[发明专利]用于对实施不同大小的块的图像序列进行译码的方法和装置、信号、数据媒体、解码方法和装置以及对应于其的计算机程序

说明书

技术领域

本发明的领域是由一系列连续图像形成的视频流的编码和解码的领域。更具体来说，本发明涉及使用块变换对图像或图像序列的压缩。

本发明可尤其应用于在当前视频编码器(MPEG、H.264等)或未来视频编码器(H.265)中实施的视频编码。

背景技术

已经存在许多已知的视频数据压缩技术。这些技术包含使用视频序列的逐块表示的许多视频编码技术，例如实施由MPEG组织发布的视频压缩标准(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4部分2等)或ITU-T(H.261…H.264/AVC)标准的技术。因此，在H.264技术中，每一图像可划分为若干切片，切片自身被划分为若干宏块，宏块接着被细分为若干块。块是由像素集合构成。根据H.264标准，宏块是大小等于16x16像素的正方形块，其可再次划分为大小为8x8、16x8或8x16的块，8x8块则能够再分为大小为4x4、8x4或4x8的块。

根据现有技术，宏块或块可通过图像内或图像间预测来编码。换句话说，宏块或块可通过以下方式来编码：

时间预测，即，参考属于一个或一个以上其它图像的参考块或宏块；和/或

称为“空间”预测的预测，其依据与当前图像相邻的块或宏块。

在后一种情况下，可仅基于先前已经编码的块来进行预测。

更具体来说，根据H.264技术，通过空间预测(帧内预测)来对图像I进行编码，且相对于借助运动补偿而编码/解码的其它图像I、P或B通过时间预测来对图像P和B进行编码。

为了进行编码，将这些图像细分为若干块。对于每一块编码一残余块，也称为预测残余，其对应于原始块减去预测。此块的系数在可能的变换之后量化且随后由熵编码器编码。

根据例如H.264技术，针对每一块编码以下各项：

-编码类型(帧内预测、帧间预测、预测跳跃)；

-分割类型；

-关于预测的信息(定向、参考图像等)；

-运动信息(如果必要)；

-经编码系数；

-等等。

解码是逐个图像来进行，且对于每一图像，解码是逐个宏块来进行。对于每一宏块，读取流的对应元素，且进行宏块的块的系数的逆量化和逆变换。随后，计算宏块的预测且通过将预测添加到经解码的预测残余来重建宏块。

然而随着新的高分辨率视频格式的出现，遗憾的是，在当今视频压缩标准中使用的块的大小不再适合于待压缩的视频序列的内容。

此外，AVC编码器中可能的各种类型的预测取决于块的大小而不同。举例来说，在帧内编码中，不可能从针对大小为16x16的块的与针对大小为4x4的块一样多的预测方向受益。现在，使用4x4大小的块来对高分辨率序列进行编码无法用以有效地利用待压缩信号，因为块中含有的信息量不足以代表用于将在位速率/失真成本方面有效的所应用的编码的高分辨率序列。

此外，当今视频压缩标准中，用于预测的块的最大大小限于16x16。现在，使用较大大小的块可在高分辨率序列的情况下具有一些效用。

A.Tourapis、J.Boyce的文献“对H.264标准的降低分辨率更新模式扩展(Reduced Resolution Update Mode Extension to the H.264Standard)”提议将称为“降低分辨率更新”或RRU的编码技术扩展到H.264编码。

为了对块进行编码，RRU技术以块的分辨率对块的预测残余进行预测和计算。随后对块进行子取样。熵编码器对子取样系数进行变换、量化和编码。在解码时，对系数进行解码，执行逆量化和变换，且随后应用对系数进行过取样的步骤以便以块的初始分辨率来重建块。

此RRU技术向H.264编码器的扩展包括将RRU技术应用于MxN大小的块，其中M和N为16的倍数。

因此，在此技术中，图像的所有块具有相同大小的MxN，这不一定很好地适合于图像的内容。

发明内容

本发明提出一种不具有所有这些现有技术缺点的新颖的解决方案，其呈用于对图像序列进行编码的方法的形式，包括用于将当前图像细分为称为宏块的标准大小块的步骤。

根据本发明，此方法针对当前图像的至少一个当前宏块包括以下步骤：

考虑所述当前图像的特性而建置具有比所述当前宏块大的大小的至少一个块，称为较大块，其包括所述当前宏块和所述当前图像中的至少一个相邻宏块；

对所述较大块进行编码，从而递送实现所述当前图像的基本层的重建的基本编码信息，以及