[發明專利]用于對圖像進行編碼和解碼方法、編碼裝置和解碼裝置

有效

• 申請號: 201080028064.2
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN102484698B9
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 娜塔莉·伽瑪;伊莎貝爾·阿莫努;斯蒂芬·巴特
• 申請（專利權）人: 法國電信
• 主分類號: H04N19/52
• 分類號: H04N19/52;H04N19/139;H04N19/176;H04N19/109;H04N19/17;H04N19/543
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王朝輝

本發明涉及一種對圖像序列進行編碼的方法，對于圖像的至少一組的塊，所述方法包括以下步驟：針對每個塊，確定(21)所述塊的至少一個特性參數；形成(22)至少一個群集，所屬群集包括具有至少一個類似特性參數的塊；對所述群集中的所述塊進行編碼(24)，與所述群集關聯的所述類似特性參數只編碼一次；對不屬于任何群集的所述塊進行編碼(23)，與所述塊中的每個塊關聯的所述特性參數未進行編碼。所述方法還包括生成(25)數據流；以及插入(26)步驟，其用于在所述流中插入所述組的至少一個有關分區的信息片段，以識別組中的外部塊。

1.技術領域

本發明的技術領域涉及對圖像進行編碼和解碼，尤其涉及由一系列的連續圖像組成的視頻流進行編碼和解碼。具體而言，本發明涉及使用以塊表示的圖像來壓縮圖像或圖像序列。

因此，本發明可尤其(但并不排他地)適用于在當前的視頻編碼器及其修改(MPEG、H.264、H.264 SVC、H.264 MVC等)或未來的視頻編碼器(ITU-T/VCEG(H.265)或ISO/MPEG(HVC))中實施的視頻編碼，并適用于對應的解碼。

2.背景技術

數字圖像和圖像序列占據大量的存儲空間，從而在傳輸這些圖像時必需對這些圖像進行壓縮，以避免用于此傳輸的通信網絡中的擁塞問題。實際上，用于此網絡的位速率通常是有限的。

目前已存在多種視頻數據壓縮技術。在這些技術中，大量的視頻編碼技術，尤其是H.264技術，使用相對于屬于同一圖像(幀內預測)或屬于前一或后一圖像(幀間預測)的其他像素對當前圖像的像素進行預測的技術。

具體而言，根據此H.264技術，例如相對于通過運動補償進行編碼/解碼的其他圖像I、P或B(幀間預測)而言，圖像I通過空間預測(幀內預測)來進行編碼，圖像P和圖像B通過時間預測(幀間預測)來進行編碼。

為此，圖像細分為宏塊，宏塊隨后細分為塊。一個塊由一組像素組成。編碼信息片段隨后針對每個塊進行傳輸。

傳統上，可通過以下方式完成對塊的預測：對塊進行預測，并對即將添加到預測中的預測殘余進行編碼。所述預測通過已重建的信息(當前圖像中的已編碼/解碼的前塊，視頻編碼環境中已初步編碼的圖像等)來實現。

進行此預測性編碼之后，像素塊通過離散余弦變換型變換進行變換，接著進行量化。 經量化的像素塊的系數隨后按照讀取順序掃描以便能夠利用高頻中大量的零系數，并接著通過熵編碼進行編碼。

例如，根據H.264技術，針對每個塊對以下內容進行編碼：

-編碼類型(幀內預測、幀間預測、任何信息均未傳輸至解碼器時的默認或跳躍預測)；

-分區類型；

-關于預測的信息(方向、參考圖像等)；

-運動信息(如有必要)；

-已編碼系數，其對應于量化和熵編碼后的變換殘余；

-等等。

解碼會逐個圖像完成，且對于每個圖像，解碼會逐個宏塊完成。對于每個宏塊，讀取流中的相應元素。宏塊中塊的系數的反量化和反變換完成。然后計算宏塊的預測，并通過將預測添加到已解碼的預測殘余中來重建宏塊。

這些壓縮編碼技術很有效，但對于壓縮包括具有類似特性(例如同質紋理)區域而言，這些技術卻不是最佳的。

具體而言，按照H.264/MPEG-4AVC標準，可相對于圖像中的塊對該同一圖像中的另一塊進行空間預測，前提是：所述另一塊是要預測的塊的鄰塊，且在相對于此塊的特定預定方向上，即通常在此塊的上方或左側，位于此塊附近，這稱為“因果”鄰近。類似地，圖像的塊的運動矢量的預測是相對于鄰塊的運動矢量的因果預測。