CN1870754A - 减少分块现象的编/解码装置、方法及计算机可读记录介质 - Google Patents

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Abstract

提供了一种能够减少在编码和解码运动图像时发生的分块现象的编码方法。该方法包括：使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；产生编码图像的重构图像；计算重构图像的对应部分图像与输入图像之间的差；和使用小于第一量化系数的第二量化系数对所计算的差执行第二编码操作。使用第二编码的差，解码单元能够用少量比特更加精细地重构块边界部分的图像，从而明显减少了解码操作中的分块现象。

Description

减少分块现象的编/解码装置、方法 及计算机可读记录介质
技术领域
本发明的装置和方法涉及编码和解码运动图像，具体地说，涉及能够减少分块现象(blocking phenomenon)的运动图像编码和解码装置和方法。
背景技术
作为以块为基础进行处理和量化的结果，诸如MPEG2、MPEG4、H.264和VC1的所有运动图像编解码器都承受分块现象。为了解决这个问题，H.264和VC1编解码器使用环行滤波器。但是，由于环行滤波器不能完全消除所述分块现象，所以对于解码器需要诸如去分块或去环形(de-ringing)的后处理。
图1的视图用于解释去分块的算法，该算法是一种在MPEG4标准中引入的后处理算法。去分块算法包括可以根据边界像素的特征而应用的两种模式，即，DC偏移模式和默认模式。DC偏移模式被应用于由于小的DC偏移而发生分块现象的区域，和默认模式被应用于其它区域。
利用边界像素的特征和阈值确定将要使用两种模式的哪一种。在默认模式中，在块区域S0、S1和S2中执行自适应信号处理来消除所述分块现象，同时，加亮图像的细节特征。但是，由于在默认模式中不能完全消除所述分块现象，所以需要DC偏移模式。在该DC模式下，在垂直边缘像素之前，对水平像素滤波。
在MPEG4和AVC/H.264标准中，在编码器的回路中包括去分块滤波器，用于增强去分块和编码效率。
如上所述，传统的去分块方法只取决阈值并不能消除在为达到目标位速率而执行的量化期间发生的分块现象。
在美国专利No.6,360,024中公开了传统的从输入图像中滤除分块噪声的方法。
发明内容
本发明提供一种图像编码和解码方法，其中，块边界图像的误差信息可以在不增加发送比特数量的情况下被自适应编码和解码以显著地减少分块现象。
本发明还提供一种图像编码和解码方法，其中，当产生参考图像时反映图像的块边界部分的误差，并基于该误差执行运动补偿以防止传播该分块现象。
根据本发明的一个方面，提供了一种图像编码方法，包括：使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；产生经编码图像的重构图像；和使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对重构的部分图像和对应的输入图像部分图像之间的差执行第二编码操作。所述部分图像可以对应于该图像的块边界部分(block boundary potion)。
第一编码操作可以包括：对输入图像执行第一变换操作；和使用第一量化系数对执行了第一变换操作的输入图像执行第一量化操作，产生重构图像可以包括：执行与第一量化操作对应的去量化操作；对去量化的图像执行与第一变换操作对应的逆变换操作；和基于逆变换后的图像产生重构图像。
第二编码操作可以包括：对所述差执行第二变换操作；和使用第二量化系数对变换后的差执行第二量化操作。
仅当所述差超出了预定阈值时才执行所述第二编码操作。可以通过执行量化操作的预定编解码器执行所述第一编码操作。
所述方法还包括：解码经编码的差；存储使用所述重构图像和解码的差所产生的参考图像；和基于所存储的参考图像执行运动补偿。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像编码装置，包括：第一编码单元，用于使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；和第二编码单元，用于使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对重构的部分图像和输入图像的对应的部分图像之间的差执行第二编码操作。
根据本发明的另一个方面，提供了一种其上记录有执行图像编码方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括：使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；产生重构的经第一编码的输入图像的部分图像；和使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对重构的部分图像与输入图像的对应的部分图像之间的差执行第二编码操作。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像解码方法，包括：对包括编码图像的输入位流的图像数据执行第一解码操作；对该输入位流的部分图像差数据执行第二解码操作；其中，所述差数据是通过对所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差编码获得的；和其中，所述对应的重构部分图像是通过解码编码图像的对应部分获得的；和使用第一解码图像数据和第二解码差数据产生重构图像。
第一解码操作可以包括：对所述图像数据执行第一去量化操作；和对执行第一去量化操作的图像数据执行第一逆变换操作，和第二解码操作可以包括：对所述差数据执行第二去量化操作；和对执行了第二去量化操作的差数据执行第二逆变换操作。
所述方法还可以包括可变长度编码输入位流并从输入流中提取所述图像数据和所述差数据。另一图像进行运动补偿，可以使用重构的图像对。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像解码装置，包括：第一解码单元，用于对包括编码图像的输入位流的图像数据执行第一解码操作；第二解码单元，用于对所述输入位流的差数据执行第二解码操作，其中，所述差数据是通过编码所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差获得的；和其中，所述对应的重构部分图像是通过解码对应的编码图像部分获得的；和重构图像产生单元，用于使用经第一解码的图像数据和经第二解码的差数据产生重构的图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种其上记录了执行所述图像解码方法的程序的计算机可读记录介质，该方法包括：对包括编码图像的输入位流的图像数据执行第一解码操作；和对所述输入位流的差数据执行第二解码操作，其中，所述差数据是通过编码所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差获得的；和其中，对应的部分重构图像是通过解码编码图像的对应部分获得的；和使用经第一解码的图像数据和经第二解码的差数据产生重构的图像。
附图说明
通过下面结合附图对本发明范例性实施例的详细描述，本发明的上述和其它的特性和优点将会变得更加明显，其中：
图1的视图用于解释传统的去分块算法；
图2的框图示出了根据本发明实施例的编码装置；
图3的框图示出了应用了本发明的块边界像素；
图4的详细框图示出了图2所示的第二编码单元；
图5示出了根据本发明实施例的图2中示出的第二编码单元的编码单元；
图6示出了根据本发明另一实施例的图2中示出的第二编码单元的编码单元；
图7的流程示出了根据本发明实施例的编码方法；
图8的框图示出了根据本发明另一实施例的编码装置；
图9的框图示出了根据本发明实施例的解码装置；
图10的详细框图示出了图9所示的解码装置的第二解码单元；
图11的流程示出了根据本发明实施例的解码方法；
图12的框图示出了根据本发明另一实施例的编码装置；和
图13的框图示出了根据本发明另一实施例的解码装置。
具体实施方式
下面将结合其中示出了本发明范例性实施例的附图来描述本发明。但是，可以多种不同的形式来实施本发明且不构成对本发明的限制。相反，提供这些范例性实施例以便使得本披露更加完整和完全并覆盖本领域普通技术人员有关本发明的所有概念。
图2的框图示出了根据本发明范例性实施例的编码装置。参看图2，所述编码装置包括第一编码单元210、重构图像产生单元220、第二编码单元230、第一可变长度编码(VLC)和输出单元240以及第二VLC单元250。
第一编码单元210使用预定的第一量化系数对输入图像编码并向第一VLC和输出单元240输出第一编码的数据。第一编码单元210可以是执行量化的MPEG2、H.264、VC1或MPEG4编码器。例如，如果第一编码单元210是MPEG2编码器，那么，它将包括用于变换输入图像的离散余弦变换(DCT)单元和用于量化DCT系数的量化器。下面将结合图4详细说明第一编码器210的范例性实施例。
重构图像产生单元220重构由编码单元210编码的图像。例如，如果第一编码单元210变换和量化输入图像，重构图像产生单元220逆变换和去量化经过变换和量化的图像。如果第一编码单元210是MPEG2编码器，则由于可以使用被重构为产生用于MPEG2编码的参考图像的图像，所以，不可能包括重构图像单元220。在本范例性实施例中，重构图像产生单元220重构由第一编码单元210编码的整个图像。但是，重构图像单元220可以只重构例如块边界部分的图像的部分图像。
第二编码单元230计算由重构图像产生单元220产生的重构图像的例如块边界部分的部分图像与和所述块边界部分的图像对应的原始输入图像之间的差。然后，第二编码单元230使用小于第一量化系数的第二量化系数编码所述差并输出第二编码数据。
可选地，第二编码单元230可以只当所述差超过预定阈值时才编码所述差。另外，第二编码单元230可以计算在除所述块边界部分以外的部分重构图像与所述部分重构图像对应的部分原始图像之间的差，并只有当该差超过了预定阈值时才编码这个差。如果在所述重构图像中与所述块边界部分相邻的像素的值之间的差超过了预定阈值，那么，第二编码单元230可以编码所述差。
第一VLC和输出单元240可变长度编码从第一编码单元210接收的经第一编码的数据以便产生经第一可变长度编码的数据，并多路复用第一可变长度编码数据和从第二VLC编码单元250接收的第二可变长度编码数据，并输出该多路复用的结果。
第二VLC单元250可变长度编码从第二编码单元230接收的第二编码数据，以产生第二可变长度编码的数据，并向第一VLC编码和输出单元240输出该经第二可变长度编码的数据。
可选地，第二可变长度编码的数据可以在没有与第一可变长度编码数据多路复用的情况下发送给解码装置。例如，第一编码数据可以被发送给基层(base layer)和第二编码数据可以被发送给增强层，从而解码装置可以有选择地解码第一编码数据或第二编码数据。
第二VLC单元250可以被包括在第二编码单元230中或者可以不被使用。
图3示出了部分图像，即，块边界像素。在图3中，暗的部分表示将由图2所示第二编码单元230编码的像素。图2所示的第二编码单元230计算在由重构图像产生单元220重构的图像中块边界像素的值与在对应于该重构图像中块边界像素的原始图像中的块边界像素的值之间的差，并编码这个差。
图4的详细框图示出了图2所示的第二编码单元230。参看图4，第二编码单元230包括差计算单元232、变换单元234和第二量化单元236。
差计算单元232计算由重构图像产生单元220产生的重构图像的例如块边界像素的部分图像与对应于重构图像中的块边界像素的原始输入图像中块边界像素之间的差。
变换单元234对所计算的差执行例如DCT变换、整数变换或哈达马特变换操作的变换操作。
第二量化单元236使用小于第一量化系数的第二量化系数量化经变换的差。在本范例性实施例中，第二量化单元236编码所有部分图像之间的差。但是，只有当在所计算的部分图像之间的差超过预定阈值时，第二量化单元236才可以自适应编码所计算的差。
或者，第二编码单元230可以包括VLC单元(未示出)，用于对使用第二量化系数编码的部分图像进行可变长度编码。
图5示出了根据本发明范例性实施例的图2所示的第二编码单元230。如果第一编码单元210的编码单元是宏块单元，那么，宏块中的块边界像素被沿着垂直边缘分成块边界像素的两个2×8块和沿着水平边缘被分成块边界像素的两个2×6块，如图5所示。因此，在原始输入图像的四个块中的块边界像素的值与重构图像之间的差被变换、量化和可变长度编码。
图6示出了根据本发明另一范例性实施例的图2所示第二编码单元230的编码单元。如果第一编码单元210的编码单元是宏块单元，则该宏块中的块边界像素被沿着垂直边缘分成块边界像素的四个1×8块和沿着水平边缘分成块边界像素的四个1×6的块，如图6所示。然后，在原始输入图像的八个块中的块边界像素的值与重构图像之间的差被变换、量化和可变长度编码。
除了图5和6所示的编码单元以外，可以使用各种其它的编码单元。例如，可以以图形的单位以及以宏块或块的单位编码块边界像素。可以以一维或两维块的单位变换、量化和可变长度编码块边界像素。
图7的流程示出了根据本发明范例性实施例的图2的编码装置所使用的编码方法。参看图7，在操作710，使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作。所述第一编码操作由诸如MPEG2、H.264、VC1或MPEG4编解码器的编码器执行。第一编码操作可以包括对输入图像执行变换操作和使用第一量化系数对经变换的图像执行第一量化操作。
在操作720中，产生第一编码图像的重构图像。重构图像的产生包括对第一编码图像执行去量化操作，其与第一量化操作对应，对去量化的图像执行与第一变换操作对应的逆变换操作。如果第一编码单元210是MPEG2编解码器的编码器，那么，它可以使用为第一编码操作而产生的重构图像。
在操作730中，计算在所产生的重构图像的对应部分图像与原始图像之间的差。在本范例性实施例中，部分图像是块边界部分的图像。所述部分图像可以是需要更加精细编码和解码的特定部分的图像。
在操作740中，使用小于第一量化系数的第二量化系数对所计算的差执行第二编码操作。该第二编码操作可以包括对所计算的差执行第二变换操作和使用第二量化系数对经第二变换的差执行第二量化操作。可以只当所计算的差超过预定阈值时才执行所述第二编码操作。此外，用户可以决定是否执行所述第二编码操作。
图8的框图示出了根据本发明另一范例性实施例的编码装置。除了MPEG2编码器以外，该编码装置还包括边界部分编码单元890。在本范例性实施例中，为简便起见，描述以MPEG2编码器为基础的编码装置。但是，也可以使用H.264、VC1或MPEG4编解码器的编码器。
参看图8，所述编码装置包括变换单元810、量化单元820、去量化单元830、逆变换单元840、帧存储器单元850、运动估计/补偿单元860、加法单元870、减法单元872、VLC单元880和边界部分编码单元890。
变换单元810在例如8×8块的预定块单元中对输入图像数据执行诸如DCT变换或整数变换操作的预定变换操作，以确保空间冗余。
量化单元820使用第一量化系数量化经变换单元810变换的图像数据。去量化单元830去量化由量化单元820量化的图像数据。
逆变换单元840对由去量化单元830去量化的图像数据执行逆变换操作。帧存储器850存储从由逆变换单元840逆变换的图像数据中产生的重构图像。
运动估计/补偿单元860使用当前帧的图像数据和存储在帧存储器850中的在前帧的图像数据故居每个宏块的运动矢量并执行运动补偿。
加法单元870将由逆变换单元840逆变换的图像数据加到来自运动估计/补偿单元860的经运动补偿的图像上并产生重构图像。VLC单元880从量化图像数据中消除统计冗余。
边界部分编码单元890计算从重构图像的块边界部分获得的图像与对应于从重构图像的块边界部分获得的图像的输入原始图像的部分图像之间的差，使用小于所述第一量化系数的第二量化系数在预定的块单元中编码所述差并输出经过编码的数据。
或者，仅当所述差超过预定阈值时，边界部分编码单元890才可以编码所述差。例如，如果以宏块的单位计算的差没有超过所述预定阈值，那么，边界部分编码单元890可以被禁止。经过边界部分的这种自适应编码，编码装置可以限制计算量和传输比特过多增加和减少分块现象。
另外，可以根据使用第一量化系数编码的数据独立发送编码的边界部分。例如，使用第一量化系数编码的数据可以被发送给基层，和编码的边界部分可以被发送给增强层。由此，可以根据解码装置和显示单元的性能自适应地再生编码数据。
例如，通过有选择地使用发送给所述增强层的边界部分数据，解码装置和显示单元可以在没有分块现象的情况下自适应地产生和显示图像。
可以以宏块的单位与使用第一量化系数编码的数据一起发送编码的边界部分数据。例如，解码装置和显示单元可以以宏块的单位有选择地提取插入到位流中的边界部分数据并在没有分块现象的情况下自适应地产生和显示图像。
如上所述，由于根据本发明范例性实施例的编码装置可以自适应地编码和发送边界部分的误差信息，因此，可以在没有过多增加发送比特量的情况下减少在解码图像数据时所发生的分块现象。
图9的框图示出了根据本发明一实施例的解码装置。参看图9，所述解码装置包括第一可变长度解码(VLD)单元910、第一解码单元920、第二解码单元930和重构图像产生单元940。
第一VLD910第一可变长度解码输入位流并提取图像数据、运动矢量信息和部分图像之间的差。所提取的图像数据和运动矢量信息被输入给第一解码单元920，而所提取的差被输入给第二解码单元930。
第一解码单元920解码从第一VLD单元910接收的图像数据和运动矢量信息。这里，图像数据表示使用第一量化系数编码的数据。第一解码单元920是对应于图2所示第一编码单元的例如MPEG2、H.264、VC1或MPEG4解码器的解码器。如果第一解码单元920是MPEG2解码器，那么，它包括分别对应于图8所示的变换单元810、量化单元820和运动估计/补偿单元860的去量化单元、逆变换单元和运动补偿单元(未示出)。
第二解码单元930解码从第一VLD单元910接收的部分图像之间的差。该差数据表示使用小于所述第一量化系数的第二量化系数编码的数据。
重构图像产生单元940使用关于从第一解码单元920接收的图像和从第二解码单元930接收的部分图像之间的差的信息产生重构图像，并输出该重构图像给显示单元(未示出)。换言之，如果从第二解码单元930发送的块边界图像是图3所示的块边界图像，那么，从第二解码单元930输出的差被加到从第一解码单元920输出的块边界图像上，以产生重构图像。
如果在图2所示编码装置中发送的‘第一编码图像数据’和‘第二编码图像数据’被分别经过所述基层和所述增强层发送给所述解码装置，发送给所述基层的‘第一编码图像数据’被第一VLD单元910进行可变长度编码然后被第一解码单元920解码。另外，发送给所述增强层的‘第二编码图像数据’被第一VLD单元910提取并被第二解码单元930解码。
重构图像产生单元940将由第二解码单元930解码的差加到由第一解码单元920解码的图像数据上并产生重构图像。可选地，可以不使用发送给增强层的第二编码图像数据而只使用发送给基层的‘第一解码图像数据’产生重构图像。
图10的框图示出了图9的第二解码单元930。第二解码单元930包括第二VLD单元1010、第二去量化单元1020和第二逆变换单元1030。
第二VLD单元1010对已经被图9所示的第一VLD910进行第一可变长度解码的部分图像之间的差进行第二可变长度解码。当所述差没有被第二可变长度编码时，可以跳过由第二VLD单元1010执行的第二可变长度解码操作。
第二去量化单元1020去量化由第二VLD单元1010解码的差。由第二去量化单元1020执行的去量化对应于使用小于所述第一量化系数的第二量化系数执行的量化操作。
第二逆变换单元1030对由第二去量化单元1020第二去量化的差执行逆变换操作。当所接收的差没有被变换时，可以跳过由第二逆变换单元1030执行的逆变换操作。
图11的流程示出了根据本发明范例性实施例的由图9所示的解码装置使用的解码方法。参看图11，在操作1110中，对在使用第一量化系数编码图像之后获得的图像数据执行第一解码操作。该第一解码操作是由诸如MPEG2、H.264、VC1或MPEG4编解码器解码器的编解码器解码器执行的。第一解码操作可以包括与使用第一量化系数执行的第一量化操作对应的第一去量化操作和对执行了所述第一去量化操作的图像执行第一逆变换操作。
在操作1120中，使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对通过解码图像数据后所获得图像的部分图像和原始图像的对应部分图像之间的差进行编码所获得的编码差执行第二解码操作。该第二解码操作包括对所述差执行与使用第二量化系数执行的第二量化操作对应的第二去量化操作，和对执行所述第二去量化操作的图像执行第二逆变换操作。
在操作1130中，使用在第一解码操作中获得的图像和在第二解码操作中获得的部分图像差数据产生重构图像。
图12的框图示出了根据本发明另一范例性实施例的编码装置。图12所示的编码装置除了包括图8所示的编码装置以外还包括边界部分解码单元或除了包括MPEG2编码器以外还包括边界部分编码和解码单元。在本范例性实施例中，为简便起见，只描述基于MPEG2编码器的编码装置。但是，也可以使用执行量化操作的H.264、VC1或MPEG4编解码器的编码器。
图12所示的编码装置包括第一编码单元1210、第一解码单元1220、边界部分编码单元1230、边界部分解码单元1240、帧存储器单元1250、运动估计/补偿单元1260、VLC单元1270、第一加法单元1280、第二加法单元1282和减法单元1290。在本范例性实施例中，第一编码单元1210包括变换单元1212和量化单元1214，第一解码单元1220包括去量化单元1222和逆变换单元1224。
变换单元1212对在例如8×8块的预定块单元中的输入图像执行诸如DCT变换或整数变换操作的预定变换操作以确保空间冗余。
量化单元1214使用第一量化系数量化经变换单元1212变换的图像数据。去量化单元1222去量化经量化单元1214量化的图像数据。
逆变换单元1224对经去量化单元1222去量化的图像数据执行逆变换操作。
第一加法单元1280将由逆变换单元1224逆变换的图像数据加到从运动估计/补偿单元1260接收的图像数据上并产生重构图像R。该重构图像R被输入给边界部分编码单元1230。
边界部分编码单元1230计算在所述重构图像R的块边界部分的部分图像和与该重构图像R的块边界部分的图像对应的输入原始图像的部分图像之间的差，使用小于所述第一量化系数的第二量化系数编码该差，并将经编码的差输出给边界部分解码单元1240。图4示出了该边界部分编码单元1230的范例性实施例。
边界部分解码单元1240接收通过边界部分编码单元1230编码的编码差并输出经过解码的部分图像差数据X。该经过解码的部分图像差数据X是[0-R]’，即，O-R的量化/去量化值。图10示出了边界部分解码单元1240的范例性实施例。
第二加法单元1282将从第一加法单元1280输出的重构图像R加到从边界部分解码单元1240输出的经解码的部分差数据X上并将通过加法(Y＝R+X)获得的图像Y输出给帧存储器单元1370。
帧存储器1250以帧为单位存储由第二加法单元1282产生的图像Y。
运动估计/补偿单元1260使用当前帧的图像数据和存储在帧存储器单元1250中的在前帧的图像数据预测每个宏块的运动矢量以及绝对差的和(SAD)并执行运动补偿。
减法单元1290基于输入图像和来自运动估计/补偿单元1260的输入产生误差图像数据。
这里，从第二加法单元1282输入给帧存储器单元1250的图像是Y＝R+[O-R]’，该[O-R]’是O-R的量化/去量化值，并可以被表示为在原始图像O和在量化/去量化之后发送的重构图像R”之间的差，即，Y＝R+O-R”。
另外，由于边界部分编码单元1230使用相对小的量化系数执行量化，因此，R-R”产生接近于0的值。由此，Y＝O-R-R”＝0。换言之，在诸如图3、5和6所示的块边界图像的情况下，输入给帧存储器1250的图像Y具有接近原始图像O的值。因此，运动估计/补偿单元1260和减法单元1290在块边界部分中分别更加精细地执行运动预测和误差图像产生，从而使分块现象大为减少。
VLC单元1270消除量化图像数据的统计冗余。边界部分编码单元1230可以向VLC单元1270输出编码数据。
只有当所述差超过预定阈值时，边界部分编码单元1230和边界部分解码单元1240才分别自适应地编码和解码部分图像之间的差。例如，如果以宏块的单位计算的差没有超过所述预定阈值，那么，可以禁止边界部分编码单元1230和边界部分解码单元1240。
如上所述，通过自适应地反映块边界部分中的误差产生参考图像，和使用该参考图像执行运动补偿。因此，可以在不增加发送比特数量的情况下减少解码图像数据时所发生的分块现象。另外，可以防止在块边界部分中分块现象的扩展。
图13的框图示出了根据本发明另一范例性实施例的解码装置。图13所示解码装置对应于图12所示的编码装置，并且除了包括MPEG2、H.264、VC1或MPEG4编解码器编码器以外，还包括边界部分解码单元。参看图13，解码装置包括第一VLD单元1310、去量化单元1320、逆变换单元1330、边界部分解码单元1340、帧存储器单元1350、运动补偿单元1360和加法单元1370与1372。
第一VLD单元1310可变长度解码经编码的位流并提取图像数据、运动矢量信息和部分图像的经编码的差。所提取的图像数据被输入给去量化单元1320，所提取的部分图像差数据被输入给边界部分解码单元1340，和运动矢量信息被输入给运动补偿单元1360。
去量化单元1320去量化使用第一量化系数量化的图像数据。逆变换单元1330对被去量化的图像数据执行逆变换操作。
边界部分解码单元1340解码从第一VLD单元1310接收的部分图像差数据。所述部分图像差数据是使用小于第一量化系数的第二量化系数编码的数据。图10示出了边界部分解码单元1340的范例性实施例。
加法单元1370和1372将从逆变换单元1330、运动补偿单元1360和边界部分解码单元1340接收的值相加并产生图像Y，即，在图12中示出的R+X。在这种情况下，R表示在运动补偿单元1360的输出值和逆变换单元1330的输出值被相加之后所获得的值，而X表示边界部分解码单元1340的输出值。
如上结合图12所述，由于可以更加精确地获得为解码而存储的图像的边界部分图像，所以，可以减少所述分块现象并防止分块现象的扩展。
如上所述，在根据本发明范例性实施例的编码和解码方法中，由于块边界部分的误差信息被单独编码和发送，所以，可以减少分块现象，因此只占用少量的比特。
当产生块边界部分的误差信息时，可以根据误差的程度对块边界部分进行自适应地编码。因此，可以使编码和解码单元所需的计算和发送量增加最少。
另外，当本发明被用于需要更加精细图像重构的区域时，利用少量的比特可以选择地增强在相同屏幕上该区域的图像质量。
此外，通过使用具有经过校正的块边界部分的参考图像，可以在该块边界部分中更加精细地执行运动补偿和误差图像产生。因此，可以防止和明显减少分块现象及其扩展。
本发明还可以被实施为在计算机可读记录介质上的计算机可读码。所述计算机可读记录介质是能够存储随后可被计算机系统读出的数据的任何一种数据存储器件。这种计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储器件和载波(诸如经过Internet发送的随机)。
可以在网络耦合的计算机系统上分布所述计算机可读记录介质，以便以分布方式存储和执行所述计算机可读码。
尽管已经结合本发明的范例性实施例特别示出和描述了本发明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的基础上可以在形式和细节方面做出各种改变。

Claims (55)

1.一种图像编码方法，包括：
使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；
产生经第一编码的输入图像的重构部分图像；和
使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对所述重构的部分图像与输入图像的对应部分图像之间的差执行第二编码操作。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述重构的部分图像是从根据经第一编码的输入图像所重构的图像中获得的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述重构的部分图像是从重构经第一编码的输入图像的对应部分获得的。
4.如权利要求1所述的方法，其中，只有当预定条件被满足时，才执行所述第二编码操作。
5.如权利要求4所述的方法，
其中，只有当输入图像的预定部分与该预定部分的重构图像之间的差超过预定阈值时，才执行所述第二编码操作；和
其中，所述预定部分的重构图像是从根据经第一编码的输入图像而重构的图像中获得的。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述输入图像的预定部分与该输入图像的对应部分图像相同。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述预定部分包括对应部分图像的相邻部分。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述对应部分图像包括输入图像的块边界部分。
9.如权利要求1所述的方法，
其中，所述第一编码操作包括：
对输入图像执行第一变换操作；和
使用第一量化系数对执行了第一变换操作的输入图像执行第一量化操作，
其中，所述重构的部分图像的产生包括：
对经过第一编码的输入图像的部分执行去量化操作，其中，该部分对应于所述重构的部分图像；和
对执行了去量化操作的部分执行逆变换操作。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二编码操作包括：
对所述差执行第二变换操作；和
使用第二量化系数对执行了第二变换操作的差执行第二量化操作。
11.如权利要求10所述的方法，还包括对经第一编码的图像和经第二编码的差中的至少一个进行可变长度编码。
12.如权利要求1所述的方法，其中，经第一编码的图像和经第二编码的差被单独执行可变长度编码。
13.如权利要求12所述的方法，还包括多路复用经单独进行可变长度编码的图像和差。
14.如权利要求1所述的方法，其中，经第一编码的图像被发送到输入图像的基层，和经第二编码的差被发送给该输入图像的增强层。
15.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一编码操作是由执行量化操作的预定编解码器执行的。
16.如权利要求1所述的方法，还包括：
解码经第二编码的差；和
使用被解码的经第二编码的差执行运动补偿。
17.一种图像编码装置，包括：
第一编码单元，用于使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；
第二编码单元，用于使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对重构的部分图像与输入图像的对应部分图像之间的差执行第二编码操作。
18.如权利要求17所述的装置，还包括重构图像产生单元，用于产生所述重构的部分图像。
19.如权利要求17所述的装置，其中，所述第二编码单元还被配置成只当预定的条件被满足时才执行所述第二编码操作。
20.如权利要求19所述的装置，
其中，只当输入图像的预定部分与预定部分的重构图像之间的差超过预定阈值时才执行所述第二编码操作；和
其中，所述预定部分的重构图像是从根据经第一编码的输入图像而重构的图像中获得的。
21.如权利要求20所述的装置，其中，所述输入图像的预定部分与该输入图像的对应部分图像相同。
22.如权利要求20所述的装置，其中，所述预定部分包括对应部分图像的相邻部分。
23.如权利要求17所述的装置，其中，所述对应部分图像包括所述输入图像的块边界部分。
24.如权利要求17所述的装置，
其中，所述第一编码单元包括：
第一变换单元，用于对输入图像执行第一变换操作；和
第一量化单元，用于使用第一量化系数对执行了第一变换操作的输入图像执行第一量化操作，
其中，重构图像产生单元包括：
去量化单元，用于对经第一编码的输入图像的部分执行去量化操作，其中，所述部分对应于所述重构的部分图像；和
逆变换单元，用于对执行了去量化操作的部分执行逆变换操作。
25.如权利要求17所述的装置，其中，所述第二编码单元包括；
第二变换单元，用于对所述差执行第二变换操作；和
第二量化单元，用于使用第二量化系数对执行了第二变换操作的差执行第二量化操作。
26.如权利要求25所述的装置，还包括可变长度编码单元，用于对经第一编码的图像和经第二编码的差中的至少一个进行可变长度编码。
27.如权利要求17所述的装置，还包括至少一个可变长度编码单元，用于分别对经第一编码的图像和经第二编码的差执行可变长度编码。
28.如权利要求27所述的装置，从至少一个可变长度编码单元中选择的可变长度编码单元被配置成多路复用被分别进行可变长度编码的经第一编码的图像和经第二编码的差。
29.如权利要求17所述的装置，其中，经第一编码的图像被船送给输入图像的基层，和经第二编码的差被传送给该输入图像的增强层。
30.如权利要求17所述的装置，其中，所述第一编码单元包括执行量化操作的预定编解码器。
31.如权利要求17所述的装置，还包括：
解码单元，用于解码经第二编码的差；和
运动补偿单元，用于使用被解码的经第二编码的差执行运动补偿。
32.一种图像解码方法，包括：
对包括编码图像的输入位流的图像执行第一解码操作；
对该输入位流的差数据执行第二解码操作，
其中，所述差数据是通过编码所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差获得的；和
其中，所述对应的重构部分图像是通过解码所述编码图像的对应部分获得的；和
使用经第一编码的图像数据和经第二解码的差数据产生重构图像。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述部分图像包括图像的块边界部分。
34.如权利要求32所述的方法，
其中，所述第一解码操作包括：
对图像数据执行第一去量化操作；和
对执行了第一去量化操作的图像数据执行第一逆变换操作，和
其中，所述第二解码操作包括：
对所述差数据执行第二去量化操作；和
对执行了第二去量化操作的差数据执行第二逆变换操作。
35.如权利要求32所述的方法，还包括下述至少之一：
(a)可变长度编码所述输入位流，和从输入位流中提取图像数据和差数据；和
(b)对于第二解码操作，可变长度编码所述差数据。
36.如权利要求32所述的方法，其中，所述重构图像被用于其它图像的运动补偿。
37.如权利要求32所述的方法，其中，用于第一解码的输入流的图像数据包括运动矢量信息。
38.一种图像解码装置，包括：
第一解码单元，用于对包括编码图像的输入位流的图像数据执行第一解码操作；
第二解码单元，用于对所述输入位流的差数据执行第二解码操作，
其中，所述差数据是通过编码所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差获得的；和
其中，所述对应的重构部分图像是通过解码编码图像的对应部分获得的；和
重构图像产生单元，用于使用经第一解码的图像数据和已经被执行了第二解码操作的差数据产生重构图像。
39.如权利要求38所述的装置，其中，所述部分图像包括该图像的块边界部分。
40.如权利要求38所述的装置，
其中，所述第一解码单元包括：
第一去量化单元，用于对图像数据执行第一去量化操作；和
第一逆变换单元，用于对执行了第一去量化操作的图像数据执行第一逆变换操作，
其中，所述第二解码单元包括：
第二去量化单元，用于对所述差数据执行第二去量化操作；和
第二逆变换单元，用于对执行了第二去量化操作的差数据执行第二逆变换操作。
41.如权利要求38所述的装置，还包括至少下述之一：
(a)可变长度解码单元，用于可变长度编码所述输入位流，和从输入位流中提取图像数据和差数据；和
(b)可变长度解码单元，对于第二解码操作，可变长度解码所述差数据。
42.如权利要求38所述的装置，还包括：
运动补偿单元，用于使用所述重构图像执行其它图像的运动补偿。
43.如权利要求38所述的装置，其中，用于第一解码的输入位的图像数据包括运动矢量信息。
44.一种其上记录有用于执行图像编码方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括：
使用第一量化系数对输入图像执行第一编码操作；
产生经第一编码的输入图像的重构部分图像；和
使用小于所述第一量化系数的第二量化系数对重构的部分图像与输入图像的对应部分图像之间的差执行第二编码操作。
45.如权利要求44所述的介质，其中，所述对应的部分图像包括输入图像的块边界部分。
46.如权利要求44所述的介质，
其中，所述第一编码操作包括：
对输入图像执行第一变换操作；和
使用第一量化系数对执行了第一变换操作的输入图像执行第一量化操作，和
其中，重构部分图像的产生包括：
对经第一编码的输入图像的一部分执行去量化操作，其中，所述部分对应于所述重构的部分图像；和
对执行了去量化操作的部分执行逆变换操作。
47.如权利要求44所述的介质，其中，所述第二编码操作包括：
对所述差执行第二变换操作；和
使用第二量化系数对执行了第二变换操作的差执行第二量化操作。
48.如权利要求44所述的介质，其中，只有当预定条件被满足时才执行所述第二编码操作。
49.如权利要求48所述的介质，
其中，只有当输入图像的预定部分与预定部分的重构图像之间的差超过预定阈值时才执行所述第二编码操作；和
其中，所述预定部分的重构图像是从根据经第一编码的输入图像重构的图像中获得的。
50.如权利要求49所述的介质，其中，所述输入图像的预定部分与输入图像的对应部分图像相同。
51.如权利要求44所述的介质，还包括：
解码经第二编码的差；和
使用被解码的经第二编码的差执行运动补偿。
52.一种其上记录有用于执行图像解码方法的程序的计算机可读记录介质，所述方法包括：
对包括编码图像的输入位流的图像数据执行第一解码操作；
对所述输入位流的差数据执行第二解码操作，其中，所述差数据是通过编码所述图像的部分图像与对应的重构部分图像之间的差获得的；和
其中，所述对应的重构部分图像是通过解码编码图像的对应部分获得的；和
使用经第一解码的图像数据和经第二解码的差数据产生重构图像。
53.如权利要求52所述的介质，其中，所述部分图像包括所述图像的块边界部分。
54.如权利要求52所述的介质，
其中，所述第一解码操作包括：
执行与使用第一量化系数对图像数据执行第一量化操作对应的第一去量化操作；和
对执行了第一去量化操作的图像数据执行第一逆变换操作，和
其中，所述第二解码操作包括：
对所述差数据执行第二去量化操作；和
对执行了第二去量化操作的差数据执行第二逆变换操作。
55.如权利要求52所述的介质，其中，所述重构图像被用于其它图像的运动补偿。
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