使用多种形式的参考像素存储空间的图像压缩方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0002] 本发明涉及一种数字视频压缩编码及解码系统，特别是含计算机屏幕图像的复合 图像和视频的编码及解码的的方法和装置。
[0003]
【背景技术】
[0004] 图像的数字视频信号的自然形式是图像的序列。一帧图像通常是由若干像素组成 的矩形区域，而数字视频信号就是由几十帧至成千上万帧图像组成的视频图像序列，有时 也简称为视频序列或序列。对数字视频信号进行编码就是对一帧一帧图像进行编码。
[0005] 在几乎所有视频图像编码的国际标准如MPEG-1/2/4,H. 264/AVC以及最新国际视 频压缩标准HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)中，对一帧图像进行编码（以及相应的 解码）时，把一帧图像划分成若干块MxM像素的子图像，称为"编码单元（CodingUnit简称 ⑶）"，以⑶为基本编码单位，对子图像一块一块进行编码。常用的M的大小是8,16, 32,64。 因此，对一个视频图像序列进行编码就是对各帧的各个编码单元依次进行编码。同样，解码 时也是对各帧的各个编码单元按照同样的顺序依次进行解码，最终重构出整个视频图像序 列。
[0006] 为适应一帧图像内各部分图像内容与性质的不同，有针对性地进行最有效的编 码，一帧图像内各CU的大小可以是不同的，有的是8x8，有的是64x64,等等。为了使不同大 小的CU能够无缝拼接起来，一帧图像总是先划分成大小完全相同具有NxN像素的"最大编 码单元（LargestCodingUnit简称LCU)"，然后每个LCU再进一步划分成树状结构的多个 大小不一定相同的⑶。因此，IXU也称为"编码树单元（CodingTreeUnit简称CTU)"。例 如，一帧图像先划分成大小完全相同的64x64像素的IXU(N= 64)。其中某个IXU由3个 32x32像素的⑶和4个16x16像素的⑶构成，这样7个成树状结构的⑶构成一个CTU。而 另一个IXU由2个32x32像素的⑶、3个16x16像素的⑶和20个8x8像素的⑶构成。这 样25个成树状结构的CU构成另一个CTU。对一帧图像进行编码，就是依次对一个一个CTU 中的一个一个CU进行编码。在任一时刻，正在编码中的CU称为当前编码CU。对一帧图像 进行解码，也是按照同样的顺序依次对一个一个CTU中的一个一个⑶进行解码。在任一时 亥IJ，正在解码中的CU称为当前解码CU。当前编码CU或当前解码CU都通常为当前CU。
[0007] 在以MPEG-1/2/4,H. 264/AVC以及HEVC等为代表的现有技术中，为了提高编码效 率，通常还将一个CU进一步划分成更小的子区域。所述子区域包括但不限于：预测单元 O3U)，变换单元（TU)，不对称划分(AMP)的区域，宏块，块，微块，条（宽度或高度为一个像素 或一个像素分量的区域)，可变大小的矩形区域，可变大小的像素串（段）或像素分量串（段） 或像素索引串（段)。对一个CU进行编码（以及相应的解码）就是对一个一个子区域进行编 码（以及相应的解码)。在编码中，子区域称为编码子区域，而在解码中，子区域称为解码子 区域。编码子区域和解码子区域统称为编解码子区域。在现有技术中，所述子区域(特别是 预测单元，变换单元，不对称划分的区域，宏块，±夬，微块，条的情形）常称为"块"。所以，编 码子区域和解码子区域在很多情况下常分别称为编码块和解码块，统称为编解码块。
[0008] 一个彩色像素有3个分量（component)组成。最常用的两种像素色彩格式（pixel colorformat)是由绿色分量、蓝色分量、红色分量组成的GBR色彩格式和由一个亮度 (Iuma)分量及两个色度（chroma)分量组成的通称YUV色彩格式如YCbCr色彩格式。因此， 对一个子区域进行编码时，可以把一个子区域分成3个分量平面（G平面、B平面、R平面或 Y平面、U平面、V平面)，对3个分量平面分别进行编码；也可以把一个像素的3个分量捆绑 组合成一个3元组，对由这些3元组组成的子区域整体进行编码。前一种像素及其分量的 排列方式称为图像(及其子区域）的平面格式（planarformat)，而后一种像素及其分量的 排列方式称为图像(及其子区域）的叠包格式（packedformat)。
[0009] 以像素的GBR色彩格式p[x] [y] = {g[x] [y],b[x] [y],r[x] [y]}为例，一种平 面格式的排列方式是先排列宽度为W个像素高度为H个像素的一帧图像(或者一个CU)的 所有WxH个G分量，然后排列所有WxH个B分量，最后排列所有WxH个R分量：
【主权项】
1. 一种图像编码方法或装置，其特征在于，至少包括完成下列功能和操作的步骤或模 块的至少之一： 1) 分析和评估编码子区域和/或邻近区域的特性，根据分析和评估的结果，依据预定 的评估准则，选择和确定所述编码子区域的编码方式； 2) 使用所述编码方式对应的参考像素样值存储空间对所述编码子区域进行编码，并将 编码结果写入视频码流；视频码流中至少包括在解码方法和装置中确定对应的解码方式与 参考像素样值存储空间所需要的部分或全部信息。
2. -种图像解码方法或装置，其特征在于，至少包括完成下列功能和操作的步骤或模 块的至少之一： 1) 解析视频码流和/或分析与评估解码子区域和/或邻近区域的特性，根据解析、分析 和评估的结果，选择和确定所述解码子区域的解码方式； 2) 使用所述解码方式及其对应的参考像素样值存储空间对所述解码子区域进行解码， 产生重构像素。
3. 根据权利要求1所述的编码方法或装置或根据权利要求2所述的解码方法或装置， 其特征在于： 所述编码子区域或解码子区域是图像的一个编码区域或一个解码区域，包括以下至少 一种：最大编码单元LCU、编码树单元CTU、编码单元CU、CU的子区域、预测单元PU、变换单 元TU、宏块、微块、矩形、线条、像素段、像素串、索弓丨段、索引串。
4. 根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于至少包括下列模块之一： 预测和匹配编码模块，配置成为使用不同编码方式的多个编码处理单元，其中，所述编 码处理单元配置成为使用帧内预测编码、帧间预测编码或多种不同匹配编码方式之一对数 据进行处理； 编码存储模块，配置成为存储不同形式的重构像素样值数据的多个存储单元； 编码数据控制模块，配置成为控制所述预测和匹配编码模块读取预先设定的所述编码 存储模块中对应的一个或多个存储单元的数据；根据所述读入数据，控制所述预测和匹配 编码模块将待编码数据移交对应编码处理单元；控制所述预测和匹配编码模块将所述编码 处理单元的输出数据写入预先设定的所述编码存储模块中一个或多个存储单元。
5. 根据权利要求1所述的编码装置，其特征在于至少由以下模块的部分或全部组成； 模块1)预测编码方式模块、匹配编码方式1模块、匹配编码方式2模块、……、匹配 编码方式A-I模块：A是一个满足2 < A < 5的正整数；这A个编码方式模块分别使用预测 (帧内预测或帧间预测或两者）编码方式、匹配编码方式1、匹配编码方式2、……、匹配编 码方式A-I这A种编码方式对输入视频图像的一个输入编码单元中的一个当前编码子区域 施行预测或匹配编码运算； 模块2)参考像素样值存储空间1模块、参考像素样值存储空间2模块、……、参考像 素样值存储空间B模块：B是一个满足2 < B < A < 5的正整数；这B个参考像素样值存储 空间用独特的彼此不同的形式存储在编码过程中产生的重构像素样值历史数据，用作后续 的编码和重构各种运算时需要的参考像素样值；这B