CN101350929A - 表示图像帧的非帧边缘区块时的增强的压缩 - Google Patents

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Abstract

使用较少位来指示用于编码帧的非帧边缘区块中的某些非帧边缘区块的预测模式。在一实施例中，在片段或片段群组的边界区块的情况中使用较少位。在另一实施例中，当使用帧间编码或可切换帧内编码来编码邻近区块且在预测区块中不能使用此类邻近区块时使用较少位。

Description

表示图像帧的非帧边缘区块时的增强的压缩
技术领域
本发明大体上涉及数据压缩技术，且更具体来说，涉及获得表示图像帧的非边缘区块时的增强的压缩。
背景技术
通常以压缩形式表示图像帧。举例来说，从俘获所关注场景的视频信号产生图像帧序列，且通常为了减少存储空间或为了减少传输带宽需求而压缩帧。可从ISO/IEC(国际标准组织/国际电工委员会)获得的“信息技术--音频-视觉对象的编码--第10部分：高级视频编码(Information technology--Coding of audio-visual objects--Part 10：Advanced Video Coding)”中更详细地描述的H.264是使用其以压缩形式表示图像帧的一种实例性方法。
区块常用作压缩图像帧的基础。举例来说，在上文描述的H.264标准中，将帧划分为(4×4、8×8或16×16像素)大小的区块。然而，在替代标准中，区块可具有其它形状(例如，矩形或非统一形状)和/或大小。出于清晰起见，术语“源区块”用于指代经解压缩的表示，且经压缩区块用于指代经压缩表示。
通常，使用预测模式产生与每一源区块相关联的预测区块，且产生经压缩表示作为预测区块和源区块的每一相应像素的差异。H.264标准涉及多个预测模式，例如，水平预测模式、垂直预测模式等，其中根据预测方法使用邻近像素(即，直接在左边和/或上方)来预测所预测区块的每一像素。
每一图像帧可视为含有帧边缘和非帧边缘处的区块。帧边缘区块指代在图像帧的边界处具有至少一个像素的区块。非帧边缘指代在图像帧的边界处不具有任何像素的区块。如针对具有(A×B)个像素的帧可理解，边界处将存在总共(2A+2B-4)个像素。
至少由于图像帧需要以压缩形式表示，所以一般需要同样以压缩形式表示非帧边缘区块。常需要增强压缩以使得相应地减少用于表示数据的位的数目。
发明内容
本发明的一方面使用较少的位(与用于其它区块的位的数目相比)来指示用于非帧边缘区块中的某些区块的预测模式。由于使用较少的位，所以获得增强的压缩。
附图说明
将参考下文简要描述的以下附图来描述实例性实施例。
图1是说明其中可实施本发明的若干特征的实例性环境的图。
图2是说明根据本发明的一方面可获得表示非帧边缘区块时的增强的压缩的方式的流程图。
图3描绘在含有两个片段群组的实例性帧中的区块。
图4A-4I表示一实施例中可用的各种预测模式(对于亮度数据)。
图5描绘含有一片段群组中的多个片段的实例性帧中的区块。
图6描绘含有区块的实例性帧中的区块，其用以说明在更多情形中某些预测模式的不可用性。
图7是说明一实施例中的编码器的细节的框图。
图8是说明在本发明的一实施例中可恢复经压缩区块的方式的流程图。
图9是说明一实施例中的解码器的细节的框图。
图10是其中本发明的若干特征在执行适当的软件指令后可操作的数字处理系统的框图。
在附图中，相同的参考符号大体上指示相同的、功能上类似的和/或结构上类似的元件。由相应参考符号中的最左边的数字来指示其中一元件第一次出现的附图。
具体实施方式
1.概述
本发明的一方面使用较少的位(与用于其它区块的位的数目相比)来指示用于非帧边缘区块中的某些区块的预测模式。由于使用较少的位，所以获得增强的压缩。
根据本发明的另一方面，编码器仅辨识可用于某些条件中的区块的可能预测模式的子组，且使用较少的位来指示与此类区块相关联的预测模式。解码器也可经设计以应用互补技术来解码此类区块。
此类情形的一实例是片段的边界区块。如众所周知，片段含有一组区块，且编码策略可指示片段外部的区块不可用于编码片段内的区块。因此，用于片段中的至少某些边界区块的可用预测模式的数目可小于可能模式的总数目。
此类情形的另一实例是当使用帧间模式预测技术编码邻近区块时(其中基于先前帧中的数据来预测每一邻近区块)，且编码方法(例如，H.264标准)不准许在预测区块时使用此类邻近区块。因此，可使用较少的位来指示用于所述区块的预测方法。
此类情形的又一实例是当使用可切换的帧内预测技术来编码邻近区块时(其使得接收装置中的解码器有可能在两个位流之间切换而不影响解码精度)，且可能不需要使用此类邻近区块来用于预测区块。因此，可使用较少的位来指示用于所述区块的预测方法。
下文参考用于说明的实例来描述本发明的若干方面。应了解，陈述许多特定细节、关系和方法来提供对本发明的全面理解。然而，所属领域的技术人员将容易认识到，可在不具有所述特定细节中的一者或一者以上的情况下，或在利用其它方法等的情况下实施本发明。在其它例子中，未详细展示众所周知的结构或操作以避免混淆本发明的特征。此外，可以许多组合来实践所描述的特征/方面，但出于简明起见在本文中仅描述了所述组合中的某些组合。
2.定义
以下包含整个揭示内容中所使用的选定术语的定义。所有术语的单数和复数形式均属于各自含义内：
场景：试图以视频格式俘获的普通区域。
图像：由图像俘获装置俘获的以光表示的图片。
图像帧：表示被视为二维区域的所俘获图像的一组像素值。
区块：具有所需尺寸和形状的邻近像素的群组。
帧边缘区块：具有至少一个位于图像帧的边缘(边界)处的像素的区块。
非帧边缘区块：没有位于图像帧的边缘处的像素的区块。
源区块：压缩之前的区块。
经压缩区块：压缩后的源区块。
像素位置：像素在帧中的坐标。
3.实例性环境
图1是说明其中可实施本发明的若干特征的实例性环境的图。实例性环境展示为仅含有用于说明的代表性系统。然而，如所属领域的技术人员通过阅读本文提供的揭示内容将明白，现实的环境可含有更多的系统/组件。此类环境中的实施方案也预期在本发明的各方面的范围和精神内。
所述图展示为含有终端系统140A和140N，其经设计/配置以在视频会议应用中彼此通信。终端系统140A展示为含有处理单元110A、视频摄像机120A和显示器单元130A，且终端系统140N展示为含有处理单元110N、视频摄像机120N和显示器单元130N。下文详细描述每一组件。
视频摄像机120A俘获场景的图像，且在路径121上将所俘获的图像(以相应的视频帧的形式)转发到处理单元110A。处理单元110A可压缩从视频摄像机120A接收的每一视频帧，且在路径115上转发经压缩视频帧。路径115可含有各种传输路径(包含网络、点对点线路等)，但提供用于传输视频数据的带宽。或者，处理单元110A可将经压缩图像存储在存储器(未图示)中。处理单元110A也可从终端系统140N接收经压缩视频数据，且在路径113上将经解码视频数据转发到显示器单元130A以用于显示。
处理单元110N、视频摄像机120N和显示器单元130N分别与终端系统140A的相应组件类似而操作，且出于简明起见，不重复描述。特定来说，终端系统140N可解压缩从终端系统140A接收的图像帧，且在显示器单元130N上显示经解压缩图像。终端系统140A和140N代表根据本发明的若干方面而实施的实例性系统。
在压缩图像帧时，处理单元110A可将整个帧划分为区块，且以逐区块的方式应用压缩技术。如上文所述，处理单元110A可在表示图像帧的非帧边缘区块时执行增强的压缩。首先，接下来提供阐明用于本应用的描述中的某些术语的图。
接下来相对于流程图说明根据本发明的若干方面可获得增强的压缩的方式。
4.表示非帧边缘区块
图2是说明根据本发明的一方面可获得表示非帧边缘区块时的增强的压缩的方式的流程图。仅出于说明的目的，相对于图1且关于处理单元110A来描述所述流程图。然而，可在其它环境和其它组件中实施各种特征。
此外，仅出于说明的目的而以特定序列描述步骤。如所属领域的技术人员通过阅读本文提供的揭示内容将明白，在不脱离本发明的若干方面的范围和精神的情况下，也可实施使用其它组件和不同的步骤序列的其它环境中的替代实施例。
出于简明起见，本文仅提供据信理解所描述的实施例的操作所必要的细节。流程图开始于步骤201中，其中控制直接传递到步骤210。
在步骤210中，处理单元110A接收具有经解压缩格式的图像帧。经解压缩格式仅指示数据经进一步压缩，如下文所描述。可从摄像机120A接收具有任何可能格式(例如，RGB、YUV等)的图像帧。处理单元110A可根据众所周知的方法中的任一者将图像帧划分为(例如，大小为8×8或16×16像素的)区块。
图像帧可含有多个帧边缘区块和非帧边缘区块，如图3中所描绘。所述图展示含有八行和八列区块的源图像帧300。行被标记为R1到R8，且列被标记为C1到C8。行R1和R8以及列C1和C8中的区块表示位于帧300的边界(边缘)上的区块，且被称为帧边缘区块。如可理解，每一帧边缘区块含有处于帧的边界处的一个或一个以上像素。剩余区块被称为非帧边缘区块。控制接着传递到步骤220。
再次继续参看图2，在步骤220中，处理单元110A检查是否共同预测模式将用于第一源非帧边缘区块。预测模式通常是指用于从源区块产生预测区块的技术，且通常基于预测区块实现压缩。共同预测模式通常是指可由解码器确定的预测模式，此时例如单个位旗标的简单指示指示解码器可在不需要额外位来指示预测模式(其将在不使用共同预测模式时被使用)的情况下作出此确定。
在H.264标准中，旗标经设置以指示默认的预测模式(“最可能的模式”)用于编码区块，且所述模式可(由解码器)确定为用于区块的左边和顶部的大多数区块的预测方法。默认预测模式表示实例性共同预测模式。如果处理单元110A确定将使用共同预测模式，那么控制传递到步骤270，否则控制传递到步骤230。
在步骤230中，处理单元110A使用第一预测方法对第一源非帧边缘区块执行压缩操作以产生第一经压缩非帧边缘区块。如众所周知，压缩区块通常形成为预测区块与相应源区块(的相应像素)之间的差异。处理单元110A可从一组可能的预测方法(例如，标准指定的预测方法的子组)中选择一预测方法，如下文所说明。处理单元110A还产生指定所选定预测方法的预测标识符。控制接着传递到步骤240。
在步骤240中，处理单元110A检查是否共同预测模式将用于第二源非帧边缘区块，其中第二源非帧边缘区块与第一源非帧边缘区块具有相同的大小和形状。在色度数据的情况下，至少在H.264型标准中，不可使用共同预测模式。如果处理单元110A确定将使用共同预测模式，那么控制传递到步骤270，否则控制传递到步骤250。
在步骤250中，处理单元110A使用第二预测方法对第二源非帧边缘区块执行压缩操作以产生第二经压缩非帧边缘区块。处理单元110A可从标准指定的预测方法中选择一预测方法，如下文所说明。处理单元110A还产生指定所选定预测方法的预测标识符。控制接着传递到步骤260。
在步骤260中，处理单元110A通过包含第一经压缩非帧边缘区块、第二经压缩非帧边缘区块和各自的预测方法标识符(其中所述标识符具有不同的字段长度)而形成经压缩数据。经压缩数据还可包含指示共同预测模式未用于区块中的任一者的旗标。
经压缩数据可表示具有压缩形式的整个图像帧或其部分，且可包含使得装置(例如，图1的处理单元110N)能准确地解压缩图像帧的信息(例如，相应源区块的每一者的大小/尺寸/形状)。处理单元110A可存储表示图像帧的经压缩数据，或将所述数据传输到例如终端系统140N的接收者系统。控制接着传递到步骤299，在步骤299中流程图结束。
在步骤270中，处理单元110A根据共同预测模式来处理相应的区块。在此类情形中形成的经压缩数据可含有旗标，其指示使用共同预测模式，且预测方法标识符不包含在所产生的经压缩数据中。可以已知方式(例如，H.264标准中指定的方式)编码区块。控制接着传递到步骤299，在步骤299中流程图结束。
可视需要将图2的流程图重复多次以完成帧的所有区块的编码。
归因于上文所述的使用较少的位来指示与至少某些非帧边缘区块相关联的压缩模式，在表示图像帧时获得增强的压缩。可基于适用于相关编码/解码标准的各种认识而实现此类增强的压缩。下文采用实例更详细地描述某些实例性认识和所得的压缩。
5.较少位来指示某些非边缘帧区块
本发明的一方面基于以下认识而获得减少的压缩：某些预测模式固有地不可用于某些非边缘帧区块。一种此类情形是针对H.264标准中片段的左侧和顶部边缘处的区块。可基于所述标准中的可用预测模式的各种总组来理解所述情形，且因此下文参看图4A-4I简要描述可用的预测模式。
图4A表示垂直模式，其中像素A-D被复制到各自列中的像素位置以产生4×4预测区块。像素A-D与(同一当前帧的)邻近区块相关，且可能已经用于编码。
图4B表示水平编码，其中像素I-L分别被复制到相应行中。图4C表示D.C.模式，其是所有8个像素A-D的平均，且I-L经计算并复制到试图被预测的所有16个像素。图4D-4I分别表示对角线左向下、对角线右向下、垂直右、水平向下、垂直左和水平向上方向，如可从图中容易观察到，且也在H.264标准中描述。
可理解，图4A-4I的九个预测模式将需要四个位来识别所使用的特定预测方法。本发明的一方面认识到某些预测模式固有地不适用于某些区块在片段边界处的情况，如下文所描述。
6.片段和片段群组
再次参看图3，图像帧300展示为被划分为两个片段群组。一般来说，片段群组表示必须独立于其它区块(帧内存在的区块)进行编码的一组区块。帧可被划分为不同片段群组，(例如)以用于错误复原力或使用较多的位(平均上)来编码一个片段群组中的区块，并使用较少的位来编码另一片段群组中的区块。
在图像帧300中，由含有区块321-327、330-335、341-345和351-355的片段群组310表示第一片段群组。第二片段群组含有片段群组310中不含有的所有区块。当编码区块时，处理单元110A可使用仅来自位于同一片段群组中的其它区块的信息。
因此，举例来说，处理单元110A不可使用区块361中的信息(例如，像素值)来编码片段群组310中的区块的任一者。然而，区块321-327、330-335、341-345和351-355中的信息潜在地可用于彼此编码，但例如H.264等标准常常仅准许使用紧接的邻近区块。
因此，当编码(产生预测区块)图像帧300的区块330时，图4B、4E、4F、4G和4I中所示的模式不适用，且因此可使用3个位来指定预测模式(第一预测方法，来指定模式4A、4C、4D和4H中的一者)。
另一方面，作为一实例，所有九个模式可用于编码(预测)区块342，且因此可使用4位来指定预测模式(第二预测方法)。因此，与区块342相比，较少的位可用于表示区块330。
图3的帧被展示为在每一片段群组中仅含有单个片段。然而，片段群组可在其内含有多个片段(例如，以在解码相应区块时提供较大的错误复原力)，如图5中所示。图像帧500被展示为含有具有片段510(含有区块541-545和551-555)和片段520(含有区块521-527和530-535)的第一片段群组。第二片段群组含有片段510和520中不含有的所有区块。
因为片段内的区块是独立于片段外的区块进行编码，所以当编码片段中所含有的区块时发生其中某些预测模式固有地不可用于某些非边缘帧区块的另一情况。因此，相对于图5，当编码区块542时仅模式4B、4C和4I适用，且因此可仅使用两个位来指定预测模式(第一预测方法)。且当编码区块521或541时仅模式4C适用，且因此可不使用任何位来指定预测模式，即需要0位来指示不言而喻的单个模式4C。
另一方面，作为一实例，所有九个模式可用于编码(预测)区块552，且因此可使用4位来指定预测模式(第二预测方法)。因此，与区块552相比，较少位可用于表示区块542。
7.帧间模式预测的邻近区块
当已使用其它预测模式(例如，由H.264标准指定的帧间预测模式或可切换帧内预测模式)来编码邻近于待预测区块的区块时发生又一情况，其中某些预测模式固有地不可用于某些非边缘帧区块。帧间预测模式通常是指其中使用来自一个或一个以上先前帧中的相应区块的像素信息来预测区块的模式。如上文所述，可切换帧内预测模式是指使解码器/接收器可能在两个流(具有不同的带宽和/或分辨率等)之间切换而不影响解码质量的技术(也在H.264标准中描述)。可切换的帧内预测促进多个流之间的动态切换以适应带宽可变性。可切换的帧内预测还实现位流中的随机存取和快速转发动作。
在此类情形中，邻近区块不准许(例如，在用于邻近区块的帧间预测模式的情况下)或不需要(例如，在可切换帧内预测模式的情况下)用于预测区块，进而排除某些可能的预测模式。
在图6中展示实例性情形，其中假定使用帧间预测模式仅预测图像帧600中的区块620和630。因此，当编码区块610时，图4A、4D、4E、4F、4G和4H中所示的模式不适用，且因此仅使用两个位以指定模式4B、4C和4I中的一者来指定预测模式(第一预测方法)。
另一方面，作为一实例，所有九个模式可用于编码(预测)区块650，且因此可使用4个位来指定预测模式(第二预测方法)。因此，与区块650相比，较少位可用于表示区块610。
应了解，假定图3、5和6中的每一正方形便利地表示一区块。在图3和5的情况下，当在H.264型标准中实施时，每一片段被认为具有整数数目的宏区块，其中每一宏区块又具有多个区块。假定图3和5中的每一者是4×4区块，且宏区块是16×16，每一片段中将存在比两个图中所示的行和列更多的行和列。
因此，从上文描述可了解，处理单元110A可使用较少位来表示图像帧中的某些非帧边缘区块。因此，在表示至少此类区块时可实现增强的压缩。
应了解，使用预测模式来产生经压缩数据需要上文未描述的其它操作。在下文详细描述的实例性编码器的背景下可了解此类其它操作。
8.编码器
图7是在一个实施例中实施本发明的若干特征的编码器的内部细节的框图。编码器可实施在处理单元110A内或在外部实施(例如，使用自定义ASIC)。出于简明起见，仅展示关于上文所述特征的细节中的某些细节。所述图展示为含有图像源710、错误区块720、预测区块730、变换区块740、量化区块750、模式决策区块760、熵编码区块770、位格式化区块780和重建区块790。下文详细描述每一区块。
图像源710表示产生图像帧的流的源，且由相应组的像素值表示每一图像帧。可以每一图像帧的整体或作为区块提供每一图像帧。每一区块表示图像帧的一部分且被称作源区块。
预测区块730使用由模式决策区块760在路径763上指定的预测方法(如以上段落中所描述)从在路径716上接收的源区块产生经预测区块。特定来说，参看上文图2，预测区块730可使用(如由模式决策区块760所指示)第一预测方法来表示某些非帧边缘区块，且使用第二预测方法来表示其它非帧边缘区块，如上文所描述。另外，为了编码帧间区块，预测区块730可执行其它操作，例如相关技术中众所周知的运动补偿。
错误区块230产生残余(差异)区块，其中残余区块中的每一数据点表示路径712上所接收的源图像区块与路径732上所接收的经预测区块(每一者具有相同数目的像素)的相应像素值的差异。在路径724上提供表示数据点的矩阵(残余区块)。差异区块可含有与原始区块中相同数目的元素(数据点)。
变换区块740将路径724上所接收的差异(残余)区块变换为经压缩区块。一般来说，变换经设计以使得与不同区块(以及原始区块)中的那些情况相比，可由较少数目的位来表示经压缩区块。可通过对差异区块的元素执行数学运算来获得变换。在一实施例中，所述变换对应于离散余弦变换(DCT)或整数DCT。
量化区块750进一步数字化(量化)在路径745上所接收的经压缩区块(的个别元素)以使用所需数目的位来表示经压缩区块的元素。熵编码区块770进一步使用相关技术中众所周知的熵编码技术来压缩在路径757上从量化区块750接收的位流(表示经量化和经压缩区块)。
位流格式化区块780在路径778上从熵编码区块770接收经压缩、经量化和经熵编码的错误信息/位，以及在路径768上接收模式决策区块760(下文描述)的输出。位流格式化区块780以合适的格式布置错误位和模式决策区块760的输出，且在路径789上转发经格式化的位。经格式化的位表示经压缩图像(包含上文在步骤260中描述的所有内容)帧，且可经传输或存储。
重建区块790重建在路径789上接收的先前编码(和格式化)的区块/图像帧。重建区块790可执行对应于区块740、750和770的相反操作(反量化、反变换等)。在路径796上(如经重建区块/图像帧)提供经如此重建的区块/图像帧。
模式决策区块760确定预测方法(如上文详细描述)以及预测模式中用于编码图像帧中的区块的特定一者(例如，图4A-4I中所说明的模式中的特定一者)。模式决策区块可选择默认(共同)预测模式来编码区块，或上文所述的预测方法中的一者。
在一实施例中，如果模式决策区块760使用默认预测模式，那么模式决策区块760将‘默认模式’旗标设定为逻辑1。当使用非默认预测模式来编码区块时，其将‘默认模式’旗标设定为逻辑0，且还产生相应的‘预测模式’位，其指定已选择多个非默认预测模式中的特定哪一者来编码所述区块。
作为一实例，假定模式决策区块760使用图4A中所示的预测模式来用于区块342(图3)，其将‘默认模式’旗标设定为逻辑0，且将‘预测模式’位(预测标识符)设定为值000(3位二进制)。另一方面，假定(相同)预测模式4A用于区块330(图3)，模式决策模式区块760将‘默认模式’旗标设定为逻辑0，但将‘预测模式’位(预测标识符)设定为值00(2位二进制)。
模式决策区块760将预测方法指定给预测区块730，且在路径768上将‘默认模式’旗标以及预测标识符(如果有的话)转发到位格式化区块780。模式决策区块760可确定将要用于指定经压缩数据中的预测标识符的位的数目，且也将相应的信息提供给位格式化区块780(其在经压缩数据中使用指定数目的位)。因此模式决策区块760可需要经实施以与上文所述的方法一致地识别可使用较少位进行编码的特定区块。
模式决策区块760还可将指定区块的形状和大小的位(片段/片段群组信息)转发到位格式化区块780，且如果使用例如帧间模式等其它编码模式编码邻近区块，那么由区块表示的数据类型(例如，不论亮度还是色度)和其它信息使得例如终端系统140N的装置能够准确地解压缩经压缩图像帧中的区块。关于可在实例性情形中发送的信息的进一步细节，读者请参看H.264标准。
例如处理单元110N(或终端系统140N)的系统/装置可接收由处理单元110A(或终端系统140A)传输的经压缩图像帧，且操作以通过解压缩数据而恢复数据帧。接下来相对于流程图描述处理单元110N解压缩经压缩数据的方式。
9.解码
图8是说明根据本发明的一方面可从经压缩数据恢复具有经解压缩格式的图像帧的方式的流程图。再次仅出于说明目的相对于图1描述流程图。然而，可在其它环境和其它组件中实施各种特征。此外，以仅用于说明目的的特定序列描述步骤。尽管每一处理单元可以图2和图8两者的特征来实施，但流程图描述为实施在处理单元110N内。
如所属领域的技术人员通过阅读本文提供的揭示内容将明白，在不脱离本发明的若干方面的范围和精神的情况下，也可实施使用其它组件和不同的步骤序列的其它环境中的替代实施例。流程图开始于步骤801中，其中控制直接传递到步骤810。
在步骤810中，处理单元110N接收表示经压缩图像帧的位序列，其中图像帧含有多个帧边缘区块和多个非帧边缘区块。经压缩图像帧可含有上文相对于编码操作而描述的各种信息。控制接着传递到步骤820。
在步骤820中，处理单元110N检查所述位序列以确认共同预测模式不用于第一非帧边缘区块和第二非帧边缘区块中的每一者，且还确认所述第一和第二非帧边缘区块具有相等大小。处理单元110N可检查指示共同预测模式是否已用于各自区块的相应‘默认模式’旗标位的值和上文所述的作出此类确认的信息位。控制接着传递到步骤830。
在步骤830中，处理单元110N确定指示预测模式(使用其编码第一非帧边缘区块)的第一组位和指示预测模式(使用其编码第二非帧边缘区块)的第二组位。假定已使用上文相对于图2-7所描述的特征(通过惯例或通过(例如)包含在经压缩数据中的适当信令数据)，处理单元110N可确定用于指示相应预测模式的特定数目的位。
出于说明的目的，假定处理单元110N确定与第二组位相比较少位将表示第一组位。作为一实例，处理单元110N可确定000(3位二进制)指定用于(经压缩)区块342(图3)的预测模式，且00(2位二进制)指定用于区块330(图3)的预测模式。因此，处理单元110N也需要以对上文相对于图2-7所描述的特征的理解来实施。控制接着传递到步骤840。
在步骤840中，处理单元110N使用相应的预测模式(如分别由第一和第二组位所指示)和‘信息位’来产生第一经解压缩非帧边缘区块和第二经解压缩非帧边缘区块。控制接着传递到步骤850。
在步骤850中，处理单元110N包含表示图像帧的经解压缩数据中的第一和第二经解压缩非帧边缘区块。控制接着传递到步骤899，在步骤899中流程图结束。
应了解，图8的特征通常实施在各种解码器中。接下来简要描述提供上文所述的特征的解码器的一实施例。
10.解码器
图9是说明一实施例中经操作以恢复(解码)经压缩图像帧的解码器的框图。解码器900展示为含有输入数据解析器区块910、解码区块920和格式化区块930。下文简要描述每一区块。
输入数据解析器区块910接收表示经压缩图像帧的位流。经压缩图像帧可含有帧边缘以及非帧边缘区块。特定来说，位流可含有使用较少数目的位表示的某些非帧边缘区块，以及使用相应的预测方法(如上文详细描述)使用相对较多数目的位表示的某些其它非帧边缘区块。
输入数据解析器区块910检查位流并确定用于区块的相应预测模式，如上文相对于图8所描述。另外，输入数据解析器区块910还从上文所述的‘经压缩位流’中确定预测方法(预测标识符)。输入数据解析器区块910在路径912上将表示经压缩区块的位和用于所述区块的预测模式转发到解码区块920。
解码区块920使用从输入数据解析器区块910接收的输入以及先前经解压缩区块(其可从存储单元(未图示)检索到)来恢复对应于经压缩区块的源(经解压缩)区块。解码区块920可大体上执行用于压缩和解码源区块的相应操作(例如，由图7的区块720、740、750和770执行的操作)的相反操作。解码区块920在路径923上将经解码区块转发到格式化区块930。
格式化区块930从自解码区块920接收的各种经解压缩区块重新创建完整的经解压缩图像帧(或其一部分)。可以任何合适的格式创建经解压缩的图像帧。
可了解，上文所述的图像帧和编码方法对应于亮度区块(亮度)，且每一区块可对应于4×4像素。然而，如所属领域的技术人员通过阅读本文提供的揭示内容将明白，在不脱离本发明的各方面的范围和精神的情况下，特征可经延伸以涵盖形成图像帧的其它类型的数据(例如，色度)和其它区块大小。此外，在色度区块的情况下，根据某些惯例(例如，H.264)，共同/默认预测模式可能不适用，且因此不用于此类区块(在步骤220和240中)。
可使用硬件、软件和固件的任何组合来实施实施所描述的若干特征的处理单元110A/处理单元110N。接下来描述大体上在软件中实施所述特征的实施例。
11.软件实施方案
图10是说明一实施例中的处理单元110A的细节的框图。以下描述也适用于处理单元110N。处理单元110A可含有一个或一个以上处理器，例如中央处理单元(CPU)1010、随机存取存储器(RAM)1020、二级存储单元1050、显示器控制器1060、网络接口1070和输入接口1080。所有组件可在通信路径1040上彼此通信，所述通信路径可含有相关技术中众所周知的若干总线。下文更详细地描述图10的组件。
CPU 1010可执行RAM 1020中所存储的指令以提供本发明的若干特征。CPU 1010可含有多个处理单元，其中每一处理单元潜在地经设计以用于特定任务。或者，CPU 1010可仅含有单个通用处理单元。RAM 1020可使用通信路径1040从二级存储单元1050接收指令。另外，RAM 1020可在上文所述的编码操作期间存储从视频摄像机接收的视频帧。
显示器控制器1060基于从CPU 1010接收的数据/指令产生到达显示器单元130A(图1)的显示信号(例如，具有RGB格式)。
网络接口1070提供对网络的可连接性(例如，使用因特网协议)，且可用于在图1的路径115上接收/传输经编码视频/数据帧。输入接口1080可包含例如键盘/鼠标的接口，以及用于从视频摄像机120A接收视频帧的接口。
二级存储单元1050可含有硬盘驱动器1056、快闪存储器1057和可移除存储装置驱动器1058。可在可移除存储单元1059上提供数据和指令中的某些或全部，且可由可移除存储装置驱动器1058读取数据和指令并将其提供到CPU 1010。软盘驱动器、磁带驱动器、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、快闪存储器、可移除存储器芯片(PCMCIA卡、EPROM)是此类可移除存储装置驱动器1058的实例。或者，可将数据和指令复制到RAM1020，CPU 1010可从所述RAM 1020执行。软件指令的群组(例如，具有汇编/对象形式或具有适合由CPU 1010执行的形式的后链接)被称为代码。
可使用与可移除存储装置驱动器1058兼容的媒体和存储格式来实施可移除存储单元1059，使得可移除存储装置驱动器1058可读取数据和指令。因此，可移除存储单元1059包含其中存储有计算机软件和/或数据的计算机可读存储媒体。
一般来说，计算机(或通常为机器)可读媒体是指处理器可从其中读取并执行指令的任何媒体。所述媒体可为随机存取的(例如，RAM 1020或快闪存储器1057)、易失的、非易失的、可移除或不可移除的等。虽然出于说明的目的计算机可读媒体展示为从处理单元110A内提供，但应了解，也可在处理单元110A外部提供计算机可读媒体。
在此文件中，术语“计算机程序产品”用于大体上指代可移除存储单元1059或安装在硬盘驱动器1056中的硬盘。这些计算机程序产品是用于将软件提供到CPU 1010的构件。CPU 1010可检索软件指令，且执行所述指令以提供上文所述的本发明的各种特征。
12.总结
虽然上文已描述了本发明的各种实施例，但应了解，仅以实例而不是限制的方式呈现所述实施例。因此，本发明的广度和范围不应受上文描述的示范性实施例中的任一者限制，而应仅根据所附权利要求书及其等效物来界定。

Claims (9)

1.一种表示含有多个源帧边缘区块和多个源非帧边缘区块的图像帧的方法，所述方法包括：
接收表示呈经解压缩格式的所述图像帧的第一多个像素，所述第一多个像素表示所述多个源帧边缘区块和所述多个源非帧边缘区块；
基于用于各自相应邻近区块的预测模式来确定是否将共同预测模式用于第一源非帧边缘区块和第二源非帧边缘区块中的每一者，其中所述确定确定不将所述共同预测模式用于所述第一源非帧边缘区块和所述第二源非帧边缘区块中的每一者；分别使用第一预测方法和第二预测方法来产生经压缩第一非帧边缘区块和第二经压缩非帧边缘区块；
通过包含所述第一经压缩非帧边缘区块、所述第二非帧边缘区块、第一字段和第二字段而形成经压缩数据，其中所述第一字段和所述第二字段分别识别所述第一预测方法和所述第二预测方法；
其中所述第一源非帧边缘区块和所述第二源非帧边缘区块中的每一者具有相等大小，且
其中所述第一字段中的位数目不等于所述第二字段中的位数目。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述产生通过计算相应的源非帧边缘区块和相应的经预测区块的差异而产生经压缩非帧边缘区块，其中使用相应的预测方法来产生所述相应的经预测区块。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一源非帧边缘区块位于所述图像帧中的片段的边界处，其中对应于所述片段的外侧的像素数据不用于压缩所述片段中含有的所述区块，
其中所述第一源非帧边缘区块包含在所述片段中，
且其中所述第一字段中的所述位数目小于所述第二字段中的所述位数目。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述片段包括在含有多个片段的片段群组中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成包含所述经压缩数据中的第三字段和第四字段，其中所述第三字段和所述第四字段分别指示所述共同预测模式不用于所述第一经压缩非帧边缘区块和所述第二经压缩非帧边缘区块。
6.一种解压缩图像帧的方法，所述图像帧含有多个帧边缘区块和多个非帧边缘区块，所述方法包括：
接收表示具有经压缩格式的所述图像帧的位序列；
检查所述位序列以确认共同预测模式不用于第一非帧边缘区块和第二非帧边缘区块中的每一者，其中所述共同预测模式是用于各自相应邻近区块的预测模式中的一者，所述检查还确认所述第一非帧边缘区块和所述第二非帧边缘区块具有相等大小；
确定指示编码第一非帧边缘区块所使用的预测模式的第一组位和指示编码第二非帧边缘区块所使用的预测模式的第二组位，其中所述第一组位中的位数目不等于所述第二组位中的位数目，其中所述第一组位和所述第二组位分别指定第一预测方法和第二预测方法；
识别表示所述第一非帧边缘区块和所述第二非帧边缘区块的各自经压缩位，其中所述第一非帧边缘区块和所述第二非帧边缘区块具有相等大小；
分别使用所述第一预测方法和所述第二预测方法来产生第一经解压缩非帧边缘区块和第二经解压缩非帧边缘区块；以及
将所述第一经解压缩非帧边缘区块和所述第二经解压缩非帧边缘区块包含在表示所述图像帧的经解压缩数据中。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一非帧边缘区块位于所述图像帧中的片段的边界处，其中对应于所述片段的外侧的像素数据不用于解压缩所述片段中含有的所述区块，
其中所述第一非帧边缘区块包含在所述片段中，
且其中所述第一字段中的所述位数目小于所述第二字段中的所述位数目。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述片段包括在含有多个片段的片段群组中。
9.根据权利要求6所述的方法，所述位序列包含第三字段和第四字段，其中所述第三字段和所述第四字段分别指示所述共同预测模式不用于所述第一经压缩非帧边缘区块和所述第二经压缩非帧边缘区块。
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