专利名称：图像编码/解码方法和设备的制作方法
技术领域：
与本发明一致的方法和设备涉及图像编码和解码，更加具体地说，涉及 使用颜色分量图像之间的相关性，从不同的颜色分量图像来预测图像的多幅 颜色分量图像中的一幅，由此改进编码效率。
背景技术：
一般地，当捕获图像时，所捕获的原始图像为红绿蓝三原色(RGB)颜 色格式的。为了将RGB颜色格式的图像编码，将RGB颜色格式的图像变换 成YUV(或YCbCr)颜色格式。Y为黑白图像并具有亮度分量，并且U (或 Cb)和V (或Cr)具有颜色分量。虽然信息均匀地分布于RGB图像中的R、 G和B上，但是在YUV (或YCbCr)图像中，信息集中于Y中，而U(或 Cb)和V (或Cr)中的信息量相对较小。因而，能够以高的压缩效率压缩 YUV(或YCbCr)图像。为了进一步提高压缩效率， 一般使用通过以l:4的 比例对YUV (或YCbCr)图^f象的颜色分量U (或Cb)和V (或Cr)采样而 获得的YUV (或YCbCr) 4:2:0图像。
然而，由于在YUV (或YCbCr) 4:2:0图像中的U (或Cb )和V (或 Cr)的1/4采样引起颜色失真，因此所述采样不适合于提供高的显示质量。
4:4:4图像进行有效编码的方法。最近，已建议残余色变换(Residual color transform, RCT),其直接将RGB 4:4:4图像编码以消除在RGB图像到YUV (或YCbCr)图像的变换中出现的颜色失真。
当使用相关领域的编码方法直接对诸如YUV (或YCbCr) 4:4:4图像或 RGB 4:4:4图像这样的、其中的颜色分量具有相同分辨率的图像进行编码 时，编码效率降低。因而，对于其中将YUV (或YCbCr) 4:4:4图像编码、 或者其中在不将RGB图像变换为YUV (或YCbCr)格式的条件下在RGB 域中对其进行编码的情况，需要通过基于图像的统计特性的预测、在保持
高的显示质量的同时改进编码效率的方法。
发明内容
技术方案
本发明提供一种图像编码/解码方法和设备，其中，在不将输入的RGB 颜色格式的图像变换成不同的颜色格式的条件下，使用红(R)、绿(G)和 蓝(B)颜色分量图像之间的相关性，从不同的颜色分量图像来预测图像的 多幅R、 G和B颜色分量图像中的一幅，由此改进编码效率。
有益效果
根据本发明的示范性实施例，使用形成单幅图像的多幅颜色分量图像之 间的相关性来执行预测编码，由此改进编码效率。
此外，根据本发明的示范性实施例，在不进行到YUV域的变换的条件 下，在RGB域中对RGB输入图像执行编码，由此防止当将RGB图像变换 成另一种颜色格式时出现的颜色失真等，从而改进显示质量。
图1A、 1B和1C分别说明单个彩色图像的R颜色分量图像、G颜色分 量图像和B颜色分量图像；
图2A为示出图1B的G颜色分量图像和图1C的B颜色分量图像之间 的相关性的图2B为示出图1A的R颜色分量图像和图1B的G颜色分量图像之间 的相关性的图3为根据本发明的示范性实施例的图像编码设备的框图； 图4说明根据H.264的16x16的帧内预测模式； 图5说明才艮据H.264的4x4的帧内预测模式； 图6为说明根据本发明的示范性实施例的图像编码方法的流程图； 图7A说明包含在输入图像中的G颜色分量图像的16x16像素块； 图7B说明包含在输入图像中的B颜色分量图像的16x16像素块； 图7C说明包含在输入图像中的R颜色分量图像的16x16像素块； 图8A说明在根据本发明的示范性实施例的图像编码方法和设备中的 8x8像素块的处理次序；
图8B说明在根据本发明的示范性实施例的图像编码方法和设备中的4x4像素块的处理次序；
图9为根据本发明的另一个示范性实施例的图像编码设备的框图10为说明根据本发明的另一个示范性实施例的图像编码方法的流程
图11A说明其中使用由图9中所示的区域划分单元检测到的边缘来划分 G颜色分量图像的像素块的示例；
图IIB说明其中使用由图9中所示的区域划分单元检测到的边i彖来划分
B颜色分量图像的像素块的示例；
图IIC说明其中使用由图9中所示的区域划分单元检测到的边缘来划分
R颜色分量图像的像素块的示例；
图12为根据本发明的示范性实施例的图像解码设备的框图13为说明根据本发明的示范性实施例的图像解码方法的流程图14为说明根据本发明的另一个示范性实施例的图像解码方法的流程图。
最佳实施方式
根据本发明的一个方面，提供一种图像编码方法，包含对至少包含两 幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色分量图像的具有预定大小的像素块 执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像的预测像素块；重构第一颜色分量 图像的预测像素块；以及使用第一颜色分量图像的重构后的像素块来预测第 二颜色分量图像的像素块，以生成第二颜色分量图像的预测像素块。
根据本发明的另一个方面，提供一种图像编码方法，包含对至少包含 两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色分量图像的具有预定大小的像素 块执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像的预测像素块；重构第一颜色分 量图像的预测像素块；检测第一颜色分量图像的重构后的像素块中的边缘； 使用所检测到的边缘，将第 一颜色分量图像的像素块和第二颜色分量图像的 相应像素块分成区域；以及使用第一颜色分量图像的重构后的像素块，预测 第二颜色分量图像的像素块的区域中每 一 个区域中的像素值。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像编码设备，包含帧内预测单 元，其对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第 一颜色分量图像的具有 预定大小的像素块执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像的预测像素块；重构单元，其重构第一颜色分量图像的预测像素块；和相关性预测单元，其 使用第一颜色分量图像的重构后的像素块来预测第二颜色分量图像的像素 块，并生成第二颜色分量图像的预测像素块。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像编码设备，包含帧内预测单 元，其对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色分量图像的具有 预定大小的像素块执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像的预测像素块； 重构单元，其重构第一颜色分量图像的预测像素块；边缘检测单元，其检测 第一颜色分量图像的重构后的像素块中的边缘；区域划分单元，其使用所检 测到的边缘，将第一颜色分量图像的像素块和第二颜色分量图像的相应像素 块分成区域;和相关性预测单元，其使用第一颜色分量图像的重构后的像素 块，预测第二颜色分量图像的像素块的区域中每一个区域中的像素值。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像解码方法，包含接收至少包 含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流；将颜色分量图像之中的第一 颜色分量图像的具有预定大小的像素块解码；以及使用第一颜色分量图像的 解码后的像素块，将第二颜色分量图像的像素块解码。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像解码方法，包含接收至少包 含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流；将颜色分量图像之中的第一 颜色分量图像的具有预定大小的像素块解码；检测第 一颜色分量图像的解码 后的像素块中的边缘；使用所检测到的边缘，将第一颜色分量图像的解码后 的像素块和第二颜色分量图像的相应像素块分成区域；以及通过使用第一颜 色分量图像的解码后的像素块来预测第二颜色分量图像的像素块的区域中 每一个区域中的像素值，将第二颜色分量图像的像素块解码。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像解码设备，包含解码单元， 其接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流，通过帧内预测 将颜色分量图像之中的第一颜色分量图像的具有预定大小的像素块解码，并 输出第一颜色分量图像的解码后的像素块；和相关性预测单元，其使用第一 颜色分量图像的解码后的像素块，将第二颜色分量图像的相应像素块解码。
根据本发明的再一个方面，提供一种图像解码设备，包含解码单元， 其接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流，通过帧内预测 将颜色分量图像之中的第 一颜色分量图像的具有预定大小的像素块解码，并 输出第一颜色分量图像的解码后的像素块；边缘检测单元，其检测第一颜色分量图像的解码后的像素块中的边^彖；区域划分单元，其使用所检测到的边 缘，将第一颜色分量图像的解码后的像素块和第二颜色分量图像的相应像素 块分成区域；和相关性预测单元，其通过使用第一颜色分量图像的解码后的 像素块来预测第二颜色分量图像的像素块的区域中每一个区域中的像素值， 将第二颜色分量图像的像素块解码。 本发明的实施方式
在下文中，将参考附图来详细地描述本发明的示范性实施例。
图1A至1C分别说明单幅彩色图像的R颜色分量图像、G颜色分量图 像和B颜色分量图像。图2A为示出图1B的G颜色分量图像和图1C的B 颜色分量图像之间的相关性的图，图2B为示出图1A的R颜色分量图像和 图1B的G颜色分量图像之间的相关性的图。
一般地，当将彩色图像编码时，对颜色分量图像中的每一幅图像执行预 测编码以消除每一个颜色分量中的冗余信息。参考图1A至1C，在相同的位 置处单幅彩色图像的RGB颜色分量图像的像素具有相似的像素值，这也能 够从图2A和2B中所示的图看出。
因而，根据本发明的示范性实施例，根据帧内预测编码来对从图像的多 幅颜色分量图像中选择的第 一颜色分量图像进行编码，并且基于颜色分量图 像之间的相关性从重构后的第一颜色分量图像预测剩余的颜色分量图像。例 如，在根据本发明的示范性实施例的图像编码方法和设备中，如果图像包含 三个R、 G和B颜色分量，那么首先对G颜色分量图像进行帧内预测编码， 从重构后的G颜色分量图像来预测相应的R颜色分量图像，并且从重构后 的G颜色分量图像或重构后的R颜色分量图像来预测剩余的B颜色分量图 像。在该示例中，颜色分量图像的编码次序可以有所变化。
图3为根据本发明的示范性实施例的图像编码设备的框图。虽然为了解 释的方便而参考遵照H.264的图像编码设备来描述本发明，但是还可以将本 发明应用于执行残余量编码(residue coding)的其它图像编码设备。
参考图3,图像编码设备300包括运动估计单元302、运动补偿单元304、 帧内预测单元306、减法单元307、变换单元308、量化单元309、重排单元 310、熵编码单元311、逆量4匕(inverse quantization )单元312、逆变4灸(inverse transformation )单元313、相关性预测单元314、加法单元315、滤波器316、 帧存储器317和控制单元318。运动估计单元302和运动补偿单元304执行帧间预测，在该帧间预测中 在前面的或随后的参考图片中搜索当前像素块的预测值。
图4说明才艮据H.264标准的16x16帧内预测模式，图5 i兌明根据H.264 标准的4x4帧内预测才莫式。
帧内预测单元306执行帧内预测，在该帧内预测中在当前的图片中搜索 当前像素块的预测值。具体来说，帧内预测单元306从输入的R、 G和B颜 色分量图像中选择第 一颜色分量图像，并将所选择的第 一颜色分量图像分成 具有预定大小的像素块。帧内预测单元306根据像素块的边(side),以如图 4中所示的16xl6帧内预测模式、如图5中所示的4x4帧内预测模式或者8x8 帧内预测模式(与4x4帧内预测模式相似)，对第一颜色分量图像的像素块 执行帧内预测。例如，当所选择的第一颜色分量图像为G颜色分量图像时， 帧内预测单元306使用G颜色分量图像的、先前被处理的相邻像素块的重构 后的像素值，对具有预定大小的G颜色分量图像的像素块执行帧内预测。此 处，除^4居H,264标准的帧内预测方法以外，帧内预测单元306还可以4吏用 其它修改的帧内预测方法，对第一颜色分量图像的像素块执行帧内预测。
减法单元307通过从输入的第一颜色分量图像的原始像素块减去通过帧 间预测或帧内预测来预测的预测像素块来生成第一残余量(residue )。所生 成的第一残余量由变换单元308变换到频域中，并由量化单元309量化。量 化后的第一残余量的变换系数由重排单元310重排，由熵编码单元314编码， 并以比特流的形式输出。
变换并量化后的第一残余量由逆量化单元312逆量化，并由逆变换单元 313逆变换。加法单元315将逆量化并逆变换后的第一残余量加上第一颜色 分量图像的预测像素块，由此重构第一颜色分量图像的像素块。重构后的第 一颜色分量图像通过执行解块滤波的滤波器316，并将重构后的第一颜色分 量图像存储在帧存储器317中，以将其用于下一幅图片的帧间预测。将第一 颜色分量图像的重构后的像素块输入到帧内预测单元306,以将其用作对于 下一个像素块的帧内预测的参考。第一颜色分量图像的重构后的像素块还被 输入到相关性预测单元314，用于除第一颜色分量图像之外的其它颜色分量 图像的像素块的预测。
相关性预测单元314使用形成彩色图像的颜色分量图像之间的相关性， 从重构后的第一颜色分量图像的像素块预测剩余的颜色分量图像的相应像素块。返回来参考图2A和2B，彩色图像的颜色分量图像的像素值相互之间 具有相关性，并且能够被线性地建模为一阶函数。相关性预测单元314使用 通过线性建模而生成的预测器并且使用第一颜色分量图像的具有预定的大 小的、重构后的像素块的像素值作为参数，在相同的位置处预测不同颜色分 量图像的像素值。稍后将描述用于从第一颜色分量图像的重构后的像素块预 测其它颜色分量图像的像素块的线性建模过程。
当相关性预测单元314^1寻至少包含三个颜色分量的输入图像预测编码为 RGB彩色图像格式时，相关性预测单元314可以使用第一颜色分量图像的 重构后的像素块，预测第二颜色分量图像和第三颜色分量图像两者的像素 块。可替代地，相关性预测单元314可以从第一颜色分量图像的重构后的像 素块预测第二颜色分量图像的像素块，并从第二颜色分量图像的重构后的像 素块预测第三颜色分量图像的像素块。换言之，相关性预测单元314可以从 第一颜色分量图像的重构后的像素块预测所有其它颜色分量图像的像素块， 或者可以从另一幅颜色分量图像的重构后的像素块预测一幅颜色分量图像 的像素块，该另一幅颜色分量图像的重构后的像素块是从第一颜色分量图像 的重构后的像素块预测的。
减法单元307从由相关性预测单元314预测的第二和第三颜色分量图像 的像素块减去原始的第二和第三颜色分量图像的像素块，由此生成第二残余 量和第三残余量。像第一残余量那样，通过变换、量化和熵编码来将第二残 余量和第三残余量编码，并以比特流的形式输出第二残余量和第三残余量。
由逆量化单元312来逆量化经变换并量化后的第二残余量和第三残余 量，由逆变换单元313来逆变换经变换并量化后的第二残余量和第三残余量， 并且加法单元315将经逆量化并逆变换后的第二残余量和第三残余量加上由 相关性预测单元314预测的第二和第三颜色分量图像的像素块，由此重构第 二和第三颜色分量图像的像素块。重构后的第二和第三颜色分量图像通过执 行解块滤波的滤波器316，并将所述重构后的第二和第三颜色分量图像存储 在帧存储器317中以将其用于下一幅图片的帧间预测。如上所述，当从第二 颜色分量图像的重构后的像素块预测第三颜色分量图像的像素块时，将第二 颜色分量图像的重构后的像素块从加法单元315输入到相关性预测单元 314。
控制单元318控制图像编码设备300的元件中的每一个，并确定用于当前4象素块的预测才莫式。更具体地i兌，控制单元318计算经帧间预测的图像、 经帧内预测的图像和根据本发明的示范性实施例使用颜色分量图像之间的 相关性来进行预测的图像的成本，并将具有最低成本的预测模式确定为最终 的预测模式。当根据本发明的示范性实施例的预测图像的成本高于预定阈值 时，控制单元318可以选择用于将颜色分量图像中的每一幅进行编码的传统 帧间预测或帧内预测，而非根据本发明的示范性实施例的预测编码。
控制单元318还计W旨示在如图2A和2B中所示的颜色分量图像之间 的相关性的参考值，并且如果参考值小于预定的阈值，那么所述控制单元318 可以选择用于将颜色分量图像中的每一幅进行编码的传统帧间预测或帧内 预测，而非根据本发明的示范性实施例的预测编码。此处，参考值可以为指 示颜色分量图像之间的色散程度的色散值或标准差。
根据本发明的示范性实施例，将预测模式信息插入到通过根据本发明的 示范性实施例的图像编码方法编码的图像的比特流的头部内，以基于颜色分 量图像之间的相关性执行解码。
图6为说明根据本发明的示范性实施例的图像编码方法的流程图。在下 文中，将参考图3描述根据本发明的示范性实施例的图像编码设备300的操 作和图像编码方法。
在操作410中，帧内预测单元306对第一颜色分量图像的具有预定大小 的像素块执行帧内预测，该第一颜色分量图像是从输入图像的多幅颜色分量 图像之中选出的。
图7A说明包含在输入图像中的G颜色分量图像的16x16像素块710， 图7B说明包含在输入图像中的B颜色分量图像的16x16像素块720，图7C 说明包含在输入图像中的R颜色分量图像的16x16像素块730。 gv、 ~.和 指示在G、 B和R颜色分量图像中的每一幅的16x16像素块的第i行和第 j列中的像素值。
当将G颜色分量图像、B颜色分量图像和R颜色分量图像顺序地编码 时，帧内预测单元306通过使用相邻像素块的先前处理的像素值、根据图6 的图像编码方法对G颜色分量图像的16xl6像素块710执行帧内预测来生成 预测像素块。
减法单元307通过计算G颜色分量图像的16x16预测l象素块和G颜色 分量图像的原始的16x16像素块之间的差来计算第一残余量。所生成的第一残余量通过变换单元308、量化单元309和熵编码单元311，然后被输出为 比特流。
在操作420中，对第一残余量执行逆量化和逆变换，并且将经逆量化并 逆变换后的第一残余量加上由帧内预测获得的G颜色分量图像的16xl6预测 像素块，以便重构G颜色分量图像的原始的16x16像素块。
在操作430中，相关性预测单元314使用G颜色分量图像的重构后的 16x16像素块的像素值，在相应的位置处预测B颜色分量图像的16x16像素 块720的像素值和R颜色分量图像的16x16像素块730的像素值。
具体来说，假设g'^表示G颜色分量图像的重构后的16xl6像素块的第 i行和第j列中的像素的像素值，
,其相对应于gg,表示在B颜色分量图像的像素块的第i行和第j列中的预
测像素值，a表示指示G颜色分量图像和B颜色分量图像之间的相关性的预 定权重，b表示预定偏移值，并且相关性预测单元314使用如公式1中那样 的一阶模型，对G颜色分量图像和B颜色分量图像的像素值之间的相关性 建模，并预测与G颜色分量图像的像素值相对应的B颜色分量图像的像素 !。
当以8比特表达图像的每一个像素值时，将使用公式1获得的预测像素 值限制为0和255之间的整数。在公式1中，虽然a和b可以根据像素的位 置(i，j)而变化，但是在本发明的当前示范性实施例中的预定块内将a和b 假设为常数。例如，如公式2中所表达的那样，可以将a和b确定为将B颜 色分量图像的16x16像素块720的原始像素值6。和使用公式1预测的B颜 色分量图像的相应预测像素值之间的差的和，Sumofdiff(rB)，最小化的值。 S謂。/嚳s戶Sl、
<formula>formula see original document page 25</formula> (2)
在公式2中，p为l或更大的整数。根据确定公式2中的a和b的方法， 可以将a确定为l，并且如公式3中所表达的那样，可以将b确定为B颜色 分量图像的16x16像素块720的原始像素值Z),.,.和G颜色分量图像的相应像素块的重构后的像素值g之间的差的平均值。
<formula>formula see original document page 26</formula>(3)
一旦确定了公式l中的a和b，相关性预测单元314就将G颜色分量图 像的重构后的像素块的像素值g,j代入公式1,以便预测B颜色分量图像的 相应像素块的像素值。
根据确定公式l中的a和b的其它方法，可以使用被广泛用于统计学领 域中的基于线性回归模型的方法。
图8A说明在根据本发明的示范性实施例的图像编码方法和设备中的 8x8像素块的处理次序，图8B说明在根据本发明的示范性实施例的图像编 码方法和设备中的4x4像素块的处理次序。
参考图8A，当以8x8模式处理B颜色分量图像的像素块时，从左向右 并自顶向下顺序地预测B颜色分量图^f象的四个8x8 # 素块。以与上述B颜 色分量图像的16x16像素块720的像素值的预测相似的方式，使用公式1来 预测B颜色分量图像的8x8像素块的像素值。在以8x8模式的处理中，可以 将公式1的a和b确定为将B颜色分量图像的8x8像素块的原始像素值by 和B颜色分量图像的相应预测像素值之间的差的和，Sumofdiff(rB)，最小化 的值。可替代地，如公式4中所表达的那样，可以将a确定为l，并且可以 将b确定为B颜色分量图像的8x8像素块的原始像素值bi,j和G颜色分量图 像的8x8像素块的重构后的像素值g,.,.之间的差的平均值。
<formula>formula see original document page 26</formula>
参考图8B，当以4x4模式处理B颜色分量图像的像素块时，从左向右 并自顶向下顺序地预测B颜色分量图像的16个4x4像素块。能够以与上述 B颜色分量图像的16x16像素块720或8x8像素块的像素值的预测相似的方 式，使用公式1来预测B颜色分量图像的4x4像素块的像素值。例如，可以 将公式1的a和b确定为将B颜色分量图像的4x4像素块的原始像素值~ 和B颜色分量图像的相应预测像素值之间的差的和，Sumofdiff(rB),最小化的值。可替代地，如在公式5中所表达的那样，可以将a确定为l,并且可 以将b确定为B颜色分量图像的4x4像素块的原始像素值bi,j和G颜色分量 图像的相应的4x4相邻像素块的重构后的像素值g,》.之间的差的平均值。
ti>,,)-。
16
(5)
如上所述，可以以16xl6的块、8x8的块或4x4的块为单位执行用于宏 块(16x16)的相关性预测。如适应示例那样，可以以三种块模式中的一种 为块的单位执行用于每一个宏块的相关性预测。
减法单元307使用G颜色分量图像的重构后的像素块的像素值，计算B 颜色分量图像的原始像素块和由相关性预测单元314预测的预测像素块之间 的差，由此生成第二残余量。所生成的第二残余量通过变换单元308、量化 单元309和熵编码单元311,并且以比特流的形式输出。
像B颜色分量图像的像素块的像素值那样，也能够使用G颜色分量图 像的重构后的像素值，预测R颜色分量图像的像素块的像素值。
相关性预测单元314可以使用先前处理的B颜色分量图像的像素块的重 构后的像素值以代替重构后的G颜色分量图像的像素值，预测R颜色分量 图像的像素块的像素值。换言之，将第二残余量的经变换并量化后的值逆变 换并逆量化，该第二残余量的经变换并量化后的值为原始的B颜色分量图像 的像素块和B颜色分量图像的预测像素块之间的差，并且可以将B颜色分 量图像的像素块用于R颜色分量图像的像素块的预测，该B颜色分量图像 的像素块是通过将逆变换并逆量化后的第二残余量加上B颜色分量图像的 预测像素块来重构的。
更具体地说，假设6'^.表示B颜色分量图像的重构后的像素块的第i行 和第j列中的像素的像素值，
,其相对应于6',.,.，表示R颜色分量图像的相应像素块的第i行和第j列中的 像素的预测值，c表示指示B颜色分量图像和R颜色分量图像之间的相关性 的预定权重，d表示预定的偏移值，并且相关性预测单元314使用如下的公 式6中的一阶函数，对B颜色分量图像的像素值和R颜色分量图像的像素值之间的相关性建模，由此预测与B颜色分量图像的像素值相对应的R颜 色分量图像的像素值。 =c x 6',、乂 +d
(6)
如上所述，当以8比特表达图像的每一个像素值时，将使用公式6获得 的预测像素值限制为0和255之间的整数。在公式6中，虽然c和d可以根 据像素的位置(i,j)而改变，但是在本发明的当前示范性实施例中，假设c 和d在预定的块内为常数。例如，如在公式7中所表达的那样，可以将c和 d确定为将R颜色分量图像的原始像素块的像素值rij和使用公式6预测的R 颜色分量图像的相应预测像素值之间的差的和，Sumofdiff(rR)，最小化的值。
15
S訓o/ 2卜,乂 - (cO)「
(7)
在公式7中，p为l或更大的整数。根据在公式7中确定的c和d的方 法，可以将c确定为l，并且如在z^式8中所表达的那样，可以将d确定为 在R颜色分量图像的原始的16x16像素块730的像素值rij和B颜色分量图 像的重构后的像素块的像素值b、j之间的差的平均值。
15 15
"±ii^-
256
(8)
一旦确定公式6的常数c和d，相关性预测单元314就将B颜色分量图 像的重构后的像素块的像素值6',》.代入公式6，以便预测R颜色分量图像的 像素块的相应像素值。
可以将公式1的a和b与公式6的c和d作为预测模式信息，插入到所 生成的比特流的头部中，并将所述公式1的a和b与公式6的c和d传输到 用于解码的解码单元。
图9为根据本发明的另一个示范性实施例的图像编码设备的框图，图10 为说明才艮据本发明的另 一个示范性实施例的图像编码方法的流程图。
虽然图9中所示的图像编码设备900的结构和操作与图3中所示的图像 编码设备300的结构和操作相似，但是图像编码设备900还包括用于检测重 构后的第一颜色分量图像中的边缘的边缘检测单元901和区域划分单元902。在接下来的描述中，将不描述与图像编码设备300的组件相同的图像 编码设备900的组件，并且才艮据本发明的另一个示范性实施例的图像编码设 备900和图像编码方法的解释将集中在与根据本发明的在前的示范性实施例 的图像编码设备300的差别上。
在操作1010中，以与本发明的在前示范性实施例中相同的方式，帧内 预测单元905对G (第一)颜色分量图像的像素块执行帧内预测。通过变换 单元907、量化单元908和熵编码单元910，将第一残余量编码，并将该第 一残余量输出为比特流，该第一残余量为G颜色分量图像的预测像素块和G 颜色分量图像的原始像素块之间的差。
在操作1020中，对经变换并量化后的第一残余量执行逆变换和逆量化， 由此重构第一残余量。将重构后的第一残余量加上G颜色分量图像的预测像 素块，由此重构G颜色分量图像的像素块。
在操作1030中，边缘检测单元901检测第一颜色分量图像的预定大小 的重构后的像素块中是否存在边缘。因为颜色特征在由像素块中的边缘划分 的区域之间会有所改变，所以执行边^^r测。因而，在本发明的当前示范性 实施例中，检测像素块中的边缘，由检测到的边缘将像素块分成区域，并且 以与本发明的在前的示范性实施例相似的方式，从重构后的第一颜色分量图 像的像素值，在每一个区域中预测不同的颜色分量图像的像素值。
对于边缘4企测，可以使用如sobel算子和canny边缘4企测算法等那样的 各种各样的边^^r测算法。可以将由帧内预测单元905确定的帧内预测模式 的方向确定为边缘方向，而不需要边續J险测单元901。
在操作1040中，区域划分单元902使用所检测到的边缘，划分第一颜 色分量图像的像素块和剩余的颜色分量图像的相应像素块。
图11A说明其中使用所检测到的边缘划分G颜色分量图像的像素块的 示例，图11B说明其中使用所检测到的边缘划分B颜色分量图像的像素块的 示例，图11C说明其中使用所检测到的边缘划分R颜色分量图像的像素块的 示例。参考图IIA至IIC，如果边缘检测单元901检测到在G颜色分量图像 的重构后的像素块中存在边缘，那么区域划分单元902确定在B颜色分量图 像的像素块和R颜色分量图像的像素块中存在相同的边缘，并使用所检测到 的边缘将颜色分量图像中的每一幅图像的像素块分成两个区域/和//。
在操作1050中，相关性预测单元913使用G颜色分量图像的相应的重构后的像素块，预测B颜色分量图像的区域/和//内的每一个区域中的像素 值，和R颜色分量图像的区域/和7/内的每一个区域中的像素值。换言之， 相关性预测单元913使用重构后的G颜色分量图像的第 一 区域/中的像素值 g,，"预测B颜色分量图像的、相对应于第一区域/的像素块的像素值以及R 颜色分量图像的、相对应于第一区域/的像素块的像素值。相似地，相关性 预测单元913使用重构后的G颜色分量图像的第二区域//中的像素值g,》， 预测B颜色分量图像的、相对应于第二区域//的像素块的像素值以及11颜 色分量图像的、相对应于第二区域//的像素块的像素值。
更具体地说，假设将每一幅颜色分量图像的像素块分成n个区域，而 g鹏,.表示重构后的G颜色分量图像的像素块的第k个区域(k-l， 2, ...， n) 中的像素值，而
表示相对应于g^y.的、B颜色分量图像的像素块的第k个区域中的预测像素 值，e表示指示G颜色分量图像的第k个区域和B颜色分量的第k个区域之 间的相关性的预定权重，f表示预定偏移值，并且能够使用与公式1相似的 下面的公式9来预测B颜色分量图像的像素块的像素值。
(9)
在公式9中，可以将常数e和f确定为将B颜色分量图像的区域内的每 一个区域中的预测像素值和相应的原始像素值之间的差最小化的值。可替代 地，可以将e确定为l,并且可以将f确定为在B颜色分量图像的原始像素 的像素值和G颜色分量图像的相应的重构后的像素块的像素值之间的差的 平均值。
与B颜色分量图像的像素块的每一个区域中的像素值的预测相似，也能 够预测R颜色分量图像的像素块的每一个区域中的像素值。
当预测R颜色分量图像的像素块的像素值时，可以如在7>式6中那样在 相同的区域中使用B颜色分量图像的重构后的像素块的像素值，而非G颜 色分量图像的重构后的像素块的像素值。
图12为根据本发明的示范性实施例的图像解码设备的框图。
参考图12，图像解码设备1200包括熵解码单元1210、重排单元1220、 逆量化单元1230、逆变换单元1240、帧内预测单元1250、运动补偿单元1260、相关性预测单元1270和滤波器1280。
熵解码单元1210和重排单元1220接收^皮压缩的比特流并执行熵解码， 由此生成量化系数。逆量化单元1230和逆变换单元1240对量化系数分别执 行逆量化和逆变换，以便提取每一幅颜色分量图像的残余量信息、运动向量 信息和预测模式信息。此处，预测模式信息可以包含指示被压缩的比特流是 否为由4艮据本发明的示范性实施例的方法编码的比特流的预定语法。如果由 根据本发明的示范性实施例的图像编码方法编码压缩后的比特流，那么预测 模式信息可以包含用于预测其它颜色分量图像的像素块的像素值的预测器 信息。例如，预测器信息可以包含公式1的a和b、公式6的c和d与公式 9的e和f。
如果当前的像素块为经帧间预测的像素块，那么运动补偿单元1260通 过运动补偿和估计生成当前像素块的预测像素块。
帧内预测单元1250对多幅颜色分量图像之中的第一颜色分量图像的具 有预定大小的像素块执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像的预测像素 块。
加法单元1275将第一颜色分量图像的预测像素块和从逆变换单元1240 输出的第一残余量相加，以便将第一颜色分量图像的像素块解码。
将第一颜色分量图像的解码后的像素块输入到相关性预测单元1270。相 关性预测单元1270使用第一颜色分量图像的解码后的像素块，将另一幅颜 色分量图像的相应像素块解码。
更具体地说，像图3的相关性预测单元314那样，相关性预测单元1270 将第一颜色分量图像的解码后的像素块的像素值代入公式1，由此预测第二 颜色分量图像或第三颜色分量图像的像素块的像素值。当使用重构后的第二 颜色分量图像来预测第三颜色分量图像时，能够使用如在公式6中那样的第 二颜色分量图像的重构后的像素块的像素值，预测第三颜色分量图像的像素 块的像素值。
通过将从逆变换单元1240输出的第二残余量和第三残余量分别加上由 相关性预测单元1270预测的第二颜色分量图像和第三颜色分量图像的预测 像素块，将第二颜色分量图像的像素块和第三颜色分量图像的像素块解码。
当使用上述的图10的方法把基于区域而进行编码的比特流解码，也就 是说，通过检测存在于像素块中的边缘时，图像解码设备1200还可以包括边缘检测单元(未示出)，其检测接收到的比特流内的第一颜色分量图像的
像素块中的边缘，该接收到的比特流包含多幅编码后的颜色分量图像；和区 域划分单元(未示出)，其使用所检测到的边缘来划分颜色分量图像中的每 一幅图像的像素块。在这种情况下，像图9的相关性预测单元913那样，相 关性预测单元1270使用G颜色分量图像的解码后的像素块，预测B颜色分 量图像和R颜色分量图像的相应的像素块的每一个划分区域中的像素值。 图13为说明根据本发明的示范性实施例的图像解码方法的流程图。 参考图13，在操作1310中接收至少包含两幅编码后的颜色分量图像的 比特流。
在操作1320中，对包含于比特流内的多幅颜色分量图像中的第一颜色 分量图像的具有预定大小的像素块执行帧内预测，以生成第一颜色分量图像 的预测^像素块。
在操作1330中，将第一颜色分量图像的预测像素块加上第一残余量， 以将第一颜色分量图像的像素块解码。
在操作1340中，使用第一颜色分量图像的解码后的像素块和包含在比 特流的头部中的预测模式信息，预测其它颜色分量图像的像素块的像素值， 由此生成其它颜色分量图像的预测像素块。如上所述，预测模式信息可以包 含用于预测其它颜色分量图像的像素块的像素值的预测器信息。例如，预测 器信息可以包括公式1的a和b、公式6的c和d与公式9的e和f。相关性 预测单元1270使用预测模式信息来生成诸如公式1、公式6和公式9那样的 预测器，并将第一颜色分量图像的解码后的像素块的像素值代入公式1、 6 或9，以预测第二和第三颜色分量图像的像素块的像素值。可替代地，相关 性预测单元1270可以使用解码后的第二颜色分量图像，预测第三颜色分量 图像的相应像素块的像素值。
在操作1350中，将逆变换后的第二残余量和逆变换后的第三残余量分 别加上第二颜色分量图像和第三颜色分量图像的预测像素块，由此将第二颜 色分量图像和第三颜色分量图像的像素块解码。
图14为说明根据本发明的另一个示范性实施例的图像解码方法的流程 图。除了将已基于区域进行了编码的颜色分量图像的像素块进行解码之外， 其中由存在于颜色分量图像中的每一幅图像的像素块中的边缘划分所述区 域，根据本发明的当前示范性实施例的图像解码方法与上述参考图13的图像解码方法相似。
参考图14,在操作1410中接收至少包含两幅编码后的颜色分量图像的 比特流。
在操作1420中，将颜色分量图像中的第一颜色分量图像的具有预定大 小的像素块解码。
在操作1430中，检测第一颜色分量图像的解码后的像素块中的边缘。
在操作1440中，使用所检测到的边缘来划分第一颜色分量图像的解码 后的像素块和其它颜色分量图像的相应像素块。
在操作1450中，使用第一颜色分量图像的解码后的像素块，预测第二 颜色分量图像和第三颜色分量图像的像素块的每一个区域中的像素值。
分别组合第二颜色分量图像和第三颜色分量图像的每一个区域中的预 测像素值，以形成第二颜色分量图像和第三颜色分量图像的预测像素块。将 第二和第三颜色分量图像的预测像素块加上经逆变换的第二残余量和第三
残余量，由此将第二颜色分量图像和第三颜色分量图像的像素块解码。
还能够将本发明具体实施为在计算机可读记录介质上的计算机可读代
码。计算机可读记录介质为能够存储数据的任何数据存储装置，所述数据之
后能够由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器 (ROM)、随机存取存储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存
储装置。由于还能够将计算机可读记录介质分布于被耦接的计算机系统的网
络之上，因此以分布式存储并执行计算机可读代码。
尽管已参考本发明的示范性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领
域普通技术人员应当理解的是，在不背离如后附权利要求所定义的本发明的
精神和范畴的条件下，在这里可以在形式和细节上进行各种各样的改变。
权利要求
1、一种图像编码方法，包含对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色分量图像的像素块执行帧内预测，以生成该第一颜色分量图像的预测像素块；重构该第一颜色分量图像的预测像素块；以及使用该第一颜色分量图像的重构后的像素块来预测第二颜色分量图像的像素块，以生成该第二颜色分量图像的预测像素块。
2、 如权利要求1所述的图像编码方法，其中，所述输入图像包含红(R) 颜色分量图像、绿(G)颜色分量图像和蓝(B)颜色分量图像。
3、 如权利要求1所述的图像编码方法，其中，所述对所述第一颜色分 量图像的像素块执行所述帧内预测包含生成第 一残余量，该第 一 残余量为所述第 一颜色分量图像的原始像素块 和所迷第一颜色分量图像的预测像素块之间的差；以及 变换、量化并熵编码该第一残余量。
4、 如权利要求3所述的图像编码方法，其中，所述重构所述第一颜色 分量图像的预测像素块包含逆量化和逆变换所述经变换并量化后的第一残余量；以及 通过将所述经逆量化并逆变换后的第一残余量加上所述第一颜色分量 图像的预测像素块，重构所述第一颜色分量图像的原始像素块。
5、 如权利要求1所述的图像编码方法，其中，所述预测所述第二颜色 分量图像的像素块包含使用公式来预测预测像素值 ,其中i和j为整数，表示所述第一颜色分量图像的重构后的像素块的第i行和第j列中的像素值二 「相对应于并位于所述第二颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中，a表示 指示所述第一颜色分量图像和所述第二颜色分量图像之间的相关性的权重， b表示偏移值。
6、 如权利要求5所述的图像编码方法，其中，a和b为将所述第二颜色 分量图像的原始像素块的像素值和所述第二颜色分量图像的预测像素块的 预测像素值之何的绝对差的和最小化的值。
7、 如权利要求5所述的图像编码方法，其中a为1，并且b为所述第二 颜色分量图像的原始像素块的像素值和所述第一颜色分量图像的重构后的 像素块的像素值之间的平均值。
8、 如权利要求5所述的图像编码方法，其中，基于线性回归模型确定a和b。
9、 如权利要求1所述的图像编码方法，还包含 重构所述第二颜色分量图像的预测像素块；以及使用所述第二颜色分量图像的重构后的像素块，预测第三颜色分量图像 的像素块。
10、 如权利要求9所述的图像编码方法，其中，所述重构所述第二颜色 分量图像的预测像素块包含生成第二残余量，而所述第二残余量为在所述第二颜色分量图像的原始像素块和所述第二颜色分量图像的预测像素块之间的差； 变换、量化并熵编码所述第二残余量； 逆量化并逆变换所述经变换和量化后的第二残余量；以及 通过将所述经逆量化并逆变换后的第二残余量加上所述第二颜色分量图像的预测像素块，重构所述第二颜色分量图像的原始像素块。
11、 如权利要求9所述的图像编码方法，其中，所述预测所述第三颜色 分量图像的像素块包含使用公式来预测预测像素值表示所述第二颜色分量图像的重构后的像素块的第i行和第j列中的像 素值^其相对应于并位于所述第三颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中，c表示 指示所述第二颜色分量困像和所述第三颜色分量图像之间的相关性的权重， d表示偏移值。
12、 如权利要求11所述的图像编码方法，其中，c和d为将所述第三颜 色分量图像的原始像素块的像素值和所述第三颜色分量图像的预测像素块 的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
13、 如权利要求11所述的图像编码方法，其中，c为l,并且d为所述 第三颜色分量图像的原始像素块的像素值和所述第二颜色分量图像的重构 后的像素块的像素值之间的差的平均值。
14、 如权利要求1所述的图像编码方法，还包含将用于预测剩余的颜 色分量图像的像素块的预测器信息加到所生成的比特流的头部中。
15、 一种图像编码方法，包含对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第 一颜色分量图像的像素 块执行帧内预测，以生成该第一颜色分量图像的预测像素块； 重构该第一颜色分量图像的预测像素块； 检测该第 一颜色分量图像的重构后的像素块中的边缘； 使用所检测到的边缘，将所述第一颜色分量图像的像素块和第二颜色分 量图像的相应像素块分成区域；以及使用所述第一颜色分量图像的重构后的像素块，预测所述第二颜色分量 图像的像素块的区域中每 一 个区域中的像素值。
16、 如权利要求15所述的图像编码方法，其中，所述预测所述像素值 包含使用公式预测预测《象素值~，其中，将所述第一颜色分量图像的像素块和所述第二颜色分量图像的相应像素块中的每一个分成n个区域，其中n为整数，a (*) '■，■/表示所述第一颜色分量图像的重构后的像素块的第k个区域中的像素 值，其中k=l， 2，…，n，相对应于 Y '"并位于所述第二颜色分量图像的像素块的第k个区域中，e表示指示所 述第 一颜色分量图像的第k个区域和所述第二颜色分量图像的第k个区域之 间的相关性的权重，f表示偏移值。
17、 如权利要求16所述的图像编码方法，其中，e和f为将所述第二颜 色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第二颜色分量图像的像 素块的第k个区域中的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
18、 如权利要求16所述的图像编码方法，其中，e为1， f为所述第二 颜色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第一颜色分量图像的 重构后的像素块的第k个区域中的像素值之间的差的平均值。
19、 如权利要求15所述的图像编码方法，还包含 通过组合所述第二颜色分量图像的区域，生成所述第二颜色分量图像的预测像素块，其中已预测所述区域中每一个区域的像素值；重构所述第二颜色分量图像的预测像素块；以及使用所述第二颜色分量图像的重构后的像素块，预测第三颜色分量图像 的像素块。
20、 如权利要求19所述的图像编码方法，其中，所述预测所述第三颜 色分量图像的像素块包含使用公式预测预测像素值，其中』("Q表示所述第二颜色分量图像的重构后的像素块的第k个区域中的像素值，相对应于 7 ，并位于所述第三颜色分量图像的像素块的第k个区域中，g表示指示所 述第二颜色分量图像的第k个区域和所述第三颜色分量图像的第k个区域之 间的相关性的权重，h表示偏移值。
21、 如权利要求20所述的圓像编码方法，其中，g和h为将所述第三颜 色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第三颜色分量图像的像 素块的第k个区域中的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
22、 如权利要求20所述的图像编码方法，其中，g为1, h为所述第三 颜色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第二颜色分量图像的 重构后的像素块的第k个区域中的像素值之间的差的平均值。
23、 一种图像编码设备，包含帧内预测单元，其对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色 分量图像的像素块执行帧内预测，以生成该第 一颜色分量图像的预测像素 块；重构单元，其重构该第一颜色分量图像的预测像素块；和 相关性预测单元，其使用该第一颜色分量图像的重构后的像素块来预测 第二颜色分量图像的像素块，以生成该第二颜色分量图像的预测像素块。
24、 如权利要求23所述的图像编码设备，其中，所述输入图像包含红 (R)颜色分量图像、绿(G)颜色分量图像和蓝(B)颜色分量图像。
25、 如权利要求23所述的图像编码设备，其中所述相关性预测单元使 用下面的公式预测预测像素值，其中i和j为整数，表示所述第一颜色分量图像的重构后的像素块的第i行和第j列中的像 素值二相对应于并位于所述第二颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中，a表示 指示所述第一颜色分量图像和所述第二颜色分量图像之间的相关性的权重， b表示偏移值。
26、 如权利要求25所述的图像编码设备，其中，a和b为将所述第二颜 色分量图像的原始像素块的像素值和所述第二颜色分量图像的预测像素块 的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
27、 如权利要求25所述的图像编码设备，其中，a为l, b为所述第二 颜色分量图像的原始像素块的像素值和所述第一颜色分量图像的重构后的 像素块的像素值之间的差的平均值。
28、 如权利要求25所述的图像编码设备，其中，基于线性回归模型确 定a和b。
29、 如权利要求23所述的图像编码设备，其中，所述重构单元重构所 述第二颜色分量图像的预测像素块，并且所述相关性预测单元使用所述第二 颜色分量图像的重构后的像素块来预测第三颜色分量图像的像素块。
30、 如权利要求29所述的图像编码设备，其中，所述相关性预测单元预测预测像素值、， 其中表示所述第二颜色分量图像的重构后的像素块的第i行和第j列中的像 素值^相对应于并位于所述第三颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中，c表示 指示所述第二颜色分量图像和所述第三颜色分量图像之间的相关性的权重， d表示偏移值。
31、 一种图像编码设备，包含帧内预测单元，其对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色 分量图像的像素块执行帧内预测，并生成所述第 一颜色分量图像的预测像素 块；重构单元，其重构该第一颜色分量图像的预测像素块；边缘检测单元，其检测该第 一颜色分量图像的重构后的像素块中的边缘；区域划分单元，其^f吏用所述所检测到的边^彖，将所述第一颜色分量图像的像素块和第二颜色分量图像的相应像素块分成区域；和相关性预测单元，其使用所述第一颜色分量图像的重构后的像素块，预 测在所述第二颜色分量图像的像素块的区域内的每一个中的像素值。
32、 如权利要求31所述的图像编码设备，其中所述相关性预测单元使 用公式预测预测像素值，其中将所述第一颜色分量图像的像素块和所述第二颜色分量图像的相 应像素块中的每一个分成n个区域，其中n为整数，表示所述第一颜色分量图像的重构后的像素块的第k个区域中的像素 值，其中k=l， 2，…，n，相对应于并位于所述第二颜色分量图像的像素块的第k个区域中，e表示指示所 述第 一颜色分量图像的第k个区域和所述第二颜色分量图像的第k个区域之 间的相关性的权重，f表示偏移值。
33、 如权利要求32所述的图像编码设备，其中，e和f为将所述第二颜 色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和在所述第二颜色分量图像的 像素块的第k个区域中的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
34、 如权利要求32所述的图像编码设备，其中，e为l, f为所述第二颜色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第一颜色分量图像的 重构后的像素块的第k个区域中的像素值之间的差的平均值。
35、 如权利要求31所述的图像编码设备，其中，所述相关性预测单元 通过组合所述第二颜色分量图像的区域，生成所述第二颜色分量图像的预测 像素块，其中已预测所述区域中每一个区域的像素值，所述重构单元重构所 述第二颜色分量图像的预测像素块，并且所述相关性预测单元使用所述第二 颜色分量图像的重构后的像素块来预测第三颜色分量图像的像素块。
36、 如权利要求35所述的图像编码设备，其中所述相关性预测单元使 用公式预测预测像素值,其中 7 ，表示在所述第二颜色分量图像的重构后的像素块的第k个区域中的像素 值，— )"相3于应于并位于所述第三颜色分量图像的像素块的第k个区域中，g表示指示所 述第二颜色分量图像的第k个区域和所述第三颜色分量图像的第k个区域之 间的相关性的权重，h表示偏移值。
37、 如权利要求36所述的图像编码设备，其中，g和h为将所述第三颜 色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第三颜色分量图像的像 素块的第k个区域中的预测像素值之间的绝对差的和最小化的值。
38、 如权利要求36所述的图像编码设备，其中g为1, h为所述第三颜 色分量图像的像素块的第k个区域中的像素值和所述第二颜色分量图像的重 构后的像素块的第k个区域中的像素值之间的差的平均值。
39、 一种图像解码方法，包含接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流； 将所述颜色分量图像之中的第 一颜色分量图像的像素块解码；以及使用所述第 一颜色分量图像的解码后的像素块，将第二颜色分量图像的 像素块解码。
40、 如权利要求39所述的图像解码方法，其中，所述编码后的图像包 含红(R)颜色分量图像、绿(G)颜色分量图像和蓝(B)颜色分量图像。
41、 如权利要求39所述的图像解码方法，其中，所述将所述第一颜色 分量图像的像素块解码包含将包含在所述比特流中的所述第 一颜色分量图像的像素块的第 一残余 量解码；对所述第一颜色分量图像的像素块执行帧内预测，以生成所述第一颜色 分量图像的预测像素块；以及通过将所述解码后的第一残余量加上所述第一颜色分量图像的预测像 素块，将所述第一颜色分量图像的像素块解码。
42、 如权利要求39所述的图像解码方法，其中，所述将所述第二颜色 分量图像的像素块解码包含从所述比特流中提取指示所述第一颜色分量图像和所述第二颜色分量 图像之间的相关性的权重a和偏移值b;生成所述第二颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式预测所述第二 颜色分量图像的预测像素块的像素值，其中表示所述第一颜色分量图像的解码后的像素块的第i行和第j列中的像 素值，并且表示所述第二颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中的预测像 素值，其相对应于将包含于所述比特流中的第二残余量解码，该第二残余量为在所述第二 颜色分量图像的原始像素块和所述第二颜色分量图像的预测像素块之间的差；以及通过将所述解码后的第二残余量加上所述第二颜色分量图像的预测像素块，将所述第二颜色分量图像的像素块解码。
43、如权利要求42所述的图像解码方法，其中，所述将所述第二颜色 分量图像的像素块解码还包含从所述比特流中提取指示所述第二颜色分量图像和第三颜色分量图像 之间的相关性的权重c和偏移值d;生成所述第三颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第 三颜色分量图像的预测像素块的像素值，其中表示所述第二颜色分量图像的解码后的像素块的第i行和第j列中的像 素值，并且表示所述第三颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中的预测像 素值，其相对应于r ;将包含于所述比特流中的第三残余量解码，该第三残余量为所述第三颜色分量图像的原始像素块和所述第三颜色分量图像的预测像素块之间的差；以及通过将所述解码后的第三残余量加上所述第三颜色分量图像的预测像 素块，将所述第三颜色分量图像的像素块解码。
44、 一种图像解码方法，包含接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流； 将所述颜色分量图像之中的第 一颜色分量图像的像素块解码； 检测所述第 一颜色分量图像的解码后的像素块中的边缘； 使用所述所检测到的边缘，将所述第一颜色分量图像的解码后的像素块和第二颜色分量图像的相应像素块分成区域；以及通过使用所述第一颜色分量图像的解码后的像素块来预测所述第二颜色分量图像的像素块的区域中每一个区域中的像素值，将所述第二颜色分量图像的像素块解码。
45、 如权利要求44所述的图像解码方法，其中，使用包含在所述比特流中的所述第一颜色分量图像的边缘信息来执行所述检测所述边缘。
46、 如权利要求44所述的图像解码方法，其中，所述将所述第二颜色 分量图像的像素块解码包含从所述比特流中提取指示所述第一颜色分量图像和所述第二颜色分量 图像之间的相关性的权重e和偏移值f;生成所述第二颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第 二颜色分量图像的预测像素块的像素值 = ex,其中将所述第一颜色分量图像的解码后的像素块和所述第二颜色分量 图像的相应像素块中的每一个分成n个区域，其中n为整数，表示所述第一颜色分量图像的解码后的像素块的第k个区域中的像素 值，其中k=l, 2，…，n,并且表示所述第二颜色分量图像的像素块的第k个区域中的预测像素值，其 相对应于将包含于所述比特流中的第二残余量解码，该第二残余量为所述第二颜色分量图像的原始像素块和所述第二颜色分量图像的预测像素块之间的差； 以及通过将所述解码后的第二残余量加上所述第二颜色分量图像的预测像 素块，将所述第二颜色分量图像的像素块解码。
47、 如权利要求46所述的图像解码方法，其中，所述将所述第二颜色 分量图像的像素块解码还包含从所述比特流中提取指示所述第二颜色分量图像和第三颜色分量图像 之间的相关性的权重g和偏移值h;生成所述第三颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第 三颜色分量图像的预测像素块的像素值<formula>formula see original document page 12</formula>，其中y '表示所述第二颜色分量图像的解码后的像素块的第k个区域中的像素 值，并且 )"表示所述第三颜色分量图像的像素块的第k个区域中的预测像素值，其 相对应于J (" '、) 7将包含于所述比特流内的第三残余量解码，所述第三残余量为所述第三 颜色分量图像的原始像素块和所述第三颜色分量图像的预测像素块之间的差；以及通过将所述解码后的第三残余量加上所述第三颜色分量图像的预测像 素块，将所述第三颜色分量图像的像素块解码。
48、 一种图像解码设备，包含解码单元，其接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特 流，通过帧内预测将所述颜色分量图像之中的第一颜色分量图像的像素块解 码，并输出所述第一颜色分量图像的解码后的像素块；和相关性预测单元，其使用所述第一颜色分量图像的解码后的像素块，将 第二颜色分量图像的相应像素块解码。
49、 如权利要求48所述的图像解码设备，其中，所述相关性预测单元 生成所述第二颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第二颜 色分量图像的预测像素块的像素值，其中i和j为整数，表示所述第一颜色分量图像的解码后的像素块的第i行和第j列中的像 素值，—表示所述第二颜色分量图像的预测像素块的第i行和第j列中的预测像 素值，其相对应于，a表示指示所述第 一颜色分量图像和所述第二颜色分量图像之间的相 关性的权重，b表示偏移值。
50、如权利要求49所述的图像解码设备，其中，所述相关性预测单元 生成第三颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第三颜色分 量图像的预测像素块的像素值，其中表示所述第二颜色分量图像的解码后的像素块的第i行和第j列中的像 素值，表示所述第三颜色分量图像的第i行和第j列中的预测像素值，其相对应于，c表示指示所述第二颜色分量图像和所述第三颜色分量图像之间的相关性的权重，并且d表示偏移值。
51、 一种图像解码设备，包含解码单元，其接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特 流，通过帧内预测将所述颜色分量图像之中的第一颜色分量图像的像素块解 码，并输出所述第一颜色分量图像的解码后的像素块；边缘检测单元，其检测所述第一颜色分量图像的解码后的像素块中的边缘；区域划分单元，其使用所述所检测到的边缘，将所述第一颜色分量图像 的解码后的像素块和第二颜色分量图像的相应像素块分成区域;和相关性预测单元，其通过使用所述第一颜色分量图像的解码后的像素块 来预测所述第二颜色分量图像的像素块的区域内的每一个中的像素值，将所 述第二颜色分量图像的像素块解码。
52、 如权利要求51所述的图像解码设备，其中，所述边缘检测单元使 用包含在所述比特流中的所述第一颜色分量图像的边缘信息，检测所述第一 颜色分量图像的解码后的像素块中的所述边缘。
53、 如权利要求51所述的图像解码设备，其中，所述相关性预测单元 生成所述第二颜色分量图像的预测像素块，使用如下公式来预测所述第二颜 色分量图像的预测像素块的像素值<formula>formula see original document page 15</formula>，其中将所述第一颜色分量图像的解码后的像素块和所述第二颜色分量图像的相应像素块中的每一个分成n个区域，其中n为整数，<formula>formula see original document page 15</formula>表示所述第一颜色分量图像的解码后的像素块的第k个区域中的像素 值，其中k=l， 2，…，n，表示所述第二颜色分量图像的像素块的第k个区域中的预测像素值，其 相对应于,e表示指示所述第一颜色分量图像的第k个区域和所述第二颜色分量 图像的第k个区域之间的相关性的权重，f表示偏移值。
54、 如权利要求53所述的图像解码设备，其中，所述相关性预测单元 生成第三颜色分量图像的预测像素块，使用下面的公式来预测所述第三颜色 分量图像的预测像素块的像素值<formula>formula see original document page 15</formula>，其中表示所述第二颜色分量图像的解码后的像素块的第k个区域中的像素 值，—<formula>formula see original document page 15</formula>表示所述第三颜色分量图像的像素块的第k个区域中的预测像素值，其 相对应于<formula>formula see original document page 15</formula>，g表示指示所述第二颜色分量图像的第k个区域和所述第三颜色分量 图像的第k个区域之间的相关性的权重，h表示偏移值。
55、 一种计算机可读记录介质，其存储用于执行图像编码方法的计算机 程序，所述方法包含对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第 一颜色分量图像的像素 块执行帧内预测，以生成该第一颜色分量图像的预测像素块； 重构该第一颜色分量图像的预测像素块；以及使用该第 一颜色分量图像的重构后的像素块来预测第二颜色分量图像 的像素块，以生成该第二颜色分量图像的预测像素块。
56、 一种计算机可读记录介质，其存储用于执行图像编码方法的计算机 程序，所述方法包含对至少包含两幅颜色分量图像的输入图像的第一颜色分量图像的像素 块执行帧内预测，以生成该第一颜色分量图像的预测像素块； 重构该第一颜色分量图像的预测像素块； 检测该第 一颜色分量图像的重构后的像素块中的边缘； 使用所述所检测到的边缘，将所述第一颜色分量图像的像素块和第二颜 色分量图像的相应像素块分成区域；以及使用所述第一颜色分量图像的重构后的像素块，预测所述第二颜色分量 图像的像素块的区域中每一个区域中的像素值。
57、 一种计算机可读记录介质，其存储用于执行图像解码方法的计算机 程序，所述方法包含接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流； 将所述颜色分量图像之中的第一颜色分量图像的像素块解码；以及 使用所述第 一颜色分量图像的解码后的像素块，将第二颜色分量图像的 像素块解码。
58、 一种计算机可读记录介质，其存储用于执行图像解码方法的计算机 程序，所述方法包含接收至少包含两幅颜色分量图像的编码后的图像的比特流； 将所述颜色分量图像之中的第 一颜色分量图像的像素块解码； 检测所述第 一颜色分量图像的解码后的像素块中的边缘； 使用所述所检测到的边缘，将所述第一颜色分量图像的解码后的像素块和第二颜色分量图像的相应像素块分成区域；以及通过使用所述第 一颜色分量图像的解码后的像素块来预测所述第二颜色分量图像的像素块的区域中每一个区域中的像素值，将所述第二颜色分量图像的像素块解码。
全文摘要
提供了一种图像编码/解码方法和设备，其中使用颜色分量图像之间的相关性，从不同的颜色分量图像预测构成图像的颜色分量图像中的一幅。通过帧内预测将从颜色分量图像选择的第一颜色分量图像编码，并且使用重构后的第一颜色分量图像来预测其它颜色分量图像。从而，防止当将一种图像颜色格式变换成另一种颜色格式时可能出现的颜色失真，由此提高编码效率。
文档编号H04N7/30GK101416521SQ200780006425
公开日2009年4月22日 申请日期2007年3月21日 优先权日2006年3月23日
发明者宋秉哲 申请人:三星电子株式会社