对图像进行编码／解码的方法和设备技术

提供一种对图像进行编码／解码的方法和设备，所述方法和设备将图像序列分成子组，并使用双向画面与参考画面之间的相关性来确定应用于包括在每个子组中的双向画面的编码模式。所述图像编码方法包括：根据连续Ｂ画面将待编码的画面组（ＧＯＰ）分成子组；计算包括在子组中的每个Ｂ画面与根据每种编码模式的参考画面之间的相关性；以及应用在每个子组中使用与Ｂ画面具有最高相关性的参考画面的编码模式来对图像进行编码，从而提高编码效率。

【技术实现步骤摘要】
对图像进行编码/解码的方法和设备本申请要求于2006年12月28日在韩国知识产权局提交的第 10-2006-0136801号韩国专利申请的优先权，该申请全部7>开于此以资参考。
与本专利技术一致的方法和设备涉及对图像进行编码/解码，更具体地说，涉 及这样对图像进行编码/解码将图像序列分成子组，并且使用包括在每个子与夢式，以提高编码效率,
技术介绍
当对视频编码时，去除图像序列的空间冗余和时间冗余以压缩图像序列。 为了去除时间冗余，使用参考画面来搜索与当前编码的画面的区域相似的参 考画面的区域，所述参考画面是位于当前编码的画面的前面或后面的画面。 然后，检测当前编码的画面与参考画面的相应区域之间的运动量，并且对基 于检测的运动量通过运动补偿获得的预测图像和当前编码的图像之间的残差 进行编码。诸如运动图l象专家组1 (MPEG-1)、 MPEG-2、 MPEG-4、 H.264/先进一见 频编码(AVC)等的视频标准根据预测编码方法将图像序列的每个画面分成 I画面、P画面和B画面。使用当前编码的画面的信息本身而不进行帧间预测 对I画面进行编码。参照一个先前处理的位于当前编码的画面的前面或后面 的画面来对P画面进行预测编码。参照两个先前处理的位于当前编码的画面 的前面或后面的画面来7寸B画面进4于予贞测编石马。图1A至图1C示出根据包括在画面组(G0P)中的B画面的编码的各种画面作为其它画面的参考画面，而是〗吏用I画面或P画面作为另一画面的参 考画面，I画面或P画面被称为关键画面(key picture )。在B画面不用作其 它画面的参考画面的编码模式(以下，被称为B画面非参考模式)中，通 过使用在时间上位于B画面的前面或后面并且先前纟皮处理过的I画面或P画 面作为参考画面对B画面进行预测编码。例如，使用先前被编码然后再编码 期间:故恢复的I画面I0和P画面P4对B画面B1进4亍预测编码。由于可使用从序列参数集(SPS)发送的画面顺序计数类型参数来控制 参考画面，因此诸如H.264/AVC的视频标准可使用B画面作为其它画面的参 考画面，以提高编码效率。当B画面可用作其它画面的参考画面时，将包括 在GOP中的B画面的编码分成所有B画面可用作其它画面的参考画面的编 码模式(以下称为B画面参考模式，，)和在GOP中具有预定位置的B画面 被分等级地进行预测编码的编码模式(以下称为锥形模式)。参照图1B,在B画面参考模式下，还可将I画面和P画面以及先前处理 的B画面用作参考画面。例如， -使用首先^皮编码然后一皮恢复的P画面P4和B 画面Bl对B画面B2进行预测编码。尽管没有显示，但是先前被编码接着被 恢复的I画面10和B画面Bl可用作B画面B2的参考画面。参照图1C,在锥形模式下，通过使用连续B画面的前面或后面的关键 画面(I画面或P画面)和连续B画面中心的B画面作为参考画面来对B画 面进行预测编码。例如，使用先前被编码接着被恢复的I画面10和P画面P4 作为参考画面以对连续B画面中心的B画面B2进行预测编码。使用I画面 10和B画面B2作为参考画面以对B画面Bl进4亍预测编码。使用B画面B2 和P画面P4作为参考画面以对B画面B3进行预测编码。各种编码模式的性能取决于将被编码的图像序列的特性。B画面及其参 考画面的编码顺序根据每种编码模式而不同，这样引起根据每种编码模式的 预测图像之间和B画面的预测误差之间的差。在现有技术中，通过将编码模 式中的一种模式应用于包括在GOP中的画面来对图像进行编码，因此不能根 据图像的特性自适应地对图像序列进行编码。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于对图像进行编码/解码的方法和设备，该方法和设备 根据图像序列的特性将编码/解码模式自适应地应用于图像以提高编码/解码 效率。本专利技术提供一种用于对图像进行编码/解码的方法和设备，该方法和设备 将GOP分成子组，并且根据图像的特性将不同的编码/解码模式应用于每个子组以才是高编码/解码效率。根据本专利技术的一方面，提供一种图像编码方法，所述方法包括根据连续双向画面将GOP分成子组，所述GOP包括包含在图像序列中的多个图像 画面；计算每个子组的双向画面与基于所述多种编码模式双向画面参照的参 考画面之间的相关性，其中，根据是否能够使用双向画面作为其它画面的参 考画面和双向画面所参照的参考画面来对所述多种编码模式进行分类；基于 相关性选择所述多种编码模式中的一种模式；以及根据选择的编码模式对每 个子纟且的B画面进4于编石马。所述多种编码模式可包括双向画面非参考模式，不使用双向画面作为 参考画面；双向画面参考模式，可使用所有的双向画面作为参考画面；以及 锥形;漠式， <吏用每个子组的连续双向画面中心的双向画面作为其它双向画面 的参考画面。计算相关性的步骤可包括计算包括在子组中的每个双向画面的像素值 的直方图与根据所述多种编码模式的参考画面的像素值的直方图之间的差的 平均，其中，选择所述多种编码模式中的一种模式的步骤可包括增加多种 编码模式中具有最小平均值的编码模式的计数数量；以及选择所述多种编码模式中具有最大计数数量的一种编码模式。所述方法还可包括如果参考画面和双向画面具有0至n-l个像素值(n 是整数)，则用B表示双向画面，R表示参考画面，HB[i]表示具有像素值i (i 在0 n之间)的双向画面B的像素的数量，HR[i]表示具有像素值i的参考画 面R的像素的数量，根据下面的等式计算参考画面R和双向画面B之间的相 关性H(B,R)，计算相关性的步骤可包括使用均方误差(MSE)、绝对差和(SAD)以 及和平方误差和(SSE)之一计算包括在子组中的每个双向画面与根据所述 多种编码模式的参考画面之间的差值，其中，选择所述多种编码模式中的一种模式的步骤可包括增加所述多种编码模式中具有最小差值的编码模式的 计数数量；以及选择多种编码模式中具有最大计数数量的 一种编码模式。根据本专利技术的另一方面，提供一种图像编码设备，所述设备包括子组 产生器，根据连续双向画面将GOP分成子组，所述GOP包括包含在图像序列中的多个图像画面；相关性计算器，计算每个子组的双向画面与基于多种编码模式双向画面参照的参考画面之间的相关性，其中，根据是否能够使用 双向画面作为其它画面的参考画面和双向画面参照的参考画面来对所述多种编码模式进行分类；编码模式选择器，基于相关性选择所述多种编码模式中 的一种模式；以及编码单元，根据选择的编码模式对每个子组的B画面进行 编码。根据本专利技术的另一方面，提供一种图像解码方法，所述方法包括读取 包括在输入比特流中的编码模式信息，将比特流的多个编码的图像画面分成 子组，并确定对每个子组的双向画面进行编码所使用的编码模式；确定每个 子组的双向画面的解码顺序和根据编码模式的参考画面；以及使用解码顺序 和参考画面对每个子组的双向画面进行解码。根据本专利技术的另一方面，提供一种图像解码设备，所述设备包括编码 模式确定器，读取包括在输入比特流中的编码模式信息，将比特流的多个编 码的图像画面分成子组，并确定对每个子组的双向画面进行编码所使用的编 码模式；解码顺序确定器，确定每个子组的双向画面的解码顺序和根据编码 模式的参考画面；以及解码单元，使用解码顺序和参考画本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像编码方法，包括：根据连续双向画面将画面组分成子组，所述画面组包括包含在图像序列中的多个图像画面；计算第一子组的第一双向画面与基于多种编码模式第一双向画面参照的参考画面之间的相关性；基于相关性选择所述多种编码模式中的一种模式；以及根据选择的编码模式对第一子组的Ｂ画面进行编码。

【技术特征摘要】
KR 2006-12-28 10-2006-01368011、一种图像编码方法，包括根据连续双向画面将画面组分成子组，所述画面组包括包含在图像序列中的多个图像画面；计算第一子组的第一双向画面与基于多种编码模式第一双向画面参照的参考画面之间的相关性；基于相关性选择所述多种编码模式中的一种模式；以及根据选择的编码模式对第一子组的B画面进行编码。2、 如权利要求l所述的方法，其中，所述多种编码模式包括双向画面 非参考模式，不使用第一双向画面作为参考画面；双向画面参考模式，使用 所有的第一双向画面作为参考画面；以及锥形模式，使用第一子组的第一双 向画面中心的双向画面作为其它第一双向画面的参考画面。3、 如权利要求l所述的方法，其中，计算相关性的步骤包括 计算包括在第一子组中的第一双向画面中的每一个的像素值的直方图与根据所述多种编码模式的参考画面的像素值的直方图之间的差的平均， 其中，选择所述多种编码模式中的一种模式的步骤包括 增加所述多种编码模式中具有最小平均值的编码模式的计数数量；以及 选择所述多种编码模式中具有最大计数数量的 一种编码模式。4、 如权利要求3所述的方法，其中，如果参考画面和双向画面具有0 至n-l个像素值，其中n是整数，则用B表示双向画面之一，R表示参考画 面之一，HB[i]表示具有像素值i的双向画面B的像素的数量，i在0-n之间 变化，HR[i]表示具有像素值i的参考画面R的像素的数量，根据下面的等式 计算参考画面与第一双向画面之间的相关性H(B,R),5、如权利要求l所述的方法，其中，计算相关性的步骤还包括 使用均方误差、绝对差和以及平方误差和之一计算包括在子组中的第一 双向画面中的每一个与根据所述多种编码模式的参考画面之间的差值， 其中，选择所述多种编码模式中的一种模式的步骤可包括 增加所述多种编码模式中具有最小差值的编码模式的计数数量；以及选择所述多种编码模式中具有最大计数数量的 一种编码模式。6、 一种图像编码设备，包括子组产生器，才艮据连续双向画面将画面组分成子组，所述画面组包括包含在图像序列中的多个图像画面；相关性计算器，计算第一子组的第一双向画面与基于多种编码模式第一 双向画面参照的参考画面之间的相关性；编码模式选择器，基于相关性选择所述多种编码模式中的一种模式；以及编码单元，根据选才奪的编码模式对第一子组的B画面进行编码。7、 如权利要求6所述的设备，其中，所述多种编码^^莫式包括双向画面 非参考模式，不使用第一双向画面作为参考画面；双向画面参考模式，使用 所有的第一双向画面作为参考画面；以及锥形模式，使用第一子组的第一双 向画面中心的双向画面作为其它第一双向画面的参考画面。8、 如权利要求6所述的设备，其中，相关性计算器计算包括在第一子组 中的第一双向画面中的每一个的像素值的直方图与根据所述多种编码模式的 参考画面的像素值的直方图之间的差...

【专利技术属性】
技术研发人员：白贤基，权宁圭，克南瓦拉甘地，卡尔彦K库玛，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]