用于通过选择待预测像素来对至少一个图像进行编码和解码的方法和装置，以及对应的计算机程序制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对表示至少一个图像的信号进行解码的方法。根据本发明专利技术，针对所述图像的至少一个待解码块，这种方法实施以下步骤的至少一次迭代：根据与所述图像的参考区域的至少一个参考像素相关联的至少一个特征，确定(61)至少一个选择参数，所述参考区域包括至少一个先前编码/解码的块和/或在先前迭代中预测的至少一个像素；根据所述至少一个选择参数，选择(62)所述待解码块中的至少一个待预测像素；针对称作锚像素的至少一个选定的待预测像素，根据至少一个参考像素来预测(63)所述锚像素，从而输出预测像素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过选择待预测像素来对至少一个图像进行编码和解码的方法和装置
本专利技术的领域涉及对图像或图像序列进行编码和解码，尤其涉及对视频流进行编码和解码。确切地说，本专利技术涉及使用块式图像表示来压缩图像或图像序列。本专利技术尤其可以应用到在当前或者未来编码器中实施的图像或视频编码(JPEG、MPEG、H.264、HEVC等及其修正)，并且可以应用到对应的解码。
技术介绍
就内存而言，数字图像和图像序列占据了大量的空间。因此，在传输这些图像时，需要对它们进行压缩，以防止在用于该传输的网络出现拥塞问题。实际上，此网络上可用的比特率通常受到限制。目前已知多种视频数据压缩技术。在这些技术中，H.264技术建议对当前图像的像素实施预测，而这涉及属于同一图像(帧内预测)或者属于前一或后一图像(帧间预测)的其他像素。具体而言，帧内预测利用了图像内的空间冗余。为此，图像细分为宏块，而宏块可以细分为由像素组成的块。随后，借助于已重建的信息来对(宏)块进行预测，所述已重建的信息对应于当前图像中先前编码/解码的(宏)块，依据的是图像中的(宏)块被扫描的顺序。因此，针对根据传统“光栅扫描”型扫描顺序(逐行)进行编码的(宏)块，已重建的图像包括位于被编码的(宏)块上方的成行像素，以及位于被编码的(宏)块左侧的成列像素。此外，传统上，借助于对以下项的预测来完成对当前块的编码：称作预测块的当前块，以及对应于当前块与预测块之间的差异的预测残余或“残余块”。随后，(例如)使用DCT(离散余弦变换)型变换来对获得的残余块进行变换。变换过的残余块的系数随后进行量化，之后通过熵编码进行编码，并且传输到解码器，所述解码器可以通过将此残余块添加到预测中来重建当前块。解码会逐个图像完成，而且对于每个图像而言，解码会逐个(宏)块完成。针对每个(宏)块，读取流中的对应元素。对与(宏)块相关联的残余块的系数进行逆量化和逆变换。随后，计算(宏)块的预测，并通过将预测添加到已解码的残余块中来重建(宏)块。根据H.264技术的帧内预测技术的一个缺点在于，传统上，(宏)块的预测依据是位于被编码的(宏)块上方以及位于被编码的此宏块左侧的先前重建像素。在传输预测残余方面，可以证实以下情况比较困难且昂贵：对远离这些先前重建块的区域中的当前(宏)块的像素进行预测，尤其是对位于当前(宏)块右下方的像素进行预测。此外，根据H.264的帧内预测技术限于对特定(宏)块进行预测，所述(宏)块被分区成大小为16x16、8x8或4x4的块。现在这些分区并不总是适当，尤其是在块的不连续性比较复杂的情况下。因此，这些传统的帧内预测方案在对具有不连续性的块进行编码时会遇到困难，从而(例如)无法通过正方形或矩形分区进行建模。为了克服这些缺点，J·荣(J.Jung)等人在2009年1月美国圣何塞市(SanJoseUSA)VCIP的“用于图像和视频编码的帧内预测1D宏块分区(Intraprediction1Dmacroblockpartitioningforimageandvideocoding)”中提出了一种解决方案。该解决方案也称作1D帧内解决方案，主要在于将(宏)块的块分区为“线性”分区，例如，可以成直线或断开的行或列，以及随后逐个对这些行或列进行预测。编码之后，行或列便可以用于对将要编码的行或列进行预测。通过这种方式，在执行操作时，先前重建的像素量会增加，并且对剩余像素的预测会具有最高质量，因此，就传输预测残余而言成本较低。不幸的是，如同根据H.264的帧内预测技术的情况一样，所提出的线性分区并非总是适合于块的内容。因此，需要一种帧内预测的新颖技术，这种技术可以用于提高预测质量，从而改进对图像或视频数据的压缩。
技术实现思路
本专利技术提出一种并不具有现有技术的所有这些缺点的新颖解决方案，该解决方案的形式为一种用于对表示至少一个图像的信号进行解码的解码方法。根据本专利技术，针对待解码图像的至少一个块，这种方法实施以下步骤的至少一次迭代：-根据与图像的参考区域的至少一个参考像素相关联的至少一个特征，确定至少一个选择参数，所述参考区域包括至少一个先前编码/解码的块和/或在先前迭代中预测的至少一个像素，-根据所述至少一个选择参数，选择待解码块中的至少一个待预测像素；-针对称作锚像素(anchorpixel)的至少一个选定的待预测像素，根据参考区域的至少一个参考像素来预测所述锚像素，从而传递预测像素。因此，本专利技术依赖于对图像进行解码的新颖方法，该方法依赖于每次迭代时具体选择待解码块中的待预测像素。具体而言，这种具体选择待预测像素的依据是至少一个选择参数，而在确定所述至少一个选择参数时考虑到参考区域的像素特征(参考像素的位置、与这些像素相关联的预测方向、与这些像素相关联的预测残余等)。因此，按照特定顺序对待解码块的不同像素进行扫描，该顺序适于所述块的内容，从而提高帧内预测的效率，即使是在出现复杂的不连续性的情况下也是如此。此外，所述参考区域包括至少一个先前编码/解码的块和/或先前迭代中预测的至少一个像素。因此，所述迭代包括以下步骤：根据预测步骤期间所预测的像素，对参考区域进行更新。因此，先前预测像素的数目以及参考区域的大小将在所述方法执行时增加，并且在解码期间发生改变。因此，可以根据更加接近所述待预测像素的参考像素来完成所述预测，从而提高预测质量。具体而言，所述选择参数属于包括以下项的组：-预测起点，其对应于将用于预测锚像素的参考区域的像素；-用于预测所述锚像素的预测方向；-用于预测所述锚像素的预测距离。应注意，在用于选择待预测像素的步骤中，可以单独或结合使用这些选择参数。例如，选择步骤考虑到以下参数：预测起点以及预测距离和/或预测方向。因此，选择了相对于所述预测起点位于特定预测距离和/或预测方向的所有待预测像素。根据另一实例，所述选择步骤仅考虑参数预测距离。因此，选择了距所述参考像素一定距离的所有待预测像素。具体而言，所述确定步骤考虑到至少在先前迭代中预测的像素的位置。因此，本专利技术考虑到在先前迭代期间选定的锚像素，以确定选择参数并且选择新的待预测像素。根据第一实施例，所述确定步骤确定至少一个预测起点，以便用于预测锚像素。使用预测起点类型的选择参数确保了用于在当前迭代中预测所述锚像素的参考像素是良好的预测值，从而能够给出较低的预测残余。为此，根据第一实例，所述确定步骤实施以下步骤：-确定至少一对参考像素的像素之间的相关性；-选择相关性高于预定阈值的一对或多对；-对应于预测起点，从选定对的每一者中提取参考像素。根据第二实例，所述确定步骤实施以下步骤：-确定与至少一个参考像素相关联的预测残余；-对应于预测起点，选择预测残余小于或等于预定阈值的所述参考像素。具体而言，所述确定步骤还考虑到预测起点之间的距离和/或预测起点在待解码块的不同区域中的分布。这样，预测起点便可以与待解码块的各个不同区域或区相关联。根据第二实施例，考虑到用于预测所述锚像素的预测起点，所述确定步骤确定至少一个预测方向，以便用于预测所述锚像素。使用预测方向类型的选择参数确保图案或其轮廓方面的良好预测，从而能够在当前迭代中使用相关参考像素来预测锚像素。为此，在第一实例中，所述确定步骤实施以下步骤：-确定至少一对参考像素的像素之间的相关性，一对包括用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.15 FR 10605701.一种用于对表示至少一个图像的信号进行解码的解码方法，其特征在于，针对所述图像的至少一个待解码块，所述解码方法实施以下步骤的至少一次迭代：根据与所述图像的参考区域的至少一个参考像素相关联的至少一个特征，确定(61)用于选择至少一个待预测像素的至少一个选择参数，所述至少一个特征为所述至少一个参考像素的位置，或者与所述至少一个参考像素相关联的预测方向，或者与所述至少一个参考像素相关联的预测残余，所述参考区域包括至少一个先前编码/解码的块和最终的在先前迭代中预测的至少一个像素，根据所述至少一个选择参数，选择(62)所述待解码块中的所述至少一个待预测像素；针对称作锚像素的至少一个选定的待预测像素，根据所述参考区域的至少一个参考像素来预测(63)所述锚像素，从而传递预测像素，根据所述预测像素更新所述参考区域，所述锚像素用于在随后的迭代中预测所述待解码块的其他像素。2.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述至少一个选择参数属于包括以下项的组：预测起点，其对应于将用于预测所述锚像素的所述参考区域的像素；用于预测所述锚像素的预测方向；用于预测所述锚像素的预测距离。3.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述确定(61)步骤考虑到在至少一次先前迭代中预测的像素的位置。4.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述确定(61)步骤借助于以下步骤来确定至少一个预测起点，以便用于预测所述锚像素：确定至少一对参考像素的像素之间的相关性；选择相关性高于预定阈值的一对或多对；对应于所述至少一个预测起始点，从选定对的每一者中提取参考像素。5.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，所述确定(61)步骤借助于以下步骤来确定至少一个预测起点，以便用于预测所述锚像素：确定与至少一个参考像素相关联的预测残余；对应于所述至少一个预测起始点，选择预测残余小于或等于预定阈值的所述参考像素。6.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，考虑到用于预测所述锚像素的至少一个预测起点，所述确定(61)步骤确定至少一个预测方向，以便用于预测所述锚像素。7.根据权利要求6所述的解码方法，其特征在于，所述确定(61)步骤实施以下步骤：确定至少一对参考像素的像素之间的相关性，一对包括用于预测所述锚像素的所述预测起点，以及邻近所述预测起点的参考像素；选择相关性高于预定阈值的一对；确定与选定对相关联的预测方向。8.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，具体依据与先前迭代中根据至少一个预测起点和/或至少一个预测方向预测的至少一个像素相关联的至少一个预测残余，所述确定(61)步骤根据所述至少一个预测起点和/或所述至少一个预测方向来确定至少一个预测距离，以便用于预测所述锚像素。9.根据权利要求1所述的解码方法，其特征在于，具体依据与至少一个预测起点相关联的预测残余，所述确定(61)步骤根据所述至少一个预测起点来确定至少一个预测距离，以便用于预测所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔尔·荣，让马克·提亚斯，史蒂芬·巴特克斯，
申请(专利权)人：法国电信，
类型：
国别省市：