[发明专利]使用残差块的修改对图像编码和解码的方法和设备

说明书

技术领域

与本发明一致的设备和方法涉及对图像编码和解码，更具体地说，涉及 对如下所述的包含区域(诸如边缘或纹理)的块进行编码和解码以保证高压 缩效率，所述块很难精确预测因此降低了编码的压缩效率。

背景技术

在视频压缩方法(诸如运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2和 H.264/MPEG-4先进视频编码(AVC))中，将图像划分为多个宏块以对图像 进行编码。然后，通过对每个宏块执行帧间预测或帧内预测来对每个宏块进 行预测编码。具体地讲，使用帧间预测或帧内预测产生将被编码的当前块的 预测块，仅对通过从当前块减去预测块而获得的残差块进行编码，并且发送 编码的残差块。也就是说，不直接对当前块中包括的像素的值进行编码，而 是对从当前块的各像素的值减去预测块的相应像素的值而获得的结果进行编 码，从而提高编码的压缩效率，如将参照图1所详细描述的。

图1是现有技术的图像编码设备100的框图。所述图像编码设备100包 括：预测单元102、帧存储器104、变换单元106、量化单元108、熵编码单 元110、逆量化单元112、逆变换单元114和滤波器116。

预测单元102执行帧间预测或帧内预测，以产生将被编码的当前块的预 测块。在帧间预测的情况下，从帧存储器104中存储的一个或多个参考图像 中搜索与当前块相似的块。搜索的块作为当前块的预测块。在帧内预测的情 况下，使用与当前块邻近的先前编码的块的像素来执行帧内定向预测，以产 生当前块的预测块。

通过从当前块减去预测块来获得残差块，并且通过变换单元106将残差 块正交变换到频域。变换单元106通过对残差块的每个像素的残差值执行离 散余弦变换(DCT)产生DCT系数来将残差块正交变换到频域。

量化单元108通过使用预定量化系数Qp对从变换单元106接收的DCT 系数进行量化。熵编码单元110对量化的DCT系数进行熵编码，并且将编码 结果插入比特流。

另外，逆量化单元112对量化的DCT系数进行逆量化，逆变换单元114 再将其恢复为残差块。将恢复的残差块添加到预测单元102产生的预测块。

滤波器116对合成块进行去块滤波，并将其存储到帧存储器104中，从 而能够用于对随后的块执行帧间预测或帧内预测。

如上面参照图1所描述的，当前块的预测块必须与当前块尽可能相似， 以使用现有技术的图像编码设备以高压缩效率对当前块进行预测编码。然而， 如果当前块包含边缘区域或文本区域的像素，则很难对当前块进行精确地预 测。

因此，需要开发一种即使对很难精确预测的图像块也能以高压缩效率进 行编码和解码的方法和设备。

发明内容

技术解决方案

本发明提供一种通过变换残差块以使残差块的像素之间的空间相关性能 够提高并对变换的块执行DCT来以高压缩效率对图像进行编码和解码的方 法和设备。

本发明还提供一种记录有用于执行上述方法的程序的计算机可读介质。

有益效果

根据本发明，基于预测块创建用于增加包括在残差块中的残差值之间的 空间相关性的信息，基于所述信息变换残差块，对变换的残差块部分地执行 DCT，并且对执行DCT的结果进行编码，从而提高编码的压缩率。

另外，基于用于增加空间相关性的信息部分地执行熵编码。也就是说， 仅对必要的DCT系数执行熵编码，因此提高编码的压缩率。

本发明可实现为计算机可读介质上的计算机可读代码。这里，所述计算 机可读介质是能够存储其后由计算机系统读取的数据的任何记录设备，例如， 只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、 光学数据存储装置等。所述计算机可读介质可分布于联网的计算机系统上， 本发明可被存储并实现为分布式系统中计算机可读代码。

根据本发明的一方面，提供一种对图像编码的方法，所述方法包括：产 生当前块的预测块，从当前块减去预测块以产生当前块的残差块；基于预测 块产生用于增加残差块中包括的残差值之间的空间相关性的信息，并且基于 所述信息对残差块进行变换；基于所述信息对变换的残差块的一部分执行 DCT。

执行DCT的步骤可包括：对变换的残差块执行形状自适应DCT。