[发明专利]预测图像产生方法及设备和图像视频编/解码方法及设备

说明书

本申请是申请日为2006年2月28日、申请号为200610058050.0、题为“预测图像产生方法及设备和图像视频编/解码方法及设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明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。

背景技术

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数据之间均匀分布，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ISO/IEC MPEG和ITU-T VCEG的联合视频组提出的MPEG-4 AVC/H.264标准(″Text of ISO/IEC FDIS 14496-10：Information Technology-Coding of audio-visual objects-Part 10：Advanced Video Coding″，ISO/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4×4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16×16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8×8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。

发明内容

本发明的另外的方面和/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，或者可通过本发明的实践得知。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

根据本发明的一方面，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4×4，9种预测方向中的任何一种可以被确定为预测方向。

根据本发明的另一方面，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。