[发明专利]区块式数字编码图像的译码方法及装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种数字图像译码技术，特别是关于包括直接模式双向预测区块(Direct Mode Bi-Predictive Block)的区块式数字编码图像的译码方法及装置。

背景技术

区块式数字影像编码技术通常会将影像帧(frame)分成多个宏区块(macroblock或MB)，并就其中像素(picture element或pixel)的亮度数据和颜色数据分别加以编码。例如，H.264的编码技术中，宏区块是指包括16×16个像素的影像区域。每一宏区块的编码方式可以是同帧式预测(Intra Prediction)或跨帧式预测(Inter Prediction)。同帧式预测的编码方式基本上是参照同一帧中已经编码的区块，而就之间的差异进行编码。跨帧式预测则是参照不同帧中已经编码的区块，并就之间的差异进行编码。通常对于与另一帧的内容有关联的宏区块倾向于使用跨帧式预测的编码方式。

常用的跨帧式预测编码技术中，运动补偿(motioncompensation)无疑于其中居极为重要的地位。运动补偿技术自不同帧中已编码的视频图像建立运动补偿区块，或称预测区块(prediction blocks)，并以运动向量(motion vector)表示相对于预测区块的位移量。用以建立预测区块的视频图像通常称为参考图像(reference picture)。诸如H.264的编码技术，其运动向量的位移单位可以精确至四分之一个像素。

诸如H.264的编码技术，上述的预测区块可以是于一宏区块内的16×16、8×16、16×8或8×8的区域，此等区域称为分割(partition)。例如，若一宏区块分为4个8×8的区域，则此宏区块将会包括四个分割区域。当分割是8×8的模式时，其又可以细分为8×8、4×8、8×4或4×4的区域，此等区域称为次分割(sub-partition)。预测区块亦可以是一个次分割。此种将宏区块又分成可变大小的运动补偿区块的方式称为树状结构运动补偿(treestructured motion compensation)。每一运动补偿区块可以对应一或二个运动向量。当一运动补偿区块对应至二个运动向量时，此二运动向量可以对应至相同或不同的参考图像。以分割或次分割区域作为运动补偿预测单位的编码技术，诸如H.264，位于同一分割或次分割区域内的区块将对应于相同的预测区块和相同的运动向量。

典型的编码技术中，双向预测区块(bi-predictive block)是一种重要的跨帧式预测区块，其可以具有参考二个不同参考图像的运动向量。诸如H.264的编码技术包括一种直接模式(directmode)的压缩方式，其区块的运动向量并不储存于编码位串(bitstream)中，而是由相关图像的时序特征值(例如图像顺序计数，Picture Order Count或简称POC)和特定区块相对于特定参考图像的运动向量推得。由于编码不包括运动向量，适宜直接模式编码的图像或区块可以达到更佳的压缩效率。

上述的相关图像包括目前图像(即目前区块所在的图像，目前区块是指处理中或译码中的区块)、目前图像的共位图像(co-located picture)和共位区块(co-located block)的特定参考图像。而上述的特定区块是指共位区块。共位图像是指目前图像内所有直接模式双向预测区块(或称为B_Direct区块)的参考图像，而共位区块则是共位图像中和目前区块坐标位置相同的区块。

以下参见图1，其显示直接模式中相关图像和相关数据结构的关系示意图。如图1所示，目前图像CurPic包括一直接模式双向预测的目前区块CurBlk，而共位图像ColPic包括定义如上的共位区块ColBlk。请注意共位区块ColBlk不一定是直接模式区块或是双向预测区块，甚至可以不是一个跨帧式预测区块(意即不具有运动向量)，然以下仅考虑共位区块ColBlk具有运动向量的情况。图1亦包括一对映图像(mapped picture)MapPic，其是共位区块ColBlk的一运动向量对应的特定参考图像。