[发明专利]图像间预测方法和设备以及对应的编码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像编码的一般领域，并且尤其涉及图像间预测的一般领域。

背景技术

图像间预测在于利用视频的连续图像之间存在的时间冗余以获得该视频的高压缩率。

图像间预测的原理在于将当前图像划分为块或者宏块。然后，编码器找到视频的另一(前面或者未来)图像中的类似块。该另一图像通常称为参考图像。然后编码器编码运动矢量，该运动矢量依据要预测的块定义(多个)所述参考图像中找到的块的位置。然后编码器计算这两个块之间的差并且编码预测误差。然后向可以由此重建该块的解码器发送运动矢量和预测误差。

已知使用该类方法的很多视频编码/解码方案。尤其可以引用以下：标准MPEG-2(ISO/IEC JTC1/SC29/WG11MPEG00/2000年10月，运动画面和音频的编码)、MPEG-4/AVC(T.Wiegand、G.J.Sullivan、G.Bjontegaard和A.Luthra,“Overview of the H.264/AVC”视频技术的电路和系统，IEEE汇刊,卷13，7，560-576，2003年7月，或者事件HEVC(ITU-T Q.6/SG和ISO/IEC运动画面专家组(ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11)。

用于预测块的块(更一般地说，区)的定义对于编码的有效性是决定性的。实际上，如果当前块和预测块的内容有很大不同，则预测误差将是显著的，这将导致用于编码该预测误差的相当数量的比特。

因此，有必要最小化选取在内容方面远离要预测的块的预测区的风险。

此外，在在发送器和接收器之间发送的上下文中，编码远程解码器用以重建被预测的图像所需的语法元素的成本相对高。例如，在MPEG-4/AVC标准的情况下，以两列将参考图像分组在一起：将时间上在属于要预测的块的图像前面的(被解码或者被重建的)图像分组在一起，以及将时间上后面的(被解码或者被重建的)图像分组在一起。在下文中，当引用时间上前面和/或后面的图像时，暗示这些图像被解码并且被重建。由此，为了指定参考图像的块，有必要向解码器发送用以指定两列图像中的一列的信息项、用以指示该列中的(参考)图像的索引的信息项和用以指示参考图像中的块的坐标的最后信息项。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的至少一个缺点并且显著地改进图像间编码方法的效率。

为了这个目的，本发明涉及一种预测图像的像素的块的方法，该方法包括：

-定义要预测的所述块的因果邻域的步骤；

-候选片的搜索步骤，在该候选片的搜索步骤期间，依据属于与要预测的块所属于的图像不同的图像的至少一个片形成候选片的集合，每个片由块和是该块的因果的邻域形成，以及

-块预测步骤，在该块预测步骤期间，至少依据所述候选片的集合的至少一个片的块预测该块。

因此，该方法减少有必要发送到诸如例如与标准MPEG-4/AVC有关的解码器的语法元素。

根据一个实施例，在块预测步骤期间，该块依据所述候选片的集合的片的块预测，所述块在内容方面接近要预测的块。

根据另一个实施例，块预测步骤包括

-字典定义子步骤，在该字典定义子步骤期间，依据所述候选片的集合的至少一个片形成至少一个词典；

-邻域预测子步骤，在该邻域预测子步骤期间，对于每个字典，使用字典的片的邻域的加权后的线性组合确定要预测的块的因果邻域的预测；选取优化预测的加权参数，以及

-块预测步骤，在该块预测步骤期间，由字典的片的块的像素的加权后的线性组合预测图像的像素块，所述线性组合的加权参数是已经在邻域预测子步骤期间确定的那些最优值。

根据本实施例，通过线性组合属于字典的块来确定块预测。该线性组合的加权参数是使得在距离意义上要预测的块的因果邻域的最佳预测变得可能的那些。因此，对于该块的预测误差被减小，因为加权参数被定义为最小化位于要预测的块周围的区(邻域)的预测误差但不直接最小化该块的预测误差，由此有利于图像的内容的连续性。

此外，因为邻域是因果的，所以解码器能够计算用于编码器侧块的预测的加权参数。这防止发送这些参数并且因此妨碍编码效率。

本发明还涉及实现该方法的编码/解码方法以及包含用于实现该处理的部件的设备和图像序列编码/解码装置。本发明还涉及一种信号，它的帧是特别的，因为它携带影响所述设备和/或编码和/或解码的装置的操作的特定信息项。

附图说明

将参考附图借助非限制性实施例和有利实现方式更好地理解和例示本发明，在附图中：