编码/解码高分辨率图像的方法和执行该方法的装置的制造方法_4

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X32像素的大小,并且当帧的信号能量不小于预设的第四阈值时将预测单元PU的大小确定为64X64像素的大小。在此,第三阈值表示图像的空间频率大于第四阈值的空间频率的情况。
[0123]虽然已经描述了通过根据每一个接收到的帧(或画面)的时间频率特性或空间频率特性利用使用扩展的宏块的宏块的大小用于编码而增强编码效率,但是也可以根据与每一个接收到的帧(或画面)的时间频率特性或空间频率特性独立地接收到的每个帧(或画面)的分辨率(大小)使用扩展的宏块来执行编码/解码。即,可以通过使用扩展的宏块对于具有比HD(高清晰度)或超高清或更高的分辨率的帧(或画面)执行编码/解码。
[0124]如果在步骤330中确定预测单元的大小,则编码设备基于具有预定大小的预测单元PU来执行编码(步骤340)。
[0125]例如,如果将预测单元PU的大小确定为64 X 64像素,则编码设备对于具有64 X 64像素的大小的当前预测单元PU执行运动预测以由此获得运动向量,使用获得的运动向量执行运动补偿以由此生成预测块,对于作为在生成的预测块和当前预测单元PU之间的差的剩余值执行变换、量化和熵编码,然后传送结果。而且,关于预测单元PU的确定大小的信息和关于运动向量的信息也进行熵编码,并且然后被传送。
[0126]如图9中所示,在根据本发明的一个实施例的图像编码方法中,如果输入帧(或画面)的图像同质或一致性高(即,如果空间频率低,例如,具有相同颜色的区域、能量集中到低空间频率的区域等),则预测单元PU的大小被设置得大,例如,大于32X32像素或更大,并且如果帧(或画面)的图像同质或一致性低(即,如果空间频率高),则预测单元PU的大小被设置得小,例如,16X16像素或更小,由此增强编码效率。
[0127]图10是图示根据本发明的再一个示例实施例的图像编码方法的流程图。图10图示下述处理:其中,通过在图9中所示的图像编码方法来确定预测单元PU的大小后,考虑到在具有确定的大小的预测单元PU中包括的边缘来将预测单元分割为分区,然后对于每一个分割的分区执行编码。
[0128]在图10中所示的步骤310至330执行与图9的步骤310至330相同的功能,并且因此,跳过详细说明。
[0129]参见图10,如果根据空间频率特性在步骤310至330中确定预测单元I3U的大小,则编码设备在属于具有确定的大小的当前预测单元PU周边的预测单元的像素当中检测属于边缘的像素(步骤340)。
[0130]可以在步骤340中执行各种已知方法来检测属于边缘的像素。例如,可以通过计算在当前预测单元PU和周边的周边像素之间的剩余值并且通过使用诸如索贝尔算法的边缘检测算法来检测边缘。
[0131]其后,编码设备通过使用属于检测到的边缘的像素将当前预测单元分割为分区(步骤350) ο
[0132]编码设备可以在当前预测单元周边的周边块中包括的像素当中检测以检测到的边缘像素的周边像素为目标的、属于检测到的边缘的像素,以对于当前预测单元PU执行分区,如图3中所示,并且可以然后通过使用将检测到的边缘像素的周边像素与在步骤340中检测到的边缘像素连接的线来进行分区。
[0133]替代地,编码设备可以在属于当前预测单元的周边块的像素当中检测仅以最接近当前预测单元PU的像素为目标的、属于边缘的像素,并且可以然后通过确定经过属于检测到的边缘的像素的直线的方向来对于当前预测单元PU执行分区。
[0134]如果通过上述的方法在步骤350中将当前预测单元PU分割为至少一个分区,则编码设备对于每一个分区执行编码(步骤360)。
[0135]例如,编码设备通过对于在具有64X64或32X32像素的大小的当前预测单元I3U中的每一个分割的分区执行运动预测来获得运动向量,使用获得的运动向量执行运动补偿以由此生成预测分区,对于作为在生成的预测分区和当前预测单元PU的分区之间的差的剩余值执行变换、量化和熵编码,并且然后传送结果。而且,预测单元PU的确定的大小、分区信息和关于运动向量的信息也被熵编码并且然后被传送。
[0136]结合图5描述的考虑到边缘的分区可以适用于在图8中所示的帧内预测以及帧间预测。
[0137]图11是图示根据本发明的一个实施例的图像解码方法的流程图。
[0138]参见图11,解码设备首先从编码设备接收比特流(步骤410)。
[0139]其后,解码设备对于接收到的比特流执行熵解码,以由此获得要解码的当前预测单元PU的信息(步骤420)。在此,如果取代通过使用扩展的宏块和扩展的宏块的大小来执行编码和解码,使用上述的递归代码化单元(CU)来执行编码和解码,则预测单元信息可以包括最大代码化单元LCU的大小、最小代码化单元SCU的大小、可允许的最大分级水平或分级深度和标记信息。而且,解码设备同时获得用于运动补偿的运动向量。在此,预测单元PU的大小可以具有根据在如图1和9中所示的编码设备中的时间频率特性或空间频率特性而确定的大小——例如,它可以具有32X32或64X64像素的大小。解码控制器(未示出)可以从编码设备接收关于在编码设备中适用的预测单元PU的大小的信息,并且可以根据在编码设备中适用的预测单元PU的大小来执行下述的运动补偿解码、逆变换或逆量化。
[0140]解码设备通过使用预测单元I3U大小(例如,32X32或64X64像素)信息和如上所述获得的运动向量信息并且通过使用预先重建的帧(或画面)来生成对于运动补偿预测的预测单元PU (步骤430)。
[0141]其后,解码设备通过将所生成的预测的预测单元与从编码设备提供的剩余值相加来重建当前预测单元PU (步骤440)。在此,解码设备可以通过下述方式来获得剩余值:对从编码设备提供的比特流进行熵解码,并且然后对于结果执行逆量化和逆变换,由此获得剩余值。而且,也可以基于在步骤420中获得的预测单元I3U大小(例如,32 X 32或64 X 64像素)来执行逆变换处理。
[0142]图12是图示根据本发明的另一个示例实施例的图像解码方法的流程图,并且图12图示通过下述方式来按照分区解码编码的图像的处理:沿着边缘分割具有根据在图像编码设备中的时间频率特性或空间频率特性而确定的大小的宏块。
[0143]参见图12,解码设备从编码设备接收比特流。
[0144]其后,解码设备通过对于接收到的比特流执行熵解码来获得要解码的当前预测单元PU的分区信息和当前预测单元PU的分区信息(步骤520)。在此,当前预测单元的大小可以例如是32X32或64X64像素。而且,解码设备同时获得用于运动补偿的运动向量。在此,如果取代通过使用扩展宏块和扩展宏块的大小来执行编码和解码,使用上述的递归代码化单元(CU)来执行编码和解码,则预测单元信息可以包括最大代码化单元LCU的大小、最小代码化单元SCU的大小、可允许的最大分级水平或分级深度和标记信息。分区信息可以包括在不对称分区、几何分区和沿着边缘方向分区的情况下向解码器传送的分区信息。
[0145]接下来,解码设备通过使用获得的预测单元信息和分区信息来分割预测单元PU (步骤 530) O
[0146]而且,解码设备通过使用分区信息、运动向量信息和预先重建的帧(或画面)来生成预测分区(步骤540),并且通过将所生成的预测分区与从编码设备提供的剩余值相加来重建当前分区(步骤550)。在此,解码设备可以通过对于从编码设备提供的比特流执行熵解码、逆量化和逆变换而获得剩余值。
[0147]其后,解码设备通过下述方式来重建当前宏块:基于获得的分区信息重建在当前块中包括的所有分区,并且然后重新配置重建的分区(步骤560)。
[0148]图13是图示根据本发明的一个实施例的图像编码设备的配置的框图。
[0149]参见图13,图像编码设备可以包括预测单元确定单元610和编码器630。编码器630可以包括运动预测单元631、运动补偿单元633、帧内预测单元635、减法器637、变换单元639、量化单元641、摘编码单元643、逆量化单元645、逆变换单元647、加法器649和帧缓冲器651。在此,可以在确定适用于帧间预测或帧内预测的预测单元的大小的编码控制器(未示出)中执行或可以在附图中所示的编码器外部的单独块中执行预测单元确定单元610。在下文中,描述在编码器外部的单独块中执行预测单元确定单元610的示例。
[0150]预测单元确定单元610接收提供的输入图像,并且将其存储在内部缓冲器(未示出)中,并且然后分析存储的帧的时间频率特性。在此,缓冲器可以存储预定数目的帧。例如,缓冲器可以存储至少四个(第n-3、第n-2、第η-1和第η)帧。
[0151]预测单元确定单元610检测在缓冲器中存储的第η-3帧和第η_2帧之间的变化,检测在第η-2帧和第η-1帧之间的变化,并且检测在第η-1帧和第η帧之间的变化,以由此分析帧间时间频率特性,将分析的时间频率特性与预定阈值作比较,并且基于比较的结果来确定要编码的预测单元的大小。
[0152]在此,预测单元确定单元610可以基于在缓冲器中存储的帧当中的两个时间上相邻的帧(例如,第η-1和第η帧)的变化来确定预测单元的大小,并且可以基于预定数目的帧(例如,第η-3、第η-2、第η_1和第η帧)的变化特性来确定预测单元的大小,以便减小用于预测单元的大小信息的开销。
[0153]例如,预测单元确定单元610可以分析第η-1帧和第η帧的时间频率特性,并且可以当所分析的时间频率特性值小于预定第一阈值时将预测单元的大小确定为64X64像素,当所分析的时间频率特性值不小于预定第一阈值并且小于第二阈值时将预测单元的大小确定为32X32像素,并且当所分析的时间频率特性值不小于预定第二阈值时将预测单元的大小确定为16X16像素或更小。在此,第一阈值当帧间变化小于第二阈值时可以表示时间频率特性值。
[0154]如上所述,预测单元确定单元610向商编码单元643提供对于帧间预测或帧内预测确定的预测单元信息,并且向编码器630提供具有确定的大小的每个预测单元。在此,预测单元信息可以包括关于用于帧间预测或帧内预测的预测单元的确定的大小的信息或预测单元类型信息。可以通过诸如序列参数集合(SPS)或画面参数集合或片分段报头或任何其他报头信息的信令信息来向解码器传送PU大小信息或(预测单元)类型信息。具体地说,如果使用扩展的宏块或扩展的宏块的大小来执行编码和解码,则预测块信息可以包括大小信息或PU(预测单元)类型信息或宏块大小信息或扩展的宏块大小索引信息。如果执行上述的递归代码化单元CU以执行编码和解码,则预测单元信息可以包括用于帧间预测或帧内预测的叶代码化单元LCU的大小信息,而不是宏块的信息,S卩,预测单元的大小信息,并且预测单元信息可以进一步包括最大代码化单元LCU的大小、最小代码化单元SCU的大小、可允许的最大分级水平或分级深度和标记信息。
[0155]预测单元确定单元610可以通过分析如上所述的提供的输入帧的时间频率特性来确定预测单元的大小,并且也可以通过分析提供的输入帧的空间频率特性来确定预测单元的大小。例如,如果输入帧的图像同质或一致性高,则预测单元的大小被设置得大,例如32X32像素或更大,并且如果帧的图像同质或一致性低(即,如果空间频率高),则预测单元的大小可以被设置得低,例如,16X16像素或更小。
[0156]编码器630对于具有由预测单元确定单元610确定的大小的预测单元执行编码。
[0157]具体地说,运动预测单元631通过将所提供的当前预测单元与其编码已经被完成并且被存储在帧缓冲器651中的前一个参考帧作比较而预测运动,由此生成运动向量。
[0158]运动补偿单元633生成通过使用参考帧和从运动预测单元631提供的运动向量而预测的预测单元。
[0159]帧内预测单元635通过使用块间的像素相关性来执行帧间预测编码。帧内预测单元635执行帧内预测,帧内预测通过从在当前帧(或画面)中的块的已经编码的像素值预测像
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