[发明专利]图像内预测模式估计、通信和组织的方法和系统

说明书

本申请是申请日为2003年5月27日、申请号为200710127106.8并且发明名称为“图像内预测模式估计、通信和组织的方法和系统”的申请的分案申请。

相关参考

本项申请要求享受于2002年5月28日提交的序列号为60/319,272号美国专利申请，以及于2002年7月11日提交的序列号为60/319,390号美国专利申请。

技术领域

本发明的具体实施方式涉及图像的内部预测。

背景技术

数字视频需要大量的数据用以表现非压缩方式下的数字视频序列(例如，帧序列)中的每一帧及全部帧。由于带宽的限制，对于大多数通过计算机网络传输传输非压缩数字视频的应用并不可行。另外，非压缩的数字视频需要大量的存储空间。数字视频通常按照某种方式编码，以降低对存储空间的要求，并且可以降低对带宽的需求。

一种用于对数字视频进行编码的技术是帧间(interframe)编码。帧间编码利用，视频中的不同帧典型地包括大致与作为x乘x个选择出来的象素相同的区域这一事实。在编码过程中，运动矢量与一帧中的象素块到另一帧中的类似的象素块的运动相互关连。因此，系统就不必对该象素块进行两次编码，而只需要进行一次编码，并且提供一个预测其他象素块的运动矢量。

数字视频编码中的另一项技术是帧内(intraframe)编码。帧内编码对帧或其中的一部分进行编码，不参考其他帧中的象素。典型的帧内编码以块为基础对帧、或者其中一部分进行编码。例如，在MEPG-2中，帧内编码使用象素块的离散余弦变换，然后对转换系数进行编码。还存在其他的帧内编码技术，例如小波(wavelet)编码。

通常，这些技术都使用相当大的数据表用于参考预测模式。这些数据表所占用的内存，对许多低成本的机器来说负担繁重。此外，在处理设备中，为存储数据表提供足够的内存也是一项繁重的负担。而且，由于存在大数据表，最终增加了系统的复杂性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于估计象素预测模式的设备，该设备包括：a.用于存储排过序的一组潜在预测模式的存储器；b.用于选择用于预测模式估计的目标块的选择器；c.用于确定已经被用于第一个邻接块的第一预测模式的第一决定器，所述第一邻接块邻接于所述目标块；d.用于确定已经被用于预测第二邻接块的第二预测模式的第二决定器，所述第二邻接块邻接于所述目标块；e.用于从所述第一预测模式和所述第二预测模式中估计用于所述目标块的估计的预测模式的估计器。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于对于数字图像进行编码的图像编码设备，包括：用于对图像被划分成的每个块进行编码的装置；用于使用邻接块中的一个象素的象素值来预测要被编码的目标块的象素值的内部预测装置；以及用于估计用于目标块的预测模式的模式估计装置；其中所述内预测装置对于第一信息和第二信息进行编码，所述第一信息表示一个实际预测模式是否等于由预测模式估计装置估计的预测模式，并且所述第二信息被编码来表示当实际预测模式不等于由预测模式估计装置估计的预测模式时的实际预测模式。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于对数字图像进行解码的图像解码设备，包括：用于对图像被划分成的每个块进行解码的装置；用于利用邻接块中的一个象素的象素值来预测要被解码的目标块的象素值的内部预测装置；以及用于为目标块估计预测模式的预测模式估计装置；其中所述内预测装置对第一信息和第二信息进行解码，所述第一信息表示一个实际预测模式是否等于由预测模式估计装置估计的预测模式，并且所述第二信息被解码来表示当实际预测模式不等于由预测模式估计装置估计的预测模式时的实际预测模式。

附图说明

下列的附图中只描述了本发明的典型实施方式，所以并不能被认为限制了其范围，使用附图描述和解释本发明的附加特征和细节，。

图1表示一些邻接块的形式。

图2表示象素块和用于预测的邻接象素。

图3表示大体预测模式方向。

图4表示本发明的实施方式中的预测模式的大体方向。

图5表示本发明的实施方式中的预测模式的大体方向。

图6表示本发明的实施方式中的预测模式的大体方向。

图7表示本发明的实施方式中的预测模式的大体方向。

图8表示本发明的实施方式中的预测模式的大体方向。

图9是表示本发明的一些实施方式中的模式估计的框图。

图10是表示在一些实施方式中利用排过序的预测模式集合的模式估计的框图。

图11是表示利用与数值相关联的排过序的集合的模式估计的框图。