预测图像产生方法及设备和图像视频编／解码方法及设备技术

提供一种预测图像产生方法及设备和图像视频编／解码方法及设备。预测图像产生设备包括：空间预测图像产生单元，对包括至少两个图像分量的原始图像中的每一分量应用同样的预测方向，并从空间上与当前帧的预定大小的像素块靠近的像素来获得空间预测图像；时间预测图像产生单元，对每一图像分量应用同样的块大小、运动矢量、运动插值方法，在每一图像分量的前一帧和当前帧之间以预定大小的块为单位估计运动来获得时间预测图像；编码模式选择单元，选择编码模式；单一模式预测图像产生单元，将选择的模式应用于每一分量来产生预测图像。通过增加彩色分量的预测误差信号之间的信息冗余，提高编码效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及彩色图像编码和/或解码，更具体地讲，涉及一种对所有彩色分量使 用单一编码模式的图像和视频编码和解码方法以及设备。
技术介绍
通常，由装置获得的图像是RGB格式。然而，当这样获得的图像被压缩时，图像被 转换为YCbCr图像格式。这时候，Y是单色并仅具有亮度分量，Cb和Cr具有色度分量。在 RGB图像中，信息在R、G、和B数据之间均勻分布，但是在YCbCr图像格式中，信息集中在Y 分量中，较少的信息在Cb和Cr分量中。因此，当以YCbCr图像格式执行压缩时，压缩效率 得到提高。由于YCbCr图像中的Y分量的统计特征与Cb和Cr分量的统计特征不同，所以， 在传统的编码方法中，分别使用不同的方法来压缩Y分量以及Cb和Cr分量。例如，在最 近标准化的由IS0/IEC MPEG和ITU-T VCEG的联合视频组提出的MPEG-4 AVC/H. 264标准 (〃 Text of IS0/IEC FDIS 14496-10 :Information Technology-Coding of audio-visual objects-Part 10 Advanced Video Coding，IS0/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, N5555,March 2003)中，当Y分量作为视频信号中的帧内图像被编码时，沿着预测方向使用9种预测方法 以4X4块为单位执行空间预测。此外，可沿着预测方向使用4种预测方法以16X16块为 单位执行空间预测。然而，由于包括Cb和Cr分量的图像比包含Y分量的图像相对简单，所 以当Cb和Cr分量作为视频信号中的帧内图像被编码时，使用4种预测方法沿着预测方向 以8X8块为单位执行空间预测而与Y分量无关。此外，当以帧间模式执行图像的编码时，通过使用6抽头滤波器扩展预测图像来 精确地执行Y分量的运动补偿，而通过使用双线性滤波器扩展预测图像来执行Cb和Cr分 量的运动补偿。因此，在传统的方法中，因为Y分量与Cb和Cr分量的统计特征彼此不同， 所以对于Y分量与Cb和Cr分量使用不同的压缩方法。然而，当RGB图像转换为YCbCr图像时，会发生诸如彩色失真的图像质量损失，因 此，近期已经在研究RGB图像的直接编码方法。特别地，MPEG-4-AVC/H.264标准的保真度 范围扩展标准支持RGB图像的直接编码。在这一新近采用的技术中，残余变换技术用于执 行RGB图像中的空间或时间预测，在获得残余图像之后，在R、G、和B数据的每一个中存在 的冗余信息被去除，从而在没有降低图像质量的情况下提高了编码效率。当RGB图像被编码时，因为用于YCbCr的方法被不加改变地应用，所以如上所述， 传统方法的编码效率被降低。因此，当RGB输入图像在RGB域中被编码而没有将所述图像 转换为YCbCr图像时，需要通过根据RGB图像的统计特征执行空间预测和时间预测以在保 持高图像质量的情况下提高编码效率的方法。
技术实现思路
本专利技术的另外的方面和/或优点将部分地在下面的描述中阐述，部分地通过所述 描述将变得清楚，或者可通过本专利技术的实践得知。本专利技术提供一种对所有彩色分量使用单一编码模式来产生空间预测图像的方法。本专利技术还提供一种对所有彩色分量使用单一编码模式来产生时间预测图像的方 法。本专利技术还提供一种用于对所有彩色分量使用单一编码模式来产生预测图像的方 法和设备。本专利技术还提供一种使用单一编码模式的图像和视频编码方法和设备。本专利技术还提供一种使用单一编码模式的图像和视频解码方法和设备。根据本专利技术的一方面，提供一种空间预测图像产生方法，该方法包括对包括至少 两个图像分量的原始图像中的每一图像分量应用同样的预测方向；和从空间上与当前帧的 预定大小的像素块靠近的像素来获得空间预测图像。像素块的大小可以是4X4，9种预测方向中的任何一种可以被确定为预测方向。根据本专利技术的另一方面，提供一种时间预测图像产生方法，该方法包括对包括至 少两个图像分量的原始图像中的每一图像分量应用同样的块大小、运动矢量、和运动插值 方法；和从在每一图像分量的前一帧和当前帧之间以预定大小的块为单位估计运动来获得 时间预测图像。根据本专利技术的另一方面，提供一种预测图像产生方法，该方法包括对包括至少两 个图像分量的原始图像中的每一图像分量应用同样的预测方向；从空间上与当前帧的预定 大小的像素块靠近的像素来获得空间预测图像；对包括至少两个图像分量的原始图像中的 每一图像分量应用同样的块大小、运动矢量、和运动插值方法；通过在每一图像分量的前一 帧和当前帧之间以预定大小的块为单位估计运动来获得时间预测图像；使用空间预测图像 和时间预测图像选择编码模式；和通过将选择的编码模式同样地应用于每一分量来产生预 测图像。在编码模式的选择中，可计算空间预测图像和时间预测图像的每一个的比特量和 图像质量失真，可选择与最小总和对应的编码模式为编码模式，其中所述最小总和是通过 累加空间预测图像和时间预测图像的每一个的比特量和图像质量失真获得的。根据本专利技术的另一方面，提供一种预测图像产生设备，该设备包括空间预测图像 产生单元，用于对包括至少两个图像分量的原始图像中的每一图像分量应用同样的预测方 向，并从空间上与当前帧的预定大小的像素块靠近的像素来获得空间预测图像；时间预测 图像产生单元，用于对包括至少两个图像分量的原始图像中的每一图像分量应用同样的块 大小、运动矢量、和运动插值方法，并通过在每一图像分量的前一帧和当前帧之间以预定大 小的块为单位估计运动来获得时间预测图像；编码模式选择单元，用于通过使用空间预测 图像和时间预测图像选择编码模式；和单一模式预测图像产生单元，用于通过将在编码模 式选择单元中选择的编码模式同样地应用于每一分量来产生预测图像。编码模式选择单元可包括空间比特量/图像质量失真计算单元，用于计算空间 预测图像的比特量和图像质量失真；时间比特量/图像质量失真计算单元，用于计算时间预测图像的比特量和图像质量失真；和性能比较单元，用于比较通过累加空间预测图像和 时间预测图像的每一个的比特量和图像质量失真获得的值，并选择与较小的值对应的编码 模式。根据本专利技术的另一方面，提供了一种对所有彩色分量使用单一编码模式的图像编 码设备，该设备包括预测图像产生单元，通过对包括至少两个图像分量的原始图像中的每 个图像分量使用同样的编码模式来产生预测图像；残余产生单元，产生与原始图像和预测 图像之间的差相应的残余；和编码单元，通过对残余数据编码来产生比特流。所述预测图像产生单元可包括空间预测图像产生单元，当执行帧内方法时，对原 始图像的每个图像分量从空间上与当前帧的像素块相邻的像素应用同样的预测方向来获 得预测图像；时间预测图像产生单元，当执行帧间方法时，在原始图像的每个图像分量的前 一帧和当前帧之间以同样大小的块为单位应用同样的运动估计和运动插值方法来获得预 测图像；编码模式选择单元，通过使用空间预测图像和时间预测图像来选择编码模式；和 单一模式预测图像产生单元，通过对彩色图像的每个分量同样地应用在编码模式选择单元 中选择的编码模式来产生预测图像。所述编码模式选择单元可包括空间比特量和/或图像质量失真计算单元，计算 空间预测图像的比特量和图像质量的失真；时间比特量/图像质量失本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种时间预测图像产生方法，该方法包括：对包括至少两个彩色分量的原始图像中的每一彩色分量应用同样的块大小、运动矢量和运动插值方法；和通过在每一彩色分量的前一帧和当前帧之间以预定大小的块为单位估计运动来获得时间预测图像。

【技术特征摘要】
KR 2005-2-28 10-2005-0016938一种时间预测图像产生方法，该方法包括对包括至少两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：金祐湜，金铉文，赵大星，帝弥撤勃依诺，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]