong Kong, Sep.2010提出了，使用標記(marking)技術來減少源自於幀間編碼上的改善的編碼信令信息的成本。主要想法是將編碼信令索引隱藏在精心挑選的變換後的和量化後的色度和亮度係數中。為了使得預測誤差最小化，使用率失真優化來實現該修改。這種解決方案的優點在於它僅僅向解碼器添加有限的複雜度。儘管如此，所隱藏的信令索引的數目是有限的，從而不會導致預測上的過分劣化。
[0024]文獻Jingjing Dai ; Au, 0.C.;ffen Yang; Chao Pang;Feng Zou; Yu Liu; ^Motionvector encoding based on predictor selection and boundary-matchingestimation", Multimedia Signal Processing, 2009-MMSP，09.pp.1-5, 5_70ct.2009 提出了，在對當前分區進行編碼時，通過使用模板匹配技術的競爭來選擇至少一個運動向量預測器。隨後，在解碼器中使用此技術，以消除在編碼流中發送運動信息的需求，其信令成本是很高的。模板匹配技術涉及比較當前分區的像素的強度與一個或多個已經編碼然後解碼的因果(causal)分區的像素的強度，選擇指向以下因果分區的運動向量，該因果分區包含在強度上最接近於當前分區像素的像素，然後對如此選擇的運動向量進行預測。此技術的一個缺點在於，當前分區與所選擇的因果分區之間的匹配限於像素強度的比較，並沒有考慮例如在要編碼(或解碼)的當前分區與該因果分區之間可能存在的尺寸或形狀上的任何不匹配。此外，使用此技術來競爭性比較的因果分區經常是位於相對於要編碼的當前分區的某些預定方向(即，通常為當前分區的上邊或左邊)的分區。這導致當前分區的不精確預測，其導致在當前分區的編碼(或解碼)期間的不可忽略的誤差。
[0025]文獻 Laroche, G.; Jung, J.; Pesquet-Popescu, B.,Intra Encoding withPrediction Mode Information Inference, "Circuits and Systems for VideoTechnology, IEEE Transactions on circuits and systems for video technology, vol.20，n0.12，pp.1786-1796，December2010提出了，對於當前分區的幀內編碼，在對預定幀內預測器的集合進行競爭性比較之前，從此集合中刪除一個或多個冗餘幀內預測器。這種刪除取決於預定的刪除準則，該刪除準則不取決於要編碼的原始圖像，並因此在解碼器中是可再現的。這種方法無疑使得可能使用更少的幀內預測器來對當前分區進行編碼，但是它既沒有完全地去除信令成本，也沒有考慮到新預測器的添加。
【發明內容】
[0026]本發明的目標之一在於，克服前述現有技術的缺點。
[0027]為此目的，本發明的一個目的涉及一種用於對至少一個圖像進行編碼的方法，該圖像被劃分為分區，這種方法值得注意之處在於，所述方法對於要編碼的當前分區，實現以下步驟:
[0028]-選擇已經編碼然後解碼的至少一個因果分區；
[0029]-通過競爭性地比較應用於所選擇的所述因果分區的多個編碼參數，使用預定的編碼性能準則，來計算與所選擇的所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數，
[0030]-使用所計算的所述最優編碼參數來對該當前分區進行編碼。
[0031]這種方式消除了在基於競爭的幀內或幀間編碼中、用於在已經競爭性地比較了多個編碼參數之後、在要發送到解碼器的信號中包括所計算的一個或多個合成索引(composition index)的需求。這產生了信令成本上不可忽略的減少,這是因為可以在解碼器中再現這種方式。
[0032]這種方式使得可能對於固定的編碼參數來增加傾向於被競爭性比較的相同類型的或相似類型的參數的數目。例如，在使用其中可以競爭性地比較九個空間預測器的標準H.264的幀內8X8或4X4編碼的情況下，本發明使得可能在競爭性比較期間、容易地添加其他空間預測器，而不會由此使比特率劣化，同時作為結果而改善了圖像的重構。
[0033]根據另一特定實施例，所述因果分區選擇步驟涉及:
[0034]-確定多個因果分區，
[0035]-使用所述預定編碼性能準則來計算與所述因果分區中的每一個相關聯的至少一個最優編碼參數，
[0036]-使用所述預定編碼性能準則來計算與所述當前分區相關聯的至少一個最優編碼參數，
[0037]-比較相對於所述當前分區所確定的最優編碼參數、和相對於所述因果分區中的每一個分別確定的每一個最優編碼參數，
[0038]-選擇以下因果分區，該因果分區具有與所述當前分區的最優編碼參數值最接近的最優編碼參數值。
[0039]與使用僅僅基於像素關聯性的塊匹配算法的現有技術中的默認選擇相比，這種方式使得因果分區選擇更加嚴格且更加準確。
[0040]這種方式使得可能選擇不但在紋理(texture)方面、而且在編碼模式或其他代表性準則方面與當前分區最相似的因果分區。
[0041]這種因果分區可以位於當前圖像中或位於預先編碼然後解碼的另一圖像中。
[0042]一般地，在對當前分區進行編碼時，可以在任何可用層中找到該因果分區。具體地，在可伸縮視頻編碼的情況下，可以在基本層或增強層中找到該因果分區。在多視點(multiview)視頻編碼的情況下,還可以在與另一視點對應的層中找到它。
[0043]應該注意的是，一旦已經選擇了至少一個因果分區，就確定了用於定義要編碼的當前分區與所選擇的因果分區之間的移動的運動參數。
[0044]根據本發明的優選實施例，不必在編碼流中向解碼器發送這種運動參數，特別是當解碼器自身能夠重新計算此參數時。
[0045]替換地，在編碼流中向解碼器發送這種運動參數，該解碼器只需讀取它即可。
[0046]例如，這種運動參數包括指向所選擇的所述因果分區的運動向量。例如，使用與相鄰於所選擇的所述因果分區的另一因果分區相關聯的至少一個運動向量來計算這種向量。
[0047]根據另一特定實施例，使用不同類型的至少兩個最優編碼參數來對所述當前分區進行編碼。
[0048]這種方式使得可能更加精細地對當前分區進行編碼，這是因為它使用不同類型的兩個編碼參數，而所述兩個編碼參數都是被最優選擇的。例如，它們可以是第一參數，用於優化因果分區的幀內預測；以及第二參數，用於優化另一因果分區的預測的變換後和量化後參數的欠採樣。
[0049]自然地，可以確定多於兩個最優編碼參數，其中當前分區的編碼的精度作為所使用的最優編碼參數的數目的函數而增加。
[0050]根據另一特定實施例，使用以下編碼性能準則中的至少一個:
[0051]-率失真準則，其中通過仿真來計算該率，
[0052]-失真準則。
[0053]根據另一特定實施例，所選擇的所述因果分區來自於在先的幾何變換，並然後，對與此變換相關聯的索引進行編碼。
[0054]這種方式傾向於根據本發明來對預先選擇的因果分區進行變形，以便優化該預先選擇的因果分區與要編碼的當前分區之間的尺寸和形狀匹配。
[0055]例如，這種變換涉及將旋轉、對稱等應用於該因果分區，幾何變換類型與被設計為在數據流中發送到解碼器的索引相關聯。
[0056]這種方式使得可能進一步優化預測，這利用編碼成本(中文中的「比特率」)上的有限增加而提高了要重構的圖像的質量，這是由於通常向幾何變換索引分配單一比特。
[0057]本發明還涉及一種用於對至少一個圖像進行編碼的裝置，該圖像被劃分為分區，這種裝置值得注意之處在於，所述裝置對於要編碼的當前分區，包括以下部件:
[0058]-用於選擇已經編碼然後解碼的至少一個因果分區的部件，
[0059]-能夠通過競爭性地比較應用於所選擇的所述因果分區的多個編碼參數、使用預定的編碼性能準則、來計算與所選擇的所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數的處理部件，
[0060]-用於使用所計算的所述最優編碼參數來對該當前分區進行編碼的部件。
[0061]本發明還涉及一種用於對表現了至少一個圖像的數據信號進行解碼的方法，該至少一個圖像被劃分為包括已經編碼然後解碼的至少一個因果分區的分區，這種解碼方法值得注意之處在於，所述方法對於前述圖像中的要重構的至少一個當前分區，包括以下步驟:[0062]-根據與要重構的所述當前分區相關聯的至少一個運動參數來確定至少一個因果分區，
[0063]-競爭性地比較應用於所確定的所述因果分區的多個編碼參數，
[0064]-使用預定的編碼性能準則來確定與所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數，
[0065]-使用被用作所述當前分區的解碼參數的、所確定的所述最優編碼參數來重構所述當前分區。
[0066]這種解碼方法的一個優點在於以下事實，即在編碼期間執行的用於確定運動參數並計算最優編碼參數的操作可以在解碼期間被再現。這消除了用於在由解碼器接收的數據信號中發送與運動參數相關的索引和與最優編碼參數相關的索引的需求，其顯著地減少了這種索引的信令成本。如上面相對於編碼方法所提及的，競爭性地比較應用於所解碼的因果分區的任何編碼參數類型與在編碼期間獲得的優點相同，並且它們使得解碼能夠獲得具有更高質量的當前分區的(並最終地，圖像的)重構。
[0067]根據特定實施例，通過計算或從所述數據信號中讀取所述運動參數來確定它。
[0068]根據其中沒有將運動參數索引添加到向解碼器發送的信號的第一替換方案中，在解碼期間，獨立地執行與要重構的當前分區相關聯的運動參數的計算，其與在編碼期間執行的計算一致。
[0069]根據其中與第一替換方案相比在信令方面成本稍高的、並且其中將至少一個運動參數索引添加到要向解碼器發送的信號的第二替換方案中，在解碼期間，通過簡單地從所接收到的信號中提取該運動參數來讀取與要重構的當前分區相關聯的運動參數。
[0070]根據另一特定實施例，該運動參數是指向所述因果分區的運動向量，根據與相鄰於所述因果分區的另一因果分區相關聯的至少一個參考運動向量來計算這種運動向量。
[0071]在應用標準H264/AVC時，該另一因果分區是與由運動向量所指向的因果分區相鄰的最接近的一個因果分區。將這個因果分區稱為並置分區(collocated partition)。在此情況下，所述運動向量等於與此另一因果分區相關聯的參考運動向量。根據變體，所述運動向量等於與以下多個因果分區分別相關聯的多個運動向量的均值，所述多個因果分區被選擇為與該運動向量所指向的因果分區相鄰的最接近的因果分區。
[0072]根據另一特定實施例，使用被用作用於所述當前分區的解碼參數的不同類型的至少兩個最優編碼參數，來重構該當前分區。
[0073]根據另一特定實施例，使用以下編碼性能準則中的至少一個:
[0074]-率失真準則，其中通過仿真來計算該率，
[0075]-失真準則。
[0076]這種編碼性能準則的選擇使得能夠優化圖像重構質量。
[0077]根據另一特定實施例，所述因果分區源自於先前的幾何變換，通過從所述信號中讀取與所述幾何變換相關的索引來對所述因果分區進行解碼。
[0078]如上面相對於編碼方法所提及的，這種方式使得能夠優化在對當前分區重構時所使用的因果分區的選擇，並因此利用編碼成本(中文中的「比特率」)上的稍微增加來增加要重構的圖像的質量，這是由於向幾何變換索引分配單一比特。
[0079]相應地，本發明還涉及一種用於對表現了至少一個圖像的數據信號進行解碼的裝置，該至少一個圖像被劃分為包括已經編碼然後解碼的至少一個因果分區的分區，這種裝置值得注意之處在於，所述裝置對於前述圖像中的要重構的至少一個當前分區，包括以下部件:
[0080]-用於根據與要重構的所述當前分區相關聯的至少一個運動參數來確定至少一個因果分區的部件，
[0081]-用於競爭性地比較應用於所確定的所述因果分區的多個編碼參數的部件，
[0082]-用於使用預定的編碼性能準則來確定與所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數的部件，
[0083]-用於使用被用作所述當前分區的解碼參數的、所確定的所述最優編碼參數來重構所述當前分區的部件。
[0084]本發明還涉及一種電腦程式，包含以下指令，當在計算機上運行時，所述指令用於實現根據本發明的方法之一。
[0085]此程序可以使用任何程式語言，並且可以是原始碼、目標代碼或原始碼與目標代碼之間的中間代碼(諸如，處於部分編譯形式中)，或者處於所需的任何其他形式中。
[0086]本發明還涉及一種計算機可讀存儲介質，包含電腦程式，該程序包含用於如上所述地實現根據本發明的方法之一的指令。
[0087]該數據介質可以是能夠存儲該程序的任何單元或裝置。例如，該介質可以是存儲介質(諸如，ROM (例如，CD ROM或微型電子電路ROM))、或磁記錄介質(例如，軟盤或硬碟)。
[0088]而且，該數據介質可以是諸如電信號或光信號之類的可傳送介質，其可以經由電纜或光纜、通過無線電或使用其他手段而進行路由。具體地，可以從網際網路網絡上下載根據本發明的程序。
[0089]替換地，該數據介質可以是合併了該程序的集成電路，該電路被設計為運行本方法或在本方法的運行中使用。
[0090]上面提及的解碼方法、編碼裝置、解碼裝置和電腦程式至少提供了與根據本發明的編碼方法所提供的益處相同的益處。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0091 ]在參考附圖所描述的優選實施例中，闡明了其他特性和優點，在附圖中:
[0092]-圖1示出了根據本發明的編碼方法的步驟，
[0093]-圖2示出了根據本發明的編碼裝置的實施例，
[0094]-圖3示出了根據本發明的解碼裝置的實施例，
[0095]-圖4示出了根據本發明的解碼方法的步驟，
[0096]-圖5A示出了最優幀內預測器的確定的示例，
[0097]-圖5B示出了最優幀間預測器的確定的示例，
[0098]-圖6示出了不同的空間預測器，
[0099]-圖7示出了不同類型的兩個編碼參數的確定的示例。
【具體實施方式】
[0100]下面，描述本發明的實施例，其中使用根據本發明的編碼方法來使用以下比特流對圖像的序列進行編碼，該比特流相似於通過使用標準H.264/MPEG-4AVC進行編碼所獲得的比特流。在此實施例中，例如，通過修改初始地符合標準H.264/MPEG-4AVC的編碼器，作為軟體或硬體來實現根據本發明的編碼方法。按照包括如圖1所示的步驟Cl到CS的算法的形式，來示出根據本發明的編碼方法。
[0101]根據本發明的實施例，在圖2所示的編碼裝置CO中實現根據本發明的編碼方法。
[0102]在第一步驟Cl期間，將圖像In的當前宏塊MBc初始地劃分為多個分區PA1、PA2、……、PAn，如圖2所示。傳統上，通過未示出的分區軟體模塊來執行這個步驟。
[0103]例如，這種分區模塊使用基於窮盡競爭的選擇方法或基於預先確定的算法的選擇方法。這種方法對於本領域技術人員而言是公知的(參見G.J.Sullivan andT.Wiegand, 〃Rate_distortion optimization for video compression", IEEE SignalProc.Mag., pp.74-90, 1998),並照這樣,下面將不進一步描述。
[0104]在編碼器CO的資料庫(未示出)中對不同類型的可能分區算法進行編組。它們使得可能將圖像或此圖像的宏塊劃分為多個分區，所述分區可以是矩形、正方形的，或具有另一幾何形狀(諸如，實質上線性的形狀)，或完全任意的形狀。
[0105]在圖2所示的示例中，將當前圖像In的當前宏塊MBc劃分為16個分區PA1、PA2、……、PA16。例如，所獲得的這些分區都具有正方形的塊形狀，並且都具有相同的尺寸。
[0106]在圖1所示的步驟C2期間，從多個可用的因果分區pa1r,、pa2r,、……、PAir、……PAKr (l≤i≤ K)中選擇至少一個因果分區PAip即預先編碼然後解碼的分區，以便對當前圖像In的當前分區PA。(1≤c≤n)進行編碼。
[0107]為此目的，將圖2所示的匹配軟體模塊APP_C0設計為，使用應用於像素域的傳統塊匹配準則，或使用當前分區PA。的特徵函數(諸如，到變換域或到當前分區PA。的編碼模式域上的投影)，來從所有的前述因果分區中選擇與當前分區PA。最類似的第一因果分區，如下所述。
[0108]所選擇的因果分區PAh屬於在圖像In之前編碼然後解碼的圖像，或屬於所述圖像
In°
[0109]為了優化所選擇的因果分區PAh與要編碼的當前分區PA。的尺寸和形狀匹配，在可選的步驟C21期間，通過使用眾所周知的幾何變換軟體模塊MTG_C0、向所述因果分區應用諸如旋轉或對稱之類的幾何變換，來對所述因果分區進行幾何變形，如圖2所示。在所述步驟完成時，獲得了變換後的因果分區PatL。
[0110]在步驟C3期間，計算用於定義當前分區PAc與所選擇的因果分區PAL之間運動的運動參數。例如，這種運動參數是運動向量MV。。
[0111]通過第一計算軟體子模塊CAL1_C0來執行這個步驟，該第一計算軟體子模塊CAL1_C0屬於處理軟體模塊TR_C0，如圖2所示。
[0112]由於所述運動參數信息發送到解碼器十分昂貴，所以可以使用用於減少此信息的成本的任何傳統方法(跳過、運動預測等)。
[0113]在圖1所示的步驟C4期間，根據本發明，通過競爭性地比較與所選擇的所述因果分區PA、或所選擇的所述變換後的因果分區PAtL相關聯的多個編碼參數，使用預定的編碼性能準則，來計算與所選擇的所述因果分區PAh或與所選擇的所述變換後的因果分區PAtir相關聯的至少一個最優編碼參數。
[0114]根據本發明，編碼參數表現了所使用的編碼模式，並且非排他性地具有下面定義的類型:
[0115].預測方法(幀內預測、幀間預測、通過執行其中不向解碼器發送信息的預測的默認預測(中文中的「跳過(skip)」))；
[0116].用於標識預測類型的信息(定向、參考圖像等)；
[0117]?分區類型；
[0118].變換類型，例如，0(^4\4、0(^8\8、小波等；
[0119]?等等。
[0120]為此目的，在子步驟C41期間，將在前述步驟C2中選擇的因果分區PAi,或在前述步驟C21中變換的因果分區PAti。發送到子模塊TEST_C0，以用於測試編碼模式，如圖2所
/Jn ο
[0121]在圖1所示的子步驟C42期間，子模塊TEST_C0計算用於所考慮的因果分區PAii或變換後的因果分區PAtL的不同可能編碼模式。
[0122]一旦測試子模塊TEST_C0已經測試了不同可能編碼模式，在圖1所示的子步驟C43期間，圖2所示的判決子模塊DCN_C0就選擇與最優編碼模式相關聯的第一類型的編碼參數Idx1,根據預定性能準則，這種選擇是最優預測，在所示的示例中，該預定性能準則是本領域技術人員公知的率失真準則。這種準則通過下面的等式(I)來表達:
[0123](I) J=D+AR，其中
[0124]D是原始分區與所重構的分區之間的失真，R是對編碼參數進行編碼的比特成本，並且λ表現了拉格朗日乘子。
[0125]根據在減少編碼器中的計算時間方面尤其有利的變體，預定性能準則僅僅取決於失真，並且通過下面的等式(2)來表達:
[0126](2)J』=D。
[0127]傳統地，通過仿真來計算準則J和J』。
[0128]例如，在步驟C43完成時獲得的第一類型的最優編碼參數是所選擇的因果分區PAir的幀間8X8預測模式。
[0129]對於所選擇的K-1個其他因果分區來重複前述步驟C2到C43，這使得可能獲得至少K-1個其他的最優編碼參數idx2、idx3、......、idxK。
[0130]在圖1所示的步驟C5期間，圖2所示的計算軟體子模塊PRED_C0使用在步驟C43期間選擇的最優編碼參數idxl、idx2、idx3、……、idxK，相對於因果分區PA1^PA2^……、PAKr中的至少一個來預測當前分區PA。。
[0131]在此步驟完成時，得到了所預測的當前分區PAp。。
[0132]在圖1所示的步驟C6 (其僅僅對於所選擇的某些最優編碼參數而發生)期間，圖2所示的第二計算子模塊CAL2_C0通過比較與當前分區PA。相關的數據和與所獲得的所預測當前分區PAp。相關的數據來確定殘差數據&1、a2、……、\。
[0133]在圖1所示的步驟C7期間，將殘差數據a1、a2、……發送到圖2所示的變換和量化子模塊MTQ_C0，以經歷其後跟隨有量化的變換(例如，離散餘弦變換)。
[0134]假設對於所預測當前分區PAp。，在步驟C7完成時獲得M個變換後和量化後的殘差數據。例如，將這種變換後和量化後的殘差數據標記為Cl、c2、……、cM。
[0135]然後，在圖1所示的步驟CS期間，藉助於在前述步驟C43中選擇的最優編碼參數來有利地對所預測當前分區PAp。進行編碼。然後，在步驟CS完成時得到數據信號F。
[0136]通過如圖2所示的編碼器ENC來執行這種編碼。例如，這種編碼器符合標準H.264/MPEG-4AVC。
[0137]根據本發明，數據信號F有利地不包含選擇於步驟C43中的最優編碼參數，這是由於這些參數與已經編碼然後解碼的因果分區相關聯，並因此對解碼器可用。因此，無需在數據信號F中發送此數據，該數據信號F可能包含以下各項:
[0138]-在前述步驟C3中獲得的運動信息MVc，僅僅是當解碼器不能自己重新計算此信息時，
[0139]-如圖2所示的幾何變換索引IdTC，僅僅是當在圖1中的步驟C21中經歷了因果分區的幾何變換時，
[0140]-係數的編碼值cl、c2、……、cM，當它們存在時。
[0141]然後，使用編碼器CO的傳送接口(未示出)來在通信網絡上向遠程終端發送數據信號F。該遠程終端具有如圖3所示的解碼器D0。
[0142]首先將信號F發送到熵解碼軟體模塊DE，該解碼與由圖2所示的編碼器ENC執行的過程相逆。然後，對於要重構的當前分區PAi。，將所解碼的係數c1、c2、……、cM (當它們存在時)發送到逆變換和 逆量化模塊QTI_D0，該逆變換和逆量化模塊QTI_D0用於得到在前述編碼步驟C6中獲得的殘差數據a1、a2、……、\。
[0143]然後，如圖3所示的處理軟體模塊TR_D0實現根據本發明的解碼方法的步驟Dl到D5,如圖4所示。
[0144]通過修改初始地符合標準H.264/MPEG-4AVC的解碼器，作為軟體或硬體來實現根據本發明的解碼方法。
[0145]在圖4所示的第一步驟Dl期間，確定與要重構的當前分區PAie相關聯的運動參數MV。。這種運動參數例如是運動向量MV。。
[0146]如果數據信號F不包含任何運動參數，則如圖3所示的計算子模塊CAL1_D0計算與要重構的當前分區PA。和因果分區PA仁之間運動相關的所述運動向量MV。。
[0147]如果在數據信號F中包含運動向量MV。，則讀取子模塊LC_D0在所接收到的數據信號F中讀取此信息。
[0148]在圖4所示的步驟D2期間，確定由讀取子模塊LC_D0在數據信號F中讀取的或由讀取子模塊CAL1_D0所計算的運動向量MV。所指向的因果分區PA1-通過如圖3所示的第二計算子模塊CAL2_D0來實現這個步驟。
[0149]如果數據信號F包含指示出因果分區PAi,已經在編碼器CO中經歷了諸如旋轉、對稱等幾何變換的幾何變換索引IdTC，則通過使用如圖3所示的幾何變換軟體模塊MTG_D0向所述因果分區PAh應用由索引1(^指示的幾何變換，所述因果分區PAh在圖4所示的步驟D21中經歷幾何變形，該幾何變換軟體模塊MTG_D0與圖2中的幾何變換軟體模塊MTG_C0完全一致。在所述步驟完成時，獲得了變換後的因果分區PAtip
[0150]在圖4所示的步驟C3期間，根據本發明，通過競爭性地比較與所選擇的所述因果分區PAh相關聯的多個編碼參數，使用預定的編碼性能準則，來計算與所確定的所述因果分區PAh或與所確定的所述變換後的因果分區PAtL相關聯的至少一個最優編碼參數。
[0151 ] 所述編碼參數具有與上面在描述該編碼方法時提及的類型相同的類型。
[0152]為此目的，在圖4所示的子步驟D31期間，向子模塊TEST_D0發送在前述步驟D2中確定的因果分區PAk或在前述步驟D21中確定的變換後的因果分區Patip以用於測試編碼模式，如圖3所示。
[0153]在圖4所示的子步驟C32期間，子模塊TEST_D0計算用於所考慮的因果分區PAii或變換後的因果分區PAtL的不同可能編碼模式。
[0154]一旦測試子模塊TEST_D0已經測試了不同可能編碼模式，在圖4所示的子步驟C33期間，圖3所示的判決子模塊DCN_D0就選擇與最優編碼模式相關聯的第一類型的編碼參數Idx1,根據預定性能準則，這種選擇是最優預測，在所示的示例中，該預定性能準則是本領域技術人員公知的率失真準則。這種準則通過下面的等式(I)來表達:
[0155](I) J=D+AR，其中
[0156]D是原始分區與所重構的分區之間的失真，R是對編碼參數進行編碼的比特成本，並且λ表現了拉格朗日乘子。
[0157] 根據在減少編碼器中的計算時間方面尤其有利的變體，預定性能準則僅僅取決於失真，並且通過下面的等式(2)來表達:
[0158](2)J』=D。
[0159]例如，在步驟D33完成時獲得的第一類型的最優編碼參數是所確定的因果分區PAir的幀間8X8預測模式。
[0160]對於傾向於被確定的K-1個其他因果分區來重複前述步驟D2到D33，這使得可能獲得至少K-1個其他的最優編碼參數idx2、idx3、……、idxK。
[0161]在圖4所示的步驟D4期間，圖3所示的計算軟體子模塊PRED_D0使用在步驟D33中獲得的且用作解碼參數的最優編碼參數idxl、idx2、idx3、……、idxK、以及(當它們存在時)由如圖3所示的逆量化和逆變換模塊QTI_D0所得到的殘差數據a1、a2、……，相對
於已經編碼然後解碼的K個因果分區PAlpPA2p......、PA&之中的至少一個因果分區來預
測要重構的當前分區PAi。。
[0162]在此步驟完成時，得到了所預測的當前分區PAp。。
[0163]然後，在步驟D5期間，通過向所預測的當前分區PAp。添加(當它們存在時)由如圖3所示的逆量化和逆變換模塊QTI_D0所得到的殘差數據a1、a2、……、\，來對所預測的當前分區PApe進行解碼。使用符合標準H.264/MPEG-AVC的重構子模塊RI來實現這個步驟。
[0164]一旦已經解碼了圖像In的所有分區PA1、……、PAn，圖像重構子模塊RI就提供與圖像In的解碼對應的圖像IDn，作為來自解碼器DO的輸出。
[0165]第一實施例的詳細描述
[0166]下面，描述用於幀內模式編碼/解碼方法的第一實施例。
[0167]取決於對當前宏塊進行分區的方式，在標準H264/MPEG-AVC中提出若干類型的幀內編碼/解碼模式。對於幀內16X16編碼而言，將宏塊認為是相對於四個空間預測器的集合來預測的單一分區。在幀內8X8或4X4編碼的情況下，相對於九個空間預測器的集合來預測每一個較小的塊，該九個空間預測器的集合包括了在幀內16X16編碼中使用的四個空間預測器。[0168]如在H264/MPEG-AVC標準中實現的這種基於競爭的幀內編碼/解碼，依賴於競爭性地比較前述不同的空間預測器，以便選擇最佳的預測器，即將根據性能準則(例如，率/失真成本)來優化當前分區的編碼的預測器。
[0169]存在許多這種預測器的事實增加了由這些多個預測器所導致的競爭信息比特率。結果，儘管競爭性地比較新的幀內預測器的選擇可以優化幀內預測，但是當前避免進行這種選擇。
[0170]本發明提出了對於幀內模式編碼/解碼來應用上述的編碼和解碼步驟，而沒有特別限於已經在標準H264/MPEG-AVC中規定的空間預測器的數目，並且將基於競爭的編碼/解碼應用於傾向於在將來提出的新的幀內預測器。
[0171]如在圖2所示的示例中一樣地，在前述步驟Cl期間，將當前圖像In的當前宏塊MBc劃分為十六個分區PA1、PA2、……、PA16。例如，所獲得的這些分區都具有正方形的塊形狀，並且具有相同的尺寸。在圖5A中示出了如此劃分的宏塊MB。。為了附圖的清楚起見，僅僅示出了分區 PA4、PA8、PA12、PA13 和 PA16。
[0172]在用於將如圖1所示的前述步驟C2和C4編組到一起的隨後子步驟期間，對於分區PAl到PA16中的每一個，選擇包含了多個K個可用因果分區ΡΑ1ρΡΑ2ρ……、PAip……PAKr (I≤i≤K)的至少一個因果宏塊。
[0173]在圖5A所示的示例中，根據當前宏塊MB。中的要預測當前分區與在多個E個可用因果宏塊MBlr、MB2r、……、MBjr,……MBEr (其中，I ^ j ^ E)中包括的因果宏塊的因果分區之間的預測模式關聯準則來實行這種選擇。為了附圖的清楚起見，僅僅示出了因果宏塊MBlpMB2r和MBjp使用陰影線來示意性地示出了剩餘的因果宏塊。
[0174]為此目的，執行以下操作:
[0175]-計算用於所考慮的當前宏塊MB。的每一個分區的最優空間預測器，
[0176]-計算用於所考慮的因果宏塊的每一個分區的最優空間預測器。
[0177]在計算完成時，與當前宏塊MB。的當前分區PAl到P16中的每一個相關的最優空間預測器分別是 H、H、V、DC、H、V、Vleft, Vleft, Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC。
[0178]參考圖6，預測器H、V、DC、Vleft和H分別對應於幀內模式中九種可能預測方向之中的5種可能方向，相對於所述方向，可以相對於在相同圖像中包含的因果分區來預測當前分區。傳統地，這五種方向包括:
[0179]-水平，標記為H，
[0180]-垂直,標記為V,
[0181 ]-藉助於兩個先前方向所形成的方向，標記為DC，
[0182]-第一對角線方向，標記為Vleft，
[0183]-第二對角線方向，標記為Hup。
[0184]如圖5A所示，其中所計算的最優空間預測器與相對於當前宏塊MB。所計算的那些最優空間預測器最為相似的因果宏塊是第一因果宏塊MBlr。因此，選擇此因果宏塊MBlr。
[0185]與使用傳統的塊匹配本將做出的選擇相比，使用模式關聯準則所獲得的因果宏塊MBlr是更好的選擇，這是由於它逐預測器地考慮了當前宏塊MBc與因果宏塊之間的關聯性。另一方面，在傳統塊匹配的情況下，所選擇的因果宏塊的空間預測器可能不同於對於所述因果宏塊所實際計算的最優預測器，這顯著地降低了選擇此因果宏塊的準確性。[0186]還執行前述步驟C3，其中計算當前宏塊MBc與因果宏塊MBIr之間的運動向量MVC。
[0187]然後，在前述步驟C5期間，使用對於因果宏塊MBU的每一個分區所分別計算的最優預測器，來預測當前宏塊MB。的當前分區PAl到PA16中的每一個。
[0188]然後，實現前述步驟C6到CS，以對當前宏塊MBc進行編碼。
[0189]在步驟CS完成時向解碼器DO發送的數據信號F可以包含運動向量MVc和存在的任何殘差數據。另一方面，數據信號F有利地不包含在前述步驟C4中計算的一個或多個因果宏塊的一個或多個最優預測器，這是由於這些預測器與已經編碼然後解碼的宏塊相關聯，並且照這樣，解碼器DO可以獨立地確定它們。
[0190]參考圖4，然後向所編碼的數據信號F應用前述解碼步驟D1，以對在步驟C3中計算的運動向量MVc進行解碼。
[0191]然後，在前述解碼步驟D2期間，確定由運動向量MVc指向的因果宏塊MBI,。
[0192]然後，通過實現前述步驟D3來對於因果宏塊MBlr的每一個分區計算最優預測器。根據第一實施例，這些是與因果宏塊MBU的分區PAU到PAll分別相關聯的空間預測器H、H、V、DC、H、V、Vleft, Vleft, Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC。
[0193]在前述步驟D4期間，使用最優空間預測器H、H、V、DC、H、V、Vleft、Vleft、Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC,相對於因果宏塊MB^來預測要重構的當前宏塊MBC。
[0194]在此步驟完成時，得到了所預測的當前宏塊MBp。。
[0195]然後，在前述 步驟D5期間，重構所預測的當前宏塊MBp。。
[0196]顯然，本發明不限於以下事實，即從當前圖像In中系統性地選擇一個或多個因果宏塊。
[0197]參考示出了圖5A中實施例的變體的圖5B，因果宏塊MBU存在於預先編碼/解碼器的圖像中，而不是存在於當前圖像In中。例如，這種預先編碼/解碼器的圖像是緊接在當前圖像In之前的圖像Ih。
[0198]根據這種變體，與在圖像V1中選擇的因果宏塊MBlr —致地再現上面參考圖5A所描述的編碼/解碼步驟，並照這樣，沒有在下面進行描述。
_9] 第二實施例的詳細描述
[0200]下面，描述了用於以下編碼/解碼方法的第二實施例，在該編碼/解碼方法中應用了迭代壓縮採樣方法(中文中的「壓縮感測」)。這是一種傳統方法，並且例如描述在以下文獻中，即T.T.Do, Xiaoan Lu, and J.Sole.「Compressivesensing with adaptive pixel domain reconstruction for block-based videoencoding，，.Proceedings of2010IEEE17th International Conference on ImageProcessing, pages3377 - 3380，2010。
[0201]此方法使得可能去除若干變換後和量化後的殘差係數，並然後有效地重構對應的當前分區。然而，為了優化效率，這種方法需要大量的參數。因此，該方法由於去除前述係數所有利獲得的減少的信令成本因為需要將大量參數添加到要傳送到解碼器的數據信號的需求而不利地增加。此成本增加減少了此方法的價值。
[0202]在此方法中使用以下參數:
[0203]-欠採樣參數，
[0204]-獲取運算符，諸如變換類型:DCT、小波等，[0205]-重構運算符，
[0206]-重構算法所使用的參數。
[0207]本發明有利地使得能夠應用此迭代方法，而沒有影響這些參數的信令成本，這是由於有利地沒有將這些參數包括在要發送到解碼器的數據信號中。
[0208]如在圖2所示的示例中一樣地，在前述步驟Cl期間，將當前圖像In的當前宏塊MBc劃分為十六個分區PA1、PA2、……、PA16。例如，所獲得的這些分區都具有正方形的塊形狀，並且具有相同的尺寸。例如，如此劃分的宏塊MB。與圖5A所示的宏塊一致。
[0209]在如圖1所示的前述步驟C2期間，對於分區PAl到PA16中的每一個，選擇包含了多個K個可用因果分區PAlr、PA2r、……、PAir、……PAKr (I≤i≤K)的至少一個因果宏塊。
[0210]在所示的示例中，使用傳統的塊匹配準則來做出此選擇。例如，如此選擇的宏塊是圖5A所示的宏塊MBj,。
[0211]替換地，使用修改後的塊匹配準則來執行這種選擇。此準則涉及選擇以下因果宏塊，該因果宏塊具有與當前宏塊MB。的變換後殘差數據最接近的變換後殘差數據。
[0212]在如圖1所示的前述步驟C3期間，計算當前宏塊MB。與因果宏塊MBi之間的運動向量MV』。。該運動向量MV』。如圖5A所示。
[0213]在如圖1所示的前述步驟C4期間，計算與因果宏塊MBi相關的一個或多個最優
編碼參數。
[0214]為此目的，對於所選擇的因果宏塊MBi的每一個分區，根據前述率失真準則J或J』，競爭性地比較加權係數、欠採樣參數、獲取運算符、重構運算符或這些元素的組合，以確定這些元素之中的至少一個最優編碼參數。
[0215]在步驟C4完成時，例如是欠採樣參數被認為用於對所選擇的因果宏塊MBi的每一個因果分區的編碼進行優化。
[0216]然後，在前述步驟C5期間，對當前宏塊MB。的當前分區PAl到PA16中的每一個進行預測。在此步驟完成時，得到了所預測的當前宏塊MBp。。
[0217]在如圖1所示的前述步驟C6期間，通過比較與當前宏塊MB。相關的數據和與所獲得的所預測當前宏塊MBp。相關的數據來確定殘差數據％、a2、……、\。
[0218]在如圖1所示的前述步驟C7期間，對殘差數據％、a2、……、\進行變換然後量化，以獲得係數C1、C2、......、cM。
[0219]根據第二實施例，在步驟C7以後，在使用確定於步驟C4中的所述最優欠採樣參數的係數的欠採樣(未示出)以後，僅僅保留係數C1、C2、……、cM中的一些。
[0220]然後，實現如圖1所示的前述步驟CS，以對當前宏塊MBc進行編碼。
[0221]在步驟CS完成時向解碼器DO發送的數據信號F可以包含運動向量MV』C (當解碼器DO不能獨立地重新計算它時)、以及根據第二實施例的在步驟C6中計算的殘差數據。另一方面，數據信號F有利地不包含在前述步驟C4中確定的欠採樣參數，這是由於該參數與已經編碼並解碼的因果宏塊MBi相關聯，並照這樣，可以由解碼器DO獨立地確定。
[0222]參考圖4，然後向所編碼的數據信號F應用前述解碼步驟D1，以對在步驟C3中計算的運動向量MV』C進行解碼。
[0223]然後，在前述解碼步驟D2期間，確定由運動向量MV』。指向的因果宏塊MBj,。[0224]然後，通過實現前述步驟D3來對於因果宏塊MBi的每一個分區計算最優編碼參數。根據第二實施例，此計算步驟得到了用於因果宏塊MBi的每一個因果分區的最優欠採樣參數。
[0225]在前述步驟D4期間，傳統地對要重構的當前宏塊MBc的當前分區PAl到PA16中的每一個進行預測，以便得到所預測的當前宏塊MBp。。
[0226]然後，在前述步驟D5期間，通過將在數據信號F中包括的殘差數據添加到所預測的當前宏塊MBpc並且通過以下係數C1、C2、……、cM的欠採樣來重構所預測的當前宏塊MBpc,該係數Cl、C2,……、cM是通過使用在步驟D3中計算的最優欠採樣參數來對所述殘差數據進行變換和量化而生成的。
[0227]第三實施例的詳細描述
[0228]下面，描述了用於以下編碼/解碼方法的第三實施例，該編碼/解碼方法合併了在第一實施例中描述的幀內或幀間預測以及如在第二實施例中描述的迭代壓縮採樣方法。
[0229]這種實施例提供了分別來自第一和第二實施例的實現的至少兩個最優編碼參數。這種方式使得可能更加精確地對當前宏塊進行編碼，這是由於使用了不同類型的兩種最優參數，而不是僅僅一種。
[0230]假設，根據第一實施例而使用幀內預測。
[0231 ] 如在圖2所示的示例中一樣地，在前述步驟Cl期間，將當前圖像In的當前宏塊MBc劃分為十六個分區PA1、P A2、……、PA16。例如，所獲得的這些分區都具有正方形的塊形狀，並且具有相同的尺寸。在圖7中示出了如此劃分的宏塊MB。。為了附圖的清楚起見，僅僅示出了分區 PA4、PA8、PA12、PA13 和 PA16。
[0232]如在第一實施例中一樣，在步驟C2和C4期間，對於當前宏塊MB。的分區PAl到PA16中的每一個，選擇包含了多個K個可用因果分區PAlp ΡΑ2ρ……、PAip……PA&(I ^ i ^ K)的至少一個因果宏塊。
[0233]在圖7所示的示例中，按照與第一實施例中相同的方式，即根據當前宏塊MB。中的要預測當前分區與在多個E個可用因果宏塊ΜΒ1,、ΜΒ2,、……> MBjr,……MBEr (其中，I ^ j ^ Ε)中包括的因果宏塊的因果分區之間的預測模式關聯準則，來實行這種選擇。為了附圖的清楚起見，僅僅示出了因果宏塊MBlpMBl和MB九，使用陰影線來示意性地示出了剩餘的因果宏塊。
[0234]為此目的，執行以下操作:
[0235]-計算用於所考慮的當前宏塊MB。的每一個分區的最優空間預測器，
[0236]-計算用於所考慮的因果宏塊的每一個分區的最優空間預測器。
[0237]在計算完成時，與當前宏塊MB。的當前分區PAl到P16中的每一個相關的最優空間預測器分別是 H、H、V、DC、H、V、Vleft、Vleft、Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC。
[0238]如圖7所示，其中所計算的最優空間預測器與相對於當前宏塊MB。所計算的那些最優空間預測器最為相似的因果宏塊是第一因果宏塊MBlr。因此，選擇因果宏塊MBlr。
[0239]還執行前述步驟C3，其中計算當前宏塊MBc與因果宏塊MB U之間的運動向量MV1C。
[0240]與此並行地，實現上面相對於第二實施例所描述的步驟C2到C4，以獲得用於給定因果宏塊的最優壓縮採樣參數。
[0241]在前述步驟C2期間，對於當前宏塊MB。的分區PAl到PA16中的每一個，選擇包含了多個K個可用因果分區PAlr、PA2r、……、PAir、……PAKr (1≤i≤K)的至少一個因果宏塊。
[0242]在圖7所示的示例中，使用傳統的塊匹配準則來做出此選擇。例如，所選擇的因果宏塊是宏塊MB3r。
[0243]替換地，使用修改後的塊匹配準則來執行這種選擇。
[0244]在前述步驟C3期間，計算當前宏塊MBc與剛剛在步驟C2中選擇的因果宏塊MB3,之間的運動向量MV2C。
[0245]在步驟C4期間，計算與所選擇的因果宏塊MBl相關的一個或多個最優編碼參數。
[0246]為此目的，對於所選擇的因果宏塊的每一個分區，根據前述率失真準則J或J』，競爭性地比較加權係數、欠採樣參數、獲取運算符、重構運算符或這些元素的組合，以確定這些元素之中的至少一個最優編碼參數。
[0247]在步驟C4完成時，例如是欠採樣參數被認為用於對所選擇的因果宏塊MB3,的編碼進行優化。
[0248]然後，在前述步驟C5期間，使用對於因果宏塊MBU的每一個分區分別計算的最優預測器，並且還相對於因果宏塊MBl的每一個分區，來對當前宏塊MBc的當前分區PAl到PA16中的每一個進行預測。
[0249]在前述步驟C6期間，通過比較與當前宏塊MB。相關的數據和與所獲得的所預測當前宏塊MBp。相關的數據來確定殘差數據a」 a2、......、a^。
[0250]在前述步驟C7期間，對殘差數據&1、a2、……、aL進行變換然後量化，以獲得係數
Cl、C。、 ?「?「、Cjyο
[0251]根據第三實施例，在步驟C7以後，在使用確定於步驟C4中的所述最優欠採樣參數的係數的欠採樣(未示出)以後，僅僅保留係數C1、C2、……、cM中的一些。
[0252]然後，實現前述步驟CS，以對當前宏塊MBc進行編碼。
[0253]在步驟CS完成時向解碼器DO發送的數據信號F可以包含:在前述步驟C3中計算的運動向量MVc和MV2。(當解碼器DO不能獨立地重新計算它們時)、連同在步驟C6中計算的殘差數據。另一方面，數據信號F有利地不包含在前述步驟C4中確定的空間預測器或欠採樣參數，這是由於所述空間預測器或欠採樣參數與已經編碼然後解碼的因果宏塊MBlr和MB3r相關聯，並且照這樣，解碼器DO可以獨立地確定它們。
[0254]在前述解碼步驟Dl期間對在步驟C3中計算的運動向量MVlc和MV2。進行解碼。
[0255]然後，在前述解碼步驟D2期間，確定分別由運動向量MVlc和MV2。指向的因果宏塊MBlr 和 MB3r。
[0256]在前述步驟D3期間，計算與因果宏塊MBlr的分區PAli到PA16,分別相關聯的最優預測器 H、H、V、DC、H、V、Vleft、Vleft、Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC。在此相同步驟期間，對於因果宏塊MBl的每一個因果分區計算最優欠採樣參數。
[0257]在前述步驟D4期間，如下地預測要重構的當前宏塊MBc:
[0258]-首先使用最優空間預測器H、H、V、DC、H、V、Vleft、Vleft、Hup、V、V、DC、H、Vleft、DC、DC,相對於因果宏塊MBlr，
[0259]-並且其次相對於因果宏塊MB3r。
[0260]在此步驟完成時，得到了所預測的當前宏塊MBp。。[0261]然後，在前述步驟D5期間，通過將在數據信號F中發送的殘差數據添加到所預測的當前宏塊MBpc並且通過以下係數C1、C2、……、cM的欠採樣來重構所預測的當前宏塊MBpc,該係數Cl、C2,……、cM是通過使用在步驟D3中計算的最優欠採樣參數來對所述殘差數據進行變換和量化而生成的。
[0262]自然地，提供了上述的實施例，以專門用於說明性目的，而絕對不是限制性的，並且本領域技術人員可以容 易地做出眾多修改，而並不由此移出到本發明的範圍之外。
【權利要求】
1.一種用於對至少一個圖像(In)進行編碼的方法，該圖像(In)被劃分為分區(PA1、PA2、……、PAn)，其特徵在於，所述方法對於要編碼的當前分區(PA。)，包括以下步驟: -選擇(C2)已經編碼然後解碼的至少一個因果分區(PAir或Pati1J, -通過競爭性地比較應用於所選擇的所述因果分區的多個編碼參數，使用預定的編碼性能準則，來計算(C4)與所選擇的所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數， -使用所計算的所述最優編碼參數來對該當前分區進行編碼(CS)。
2.根據權利要求1的編碼方法，其中，所述因果分區選擇步驟涉及: -確定多個因果分區， -使用所述預定編碼性能準則來計算與所述因果分區中的每一個相關聯的至少一個最優編碼參數， -使用所述預定編碼性能準則來計算與所述當前分區相關聯的至少一個最優編碼參數， -比較相對於所述當前分區所計算的最優編碼參數、和相對於所述因果分區中的每一個分別計算的每一個最優編碼參數， -選擇以下因果分區， 該因果分區具有與所述當前分區的最優編碼參數值最接近的最優編碼參數值。
3.根據權利要求1或2的編碼方法，其中，所選擇的所述因果分區(Pati,)源自於在先的幾何變換，所述方法包括以下步驟，其中對與所述變換相關聯的索引進行編碼。
4.一種用於對至少一個圖像進行編碼的裝置(CO)，該圖像被劃分為分區，其特徵在於，所述裝置對於要編碼的當前分區，包括以下部件: -用於選擇已經編碼然後解碼的至少一個因果分區的部件(APP_CO)， -能夠通過競爭性地比較應用於所選擇的所述因果分區的多個編碼參數、使用預定的編碼性能準則、來計算與所選擇的所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數的處理部件(TR_CO)， -用於使用所計算的所述最優編碼參數來對該當前分區進行編碼的部件(ENC)。
5.一種電腦程式，包括以下指令，當在計算機上運行該電腦程式時，所述指令用於實現根據權利要求1到3中任一項的編碼方法。
6.一種計算機可讀存儲介質，包含電腦程式，該電腦程式具有以下指令，當通過計算機來運行所述程序時，所述指令用於執行根據權利要求1到3中任一項的編碼方法的步驟。
7.一種用於對表現了至少一個圖像(In)的數據信號進行解碼的方法，該至少一個圖像(In)被劃分為包括已經解碼的至少一個因果分區的分區，其特徵在於，所述方法對於所述圖像中的要重構的至少一個當前分區，包括以下步驟: -根據與要重構的所述當前分區相關聯的至少一個運動參數來確定(D2)至少一個因果分區， -競爭性地比較(D32)應用於所確定的所述因果分區的多個編碼參數， -使用預定的編碼性能準則來確定(D33)與所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數， -使用被用作所述當前分區的解碼參數的、所確定的所述最優編碼參數來重構(D5)所述當前分區。
8.根據權利要求7的解碼方法，其中，通過計算或從所述數據信號中讀取所述運動參數來確定它。
9.根據權利要求7或權利要求8的解碼方法，其中，該運動參數是指向所述因果分區的運動向量，根據與相鄰於所述因果分區的另一因果分區相關聯的至少一個運動向量來計算所述運動向量。
10.根據權利要求7的解碼方法，其中，使用被用作用於所述當前分區的解碼參數的不同類型的至少兩個最優編碼參數，來重構該當前分區。
11.根據權利要求7的解碼方法，其中，從包括以下各項的組中的至少一個準則中選擇該編碼性能準則: -率失真準則，其中通過仿真來計算該率， -失真準則。
12.根據權利要求7的解碼方法，其中，所述因果分區源自於在先的幾何變換，通過從所述信號中讀取與所述幾何變換相關的索引來確定所述變換。
13.一種用於對表現了至少一個圖像的數據信號進行解碼的裝置(DO)，該至少一個圖像被劃分為包括已經解碼的至少一個因果分區的分區，其特徵在於，所述裝置對於所述圖像中的要重構的至少一個當前分區，包括以下部件: -用於根據與要重構的所述當前分區相關聯的至少一個運動參數來確定至少一個因果分區的部件(CAL2_DO)，· -用於競爭性地比較應用於所確定的所述因果分區的多個編碼參數的部件(TEST_DO), -用於使用預定的編碼性能準則來確定與所述因果分區相關聯的至少一個最優編碼參數的部件(DCN_D0)， -用於使用被用作所述當前分區的解碼參數的、所確定的所述最優編碼參數來重構所述當前分區的部件(RI)。
14.一種電腦程式，包括以下指令，當在計算機上運行該電腦程式時，所述指令用於實現根據權利要求7到12中任一項的解碼方法。
15.一種計算機可讀存儲介質，包含電腦程式，該電腦程式具有以下指令，當通過計算機來運行所述程序時，所述指令用於執行根據權利要求7到12中任一項的解碼方法的步驟。
【文檔編號】H04N19/147GK103718560SQ201280036747
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月23日 優先權日:2011年5月26日
【發明者】J-M.蒂斯, J.瓊, M.安東尼尼 申請人:奧林奇公司