[发明专利]编码和重构像素块的方法以及相应设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像编码的一般领域。更具体地说，本发明涉及编码像素块的方法以及重构这样的块的方法。本发明还涉及编码这样的块的设备以及解码这样的块的设备。

背景技术

众所周知，为了编码像素块，在空间上或在时间上预测这个块，以便计算代表预测误差的残差的块。然后将残差的块变换成系数的块，因此将系数的块量化然后编码成F流。传统上，残差的块利用通过一组基函数定义的变换来变换。

变换的基函数一般与画面中的块的位置无关同等地应用。因此，当基函数未与在残差的块中观察到的信号适当同相时，会观察到频率扩展。例如，假设残差的块由与变换的基函数之一相对应的模式，即，与这个基函数相同的频率组成。当应用变换的块的信号与基函数同相时，该变换将生成其能量代表所涉及的信号的唯一系数。但是，当块的信号与基函数不同相时，该变换将生成几个系数。在这种情况下，与块同相的情况相反，变换之后的量化经常消除了一些系数。这样做的效果是导致信息丢失。这种信息丢失由变换域中的系数的量化和扩展引起。因此，应该注意到，在异相信号的情况下，那种能量因这种能量分布在几个系数上而且在精度上在相位层次上而丢失，这两个缺点产生了在画面和视频压缩的领域中众所周知的块效应。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的至少一个缺点。为此，本发明涉及编码像素的块的方法，其包含如下步骤：

-从像素块和预测块中生成残差的块；

-利用通过一组基函数定义的变换将残差的块变换成系数的块；以及

-编码系数的块。

有利的是，该编码方法在变换步骤之前包含根据在像素块的因果邻域中计算的残差重新定相基函数的步骤，以及该变换步骤使用重新定相基函数。

按照本发明的编码方法有利地使系数能够在通过降低编码成本提高编码效率的变换域中扩展。的确，通过重新定相变换的基函数编码的方法有利地使这种变换适用于要编码的信号。这种重新定相的变换更有效，因为它将信号，具体地说，残差误差压缩成数量减少的系数的能力提高了。

按照本发明的另一个方面，该变换是可分离的，该组基函数包含水平基函数和垂直基函数。水平和垂直基函数的重新定相步骤包含如下步骤：

a）利用水平基函数将像素块的因果邻域的至少一行残差变换成系数；

b）确定较大幅度系数；

c）识别与所确定系数相对应的水平基函数；

d）确定识别的水平基函数与残差行之间的水平空间偏移量；以及

e）利用确定的水平空间偏移量重新定相水平基函数；以及

f）垂直地对像素块的因果邻域的至少一个残差列重复步骤a）到e），以便利用在步骤d）中确定的垂直空间偏移量重新定相垂直基函数。

有利的是，按照与用于计算残差的块的预测模式相同的预测模式计算残差行和残差列的残差。

按照一个具体特征，垂直空间偏移量和水平空间偏移量通过相位相关来确定，该空间偏移量对应于称为主峰的最大相关峰。

按照一个特别有利实施例，该编码方法在步骤d）与e）之间包含通过从主峰和围绕主峰的相关峰中计算重心分别确定水平和垂直子像素偏移量的步骤。按照这个实施例，利用等于水平空间偏移量和水平子像素偏移量之和的偏移量重新定相水平基函数，利用等于垂直空间偏移量和垂直子像素偏移量之和的偏移量重新定相垂直基函数。

本发明还涉及重构像素的块的方法，其包含如下步骤：

-解码系数的块；

-利用通过一组基函数定义的变换将系数的块变换成残差的块；以及

-从残差的块和预测块中重构像素块。

有利的是，该重构方法在变换步骤之前包含根据在像素块的因果邻域中计算的残差重新定相基函数的步骤，以及该变换步骤使用重新定相基函数。

按照本发明的另一个方面，该变换是可分离的，该组基函数包含水平基函数和垂直基函数。水平和垂直基函数的重新定相步骤包含如下步骤：

a）利用水平基函数将像素块的因果邻域的至少一行残差变换成系数；

b）确定较大幅度系数；

c）识别与所确定系数相对应的水平基函数；

d）确定识别的水平基函数与残差行之间的水平空间偏移量；以及

e）利用确定的水平空间偏移量重新定相水平基函数；以及

f）垂直地对像素块的因果邻域的至少一个残差列重复步骤a）到e），以便利用在步骤d）中确定的垂直空间偏移量重新定相垂直基函数。