CN102511164B - 用于基于跳过模式对图像进行编码和解码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种图像编码方法和设备、以及分别相应于所述图像编码方法和设备的图像解码方法和设备。所述图像编码方法包括：如果当前块是当前像条的起始块，则确定虚拟块是否与当前块相同，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值；以及基于所述确定步骤，按照第一模式对当前块进行编码，其中，第一模式是用于在当前块与虚拟块相同时，对表示当前块按照第一模式被编码的信息进行编码而不对当前块的像素值进行编码的模式。

Description

用于基于跳过模式对图像进行编码和解码的方法和设备
技术领域
与示例性实施例一致的方法和设备涉及对图像进行编码和解码，更具体地说，涉及以块为单位对图像进行编码和解码。
背景技术
随着无线网络的发展，无线网络中的装置之间的互联已变为关键议题，所以许多公司已设法开发这种技术。具体说来，用于代替高清晰度多媒体接口(HDMI)技术的高清晰度(HD)互联技术正在无线HD(WiHD)规范中得以标准化。根据WiHD规范，各种装置(诸如电视(TV)、家庭影院、数字通用盘(DVD)播放器、蓝光播放器和摄录机)可在无线网络中互联。
发明内容
技术问题
示例性实施例提供一种用于以块为单位对图像进行编码和解码的方法和设备以及一种记录有用于执行所述方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
有益效果
根据本申请，可按照跳过模式对像条的起始块进行编码。
附图说明
通过参照附图对示例性实施例进行详细描述，上述和其他方面将会变得更加清楚，其中：
图1是根据示例性实施例的图像编码设备的框图；
图2是示出根据示例性实施例的图像编码设备的操作的示图；
图3a到图3c是用于描述根据示例性实施例的确定跳过模式的方法的示图；
图4是根据另一示例性实施例的图像编码设备的框图；
图5是根据示例性实施例的图像编码设备的自然模式编码器的框图；
图6a是根据示例性实施例的图4所示的图像编码设备的图形模式编码器的框图；
图6b是用于描述根据示例性实施例的基于位平面的编码方法的示图；
图7是根据另一示例性实施例的图像编码设备的框图；
图8是根据示例性实施例的图像解码设备的框图；
图9是根据另一示例性实施例的图像解码设备的框图；
图10是根据示例性实施例的图像编码方法的流程图；
图11是根据另一示例性实施例的图像编码方法的流程图；
图12是根据示例性实施例的图像解码方法的流程图；
图13是根据另一示例性实施例的图像解码方法的流程图；
图14示出根据示例性实施例的按照跳过模式恢复当前块的方法的语法；以及
图15是根据另一示例性实施例的图像解码方法的流程图。
最佳实施方式
根据示例性实施例的一方面，提供一种图像编码方法，所述方法包括：如果图像的当前块是图像的当前像条的起始块，则确定虚拟块是否与当前块相同，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值；基于所述确定步骤，按照多种模式中的第一模式对当前块进行编码，其中，第一模式是用于在当前块与虚拟块相同时，对表示当前块按照第一模式被编码的信息进行编码而不对当前块的像素值进行编码的模式。
所述预定值可以是与当前块的像素值相同的值。
对当前块进行编码的步骤可包括：如果当前块与虚拟块不同，则按照第二模式和第三模式中的任一模式对当前块进行编码，其中，第二模式用于基于离散余弦变换(DCT)对当前块进行编码，第三模式用于基于像素值的多个位平面对当前块进行编码。
第二模式可以是这样一种模式，该模式用于对当前块的像素值执行DCT，并通过将当前块划分为从系数的最高有效位到系数的最低有效位的多个位平面，来以位平面为单位对当前块进行编码，其中，所述系数作为执行DCT的结果被产生。
第三模式可以是这样一种模式，该模式用于通过将当前块划分为从当前块的像素值的最高有效位到当前块的像素值的最低有效位的多个位平面，来以位平面为单位对当前块进行编码。
所述编码步骤可包括：对关于预定值的信息进行编码，并将已编码的信息插入比特流的当前像条头或比特流的块头中。
所述编码步骤可包括：对关于预定值的信息进行编码，并将已编码的信息插入分配给当前块的像素值的一部分比特流中。
根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像解码方法，所述方法包括：对表示图像的当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述当前块为图像的当前像条的起始块；基于表示编码模式的所述信息，按照多种模式中的第一模式对当前块进行解码，其中，第一模式是用于基于虚拟块对当前块进行解码的模式，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值。
按照第一模式对当前块进行解码的步骤可包括：对关于预定值的信息进行解码；通过将当前块的像素值设置为等于预定值来对当前块进行解码。
根据示另一例性实施例的一方面，提供一种图像编码设备，所述设备包括：模式确定单元，用于如果图像的当前块是图像的当前像条的起始块，则确定虚拟块是否与当前块相同，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值；编码器，用于基于所述确定操作按照多种模式中的第一模式对当前块进行编码，其中，第一模式是用于在当前块与虚拟块相同时，对表示当前块按照第一模式被编码的信息进行编码而不对当前块的像素值进行编码的模式。
根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像解码设备，所述设备包括：模式信息解码器，用于对表示图像的当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述当前块为图像的当前像条的起始块；解码器，用于基于表示编码模式的所述信息，按照多种模式中的第一模式对当前块进行解码，其中，第一模式是用于基于虚拟块对当前块进行解码的模式，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值。
根据另一示例性实施例的一方面，提供一种记录有用于执行上述方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
根据另一示例性实施例的一方面，提供一种图像编码方法，所述方法包括：按照多种模式中的第一模式对图像的当前像条的起始块进行编码，其中，起始块与虚拟块相同，所述虚拟块中的像素值等于预定值，其中，第一模式是用于对表示起始块按照第一模式被编码的信息进行编码而不对起始块的像素值进行编码的模式。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述示例性实施例。当诸如“…中的至少一个”的表述位于一列元素之后时，其所修饰的是整列元素，而不是该列元素中的单个元素。
图1是根据示例性实施例的图像编码设备100的框图。参照图1，图像编码设备100包括模式确定单元110和编码器120。
模式确定单元110确定当前块的编码模式。装置(诸如TV、家庭影院、DVD播放器、蓝光播放器、移动装置、个人膝上型计算机、摄录机等)在无线网络中互联，以发送和接收等同于作为示例的高清晰度(HD)级别或更高级别的高质量内容。用于允许各种装置之间互联的标准正在被建立，并表征为小存储器和低复杂性。因此，用于增加压缩率的复杂图像编码方法(诸如MPEG-1、MPEG-2以及MPEG-4H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)方法)可能不被使用。
然而，如果在不压缩图像的像素值的情况下发送图像，则具有高传输速率的无线网络被使用，以致各种装置之间的互联会被中断。因此，如果根据以下将描述的跳过(skip)模式、自然(natural)模式或图形(graphic)模式对图像进行编码和解码，则可保证低复杂性以及适当级别的压缩率。
跳过模式是用于基于当前块是否与当前块的邻近块相同或相似来对当前块进行编码的模式。自然模式是用于在当前块是自然图像的块的情况下，通过执行离散余弦变换(DCT)和位平面(bitplane)划分来对当前块进行编码的模式。图形模式是用于在当前块是人造图像(artificialimage)(诸如文本图像)的块的情况下，通过执行位平面划分对当前块进行编码的模式。以下将参照图3到图5来详细描述跳过模式、自然模式和图形模式。
模式确定单元110将上述模式之一确定为用于对当前块进行编码。例如，模式确定单元110通过将当前块的像素值与当前像条中的邻近块的像素值进行比较来确定确定当前块是否与邻近块相同或相似，其中，所述邻近块在当前块之前被编码。将参照图2到图3来详细描述根据一个或多个示例性实施例的模式确定单元110的操作。
图2是示出根据示例性实施例的图像编码设备100的操作的示图。参照图2，图像编码设备100通过以像条、块和位平面为单位划分图像来对图像进行编码。图像编码设备10O将当前画面210划分为多个像条212到216(其中，所述多个像条212到216均具有N行像素)，将像条212到216中的每个像条划分为N×N块220，并将每个N×N块220划分为从最高有效位(MSB)的位平面到最低有效位(LSB)的位平面的多个位平面。例如，如果块220的像素值或DCT系数由M个比特来表示，则块220可被划分为M个位平面。
图3a到图3c是用于描述根据示例性实施例的确定跳过模式的方法的示图。参照图3a，如以上参照图2所进行的描述，当前画面310可被划分为多个像条。将示例性地描述图像编码设备100对当前像条320进行编码的情况。
为了对当前像条320的当前块322进行编码，图像编码设备100的模式确定单元110确定当前块322是否与在当前块322之前被编码的邻近块324相同或相似。例如，当前块322可以与在空间上邻近当前块322的邻近块324相同或相似。因此，如果当前块322与位于当前块322的左侧的邻近块324相同或相似，则模式确定单元110可将当前块322的编码模式确定为跳过模式。邻近块324可以是就在当前块322之前被编码的块，但是应理解，其它示例性实施例不限于此。
可通过使用各种方法中的任何方法来确定当前块322是否与邻近块324相同或相似。例如，可基于当前块322与邻近块324之间的绝对差和(SAD)、均方误差(MSE)、信噪比(SNR)和最大差值等中的至少一个来计算代价，并根据计算出的代价来确定当前块322是否与邻近块324相同或相似。如果SAD、MSE、SNR或最大差值具有值0或接近值0，或者SAD、MSE、SNR或最大差值小于或等于预定数值，则可确定当前块322与邻近块324相同或相似。
然而，如图3b所示，如果当前块332是当前像条330的起始块，则由于不存在用于进行比较的在当前块332之前被编码的邻近块，所以难以对当前块332进行编码。因此，当前块332的编码模式没有被确定为跳过模式，而是被确定为以下将描述的自然模式或图形模式。
如果当前像条330是包括填充有相同像素值的区域的像条，则当前像条33的其它块334和336可按照跳过模式被编码。然而，由于尽管当前块332为与其它块334和336相同的区域的块，但无法按照跳过模式对当前块332进行编码，所以按照自然模式或图形模式对当前块332进行编码。
根据示例性实施例，如图3c所示，模式确定单元110可设置虚拟块340，并基于虚拟块340将当前块332的编码模式确定为跳过模式。如果虚拟块340与当前块332相同或相似，则当前块332的编码模式被确定为跳过模式，如果虚拟块340不与当前块332相同或相似，则当前块332的编码模式被确定为自然模式或图形模式。虚拟块340不是当前画面310的真实的块，而是为了确定作为起始块的当前块332的编码模式而虚拟添加的块。
设置虚拟块340的方法并不受限。例如，如果虚拟块340的像素值被不同地设置，则多个附加比特被用于将关于虚拟块340的信息发送到解码器。因此，虚拟块340的像素值可被设置为全部具有相同的值。
根据示例性实施例，虚拟块340的相同像素值可被设置为具有与当前块332的像素值相同的值。如果当前块332是具有相同像素值的区域的块，则当前块332的像素值可具有相同的值，因此，当虚拟块340的像素值被同样地设置为当前块332的像素值时，当前块332的编码模式可被确定为跳过模式。当为了将起始块的编码模式确定为跳过模式而设置了虚拟块340时，关于虚拟块340的像素值的信息被单独编码并被发送到解码器。以下将参照图1的编码器120对上述处理进行详细描述。
只有在模式确定单元110确定当前块322与邻近块324完全相同时，或者模式确定单元110确定当前块322与邻近块324相似时，当前块322的编码模式可被确定为跳过模式。也就是说，只有在SAD、MSE或最大差值具有值0时，或者SAD、MSE或最大差值等于或小于预定阈值从而确定当前块322与邻近块324相似时，当前块322的编码模式可被确定为跳过模式。
类似地，在当前块332是当前像条330的起始块时，只有当当前块332与虚拟块340完全相同，或者当前块332与虚拟块340相似时，当前块332的编码模式可被确定为跳过模式。
如果模式确定单元110确定当前块322的编码模式不是跳过模式，则模式确定单元110将自然模式或图形模式确定为当前块322的编码模式。如果当前块322是自然图像(即，非人造图像)的块，则模式确定单元100将当前块322的编码模式确定为自然模式。此外，如果当前块322是人造图像(诸如文本图像或计算机图形图像)的块，则模式确定单元110将当前块322的编码模式确定为图形模式。
确定当前块322是否是自然图像的块或人造图像的块的方法并不受限于以上描述的方法，并且，各种算法中的任何算法可被使用。例如，由于相同像素值会分布于人造图像的特定区域，因此，当前块322的像素值可被比较，如果相同像素值的数量等于或大于预定数量，则可确定当前块322是人造图像的块。
此外，根据另一示例性实施例，可分别按照自然模式和图形模式对当前块322进行编码，并可基于已编码的块的率失真(RD)代价将当前块322的编码模式确定为自然模式或图形模式。以下，将参照图7来描述使用RD代价的方法。
参照回图1，当模式确定单元110确定了当前块的编码模式时，编码单元120按照由模式确定单元110确定的编码模式对当前块进行编码。
如果当前块与邻近块或虚拟块相同或相似，以致当前块的编码模式被确定为跳过模式，则编码单元120对表示当前块按照跳过模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码，而不对当前块的像素值进行编码。
由于可对1比特的标记信息进行编码，而不对当前块的所有像素值进行编码，因此，提高了图像压缩率。此外，由于仅参考在当前块之前被编码的邻近块或虚拟块以按照跳过模式对当前块进行编码，因此，跳过模式需要低复杂性。
如果当前块是当前像条的起始块，以致通过参考虚拟块，当前块的编码模式被却确定为跳过模式，则关于虚拟块的像素值的信息被编码并被插入比特流中。当虚拟块的像素值如上所述被设置为具有相同的值时，可通过对一个像素值进行编码来对关于虚拟块的像素值的信息进行编码。关于虚拟块的像素值的信息可被插入比特流的像条头或块头中，或被插入分配给当前块的像素值的一部分比特流中，以代替当前块的像素值。
如果当前块的编码模式没有被确定为跳过模式，则编码单元120按照自然模式或图形模式对当前块进行编码。如果模式确定单元110将当前块的编码模式确定为自然模式，则编码单元120按照自然模式对当前块进行编码。另外，如果模式确定单元110确定当前块的编码模式为图形模式，则编码单元120按照图形模式对当前块进行编码。将参照图4、图5、图6a和图6b来详细描述根据一个或多个示例性实施例的按照自然模式和图形模式的编码方法。
图4是根据另一示例性实施例的图像编码设备400的框图。参照图4，图像编码设备400包括模式确定单元410、自然模式编码器420、图形模式编码器430和模式信息编码器440。模式确定单元410可相应于图1所示的模式确定单元110，自然模式编码器420、图形模式编码器430和模式信息编码器440可相应于图1所示的编码单元120。
模式确定单元410可在跳过模式、自然模式和图形模式中确定当前块的编码模式。
如果模式确定单元410将当前块的编码模式确定为跳过模式，则模式信息编码器440对表示当前块按照跳过模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码，而不对当前块的像素值进行编码。
如果模式确定单元410将当前块的编码模式确定为自然模式，则自然模式编码器420按照自然模式通过以下操作来对当前块进行编码：对当前块执行DCT以产生DCT系数，将产生的DCT系数分为多个位平面，通过使用基于位平面的编码方法对每个位平面进行编码。现将参照图5来描述根据示例性实施例的按照自然模式的编码方法。
图5是根据示例性实施例的图像编码设备100的自然模式编码器420的框图。参照图5，自然模式编码器420包括变换单元510、位平面选择单元520和位平面编码器530。
变换单元510对当前块执行DCT以产生DCT系数。DCT仅仅是将像素域的像素值变换到频域并产生频域系数的示例性方法，本领域的普通技术人员将容易理解：在其它示例性实施例中，可使用任何其它方法来变换当前块。
在变换单元510对当前块执行DCT时产生的DCT系数中，直流(DC)系数的比特串按原样被插入比特流中。然而，交流(AC)系数通过使用基于位平面的编码方法被编码。
位平面选择单元520将AC系数分为从MSB的位平面到LSB的位平面的多个位平面。以比特为单位来划分M比特的AC系数，以产生M个位平面。AC系数的比特流中的MSB的第一位平面被产生，所述比特流中的第二MSB的第二位平面被产生。将该操作重复到LSB，以产生M个位平面。
当位平面选择单元520产生位平面时，位平面编码器530通过使用基于位平面的编码方法对产生的位平面中的每个位平面进行编码。对位平面进行编码的方法并不受限，可使用任何基于位平面的编码方法。此外，根据示例性实施例，可通过使用位掩码(bitmask)对每个位平面进行编码。可通过使用位掩码在每个位平面中设置具有有效位(significantbit)的区域，可仅对设置的区域执行基于位平面的编码。
应理解：以上描述的分别对DC系数和AC系数进行编码的方法被示例性描述，自然模式编码器420可使用通过执行DCT和通过使用基于位平面的编码方法对当前块进行编码的任何方法。
参照回图4，如果模式确定单元410将当前块的编码模式确定为图形模式，则图形模式编码器430按照图形模式通过以下操作来对当前块进行编码：将当前块的像素值分为多个位平面，并通过使用基于位平面的编码方法对每个位平面进行编码。现将参照图6a和图6b来详细描述根据一个或多个示例性实施例的按照图形模式的编码方法。
图6a是根据示例性实施例的图像编码设备400的图形模式编码器430的框图。参照图6a，图形模式编码器430包括位平面选择单元610和位平面编码器620。
位平面选择单元610将当前块的像素值分为多个位平面。例如，以比特为单位来划分P比特的像素值，从而产生从MSB的位平面到LSB的位平面的P个位平面。
当位平面选择单元610产生位平面时，位平面编码器620通过使用基于位平面的编码方法对产生的位平面中的每个位平面进行编码。
图6b是用于描述根据示例性实施例的基于位平面的编码方法的示图。参照图6b，位平面编码器620通过将相同的比特值进行组合来对位平面进行编码。将示例性描述当前块具有4×4的大小和8比特像素值的情况。位平面编码器620对图6b所示的作为MSB的比特7的位平面进行编码。通过将具有值0的分组631与具有值1的分组632分离，对比特7的位平面进行编码。由于比特7的位平面根据比特值被划分为分组631和分组632，因此，值1被编码，表示分组631和分组632的各个比特的值000111111111000被编码。
基于比特7的位平面中的分组631和分组632中的每个分组是否被划分为具有不同比特值的分组，对比特6的位平面进行编码。在图6b中，由于具有值0的分组631和具有值1的分组632均未被划分，因此，表示具有值0的分组631未被划分的值00以及表示具有值1的分组632未被划分的值01被编码。
在比特5的位平面中，比特6的位平面中具有值1的分组632被划分为两个分组633和634。因此，表示具有值0的分组631未被划分的值00被编码，表示具有值1的分组632被划分的值1被编码。此外，表示从具有值1的分组632划分出的分组634和分组644的各个比特的值0000011111被编码。
在比特4的位平面中，从具有值1的分组632划分出的具有值0的分组633被划分为两个分组635和636。因此，表示具有值0的分组631未被划分的值00被编码。此外，表示从具有值1的分组632划分出的具有值0的分组633被划分的值1被编码，表示从分组633划分出的分组635和分组636的各个比特的值11100被编码。此外，表示具有值1的分组634未被划分的值01被编码。
位平面编码器620通过基于比特分组重复执行基于位平面的编码方法来对到LSB的位平面的每个位平面进行编码，其中，通过如上所述将相同的比特值进行组合来产生所述比特分组。
参照回图4，模式信息编码器440对表示当前块的编码模式的信息进行编码。如果模式确定单元410将当前块的编码模式确定为跳过模式，则模式信息编码器440对表示当前块按照跳过模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。此外，如果当前块是当前像条的起始块并由于当前块与虚拟块相同或相似而按照跳过模式被编码，则关于虚拟块的像素值的信息也被编码并被插入比特流中。如果虚拟块的像素值如上所述被设置为具有相同的值，则只有一个像素值可被编码并被插入像条头或块头中。
如果模式确定单元410将当前块的编码模式确定为自然模式或图形模式，则类似于跳过模式，模式信息编码器440对表示当前块按照自然模式或图形模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。
此外，模式信息编码器440可对表示包括当前块的像条是否包括按照跳过模式、自然模式或图形模式被编码的块的信息(例如，标记信息)进行编码。表示当前像条的标记信息可以是当前像条的语法元素。
图7是根据另一示例性实施例的图像编码设备700的框图。参照图7，图像编码设备700包括跳过模式确定单元710、自然模式编码器720、图形模式编码器730、模式确定单元740和模式信息编码器750。
跳过模式确定单元710和模式确定单元740可相应于图1所示的模式确定单元110，自然模式编码器720、图形模式编码器730和模式信息编码器750可相应于图1所示的编码单元120。
跳过模式确定单元710确定是否按照跳过模式对当前块进行编码。例如，跳过模式确定单元710将当前块的像素值与在当前块之前被编码的邻近块的像素值或虚拟块的像素值进行比较，如果当前块与邻近块或虚拟块相同或相似，则所述跳过模式确定单元710确定当前块的编码模式为跳过模式。
如果跳过模式确定单元710将当前块的编码模式确定为跳过模式，则模式信息编码器750对表示当前块按照跳过模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。如果当前块是当前像条的起始块，则关于虚拟块的像素值的信息也可被编码并被插入比特流中。
如果跳过模式确定单元710没有将当前块的编码模式确定为跳过模式，则自然模式编码器720和图形模式编码器730分别按照自然模式和图形模式对当前块进行编码。
模式确定单元740将由自然模式编码器720和图形模式编码器730编码的块进行比较，并确定将按照自然模式还是图形模式对当前块进行编码。
例如，模式确定单元740根据等式：代价＝(速率)+(lambda)×(失真)，基于按照自然模式对当前块进行编码的结果和按照图形模式对当前块进行编码的结果来计算RD代价。因此，模式确定单元740将自然模式和图形模式中具有较低代价的模式确定为当前块的编码模式。可根据示例性实施例来变化地设置lambda的值，可通过调整lambda的值来改变用于选择自然模式或图形模式的参考值。
如果模式确定单元740将当前块的编码模式确定为自然模式或图形模式，则模式信息编码器750对表示当前块按照自然模式或图形模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。
此外，如以上参照图6所进行的描述，并非对表示每个块的编码模式的信息进行编码，而是，模式信息编码器750可对表示当前像条是否包括按照跳过模式、自然模式或图形模式被编码的块的信息进行编码。
图8是根据示例性实施例的图像解码设备800的框图。参照图8，图像解码设备800包括模式信息解码器810和解码器820。
模式信息解码器810对表示当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述信息包括在比特流中。例如，模式信息解码器810通过解析比特流对表示当前块是否按照跳过模式、自然模式或图形模式被编码的信息进行解码。
解码器820基于由模式信息解码器810解码的信息对当前块进行解码。如果已解码的信息表示当前块按照跳过模式被编码，则解码器820基于与当前块相同或相似的块(即，在当前块之前被解码的邻近块)来恢复当前块。邻近块可以是就在当前块之前被解码的块，但是应理解：其它示例性实施例不限于此。
如果当前块是当前像条的起始块并按照跳过模式被编码，则关于虚拟块的像素值的信息被解码，并基于已解码的关于虚拟块的像素值的信息来恢复当前块。可通过将作为起始块的当前块的像素值设置为与虚拟块的像素值相同，按照跳过模式对所述当前块进行解码。如果关于虚拟块的像素值的信息被插入像条头或块头中，则关于虚拟块的像素值的信息可在对当前块的像素值进行解码之前被解码，从而使用虚拟块的像素值对当前块的像素值进行解码。或者，当关于虚拟块的像素值的信息代替当前块的像素值被插入比特流中时，可在当前块的像素值被恢复时对关于虚拟块的像素值的信息进行解码，从而使用虚拟块的像素值来恢复当前块的像素值。
如果已解码的信息表示当前块按照自然模式或图形模式被编码，则解码器820通过反向执行例如以上参照图5和图6a描述的编码操作来恢复当前块。将参照图9来详细描述根据示例性实施例的当前块的解码方法。
图9是根据另一示例性实施例的图像解码设备900的框图。参照图9，图像解码设备900包括模式信息解码器910、跳过模式解码器920、自然模式解码器930和图形模式解码器940。模式信息解码器910可相应于图8所示的模式信息解码器810，跳过模式解码器920、自然模式解码器930和图形模式解码器940可相应于图8所示的解码器820。
模式信息解码器910对表示当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述信息包括在比特流中。
如果已解码的信息表示当前块按照跳过模式被编码，则跳过模式解码器920按照跳过模式对当前块进行解码。跳过模式解码器920基于在当前块之前被解码的邻近块来恢复当前块。在这种情况下，可通过复制邻近块来恢复当前块。如果当前块是当前像条的起始块，则跳过模式解码器920基于虚拟块的像素值来恢复当前块。当虚拟块的像素值被设置为具有相同值时，跳过模式解码器920通过将当前块的像素值设置为虚拟块的相同像素值来恢复当前块。
如果已解码的信息表示当前块按照自然模式被编码，则自然模式解码器930按照自然模式对当前块进行解码。自然模式解码器930从包括在比特流中的DCT系数解析DC系数，并通过使用基于位平面的解码方法从DCT系数中恢复AC系数的多个位平面。如果AC系数通过组合恢复的位平面而被恢复，则基于恢复的AC系数和解析的DC系数来执行反向DCT(IDCT)。由此，当前块被恢复。
如果已解码的信息表示当前块按照图形模式被编码，则图形模式解码器940按照图形模式对当前块进行解码。图形模式解码器940通过使用基于位平面的解码方法来恢复当前块的像素值的多个位平面，并通过组合恢复的位平面来恢复当前块的像素值。
图10是根据示例性实施例的图像编码方法的流程图。参照图10，在操作1010，图1所示的图像编码设备100或图4所示的图像编码设备400确定是否按照跳过模式对当前块进行编码。跳过模式是用于在当前块与当前块的邻近块相同或相似时，对表示当前块按照跳过模式被编码的信息进行编码，而不对当前块的像素值进行编码的模式。如果当前块是当前像条的起始块，则确定当前块是否与虚拟块相同或相似。虚拟块的像素值可被设置为具有相同的值，该相同的值与当前块的像素值相同。
如果在操作1010确定当前块的编码模式不是跳过模式，则在操作1020，图像编码设备100或400确定是否将按照自然模式或图形模式对当前块进行编码。如以上参照图1示出的模式确定单元110所进行的描述，可基于当前块是否是自然图像的块或人造图像的块来将当前块的编码模式确定为自然模式或图形模式。
如果在操作1020确定当前块是自然图像的块，则在操作1030，图像编码设备100或400按照自然模式对当前块进行编码。以上已经参照图5描述了根据示例性实施例的按照自然模式的编码方法。
如果在操作1020确定当前块是人造图像的块，则在操作1040，图像编码设备100或400按照图形模式对当前块进行编码。以上已经参照图6a描述了根据示例性实施例的按照图形模式的编码方法。
在操作1050，图像编码设备100或400对表示当前块的编码模式的信息(例如，标记信息)进行编码。如果当前块的编码模式在操作1010被确定为跳过模式，则图像编码设备100或400对表示当前块按照跳过模式被编码的信息进行编码，而不对当前块的像素值进行编码。如果当前块是当前像条的起始块，则关于虚拟块的像素值的信息也与当前块一起被编码，其中，当在操作1010将当前块的编码模式确定为跳过模式时，虚拟块的像素值已被参考。当虚拟块的像素值被设置为具有相同的值时，可对一个像素值进行编码。关于虚拟块的像素值的信息可被编码并被插入像条头或块头中，或可被插入分配给当前块的像素值的一部分比特流中，以代替当前块的像素值。
此外，如果在操作1010当前块的编码模式没有被确定为跳过模式，并且当前块在操作1030按照自然模式被编码或者在操作1040按照图形模式被编码，则图像编码设备100或400对表示当前块按照自然模式或图形模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。
图11是根据另一示例性实施例的图像编码方法的流程图。参照图11，在操作1110，图1所示的图像编码设备100或图7所示的图像编码设备700确定是否将按照跳过模式对当前块进行编码。操作1110可相应于图10所示的操作1010。
如果在操作1110当前块的编码模式没有被确定为跳过模式，则在操作1120和操作1130，图像编码设备100或700分别按照自然模式和图形模式对当前块进行编码。
在操作1140，图像编码设备100或700将自然模式编码的结果与图形模式编码的结果进行比较，并基于所述比较来确定当前块的编码模式。例如，图像编码设备100或700基于自然模式编码和图形模式编码的结果来计算RD代价，并将自然模式和图形模式中具有较低代价的模式确定为当前块的编码模式。
在操作1150，图像编码设备100或700对表示当前块的编码模式的信息进行编码。如果在操作1110当前块的编码模式被确定为跳过模式，则图像编码设备100或700对表示当前块按照跳过模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码，而不对当前块的像素值进行编码。此外，如果在操作1110当前块的编码模式没有被确定为跳过模式，并且在操作1140当前块的编码模式被确定为自然模式或图形模式，则图像编码设备100或700对表示当前块按照自然模式或图形模式被编码的信息(例如，标记信息)进行编码。
图12是根据示例性实施例的图像解码方法的流程图。参照图12，在操作1210，图8所示的图像解码设备800或图9所示的图像解码设备900对表示当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述信息包括在比特流中。例如，图像解码设备800或900通过解析比特流来对表示当前块是否按照跳过模式、自然模式或图形模式被编码的信息进行解码。
在操作1220，图像解码设备800或900基于在操作1210解码的信息对当前块进行解码。如果已解码的信息表示当前块按照跳过模式被编码，则图像解码设备800或900基于与当前块相同或相似的块(即，在当前块之前被解码的邻近块)来恢复当前块。如果当前块按照跳过模式被编码并且当前块是当前像条的起始块，则图像解码设备800或900基于虚拟块的像素值来恢复当前块。以下将参照图13到图15来描述基于虚拟块的像素值对当前块的解码。
如果已解码的信息表示当前块按照自然模式或图形模式被编码，则图像解码设备800或900通过反向执行例如以上参照图5和图6a描述的编码操作来恢复当前块。
图13是根据另一示例性实施例的图像解码方法的流程图。参照图13，在操作1310，图8所示的图像解码设备800或图9所示的图像解码设备900对表示当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述信息包括在比特流中。操作1310可相应于图12的操作1210。
在操作1320，图像解码设备800或900通过参考在操作1310被解码的表示编码模式的信息来确定当前块是否按照跳过模式被编码。
如果在操作1320确定当前块按照跳过模式被编码，则在操作1330，图像解码设备800或900确定当前块是否是当前像条的起始块。
如果在操作1330确定当前块是当前像条的起始块，则在操作1340，图像解码设备800或900基于虚拟块的像素值来恢复当前块。此外，如果当前块是当前像条的起始块，则不存在于当前块之前被解码且被参考以按照跳过模式对当前块进行解码的邻近块。因此，通过参考已解码的关于虚拟块的像素值的信息来恢复当前块。如果虚拟块的像素值被设置为全部具有相同的值且当前块按照跳过模式被编码，则通过将当前块的像素值设置为与虚拟块的相同像素值相同来恢复当前块。关于虚拟块的像素值的信息可被包括在像条头或块头中，并可在执行图13的方法之前被解码。
如果在操作1330确定当前块不是当前像条的起始块，则在操作1350，图像解码设备800或900可基于与当前块相同或相似的块(即，在当前块之前被解码的邻近块)，来恢复当前块。
现将参照图14来详细描述操作1340和操作1350。图14示出根据示例性实施例的按照跳过模式恢复当前块的方法的语法。具体说来，图14涉及在当前块具有多个彩色分量(例如，三个或四个彩色分量)时，按照跳过模式恢复每个彩色分量的像素值的方法。
参照图14，通过语法“image_data[i*64+j]＝pix_first_blk_skip[i]”来恢复起始块的每个彩色分量的像素值。这里，语法“pix_first_blk_skip[i]”指示用于按照跳过模式对当前块进行编码的虚拟块的第i彩色分量的像素值。
如果当前块不是起始块，则通过语法“image_data[i*64+j]＝image_data[(i-unit)*64+j]”来恢复每个彩色分量的像素值。通过复制在当前块之前被解码的邻近块的每个彩色分量的像素值来恢复当前块的每个彩色分量的像素值。
参照回图13，如果在操作1320确定当前块没有按照跳过模式被编码，则在操作1360，图像解码设备800或900按照自然模式或图形模式对当前块进行解码。通过反向执行例如参照图5和图6a描述的编码操作来恢复当前块。
图15是根据另一示例性实施例的图像解码方法的流程图。参照图15，在操作1510，图像解码设备800或900对表示当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述信息包括在比特流中。操作1510可相应于图13的操作1310。
在操作1520，图像解码设备800或900通过参考在操作1510被解码的表示编码模式的信息来确定当前块是否按照跳过模式被编码。操作1520可相应于图13的操作1320。
如果在操作1520确定当前块按照跳过模式被编码，则在操作1530，图像解码设备800或900确定当前块是否是当前像条的起始块。操作1530可相应于图13的操作1330。
如果在操作1530确定当前块是当前像条的起始块，则在操作1540，图像解码设备800或900对关于虚拟块的像素值的信息进行解码。例如，如果关于虚拟块的像素值的信息代替当前块的像素值而被插入比特流中，则分配给当前块的像素值的一部分比特流可被解析和解码。
在操作1542，图像解码设备800或900基于虚拟块的像素值来恢复当前块。操作1542可相应于图13的操作1340。
如果在操作1530确定当前块不是当前像条的起始块，则在操作1550，图像解码设备800或900基于与当前块相同或相似的块(例如，在当前块之前被解码的邻近块)来恢复当前块。操作1550可相应于图13的操作1350。
如果在操作1520确定当前块没有按照跳过模式被编码，则在操作1560，图像解码设备800或900按照自然模式或图形模式对当前块进行解码。操作1560可相应于图13的操作1360。
尽管已经参照附图具体示出并描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可在这里进行形式和细节上的各种改变。示例性实施例还可被实施为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是可存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。
例如，图1、图4、图7、图8和图9所示的图像编码和解码设备中的至少一个可包括耦接到所述设备的每个单元的总线、至少一个处理器以及存储器，其中，所述至少一个处理器与总线连接，所述存储器与总线连接以存储命令、接收的消息或产生的消息，并且，所述处理器执行所述命令。
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、软盘和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可分布于联网的计算机系统，从而可按照分布方式来存储和执行计算机可读代码。
尽管已经参照附图具体示出并描述了示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解：在不脱离由权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可在这里进行形式和细节上的各种改变。

Claims (12)

1.一种图像编码方法，所述方法包括：
如果图像的当前块是图像的当前像条的起始块，则确定虚拟块是否与当前块相同，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值；以及
基于确定的结果，按照多种模式中的第一模式对当前块进行编码，
其中，第一模式是用于在当前块与虚拟块相同时，对表示当前块按照跳过模式被编码的信息进行编码而不对当前块的像素值进行编码的跳过模式，
其中，所述多种模式包括：
第一模式；
第二模式，用于基于离散余弦变换(DCT)对当前块进行编码；以及
第三模式，用于基于像素值的多个位平面对当前块进行编码，
其中，基于确定按照第一模式对当前块进行编码的步骤包括：根据确定，如果当前块不是当前像条的初始块或者如果虚拟块不同于当前块，则按照第二模式和第三模式对当前块进行编码。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定值是与当前块的像素值相同的值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，第二模式是这样一种模式，该模式用于对当前块的像素值执行DCT，并通过将当前块划分为从系数的最高有效位到系数的最低有效位的多个位平面，来以位平面为单位对当前块进行编码，其中，所述系数作为执行DCT的结果被产生。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第三模式是这样一种模式，该模式用于通过将当前块划分为从当前块的像素值的最高有效位到当前块的像素值的最低有效位的多个位平面，来以位平面为单位对当前块进行编码。
5.如权利要求2所述的方法，其中，所述编码步骤包括：对关于所述预定值的信息进行编码，并将已编码的信息插入比特流的当前像条头或比特流的块头中。
6.如权利要求2所述的方法，其中，所述编码步骤包括：对关于所述预定值的信息进行编码，并将已编码的信息插入分配给当前块的像素值的一部分比特流中。
7.一种图像解码方法，所述方法包括：
对表示图像的当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述当前块为图像的当前像条的起始块；以及
基于表示编码模式的所述信息，按照多种模式中的第一模式对当前块进行解码，
其中，第一模式是用于基于虚拟块对当前块进行解码的模式，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值，
其中，所述多种模式包括：
第一模式；
第二模式，用于基于离散余弦变换(DCT)对当前块进行解码；以及
第三模式，用于基于像素值的多个位平面对当前块进行解码，
其中，当所述信息表示编码模式不是第一模式时，基于所述表示编码模式的信息按照第一模式对当前块进行解码的步骤包括：按照第二模式或第三模式对当前块进行解码。
8.如权利要求7所述的方法，其中，按照第一模式对当前块进行解码的步骤包括：
对关于所述预定值的信息进行解码；以及
通过将当前块的像素值设置为等于所述预定值来对当前块进行解码。
9.如权利要求7所述的方法，其中，第二模式是这样一种模式，该模式用于以位平面为单位对从DCT系数的最高有效位到DCT系数的最低有效位的多个位平面进行解码，并对作为对所述多个位平面进行解码的结果被产生的DCT系数执行反向DCT。
10.如权利要求7所述的方法，其中，第三模式是这样一种模式，该模式用于以位平面为单位对从当前块的像素值的最高有效位到当前块的像素值的最低有效位的所述多个位平面进行解码。
11.一种图像编码设备，所述设备包括：
模式确定单元，用于如果图像的当前块是图像的当前像条的起始块，则确定虚拟块是否与当前块相同，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值；以及
编码器，用于基于确定的结果，按照多种模式中的第一模式对当前块进行编码，
其中，第一模式是用于在当前块与虚拟块相同时，对表示当前块按照跳过模式被编码的信息进行编码而不对当前块的像素值进行编码的跳过模式，
其中，所述多种模式包括：
第一模式；
第二模式，用于基于离散余弦变换(DCT)对当前块进行编码；以及
第三模式，用于基于像素值的多个位平面对当前块进行编码，
其中，基于确定按照第一模式对当前块进行编码的操作包括：根据确定，如果当前块不是当前像条的初始块或者如果虚拟块不同于当前块，则按照第二模式和第三模式对当前块进行编码。
12.一种图像解码设备，所述设备包括：
模式信息解码器，用于对表示图像的当前块的编码模式的信息进行解码，其中，所述当前块为图像的当前像条的起始块；以及
解码器，用于基于表示编码模式的所述信息，按照多种模式中的第一模式对当前块进行解码，
其中，第一模式是用于基于虚拟块对当前块进行解码的模式，其中，所述虚拟块中的像素值等于预定值，
其中，所述多种模式包括：
第一模式；
第二模式，用于基于离散余弦变换(DCT)对当前块进行解码；以及
第三模式，用于基于像素值的多个位平面对当前块进行解码，
其中，当所述信息表示编码模式不是第一模式时，基于所述表示编码模式的信息按照第一模式对当前块进行解码的操作包括：按照第二模式或第三模式对当前块进行解码。
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