專利名稱：幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測方法和設(shè)備，更具體地，涉及一種通過對包括多個子塊的圖像處理單元執(zhí)行更精確的幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測對圖像
進(jìn)行編碼和解碼的方法和i殳備。
背景技術(shù)：
在圖像壓縮技術(shù)(諸如MPEG-1、 MPEG-2、 MPEG-4和H.264/MPEG-4高級視頻編碼(AVC))中，為了對圖像進(jìn)行編碼，將畫面劃分為預(yù)定的圖像處理單元(例如，劃分為宏塊)。通過幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測對宏塊進(jìn)行編碼。隨后，考慮到編碼的宏塊的數(shù)據(jù)的大小和原始宏塊的失真度，選擇最優(yōu)的編碼模式。
在幀內(nèi)預(yù)測中，為了對當(dāng)前畫面的每個塊進(jìn)行編碼，不參照參考畫面，而是參照空間上與將被編碼的每個塊相鄰的像素的值。首先，通過參照與當(dāng)前塊相鄰的像素的值來計算將被編碼的當(dāng)前塊的預(yù)測像素值。隨后，僅對與當(dāng)前塊的預(yù)測像素值和實際4象素值之間的差相應(yīng)的殘差進(jìn)行編碼。將幀內(nèi)預(yù)測模式粗略地劃分為對于亮度的幀內(nèi)預(yù)測模式(諸如4x4幀內(nèi)預(yù)測模式、8x8幀內(nèi)預(yù)測模式和16xl6幀內(nèi)預(yù)測模式)和對于色度的幀內(nèi)預(yù)測模式。
圖1A和圖1B示出傳統(tǒng)的幀內(nèi)預(yù)測模式。
圖1A示出傳統(tǒng)的16x16幀內(nèi)預(yù)測模式。參照圖1A,存在總計4個傳統(tǒng)的16x16幀內(nèi)預(yù)測模式，即，垂直模式、水平模式、DC(直流)模式和平面模式。
圖1B示出傳統(tǒng)的4x4幀內(nèi)預(yù)測模式。參照圖1B，存在總計9個傳統(tǒng)的4x4幀內(nèi)預(yù)測模式，即，垂直模式、水平模式、DC模式、對角線左下模式、對角線右下模式、垂直向右模式、垂直向左模式、水平向上模式和水平向下模式。
在根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的圖像編碼中，以包括4x4幀內(nèi)預(yù)測模式和16x 16幀內(nèi)預(yù)測模式的總計13種模式對當(dāng)前宏塊進(jìn)行編碼，從而以13種模式中的最
9優(yōu)模式來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測編碼。考慮到原始塊和預(yù)測塊之間的殘差和失真，選擇最優(yōu)模式。
幀間預(yù)測是通過去除畫面間的時間相關(guān)性來對圖像進(jìn)行壓縮的技術(shù)。幀間預(yù)測中有代表性的是運動估計編碼技術(shù)。運動估計編碼是通過在逐塊的基礎(chǔ)上參照至少一個參考畫面來估計當(dāng)前畫面的運動，并且對估計的運動進(jìn)行補(bǔ)償來對圖像進(jìn)行編碼的技術(shù)。
在運動估計編碼中，通過使用預(yù)定的估計函數(shù)在參考畫面的預(yù)定范圍內(nèi)搜索與當(dāng)前塊最相似的塊。當(dāng)找到最相似的塊時，僅發(fā)送從參考畫面中找到的最相似的塊和當(dāng)前塊之間的殘差，從而提高數(shù)據(jù)的壓縮率。這里，可使用
各種大小(諸如，16x16、 8xl6和8x8)的塊作為塊。
圖2A到圖2D示出傳統(tǒng)的幀間預(yù)測中執(zhí)行的運動矢量預(yù)測。在圖2A到圖2D中，示出根據(jù)11.264標(biāo)準(zhǔn)來預(yù)測當(dāng)前塊210的運動矢量的方法。
圖2A示出當(dāng)前塊210和鄰近塊221到223具有相同大小的情況。在這種情況下，在H.264標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)預(yù)測運動矢量與中心值mvA、 mvB和mvC相等的關(guān)系來確定與當(dāng)前塊210的運動矢量的預(yù)測值相應(yīng)的預(yù)測運動矢量。由于鄰近塊4艮可能具有相似性，所以將當(dāng)前塊210的運動矢量確定為鄰近塊221到223的運動矢量的中心<直mvA、 mvB和mvC。
圖2B示出當(dāng)前塊210和鄰近塊231到233具有不同大小的情況。在這種情況下，如圖2B所示，將在鄰近當(dāng)前塊210左邊的塊中位于最上邊位置的塊231的中心值mvA、在鄰近當(dāng)前塊210上邊的塊中位于最左邊位置的塊232的中心值mvB和在鄰近當(dāng)前塊210右上邊的塊中位于最左邊位置的塊2!33的中心值mvC確定為當(dāng)前塊210的預(yù)測運動矢量。
圖2C示出當(dāng)前塊211或212不是正方形(即，當(dāng)前塊211或212是8x16塊)的情況。
在當(dāng)前塊是與塊212—起形成正方形的塊211時，將當(dāng)前塊211的左邊的塊241的運動矢量確定為當(dāng)前塊211的預(yù)測運動矢量。另一方面，在當(dāng)前塊是塊212時，將當(dāng)前塊212的右上邊的塊242的運動矢量確定為當(dāng)前塊212的預(yù)測運動矢量。
圖2D示出當(dāng)前塊213或214不是正方形(即，當(dāng)前塊213或是16><8塊)的情況。
在當(dāng)前塊是與塊214—起形成正方形的塊213時，將當(dāng)前塊213的左邊
10的塊251的運動矢量確定為當(dāng)前塊213的預(yù)測運動矢量。另一方面，在當(dāng)前
塊是塊214時，將當(dāng)前塊214的上邊的塊252的運動矢量確定為當(dāng)前塊214的預(yù)測運動矢量。
當(dāng)確定了當(dāng)前塊的預(yù)測運動矢量時，對當(dāng)前塊的預(yù)測運動矢量和實際運動矢量之間的差值進(jìn)行編碼并將其插入比特流中。不發(fā)送不改變的關(guān)于當(dāng)前塊的運動矢量的信息，而是將所述差值進(jìn)行編碼并發(fā)送編碼的差值。從而，提高圖像數(shù)據(jù)的壓縮率。
在示于圖1A和圖1B的幀內(nèi)預(yù)測中，當(dāng)更精確地對當(dāng)前塊的像素值進(jìn)行預(yù)測時，當(dāng)前塊的殘差被降低，從而提高圖像編碼的壓縮率。在示于圖2A到圖2D的幀間預(yù)測中，當(dāng)獲得與當(dāng)前塊的運動矢量的預(yù)測值相應(yīng)的更精確地預(yù)測的運動矢量時，當(dāng)前塊的實際運動矢量和預(yù)測運動矢量之間的差值被減小，從而圖像編碼的壓縮率被提高。
因此，需要在幀內(nèi)預(yù)測中可更精確地預(yù)測當(dāng)前塊的像素值，并且可獲得當(dāng)前塊的更精確地預(yù)測的運動矢量的圖像編碼/解碼方法。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種能夠更精確地預(yù)測當(dāng)前塊的幀內(nèi)預(yù)測值和運動矢量的幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測方法和設(shè)備，以及記錄有用于執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測方法的程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。有益效果
在本發(fā)明中，可更精確地執(zhí)行關(guān)于預(yù)定圖像處理單元的幀內(nèi)預(yù)測，從而提高圖像編碼的壓縮率。
此外，可更精確地產(chǎn)生包括在圖像處理單元中的子塊的預(yù)測運動矢量，從而提高圖像編碼的壓縮率。
可將根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)實現(xiàn)為計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)或傳輸介質(zhì)上的計算機(jī)可讀代碼。所述計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是可存儲之后可由計算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。傳輸介質(zhì)的示例包括載波和通過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸。所述計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布于網(wǎng)絡(luò)耦合計算機(jī)系統(tǒng)，從而以分布式方式存儲和執(zhí)行計算機(jī)可讀代碼。
雖然參照示例性實施例詳細(xì)地顯示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 可對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對示例性實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和
其他特點將會變得更加清楚，其中
圖1A和圖1B示出傳統(tǒng)的幀內(nèi)預(yù)測^^莫式；
圖2A到圖2D示出傳統(tǒng)的幀間預(yù)測中執(zhí)行的運動矢量預(yù)測；
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像編碼設(shè)備的框圖4是圖3所示的圖像編碼設(shè)備的幀內(nèi)預(yù)測單元的框圖5A是圖4所示的幀內(nèi)預(yù)測單元的第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元的框圖5B是圖4所示的幀內(nèi)預(yù)測單元的第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元的框圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的產(chǎn)生第一預(yù)測值的方法；
圖7示出才艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的產(chǎn)生第二預(yù)測值的方法；
圖8是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法的流程圖9是圖3所示的圖像編碼設(shè)備的運動估計單元的框圖IOA是圖9所示的運動估計單元的第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元的框圖IOB是圖9所示的運動估計單元的第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元的框圖11是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀間預(yù)測編碼方法的流程圖12是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像解碼設(shè)備的框圖13是圖12所示的圖像解碼設(shè)備的幀內(nèi)預(yù)測單元的框圖14是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測解碼方法的流程圖15是圖12所示的圖像解碼設(shè)備的運動補(bǔ)償單元的框圖；以及
圖16是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀間預(yù)測解碼方法的流程圖。
最佳模式
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù) 測的方法，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述方法包括的操作有通過 使用鄰近每個子塊的^^素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及通過使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對每 個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
所述幀內(nèi)預(yù)測方法包括的操作還有通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并 執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的 最終的預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的每個子塊相鄰的像素對圖像 處理單元的子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi) 預(yù)測的設(shè)備，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述設(shè)備包括第一幀內(nèi)預(yù) 測執(zhí)行單元，通過使用鄰近每個子塊的像素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生 圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與包括 在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像 處理單元的第二預(yù)測值。
所述第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元可通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并執(zhí)行至 少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的最終的 預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的每個子塊相鄰的像素對圖像處理單 元的子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀間 預(yù)測的方法，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述方法包括的操作有通 過使用鄰近每個子塊的像素對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的 第一預(yù)測值；以及通過使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對 每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
所述幀間預(yù)測方法包括的操作還有通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并 執(zhí)行至少 一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的 最終的預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的每個子塊相鄰的像素對圖像 處理單元的子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀間 預(yù)測的設(shè)備，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述設(shè)備包括第一幀間預(yù) 測執(zhí)行單元，通過使用鄰近每個子塊的像素對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生 圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與包括 在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像 處理單元的第二預(yù)測值。
13所述第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元可通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并執(zhí)行至 少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的最終的 預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的每個子塊相鄰的像素對圖像處理單 元的子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供一種記錄有用于執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測方法和/或幀 間預(yù)測方法的計算機(jī)程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
具體實施例方式
以下，參照示出本發(fā)明的示例性實施例的附圖來更全面地描述本發(fā)明。
圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像編碼設(shè)備300的框圖。將描述基
備。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該容易地理解，根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測/幀
: 。 "土 日 一
參照圖3，圖像編碼設(shè)備300包括幀內(nèi)預(yù)測單元310、編碼單元320、運 動估計單元330、運動補(bǔ)償單元340、幀存儲器350、濾波器360和恢復(fù)單元 370。幀內(nèi)預(yù)測單元310和運動估計單元330與才艮據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測/幀間 預(yù)測il備相應(yīng)。
首先，將描述幀內(nèi)預(yù)測編碼。幀內(nèi)預(yù)測單元310 #1行幀內(nèi)預(yù)測以在當(dāng)前 畫面中搜索將被編碼的塊的預(yù)測值。具體地，為了對處理圖像的預(yù)定單元(以 下，稱為預(yù)定圖像處理單元)進(jìn)行編碼，幀內(nèi)預(yù)測單元310通過使用與包括 在預(yù)定圖像處理單元中的每個子塊鄰近的像素來預(yù)測子塊的預(yù)測值。幀內(nèi)預(yù) 測單元310還通過重復(fù)上述幀內(nèi)預(yù)測來對子塊產(chǎn)生更精確的預(yù)測值。將參照 圖4更詳細(xì)地描述幀內(nèi)預(yù)測單元310。
圖4是圖像編碼設(shè)備300的幀內(nèi)預(yù)測單元310的框圖。參照圖4，幀內(nèi) 預(yù)測單元310包括第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410和第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420。
第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410通過使用與預(yù)定圖像處理單元的每個子塊鄰 近的像素對子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來執(zhí)行產(chǎn)生預(yù)定圖像處理單元的第一預(yù)測值的 第一幀內(nèi)預(yù)測。所述預(yù)定圖像處理單元可以是16x 16宏塊。對如何執(zhí)行幀內(nèi) 預(yù)測沒有限制，可使用利用示于圖1A和圖1B中的幀內(nèi)預(yù)測方向的幀內(nèi)預(yù)測。
圖5A是幀內(nèi)預(yù)測單元310的第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410的框圖。參照圖5A,第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410包括第一幀內(nèi)搜索單元412和第一預(yù)測值 產(chǎn)生單元414。
第一幀內(nèi)搜索單元412通過使用與子塊鄰近的像素對存儲在幀存儲器 350中的當(dāng)前畫面的已編碼區(qū)域進(jìn)行搜索。將參照圖6更詳細(xì)地描述第一幀 內(nèi)搜索操作。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元630的第一 預(yù)測值的方法。參照圖6，將當(dāng)前畫面劃分為在當(dāng)前圖像處理單元630被編 碼之前已編碼的區(qū)域610和未編碼的區(qū)域620。為了產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元 630的第一預(yù)測值，第一幀內(nèi)搜索單元412使用與包括在當(dāng)前圖像處理單元 630中的子塊631到636鄰近的多個^^素637到多個<象素639。
第一幀內(nèi)搜索單元412在從與當(dāng)前圖像處理單元630的左上部分相應(yīng)的 子塊開始的向右的方向上執(zhí)行預(yù)測。當(dāng)完成對子塊631到634的一行的預(yù)測 時，對子塊635和636的下一行進(jìn)行預(yù)測。
為了對與當(dāng)前圖^f象處理單元630的左上部分相應(yīng)的子塊631進(jìn)行預(yù)測， 第一幀內(nèi)搜索單元412使用包括在已編碼的區(qū)域610的像素中的與子塊631 相鄰的多個像素637執(zhí)行搜索，已編碼的區(qū)域610在對當(dāng)前畫面進(jìn)行編碼前 已經(jīng)被編碼。在本示例性實施例中，使用與子塊631的左邊和上邊相鄰的像 素來執(zhí)行搜索。
為了找到與鄰近的多個像素637相似的像素(即，找到具有小的殘差的 像素)，使用鄰近的多個像素637對在當(dāng)前畫面被編碼前已經(jīng)被編碼的已編碼 的區(qū)域610進(jìn)行4叟索。
現(xiàn)在將描述對子塊632的預(yù)測。與子塊632相鄰的像素中可被用于幀內(nèi) 預(yù)測的像素僅是包括在先前編碼區(qū)域610中的像素中的與子塊632的上部相 鄰的像素，以及與子塊632的左邊相鄰的包括在先前預(yù)測的子塊631中的像 素。因此，為了對當(dāng)前子塊632執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，第一幀內(nèi)搜索單元412使用 包括在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610中的像素中與當(dāng)前子塊632相鄰的像素 和包括在圖像處理單元630的先前預(yù)測的子塊631中的像素來執(zhí)行搜索。如 對于初始被幀內(nèi)預(yù)測的子塊631的預(yù)測一樣，使用與子塊632相鄰的像素來 ^_索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610。
以與子塊631和632的預(yù)測相同的方式對第一4亍中的其他子塊633和634 進(jìn)行預(yù)測。當(dāng)對第二行中的子塊進(jìn)行預(yù)測時，如子塊的第 一行的預(yù)測中 一樣使用與
每個子塊的左邊和上邊相鄰的像素來執(zhí)行搜索。然而，第二行中的子塊636 的預(yù)測與子塊的第一行的預(yù)測的不同在于用于子塊636的預(yù)測的鄰近像素 全部包括在當(dāng)前圖4象處理單元630的先前預(yù)測的子塊中。如圖6所示，可用 于子塊636的預(yù)測的像素僅是包括在當(dāng)前圖像處理單元630的先前預(yù)測的子 塊631、 632和635中的像素。
因此，第一幀內(nèi)搜索單元412通過使用包括在先前預(yù)測的子塊631、 632 和635中的多個像素639來對當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610進(jìn)行搜索。
當(dāng)對當(dāng)前畫面的當(dāng)前圖像處理單元的當(dāng)前子塊執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測時，不使用 包括在當(dāng)前子塊中的像素來執(zhí)行搜索，而是僅使用與當(dāng)前子塊鄰近的像素來 執(zhí)行搜索。另外，由于鄰近像素是包括在對當(dāng)前子塊進(jìn)行編碼之前被編碼的 當(dāng)前畫面的區(qū)域中的像素，和/或包括在對當(dāng)前子塊進(jìn)行預(yù)測之前被預(yù)測的當(dāng) 前圖像處理單元的子塊中的像素，所以不需要指定通過搜索操作找到的將被 用于對當(dāng)前子塊進(jìn)行預(yù)測的子塊的信息。換句話說，在解碼時，甚至可不利 用關(guān)于用于當(dāng)前子塊的帕內(nèi)預(yù)測的子塊的特定信息而產(chǎn)生當(dāng)前子塊的幀內(nèi)預(yù) 測值。
再參照圖5A,第一預(yù)測值產(chǎn)生單元414根據(jù)由第一幀內(nèi)搜索單元412 執(zhí)行的搜索的結(jié)果來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值。所述預(yù)測值是當(dāng)前圖 像處理單元的初始產(chǎn)生的預(yù)測值，因此被設(shè)置為當(dāng)前圖像處理單元的第一預(yù) 測值。
當(dāng)?shù)谝粠瑑?nèi)搜索單元412通過使用鄰近當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊的 像素來搜索當(dāng)前畫面的編碼區(qū)域時，從當(dāng)前畫面的編碼區(qū)域找到與鄰近像素 相似的像素。第一預(yù)測值產(chǎn)生單元414將與找到的相似像素相鄰的子塊的像 素值確定為當(dāng)前圖像處理單元的子塊的預(yù)測值，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元 的第一預(yù)測值。
再參照圖4，第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410通過對當(dāng)前圖4象處理單元630 進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測值640(示于圖7)。第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420 通過使用與包括在第一預(yù)測值640中的每個子塊相鄰的像素對當(dāng)前圖像處理 單元630的每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元630的第二預(yù)測 值710 (示于圖7)。優(yōu)選地，可在第二預(yù)測值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單 元630的第三預(yù)測值，在第三預(yù)測值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生第四預(yù)測值。通過這種方
16式，這樣的預(yù)測值產(chǎn)生可重復(fù)預(yù)定次數(shù)。
當(dāng)4叟索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610以4丸行幀內(nèi)預(yù)測時，第一幀內(nèi)預(yù)測
執(zhí)行單元412僅使用所有與每個子塊相鄰的像素中的與每個子塊的左邊和上 邊相鄰的像素。然而，因為第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元414在當(dāng)前圖像處理單元 的由第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元412產(chǎn)生的第一預(yù)測值640的基礎(chǔ)上執(zhí)行搜索， 所以當(dāng)對當(dāng)前子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測時，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元414可使用所有 鄰近像素(換句話說，甚至是位于當(dāng)前子塊的右邊和下邊的像素)。稍后將參 照圖7詳細(xì)描述由第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元414執(zhí)行的4叟索。
圖5B是幀內(nèi)預(yù)測單元310的第二幀內(nèi)預(yù)測l丸^f亍單元420的框圖。
參照圖5B，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420包括第二幀內(nèi)搜索單元422、第 二預(yù)測值產(chǎn)生單元424和預(yù)測值存儲單元426。
第二幀內(nèi)搜索單元422通過使用與包括在當(dāng)前圖^^處理單元的第一預(yù)測 值中的每個子塊鄰近的像素來搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610。如上所述， 由于第二幀內(nèi)搜索單元422在當(dāng)前圖像處理單元630的由第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行 單元412產(chǎn)生的第一預(yù)測值640的基礎(chǔ)上執(zhí)行搜索，所以第二幀內(nèi)搜索單元 422可使用鄰近每個子塊的所有像素。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元630的第二 預(yù)測值710的方法。圖7中，在由第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410產(chǎn)生的第一預(yù) 測值(即，第一預(yù)測值640)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生第二預(yù)測值710。
參照圖7,第二幀內(nèi)搜索單元422使用第一預(yù)測值640以產(chǎn)生第二預(yù)測 值710。當(dāng)?shù)谝粠瑑?nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410根據(jù)示于圖6的方法來產(chǎn)生第一預(yù)測 值640時，第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410僅可使用包括在當(dāng)前畫面的先前編碼 區(qū)域610中的與像素中每個子塊相鄰的像素，和/或包括在當(dāng)前圖像處理單元 630中的先前已預(yù)測的子塊中的像素。
然而，當(dāng)產(chǎn)生第二預(yù)測值710時，因為在第一預(yù)測值640的基礎(chǔ)上執(zhí)行 預(yù)測，所以第二幀內(nèi)搜索單元422可使用鄰近每個子塊的所有先前已預(yù)測的 像素。
為了產(chǎn)生位于第二預(yù)測值710的左上部分的子塊的預(yù)測值711，第二幀 內(nèi)搜索單元422可4吏用與位于第一預(yù)測值6恥的左上部分的子塊641鄰近的 所有像素713。第二幀內(nèi)搜索單元422使用鄰近的多個像素713搜索當(dāng)前畫 面的先前編碼區(qū)域610, /人而產(chǎn)生預(yù)測值711。鄰近的多個像素713的左邊像素和上邊像素是包括在當(dāng)前畫面的先前編 碼區(qū)域610中的像素，右邊像素和下邊像素是由第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410 預(yù)測的像素。
為了產(chǎn)生位于第二預(yù)測值710的右上部分的子塊的預(yù)測值712，第二幀 內(nèi)搜索單元422 ^f吏用位于第一預(yù)測值640的右上部分的子塊644的鄰近的多 個像素714。第二幀內(nèi)搜索單元422通過使用鄰近的多個像素714來搜索當(dāng) 前畫面的先前編碼區(qū)域610，從而產(chǎn)生預(yù)測值712。
鄰近的多個像素714的上邊像素是包括在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610 中的像素，左邊像素和下邊像素是由第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元410預(yù)測的像素。
再參照圖5B，第二預(yù)測值產(chǎn)生單元424根據(jù)由第二幀內(nèi)搜索單元422執(zhí) 行的搜索的結(jié)果來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。
當(dāng)?shù)诙瑑?nèi)搜索單元422通過使用與當(dāng)前圖像處理單元的第 一預(yù)測值的 每個子塊鄰近的像素來搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域時，從當(dāng)前畫面的先前 編碼區(qū)域找到與鄰近像素相似的像素。第二預(yù)測值產(chǎn)生單元424將與找到的 相似像素相鄰的子塊確定為當(dāng)前圖像處理單元的子塊的預(yù)測值，從而產(chǎn)生當(dāng) 前圖像處理單元的第二預(yù)測值。
或者，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420可通過將第二幀內(nèi)預(yù)測值設(shè)置為初始 值，在圖像處理單元的先前預(yù)測值的基礎(chǔ)上執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元 的下個預(yù)測值的操作。因此，通過將這樣的預(yù)測值產(chǎn)生重復(fù)預(yù)定次數(shù)獲取的 預(yù)測值是最終的預(yù)測值，該預(yù)測值將^皮設(shè)置為當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值。
在最后的預(yù)測值的產(chǎn)生中，可找到對于鄰近的多個像素具有小的殘差 (即，差1"直)的多個(即，M個)^f象素。在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610內(nèi) 搜索對于與每個子塊鄰近的多個像素(例如，鄰近的多個像素713和714) 具有小的殘差的M個像素。因此，可將與找到的M個像素相鄰的M個塊用
于產(chǎn)生每個子塊的最后的預(yù)測值。
例如，找到預(yù)測圖7中示出的子塊711所需的M個塊，基于M個塊中 的至少一個來產(chǎn)生最后的預(yù)測值。對于其他子塊(例如，子塊712),在當(dāng)前 畫面的先前編碼區(qū)域內(nèi)找到預(yù)測每個子塊所需的M個塊，基于M個塊中的 至少一個來產(chǎn)生最后的預(yù)測值。M個塊中對于將被預(yù)測的原始子塊具有最小 的殘差的塊被直接地用作原始子塊的預(yù)測值。或者，通過將M個塊中的多個 塊進(jìn)行組合來獲得原始子塊的預(yù)測值。當(dāng)將M個子塊用于預(yù)測每個子塊時，指定M個塊中用于產(chǎn)生每個子塊
的最后的預(yù)測值的塊的信息需要在編碼單元320中被編碼并被插入到比特流 中。
預(yù)測值存儲單元426存儲由第二預(yù)測值產(chǎn)生單元424產(chǎn)生的預(yù)測值。第 二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420可將幀內(nèi)預(yù)測操作重復(fù)預(yù)定次數(shù)，其中，基于當(dāng)前 子塊的先前預(yù)測值來產(chǎn)生當(dāng)前子塊的下個預(yù)測值。為了完成上述操作，可將 先前預(yù)測值存儲在預(yù)測值存儲單元426中，并由第二幀內(nèi)搜索單元422重新 使用所述先前預(yù)測值。
幀內(nèi)預(yù)測重復(fù)的次數(shù)沒有限制。當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測重復(fù)的次數(shù)增加時，將獲得 當(dāng)前圖像處理單元的更精確的預(yù)測值。當(dāng)前圖像處理單元的幀內(nèi)預(yù)測值越精 確，當(dāng)前圖像處理單元的幀內(nèi)預(yù)測值和實際值之間的殘差(即，差值)越小。 因此，提高了圖像編碼的壓縮率。
編碼單元320將由幀內(nèi)預(yù)測單元310獲得的當(dāng)前圖像處理單元的最后的 預(yù)測值和當(dāng)前圖像處理單元的實際值之間的殘差進(jìn)行編碼，產(chǎn)生包括被編碼 的殘差的比特流。將殘差轉(zhuǎn)換到頻域、進(jìn)行量化并進(jìn)行熵編碼從而產(chǎn)生包括 關(guān)于當(dāng)前圖像處理單元的數(shù)據(jù)的比特流。優(yōu)選地，在比特流的開銷區(qū)域包括 關(guān)于指示當(dāng)前圖像處理單元已經(jīng)過幀內(nèi)預(yù)測編碼的幀內(nèi)預(yù)測模式的信息。關(guān) 于幀內(nèi)預(yù)測模式的信息可包括第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元420重復(fù)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測 的次數(shù)。
關(guān)于編碼的當(dāng)前圖像處理單元的信息由恢復(fù)單元370恢復(fù)為原始的圖像 當(dāng)前單元、由濾波器360進(jìn)行解塊，并隨后被存儲在幀存儲器350中。存儲 在幀存儲器350中的關(guān)于當(dāng)前圖像處理單元的數(shù)據(jù)被用作當(dāng)前畫面的先前編 碼區(qū)域，當(dāng)對下個圖像處理單元進(jìn)行編碼時將搜索所述先前編碼區(qū)域。
圖8是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法的流程圖。
包括在圖像處理單元中的子塊鄰近的像素對子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生當(dāng)前畫 面中包括的當(dāng)前圖像處理單元的第一預(yù)測值。根據(jù)示于圖6的方法來產(chǎn)生當(dāng) 前圖像處理單元的第一預(yù)測值。優(yōu)選地，通過使用鄰近每個子塊的像素搜索 當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域來對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。鄰近每個子塊的像素 可以是包括在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中的像素和包括在當(dāng)前圖像處理單元 的先前已預(yù)測子塊中的像素?；蛘?，鄰近每個子塊的像素可以僅是包括在當(dāng)
19前畫面的先前編碼區(qū)域中的像素。或者，鄰近每個子塊的像素可以僅是包括 在當(dāng)前圖像處理單元的先前已預(yù)測子塊中的像素。
操作820中，幀內(nèi)預(yù)測編碼設(shè)備通過使用與操作810中產(chǎn)生的第一預(yù)測
值的每個子塊鄰近的像素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元 的第二預(yù)測值。
更具體地，使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素來搜索當(dāng) 前畫面的先前編碼區(qū)域，在搜索的結(jié)果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第 二預(yù)測值。鄰近^^素可以是與每個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少 一個相鄰的像素。
操作830中，將操作820中產(chǎn)生的第二預(yù)測值設(shè)置為初始值，幀內(nèi)預(yù)測 編碼設(shè)備通過使用與包括在先前預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對當(dāng)前圖像 處理單元的每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來執(zhí)行至少一次產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的 下個預(yù)測值的操作。當(dāng)將產(chǎn)生下個預(yù)測值的操作重復(fù)預(yù)定次數(shù)時，產(chǎn)生最終 的預(yù)測值。在最后的預(yù)測值的產(chǎn)生中，可找到對于鄰近的多個像素具有小的殘差 (即，差值)的多個(即，M個)像素。在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610內(nèi) 搜索與每個子塊鄰近的對于多個像素(例如，鄰近的多個像素713和714) 具有小的殘差的M個#^素。因此，可將與找到的M個^^素相鄰的M個塊用 于產(chǎn)生每個子塊的最后的預(yù)測值。
操作840中，幀內(nèi)預(yù)測編碼設(shè)備在操作830中產(chǎn)生的最終的預(yù)測值的基 礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行編碼。如果在操作830中重復(fù)進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測， 則可獲得更精確的預(yù)測值。基于精確的預(yù)測值對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行編碼。 在這種情況下，由于預(yù)測值是精確的，所以當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值和實 際值之間的殘差(即，差值)降低。因此，提高了圖像編碼的壓縮率。
下面將描述幀間預(yù)測編碼。
再參照圖3，運動估計單元330和運動補(bǔ)償單元340執(zhí)行在參考畫面中 搜索將被編碼的塊的預(yù)測值的幀間預(yù)測。更具體地，為了對預(yù)定圖像處理單 元進(jìn)行編碼，運動估計單元310通過使用與包括在預(yù)定圖像處理單元中的每 個子塊鄰近的像素來獲得子塊的預(yù)測值。運動估計單元310通過重復(fù)進(jìn)行產(chǎn)
生預(yù)測值的操作來產(chǎn)生最終的預(yù)測值時，產(chǎn)生預(yù)測運動矢量，所述預(yù)測運動矢量是子塊的運動矢量的預(yù)測值。下面將參照圖9更詳細(xì)地描述上述操作。
圖9是圖3所示的圖像編碼設(shè)備300的運動估計單元330的框圖。參照 圖9，運動估計單元330包括第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元910、第二幀間預(yù)測執(zhí)行 單元920、運動矢量預(yù)測單元930、運動矢量產(chǎn)生單元940和差值單元950。
第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元910執(zhí)行第一幀間預(yù)測，所述第一幀間預(yù)測通過 使用與圖像處理單元的子塊鄰近的像素對子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理 單元的第一預(yù)測值。圖^象處理單元可以是16x16的宏塊。
圖IOA是運動估計單元330的第一幀間預(yù)測執(zhí)4亍單元910的框圖。
包括在第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元910中的第一幀間4叟索單元912通過使用 與當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊鄰近的像素搜索存儲在幀存儲器350中的參 考畫面來產(chǎn)生當(dāng)前圖^f象處理單元的預(yù)測值。
使用上述參照圖6描述的方法來執(zhí)行所述搜索。換句話說，使用包括在 當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中的并且與當(dāng)前圖像處理單元的子塊鄰近的像素和 包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前已預(yù)測的子塊中的像素來執(zhí)行所述搜索。或 者，使用以前的或者后面的像素來執(zhí)行所述搜索。圖6中，搜索當(dāng)前畫面的 先前編碼區(qū)域610以#丸4亍幀內(nèi)預(yù)測。然而，第 一幀內(nèi)預(yù)測^^f亍單元910搜索 參考畫面以執(zhí)行幀間預(yù)測。
包括在第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元910中的第一預(yù)測值產(chǎn)生單元914根據(jù)第 一幀間搜索單元912執(zhí)行的搜索的結(jié)果來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值。 所述產(chǎn)生的預(yù)測值是初始產(chǎn)生的預(yù)測值，因此被設(shè)置為當(dāng)前圖像處理單元的 第一預(yù)測值。
當(dāng)?shù)谝粠g搜索單元912通過使用與當(dāng)前圖像處理單元包括的子塊鄰近 的像素來執(zhí)行搜索時，在參考畫面中搜索與鄰近像素相似的像素。第一預(yù)測 值產(chǎn)生單元914將與找到的相似像素相鄰的塊確定為每個子塊的預(yù)測值，以 產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第 一預(yù)測值。
再參照圖9,第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920通過使用與第一預(yù)測值6恥中 包括的當(dāng)前圖像處理單元630的每個子塊鄰近的像素對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù) 測來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元630的第二預(yù)測值?；蛘撸稍诘诙A(yù)測值的基 礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第三預(yù)測值，在第三預(yù)測值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前 圖像處理單元的第四預(yù)測值。以這種方法，可將所述產(chǎn)生預(yù)測值的操作重復(fù) 預(yù)定次數(shù)。當(dāng)搜索參考畫面以執(zhí)行幀間預(yù)測時，第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元910可僅使 用與每個子塊的所有四個邊相鄰的像素中的與每個子塊的左邊和上邊相鄰的
像素。然而，第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920基于在先前步驟中預(yù)測的當(dāng)前圖像 處理單元的第一預(yù)測值執(zhí)行搜索。因此，當(dāng)對當(dāng)前子塊進(jìn)行幀間預(yù)測時，可 使用與當(dāng)前子塊的右、左、上、下邊相鄰的所有像素。
圖10B是運動估計單元330的第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920的框圖。參照 圖10B,第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920包括第二幀間搜索單元922，第二預(yù)測值 產(chǎn)生單元924和預(yù)測值存儲單元926。
第二幀間搜索單元922通過使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊相鄰 的像素搜索參考畫面。根據(jù)圖7示出的方法執(zhí)行搜索。第二幀間搜索單元922 執(zhí)行的搜索與圖7中示出的用于幀內(nèi)預(yù)測而執(zhí)行的搜索之間的唯一區(qū)別在于 搜索參考畫面而不是當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610。如上參考圖7所述，第 二幀間搜索單元922在當(dāng)前圖像處理單元的先前已產(chǎn)生的預(yù)測值的基礎(chǔ)上執(zhí) 行搜索，從而可使用鄰近當(dāng)前子塊的所有像素。
第二預(yù)測值產(chǎn)生單元924根據(jù)第二幀間搜索單元922執(zhí)行的搜索的結(jié)果 產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值。
當(dāng)?shù)诙g搜索單元922通過使用與包括在當(dāng)前圖像處理單元中的每個 子塊鄰近的像素執(zhí)行搜索時，在參考畫面內(nèi)搜索與鄰近像素相似的像素。第 二預(yù)測值產(chǎn)生單元924將與找到的像素相鄰的塊確定為子塊的預(yù)測值，從而 產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。
或者，第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920可執(zhí)行至少一次以下操作在將第二 幀內(nèi)預(yù)測值設(shè)置為初始值的情況下，在圖像處理單元的先前預(yù)測值的基礎(chǔ)上 產(chǎn)生圖像處理單^的下個預(yù)測值。因此，通過將產(chǎn)生預(yù)測值的操作重復(fù)預(yù)定 次數(shù)獲得的預(yù)測值是最終預(yù)測值，所述最終預(yù)測值凈皮設(shè)置為當(dāng)前圖像處理單 元的預(yù)測值。
預(yù)測值存儲單元926存儲由第二預(yù)測值產(chǎn)生單元924產(chǎn)生的第二預(yù)測值。 第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920將幀間預(yù)測操作重復(fù)預(yù)定次數(shù)，在所述操作中， 基于當(dāng)前子塊的先前預(yù)測值產(chǎn)生當(dāng)前子塊的下個預(yù)測值。為此，先前預(yù)測值 可被存儲在預(yù)測值存儲單元926中，并被第二幀間搜索單元922重新使用。
再參照圖9，運動矢量預(yù)測單元930在第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920產(chǎn)生 的最終預(yù)測值的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生包括在當(dāng)前圖像處理單元中的每個子塊的預(yù)測
22運動矢量。更具體地，運動矢量預(yù)測單元930計算用于產(chǎn)生最終預(yù)測值的參考畫面的塊與當(dāng)前畫面的當(dāng)前圖像處理單元的子塊之間的相對運動，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊的預(yù)測運動矢量。
運動矢量產(chǎn)生單元940通過使用當(dāng)前圖像處理單元的子塊的實際值來搜
索參考畫面，從而產(chǎn)生每個子塊的實際運動矢量。更具體地，運動矢量產(chǎn)生
單元940通過使用包括在子塊中的像素而不是使用與子塊相鄰的像素來搜索參考畫面，找到與子塊相似的塊，并計算子塊與找到的相似塊之間的相對運動，從而產(chǎn)生子塊的運動矢量。運動矢量產(chǎn)生單元940產(chǎn)生的運動矢量被發(fā)送到運動補(bǔ)償單元340并在當(dāng)前圖像處理單元的運動補(bǔ)償中被使用。
差值單元960產(chǎn)生由運動矢量預(yù)測單元930使用最終預(yù)測值所產(chǎn)生的預(yù)測運動矢量與運動矢量產(chǎn)生單元940所產(chǎn)生的實際運動矢量之間的差。實際運動矢量沒有被編碼和發(fā)送，而僅對預(yù)測運動矢量與實際運動矢量之間的差進(jìn)行編碼和發(fā)送。這提高了圖像編碼的壓縮率。所述差被發(fā)送到編碼單元320并,皮插入比特流。
運動補(bǔ)償單元340在運動估計單元330產(chǎn)生的實際運動矢量的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元執(zhí)4亍運動補(bǔ)償。運動補(bǔ)償單元340產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值，該值與第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920產(chǎn)生的最終預(yù)測值不同。第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元920產(chǎn)生的最終預(yù)測值用于產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測運動矢量，而運動補(bǔ)償單元340產(chǎn)生的預(yù)測值用于產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的殘差。
編碼單元320對殘差編碼并產(chǎn)生包括編碼的殘差的比特流，所述殘差也就是運動補(bǔ)償單元340產(chǎn)生的預(yù)測值與當(dāng)前圖像處理單元的實際值之間的差。殘差被轉(zhuǎn)換到頻域、凈皮量化和熵編碼，從而產(chǎn)生比特流。由恢復(fù)單元370將編碼的殘差恢復(fù)為其原始狀態(tài)、由濾波器360進(jìn)行解塊，并隨后被存儲在幀存儲器350中。編碼單元350還將關(guān)于幀間預(yù)測模式的信息插入比特流的開銷區(qū)域(所述幀間預(yù)測模式指示當(dāng)前圖像處理單元已被幀間預(yù)測編碼)，從而完成比特流。關(guān)于幀間預(yù)測模式的信息可包括根據(jù)本發(fā)明的幀間預(yù)測被重復(fù)的次數(shù)。
幀存儲器350不僅存儲上述的用于幀內(nèi)預(yù)測的關(guān)于當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域的數(shù)據(jù)，還存儲用于幀間預(yù)測的關(guān)于參考畫面的數(shù)據(jù)。
圖11是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀間預(yù)測編碼方法的流程圖。
23操作1110中，根據(jù)本發(fā)明的幀間預(yù)測編碼設(shè)備執(zhí)行第一幀間預(yù)測，其中，通過使用與包括在圖像處理單元中的子塊鄰近的像素對子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生包括在當(dāng)前畫面中的當(dāng)前圖像處理單元的第一預(yù)測值。優(yōu)選地，通過使用鄰近每個子塊的像素搜索參考畫面來對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測。鄰近每個子塊的像素可以是包括在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中的像素和包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的像素。或者，鄰近每個子塊的像素可以僅是包括在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中的像素。或者，鄰近每個子塊的像素可以僅是包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的像素。
操作1120中，幀間預(yù)測編碼設(shè)備通過使用與操作1110中產(chǎn)生的第一預(yù)測值的每個子塊鄰近的像素來對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。
更具體地，使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素來搜索參考畫面，并在搜索的結(jié)果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。相鄰像素可以是與每個子塊的上、下、左和右邊中的至少一個相鄰的像素。
操作1130中，操作1120中產(chǎn)生的第二預(yù)測值一皮設(shè)置為初始值，幀間預(yù)測編碼設(shè)備執(zhí)行至少 一次以下操作通過使用與在當(dāng)前圖像處理單元中的先前預(yù)測值中包括的每個子塊鄰近的像素來對每個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的下個預(yù)測值。當(dāng)將產(chǎn)生下個預(yù)測值的操作重復(fù)預(yù)定次數(shù)時，產(chǎn)生了最終預(yù)測值。
在操作1140，幀間預(yù)測編碼設(shè)備在操作1130中產(chǎn)生的最終預(yù)測值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖^^處理單元的子塊的預(yù)測運動矢量。
更具體地，通過計算用于產(chǎn)生最終預(yù)測值的參考畫面的塊與當(dāng)前畫面的當(dāng)前圖像處理單元的子塊之間的相對運動來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊的預(yù)測運動矢量。
如果在操作1130重復(fù)進(jìn)行幀間預(yù)測，則可獲得更精確的預(yù)測值?；诟_的預(yù)測值產(chǎn)生子塊的預(yù)測運動矢量。在這種情況下，由于預(yù)測矢量是精確的，因此預(yù)測運動矢量與實際運動矢量之間的差減小。因此，提高了圖像編碼的壓縮率。
操作1150中，幀間預(yù)測編碼設(shè)備在操作1130中產(chǎn)生的預(yù)測運動矢量的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行編碼。
更具體地，計算實際運動矢量，并對計算的實際運動矢量與預(yù)測運動矢
24量之間的差進(jìn)行編碼。在實際運動矢量的基礎(chǔ)上執(zhí)行對于當(dāng)前圖像處理單元的運動補(bǔ)償。運動補(bǔ)償產(chǎn)生的預(yù)測值與當(dāng)前圖像處理單元的實際值之間的殘差被編碼。
圖3至圖11示出了以宏塊(即，圖像處理的單元)為單位的執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)觀'J/幀間預(yù)測的方法和設(shè)備。然而，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該容易地理解的是，執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測的單元不受限制。例如，可在逐畫面的基礎(chǔ)上執(zhí)4亍幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測。
圖12是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖像解碼設(shè)備1200的框圖?，F(xiàn)在將描述基于H.264標(biāo)準(zhǔn)的圖像解碼設(shè)備，在該設(shè)備中應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測的設(shè)備。然而，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該容易理解
觀'V幀間預(yù)測的圖像解碼設(shè)備。
參照圖12，圖像解碼設(shè)備1200包括解碼單元1210、幀內(nèi)預(yù)測單元1220、運動補(bǔ)償單元1230、濾波器1240和幀存儲器1250。幀內(nèi)預(yù)測單元1220和運動補(bǔ)償單元1230與根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測設(shè)備相應(yīng)。
解碼單元1210接收比特流，所述比特流包括與基于根據(jù)本發(fā)明的幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測被編碼的當(dāng)前圖像處理單元有關(guān)的數(shù)據(jù)。與當(dāng)前圖像處理單元有關(guān)的數(shù)據(jù)包括與當(dāng)前圖像處理單元的殘差有關(guān)的數(shù)據(jù)。
解碼單元1210還從接收的比特流提取關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測模式的信息。關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測模式的信息包括關(guān)于對當(dāng)前圖像處理單元執(zhí)行的幀間/幀內(nèi)預(yù)測的次數(shù)的信息。
現(xiàn)在將描述幀內(nèi)預(yù)測解碼。幀內(nèi)預(yù)測單元1220在關(guān)于^v解碼單元1210提取的幀內(nèi)預(yù)測模式的信息的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。
圖13是圖12示出的圖像解碼設(shè)備1200的幀內(nèi)預(yù)測單元1220的框圖。參照圖13,幀內(nèi)預(yù)測單元1220包括第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元1310和第二幀內(nèi)
幀內(nèi)預(yù)測解碼。
因此，第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元1310通過使用與包括在當(dāng)前圖像處理單元中的每個子塊鄰近的像素對子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第一預(yù)測值。優(yōu)選地，通過使用與每個子塊鄰近的像素搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域來對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。與每個子塊鄰近的像素可以是包括在當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域中的^f象素和包括在當(dāng)前圖#>處理單元的先前預(yù)測子塊中的像素?；蛘撸c每個子塊鄰近的像素可以僅是包括在當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域中的像素。或者，與每個子塊鄰近的像素可以僅是包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的像素。
除了搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域而不是當(dāng)幀內(nèi)預(yù)測編碼時搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610之外，所述幀內(nèi)預(yù)測與參照圖6描述的幀內(nèi)預(yù)測相同。
第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元1320通過使用與第一預(yù)測值的每個子塊鄰近的
像素對當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。優(yōu)選地，通過搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域來對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。在第二預(yù)測值被設(shè)置為初始值的情況下，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)
行單元1320可執(zhí)4亍至少一次以下操作在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測值的基礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的下個預(yù)測值。當(dāng)將產(chǎn)生下個預(yù)測值的操作重復(fù)預(yù)定次數(shù)時，產(chǎn)生了最終預(yù)測值。
除了搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域而不是當(dāng)進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測編碼時搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610之外，所述幀內(nèi)預(yù)測與參照圖7描述的幀內(nèi)預(yù)測相同。
將作為幀內(nèi)預(yù)測的結(jié)果而產(chǎn)生的最終預(yù)測值加入到解碼單元1210提取的殘差中。濾波器1240對總和進(jìn)行解塊和恢復(fù)?；謴?fù)的當(dāng)前圖像處理單元被存儲在幀存儲器1250中并在下個圖像處理單元的幀內(nèi)預(yù)測時用作當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域。
圖14是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測解碼方法的流程圖。參照圖14，操作1410中，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測解碼設(shè)備接收比特流，
處理單元有關(guān)的數(shù)據(jù)。
操作1420中，幀內(nèi)預(yù)測解碼設(shè)備從操作1410中接收的比特流提取關(guān)于當(dāng)前圖像處理單元的幀內(nèi)預(yù)測模式的信息。關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測模式的信息包括幀內(nèi)預(yù)測被執(zhí)行以對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行編碼的次數(shù)。
操作1430中，幀內(nèi)預(yù)測解碼設(shè)備在操作1420中提取的關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測模式的信息的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。除了搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域而不是進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測編碼時搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域610
26現(xiàn)在將描述幀間預(yù)測解碼。再參照圖12，運動補(bǔ)償單元1230在解碼單 元1210提取的關(guān)于幀間預(yù)測模式的信息的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元執(zhí)行 幀間預(yù)測。
圖15是圖12中示出的圖像解碼設(shè)備1200的運動補(bǔ)償單元1230的框圖。 參照圖15，運動補(bǔ)償單元1230包括第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元1510、第二幀間 預(yù)測執(zhí)行單元1520、運動矢量預(yù)測單元1530和運動矢量產(chǎn)生單元1540。與
幀間預(yù)測解碼。
因此，第 一幀間預(yù)測執(zhí)行單元1510通過使用與包括在當(dāng)前圖像處理單元 中的每個子塊鄰近的像素對子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第 一預(yù)測值。優(yōu)選地，通過使用與每個子塊鄰近的像素搜索參考畫面來對每個 子塊進(jìn)行幀間預(yù)測。與每個子塊相鄰的像素可以是包括在當(dāng)前畫面的先前解 碼區(qū)域中的像素和包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的像素?；蛘?， 與每個子塊鄰近的像素可以僅是包括在當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域中的像素。 或者，與每個子塊鄰近的像素可以僅是包括在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測 子塊中的像素。
所述幀間預(yù)測與參照圖像編碼設(shè)備300的運動估計單元330描述的幀間 預(yù)測相同。
第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元1520通過使用與由第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元1510 產(chǎn)生的第一預(yù)測值的每個子塊鄰近的像素對當(dāng)前圖像處理單元的每個子塊進(jìn) 行幀間預(yù)測，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的第二預(yù)測值。第二幀間預(yù)測執(zhí)行 單元1520可執(zhí)行至少一次以下操作在當(dāng)前圖像處理單元的先前預(yù)測值的基 礎(chǔ)上產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的下個預(yù)測值。當(dāng)將產(chǎn)生下個預(yù)測值的操作重復(fù) 預(yù)定次數(shù)時，產(chǎn)生了最終預(yù)測值。
所述幀間預(yù)測與參照圖像編碼設(shè)備300的運動估計單元330描述的幀間 預(yù)測相同。
運動矢量預(yù)測單元1530在第二幀間預(yù)測4丸行單元1520產(chǎn)生的最終預(yù)測 值的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生包括在當(dāng)前圖像處理單元中的每個子塊的預(yù)測運動矢量。 更具體地，運動矢量預(yù)測單元1530計算用于產(chǎn)生最終預(yù)測值的參考畫面的塊 與當(dāng)前畫面的當(dāng)前圖像處理單元的子塊之間的相對運動，從而產(chǎn)生當(dāng)前圖像 處理單元的每個子塊的預(yù)測運動矢量。運動矢量產(chǎn)生單元1540在由運動矢量預(yù)測單元1530產(chǎn)生的預(yù)測運動矢 量，以及預(yù)測運動矢量和由編碼單元1210提取的實際運動矢量的差的基礎(chǔ)上 產(chǎn)生運動矢量。
運動補(bǔ)償執(zhí)行單元1550通過在由運動矢量產(chǎn)生單元1540產(chǎn)生的運動矢 量的基礎(chǔ)上搜索參考畫面來產(chǎn)生當(dāng)前圖像處理單元的預(yù)測值。
將產(chǎn)生的預(yù)測值加入到解碼單元1210提取的當(dāng)前圖像處理單元的殘差 中。濾波器1240對總和進(jìn)行解塊和恢復(fù)?；謴?fù)的當(dāng)前圖像處理單元被存儲在 幀存儲器1250中并在下個畫面的解碼時使用。
16，操作1610中，才艮據(jù)本發(fā)明示例性實施例的幀間預(yù)測解碼設(shè)備接收比特流，
處理單元有關(guān)的數(shù)據(jù)。
操作1620中，幀間預(yù)測解碼設(shè)備從搡作1610中接收的比特流提取關(guān)于 當(dāng)前圖像處理單元的幀間預(yù)測模式的信息。關(guān)于幀間預(yù)測模式的信息包括幀 間預(yù)測被執(zhí)行以對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行編碼的次數(shù)。
操作1630中，幀間預(yù)測解碼設(shè)備在操作1620中提取的關(guān)于幀間預(yù)測模 式的信息的基礎(chǔ)上對當(dāng)前圖像處理單元進(jìn)行幀間預(yù)測。所述幀間預(yù)測與進(jìn)行 幀內(nèi)預(yù)測編碼時使用的幀內(nèi)預(yù)測相同。
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權(quán)利要求
1、一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測的方法，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述方法包括通過使用與所述多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生第一預(yù)測值的步驟包括通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的 一組像素中的至少 一組來搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測值。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生第二預(yù)測值的步驟包括通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素來搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第二預(yù)測值。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述鄰近的像素是與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少一個相鄰的像素。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生第一預(yù)測值的步驟包括通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的 一組像素中的至少一組來搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測值。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，產(chǎn)生第二預(yù)測值的步驟包括通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素來搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第二預(yù)測值。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，鄰近像素是與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少一個相鄰的像素。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的最終的預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個相鄰的像素對圖4象處理單元的所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過以下步驟產(chǎn)生所述最終的預(yù)測值在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中搜索以找到M個塊，所述M個塊與對于先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個的相鄰像素具有小的殘差的像素相鄰，以及基于找到的M個塊中的至少一個預(yù)測所述多個子塊的每一個。
10、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，產(chǎn)生所述最終的預(yù)測值的步驟包括在當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域中搜索以找到M個塊，所述M個塊與對于先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個的相鄰像素具有小的殘差的像素相鄰，以及基于找到的M個塊中的至少一個預(yù)測所述多個子塊的每一個。
11、 一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測的設(shè)備，所述圖像處理單元包括多個子塊，所述設(shè)備包括第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與所述多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
12、 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元包括第 一幀內(nèi)搜索單元，通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述所述多個子塊的每一個鄰近的 一組像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少一組，在一次搜索中搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域；以及第 一預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測值。
13、 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元包括第二幀內(nèi)搜索單元，通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的^f象素，在一次搜索中搜索當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域；以及第二預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來 產(chǎn)生第二預(yù)測值。
14、 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述鄰近的像素是與用于產(chǎn)生第 一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少 一個相鄰的像素。
15、 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元包括第一幀內(nèi)搜索單元，通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述多個子塊 的每一個鄰近的一組像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少一組，在一次搜索中搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域；以及第 一預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來 產(chǎn)生第一預(yù)測值。
16、 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元包括 第二幀內(nèi)搜索單元，通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素，在一次搜索中搜索當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域；以及第二預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對第一預(yù)測值的所述多個子塊進(jìn) 行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第二預(yù)測值。
17、 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述鄰近的像素是與用于產(chǎn)生第 一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少 一個相鄰的像素。
18、 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元通過將第 二預(yù)測值設(shè)置為初始值并執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操 作來產(chǎn)生圖像處理單元的最終的預(yù)測值，其中，通過4吏用與先前預(yù)測值的所 述多個子塊的每一個相鄰的像素對圖像處理單元的所述多個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù) 測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
19、 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，通過以下步驟產(chǎn)生所述最終的預(yù) 測值在當(dāng)前畫面的先前編碼區(qū)域中搜索以找到M個塊，所述M個塊與對 于先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個的相鄰像素具有小的殘差的像素相 鄰，以及基于找到的M個塊中的至少一個預(yù)測所述多個子塊的每一個。
20、如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，通過以下步驟產(chǎn)生所述最終的預(yù) 測值在當(dāng)前畫面的先前解碼區(qū)域中^ft索以找到M個塊，所述M個塊與對 于先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個的相鄰像素具有小的殘差的像素相 鄰，以及基于找到的M個塊中的至少一個預(yù)測所述多個子塊的每一個。
21 、 一種包括幀內(nèi)預(yù)測方法的幀內(nèi)預(yù)測編碼方法，包括通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
22、 一種包括巾貞內(nèi)預(yù)測方法的幀內(nèi)預(yù)測解碼方法，包括通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行 幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對 所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
23、 一種包括幀內(nèi)預(yù)測設(shè)備的幀內(nèi)預(yù)測編碼設(shè)備，包括第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所 述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第 一預(yù)測值；以及第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子 塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處 理單元的第二預(yù)測值。
24、 一種包括幀內(nèi)預(yù)測設(shè)備的幀內(nèi)預(yù)測解碼設(shè)備，包括第一幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所 述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及第二幀內(nèi)預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與用于產(chǎn)生第 一預(yù)測值的所述多個子 塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處 理單元的第二預(yù)測值。
25、 一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀間預(yù)測的方法，所述圖像處 理單元包括多個子塊，所述方法包括通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行 幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第 一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對 所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
26、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，通過幀間預(yù)測產(chǎn)生第一預(yù)測值的 步驟包括通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組 像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少一組，在 一次搜索中搜索參考畫面；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生第 一預(yù)測值。
27、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，通過幀間預(yù)測產(chǎn)生第一預(yù)測值的 步驟包括通過使用包括在先前解碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組 像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少 一組，在 一次搜索中搜索參考畫面；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測值。
28、 如權(quán)利要求25所述的方法，其中，通過幀間預(yù)測產(chǎn)生第二預(yù)測值的 步驟包括通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素， 在一次搜索中搜索參考畫面；以及根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生第二預(yù)測值。
29、 如權(quán)利要求28所述的方法，其中，所述鄰近的像素是與用于產(chǎn)生第 一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少 一個相鄰的像素。
30、 如權(quán)利要求25所述的方法，還包括通過將第二預(yù)測值設(shè)置為初始 值并執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值的操作來產(chǎn)生圖像處理單 元的最終的預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值的所述多個子塊的每一個 相鄰的像素對圖像處理單元的所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處 理單元的下個預(yù)測值。
31、 如權(quán)利要求30所述的方法，還包括基于最終的預(yù)測值產(chǎn)生圖像處 理單元的所述多個子塊的預(yù)測運動矢量。
32、 一種對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀間預(yù)測的設(shè)備，所述圖像處 理單元包括多個子塊，所述設(shè)備包括第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及 第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與包括在第一預(yù)測值中的所述多個子 塊的每一個鄰近的^f象素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
33、 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元包括 第一幀間搜索單元，通過使用包括在先前編碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組像素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少一組，在一次搜索中搜索參考畫面；以及第一預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來 產(chǎn)生第一預(yù)測值。
34、 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元包括 第一幀間搜索單元，通過使用包括在先前解碼區(qū)域中并與所述多個子塊的每一個鄰近的一組^[象素和包括在圖像處理單元的先前預(yù)測子塊中的一組像素中的至少一組來搜索參考畫面；以及第 一預(yù)測值產(chǎn)生單元，才艮據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來 產(chǎn)生第一預(yù)測值。
35、 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元包括 第二幀間搜索單元，通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素，在一次搜索中搜索參考畫面；以及第二預(yù)測值產(chǎn)生單元，根據(jù)搜索的結(jié)果對所述多個子塊進(jìn)行幀間預(yù)測來 產(chǎn)生第二預(yù)測值。
36、 如權(quán)利要求35所述的設(shè)備，其中，所述鄰近的像素是與用于產(chǎn)生第 一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個子塊的上邊、下邊、左邊和右邊中的至少 一個相鄰的像素。
37、 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其中，所述第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元通過 將第二預(yù)測值設(shè)置為初始值并執(zhí)行至少一次產(chǎn)生圖像處理單元的下個預(yù)測值 的操作來產(chǎn)生圖像處理單元的最終的預(yù)測值，其中，通過使用與先前預(yù)測值 的所述多個子塊的每一個相鄰的像素對圖像處理單元的所述多個子塊進(jìn)行幀 間預(yù)測來產(chǎn)生所述圖像處理單元的下個預(yù)測值。
38、 如權(quán)利要求37所述的設(shè)備，還包括運動矢量預(yù)測單元，基于最終的預(yù)測值產(chǎn)生圖像處理單元的所述多個子塊的預(yù)測運動矢量。
39、 一種包括幀間預(yù)測方法的幀間預(yù)測編碼方法，包括通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行 幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對 所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
40、 一種包"^幀間預(yù)測方法的幀間預(yù)測解碼方法，包"fe:通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行 幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第 一預(yù)測值；以及通過使用與用于產(chǎn)生第一預(yù)測值的所述多個子塊的每一個鄰近的像素對 所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。
41、 一種包括幀間預(yù)測設(shè)備的幀間預(yù)測編碼設(shè)備，包括第 一幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所 述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與包括在第 一預(yù)測值中的所述多個子 塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處 理單元的第二預(yù)測值。
42、 一種包括幀間預(yù)測設(shè)備的幀間預(yù)測解碼設(shè)備，包括 第一幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與多個子塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第一預(yù)測值；以及 第二幀間預(yù)測執(zhí)行單元，通過使用與包括在第一預(yù)測值中的所述多個子 塊的每一個鄰近的像素對所述多個子塊的每一個進(jìn)行幀間預(yù)測來產(chǎn)生圖像處 理單元的第二預(yù)測值。
全文摘要
提供一種幀內(nèi)預(yù)測/幀間預(yù)測方法和設(shè)備。在對當(dāng)前畫面的圖像處理單元進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測的方法中，通過使用鄰近每個子塊的像素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生包括多個子塊的圖像處理單元的第一預(yù)測值。通過使用與包括在第一預(yù)測值中的每個子塊鄰近的像素對每個子塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生圖像處理單元的第二預(yù)測值。因此，可更精確的獲得幀內(nèi)預(yù)測值或幀內(nèi)預(yù)測運動矢量，從而提高了圖像編碼的壓縮率。
文檔編號H04N7/32GK101641959SQ200880009363
公開日2010年2月3日 申請日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者樸正輝, 韓宇鎮(zhèn) 申請人:三星電子株式會社