CN101401437A - 通过自适应应用最优预测模式编码和/或解码运动画面方法、介质和*** - Google Patents

通过自适应应用最优预测模式编码和/或解码运动画面方法、介质和*** Download PDF

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Abstract

一种编码和/或解码运动画面的方法、介质和***。所述运动画面编码方法可包括：基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块最优的预测模式；根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像；和使用所述预测图像对运动画面编码。可自适应地将最优预测模式应用于色彩分量的彼此对应的宏块，从而提高运动画面的编码和解码效率。

Description

通过自适应应用最优预测模式编码和/或解码运动画面方法、介质和***
技术领域
本发明的一个或者多个实施例涉及编码和/或解码运动画面的方法、介质和***，更具体地说，涉及在H.264/MPEG-4AVC(Advanced Video Coding)保真度范围扩展(FRExt)标准领域中的编码和/或解码运动画面方法、介质和***。
背景技术
近来，在H.264/MPEG-4AVC(Advanced Video Coding，高级视频编码)保真度范围扩展(FRExt)标准处理中已经开发了被称为“残差色彩变换”的新的RGB编码技术。这种技术防止了在从RGB色彩空间到YCbCr色彩空间的变换期间发生画面质量下降。然而，根据H.264/MPEG-4AVC FRExt标准，RGB编码和解码技术不能满足提供高编码和解码效率，并因此不能在运动画面再现使用。
发明的公开
技术方案
本发明的一个或者多个实施例提供一种根据H.264/MPEG-4AVC(Advanced Video Coding)保真度范围扩展(FRExt)标准，使用RGB编码技术进行编码和/或解码运动画面以提供高编码和解码效率的方法、介质和***。
本发明的另外的方面和/或优点将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地根据描述将变得明显，或者可通过实施本发明而了解。
有益效果
根据本发明的一个或者多个实施例，运动画面的编码和/或解码可通过对于每个宏块将最优预测模式应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的相应宏块，从而提高编码和/或解码效率。具体来说，可选择性地使用各种编码方法(诸如，单预测模式、多预测模式、帧间预测、帧内预测、残差变换、RCT、IPP变换、RCP变换等)，针对每个宏块对当前图像的每个色彩分量进行编码，从而最大化编码和解码效率。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例的运动画面编码***；
图2示出了根据本发明实施例的如图1所示的残差产生单元；
图3示出了为帧间预测划分宏块的方法；
图4示出了为帧内预测定义的预测方向；
图5示出了根据本发明另一实施例的如图1所示的残差产生单元；
图6示出了根据本发明另一实施例的如图1所示的残差产生单元；
图7A和图7B分别示出了可在本发明实施例中使用的5抽头滤波器和3抽头滤波器；
图8示出了根据本发明另一实施例的如图1所示的残差产生单元；
图9示出了根据本发明实施例的如图1所示的恢复图像产生单元；
图10示出了根据本发明实施例的运动画面解码***；
图11示出了根据本发明实施例的如图10所示的预测图像产生单元；
图12示出了根据本发明实施例的如图10所示的恢复图像产生单元；
图13示出了根据本发明实施例的如图12所示的残差逆变换部件；
图14A和图14B示出了根据本发明实施例的运动画面编码方法；和
图15示出了根据本发明实施例的运动画面解码方法。
最佳模式
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种预测图像产生方法，所述方法包括：基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括至少一种包括计算机可读代码的介质，所述计算机可读代码控制实现预测图像产生方法的至少一个处理组件，所述方法包括：基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种预测图像产生***，所述***包括：选择单元，基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和产生单元，根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种编码方法，所述方法包括：基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像；产生与当前图像和预测图像之间的差对应的每个色彩分量的残差；和通过对产生的残差编码产生比特流。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括至少一种包括用于控制实现本发明实施例的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种编码***，所述***包括：选择单元，基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；产生单元，根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像，和产生与当前图像和预测图像之间的差对应的每个色彩分量的残差；和编码单元，通过对产生的残差编码产生比特流。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种预测图像产生方法，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括至少一种包括用于控制实现预测图像产生方法的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质，所述方法用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种预测图像产生***，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述***包括：解码单元，从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种解码方法，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生与当前图像和当前图像的参考图像之间的差对应的残差；根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生预测图像；和产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括至少一种包括用于控制实现一种解码方法的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质，所述方法用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生与当前图像和当前图像的参考图像之间的差对应的残差；根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生预测图像；和产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
为了实现以上和/或其他方面和优点，本发明实施例包括一种解码***，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述***包括：解码单元，从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；第一产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像；第二产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生与当前图像和参考图像之间的差对应的残差，并产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
具体实施方式
现在，将详细参照本发明的实施例，本发明实施例的示例在附图中被示出，其中，相同的标号始终指示相同的组件。以下，将参照附图对实施例进行描述，以说明本发明。
在这里对实施例的描述中，当前图像应当被理解为当前运动画面中的待编码和/或解码的目标图像，参考图像应当被理解为当编码或解码当前图像时参考的图像。通常，参考图像是在当前图像之前的先前图像，但是参考图像还可以是后面图像，和/或可以使用多幅参考图像。
图1是根据本发明实施例的运动画面编码***的框图。
例如，参照图1，运动画面编码***可包括：最优模式选择单元110、残差产生单元120、频域变换单元130、量化单元140、熵编码单元150、逆量化单元160、频域逆变换单元170和恢复图像产生单元180。
最优模式选择单元110基于采样图像的特性为当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块选择最优预测模式。这里，一个色彩分量的彼此对应的宏块还可对应于所有其他色彩分量的宏块。
例如，最优模式选择单元110可选择可被共同应用于当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的单预测模式和可被单独应用于当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块多预测模式中的一种。
当最优模式选择单元110选择单预测模式时，可选择用于产生与色彩分量的第一残差的差对应的第二残差的相应预测模式。
例如，当最优模式选择单元110选择单预测模式时，该预测模式可以是，例如：用于执行残差色彩变换(RCT)的“RCT模式”、用于执行平面间预测(IPP)变换的“IPP变换模式”、用于执行残差色彩预测(RCP)的“RCP变换模式”，注意可替换实施例也等同可用。以下，将更详细地描述这种RCT、IPP和RCP变换。
在本发明实施例中，参考采样图像可以是当前图像之前一幅先前图像。为了选择用于宏块的最优预测模式，因此，最优模式选择单元110可为采样图像逐个选择所有可能的预测模式，并将根据选择的预测模式执行的编码结果进行比较，从而选择用于采样图像的色彩分量的彼此对应的宏块最优的预测模式。随后，选择的预测模式可被用作当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的最优预测模式。
具体来说，例如，最优模式选择单元110可选择导致采样图像的编码获得的最小结果比特流的预测模式和/或导致在原始采样图像和恢复采样图像之间的最小损失量的预测模式。如稍后所述的，获得的作为采样图像编码结果的结果比特流的大小对应于熵编码单元150产生的比特流的大小，其中，恢复的采样图像对应于恢复图像产生单元180产生的恢复图像。
例如，在本发明实施例中，最优模式选择单元110可使用拉格朗日最优化方法可选择最优预测模式。例如，换句话说，最优模式选择单元110可使用下面的等式1，根据原始图像和获得的恢复图像之间的差的平方结果的和的平均值来计算图像的损失。
等式1：
[Math.1]
D = Σ i = 0 N ( p i - q i ) 2
这里，D指示画面质量损失的程度，p指示当前图像中的像素值，q指示先前图像的像素值，i指示当前图像的当前宏块的像素索引。
因此，在实施例中，如以下的等式2所述，在图像质量损失的程度和比特流的大小之间的单位中，最优模式选择单元110可将比特流大小“R”(例如，比特流中的比特数)乘以常数“λ”并将画面质量损失的程度“D”与乘积相加，以补偿差，从而计算用于选择当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的最优预测模式的最终值“L”。
等式2
[math.2]
L＝D+λR
这里，R指示比特流的大小，λ指示预定常数。可使用每一种预测方法来计算最终值L，并可从用于计算的预测方法中选择具有最小的L的预测方法。
根据使用诸如拉格朗日优化方法执行的实验，最优模式选择单元110可在采样图像的色彩分量间的相似度高时选择单预测模式，可在采样的色彩分量间的相似度低时选择多预测模式。
残差产生单元120可根据最优模式选择单元110选择的预测模式产生当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的预测图像，并产生与当前图像和预测图像之间的差相应的残差。或者，残差产生单元120可根据最优模式选择单元110选择的预测模式产生当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的预测图像，并产生与当前图像和预测图像之间的差相应的第一残差和产生与色彩分量的彼此对应的宏块的第一残差之间的差对应的第二残差，注意可替换实施例也可用。
频域变换单元130还可将由残差产生单元120产生的残差(即，色彩空间残差)变换为频域的值。或者，在实施例中，频域变换单元130可将残差产生单元120产生的第二残差(即，色彩空间残差)变换为频域的值。根据H.264/MPEG-4AVC标准，提出了离散哈达玛变换(DHT)、基于离散余弦变换(DCT)的整数变换等作为色彩空间到频域变换方法，注意可替换实施例也等同可用。
量化单元140对由频域变换单元130变换的值进行量化，例如，量化单元140将作为频域变换单元130变换结果的频率分量值除以量化参数，并将该结果近似取整数值。
熵编码单元150还通过对经量化单元140量化的值进行熵编码来产生比特流。具体来说，在本发明的实施例中，熵编码单元150产生包括表示运动画面编码中使用哪种(例如，最优模式选择单元110选择的)预测模式的信息的比特流，所述比特流通过对量化的值和这种预测模式一起进行熵编码被产生。根据H.264/MPEG-4AVC标准，已经提出将，例如，上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算法编码(CABAC)等作为熵编码方法。
具体来说，熵编码单元150产生包括表示在当前图像的每个色彩分量的宏块头中的由最优模式选择单元110选择的预测模式的信息的比特流。如图10所示的运动画面解码***接收并解码该比特流，从而识别出运动画面编码***使用的预测模式。
在当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的由最优模式选择单元110选择的预测模式彼此相同时，熵编码单元150可产生在作为与宏块层相关的上层的序列层或者画面层上包括以下信息的比特流，其中，所述信息表示组成单个序列的所有宏块的由最优模式选择单元110同样选择的唯一预测模式，或者表示仅仅组成一副画面的所有宏块的由最优模式选择单元110同样选择的唯一预测模式。因此，对于使用相同预测模式编码的所有相应宏块，可以省略相应宏块头中记录的信息，从而提高编码效率。
相似地，在当前图像的色彩分量的宏块的由最优模式选择单元110选择的一些预测模式相同时，熵编码单元150可产生在序列层或者画面层和宏块头中包括以下信息的比特流，其中，在序列层或者画面层上的信息表示组成单个序列或者单幅画面的相应宏块的由最优模式选择单元110同样选择的唯一预测模式的信息，在宏块头中的信息表示其他相应宏块的由最优模式选择单元110选择的相应预测模式的信息，从而提高编码效率。
逆量化单元160还可对量化单元140量化的值进行逆量化，例如，逆量化单元160可通过将由量化单元140近似取整所得的值乘以量化参数来恢复频率分量值。
频域逆变换单元170随后可通过对作为频域值的由逆量化单元160恢复的频率分量值进行变换，将与当前图像和预测图像之间的差相应的残差恢复为色彩空间的值。或者，在实施例中，频域逆变换单元170将作为与前述的色彩分量的第一残差之间的差相应的频域值的前述第二残差恢复为色彩空间的值。
恢复图像产生单元180可产生与由残差产生单元120产生的预测图像以及由频域逆变换单元170恢复的残差的和对应的恢复图像。或者，在实施例中，恢复图像产生单元180可产生与由频域逆变换单元170恢复的第二残差的和相应的第一残差，并产生与由残差产生单元120产生的预测图像和产生的第一残差的和相应的恢复图像。
图2示出了根据本发明实施例的残差产生单元120。
例如，参照图2，残差产生单元120可包括单模式残差产生部件1211和多模式残差产生部件1212。
当最优模式选择单元110选择的预测模式是单预测模式时，单模式残差产生部件1211可根据单预测模式执行空间预测，诸如单帧内预测，以去除当前图像中的空间冗余，或者根据单预测模式执行时间预测，诸如单帧间预测，以去除当前图像和参考图像之间的时间冗余。随后，单模式残差产生部件1211可产生与当前图像和预测图像之间的差相应的残差。
具体来说，单模式残差产生部件1211可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为预定大小的块，该处理被通常应用于当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块，确定通常应用于当前图像的色彩分量的彼此对应的划分的块的参考图像和当前图像之间的运动向量，使用确定的运动向量根据参考图像产生当前图像的预测图像，从而执行单帧间预测。
例如，单模式残差产生部件1211可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为均等的块，确定共同地应用到色彩分量的彼此对应的划分的块的运动向量，并使用确定的运动向量根据参考图像产生当前图像的预测图像，从而执行单帧间预测。
图3示出了用于帧间预测的划分宏块的方法。参照图3，对于帧间预测，16×16的宏块被划分为16×16、16×8、8×16、8×8等的各种大小的块，并且可确定每个划分的块的运动向量。此外，在将8×8的块进一步划分为8×8、8×4、4×8、4×4等大小的块之后，可确定每个划分的块的运动向量。随着宏块被划分为更小的块，可在残差中包括当前图像和参考图像之间的更精确的运动向量。
例如，在YCoCg色彩空间中，单模式残差产生部件1211可均等地将Y分量、Co分量和Cg分量的彼此对应的宏块划分为例如的8×8大小，并确定共同应用于Y分量、Co分量和Cg分量的彼此对应的划分的块的运动向量。又如另一示例，在RGB色彩空间中，单模式残差产生部件1211可均等地将R分量、G分量和B分量的彼此对应的宏块划分为例如的8×8大小，并确定共同应用于R分量、G分量和B分量的彼此对应的划分的块的运动向量。
此外，单模式残差产生部件1211可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为预定大小的宏块，该处理被共同地应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块，确定共同地应用于色彩分量的彼此对应的划分的块的预测方向，使用确定的预测方向根据由恢复图像产生单元180产生的恢复图像中的相邻像素来预测构成当前图像的块，和通过预测的块来产生预测的图像，从而执行单帧内预测。
换句话说，例如，单模式残差产生部件1211可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为均等的块，确定共同地应用到色彩分量的彼此对应的划分的块的预测方向，使用确定的预测方向根据恢复图像产生单元180产生的恢复图像中的相邻像素预测构成当前图像的块，和产生由预测的块构成的预测图像，从而执行单帧内预测。
图4示出了根据本发明实施例的为帧内预测定义的预测方向。
参照图4，在已将16×16的宏块划分为4×4的大小之后，可对每个划分的块使用9个预测方向来产生预测图像。或者，在实施例中，对于16×16宏块可使用4个预测方向来产生预测图像。具体来说，在前一种情况下，为了预测4×4大小的块，即，Pa、Pb到Pp，使用恢复图像中空间相邻的像素P0、P1到P12。使用从0到9的9个预测方向，根据相邻像素P0、P1到P12来预测块Pa、Pb到Pp。例如，在预测方向0，相邻像素P1、P2、P3和P4被投影到与预测方向0对应的垂直方向，从而根据P1来预测Pa、Pe、Pi和Pm；根据P2来预测Pb、Pf、Pj和Pn；根据P3来预测Pc、Pg、Pk和Po；根据P4来预测Pd、Ph、P1和Pp。相似地，如上所述可使用其他预测方向来预测Pa、Pb到Pp。
例如，在YCoCg色彩空间中，单模式残差产生部件1211可均等地将Y分量、Co分量和Cg分量的每一个的彼此对应的宏块划分为例如的4×4大小的块，并确定共同应用于Y分量、Co分量和Cg分量的彼此对应的划分的块的预测方向。又如另一示例，在RGB色彩空间中，单模式残差产生部件1211可均等地将R分量、G分量和B分量的每一个的彼此对应的宏块划分为例如的4×4大小的块，并确定共同应用于R分量、G分量和B分量的彼此对应的划分的块的预测方向。
如上所述，因为单模式残差产生部件1211将相同的时间预测方法和相同的空间预测方法应用到所有色彩分量，所以色彩分量的残差之间的相似度变得更高。此外，因为可共同地将块大小、运动向量、预测方向等应用到所有色彩分量，所以没必要对每一色彩分量进行编码并发送这种信息。换句话说，只对所有色彩分量编码并发送这种信息一次就足够了，从而提高了整体的编码效率。
当最优模式选择单元110选择的预测模式是多预测模式时，多模式残差产生部件1212可通过执行时间预测(诸如多帧间预测)来产生预测模式，以根据多预测模式去除当前图像和参考图像之间的时间冗余，或者可通过执行空间预测(诸如多帧内预测)来产生预测模式，以根据对当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块单独地应用的预测模式来去除当前图像的空间冗余。
具体来说，多模式残差产生部件1212可将色彩分量的彼此对应的宏块划分为可被单独地应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的每个宏块的大小的块，确定被单独地应用到每个色彩分量的划分的块的参考图像和当前图像之间的运动向量，和使用确定的运动向量产生当前图像的预测图像，从而执行多帧间预测。
换句话说，多模式残差产生部件1212可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的块，确定每个色彩分量的划分的块的不同的运动向量，和使用确定的运动向量根据参考图像确定当前图像的预测图像。当然，因为多模式残差产生部件1212可根据单独地应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的预测模式来执行帧间预测，因此多模式残差产生部件1212还可将当前图像的色彩分量的所有宏块均等地划分，并确定对于每个色彩分量的划分的块相同的运动向量。
例如，在YCoCg色彩空间中，多模式残差产生部件1212可将Y分量、Co分量和Cg分量的宏块划分为不同大小的块，例如，将Y分量的宏块划分为4×4大小的块，将Co分量的宏块划分为8×8大小的块，和将Cg分量的宏块划分为8×8大小的块；并确定每个色彩分量(即，Y分量、Co分量和Cg分量)的划分的块的不同的运动向量。此外，在RGB色彩空间中，多模式残差产生部件1212可将R分量、G分量和B分量的宏块划分为不同大小的块，例如，将R分量的宏块划分为8×8大小的块，将G分量的宏块划分为4×4大小的块，和将B分量的宏块划分为8×8大小的块；并确定每个色彩分量(即，G分量、G分量和B分量)的划分的块的不同的运动向量。
此外，多模式残差产生部件1212将色彩分量的彼此对应的宏块划分为可被单独地应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的大小的块，确定被单独地应用到每个色彩分量的划分的块的预测方向，使用确定的预测方向根据恢复图像产生单元180产生的恢复图像中的相邻像素预测构成当前图像的块，和产生由预测块构成的预测图像，从而执行多帧内预测。
换句话说，多模式残差产生部件1212可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的块，确定每个色彩分量的划分的块的不同的预测方向，使用产生的预测方向根据恢复图像产生单元180产生的恢复图像中的相邻像素预测构成当前图像的块，和产生由预测块构成的预测图像，从而执行多帧内预测。当然，因为多模式残差产生部件1212根据单独地应用到当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的预测模式来执行帧内预测，所以多模式残差产生部件1212还可将当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块均等地划分，并可确定共同地应用到色彩分量的划分的块的运动向量。
例如，在YCoCg色彩空间中，多模式残差产生部件1212可将Y分量、Co分量和Cg分量的宏块划分为不同大小的块，例如，将Y分量的宏块划分为4×4大小的块，将Co分量的宏块划分为16×16大小的块，和将Cg分量的宏块划分为16×16大小的块；并确定每个色彩分量(即，Y分量、Co分量和Cg分量)的划分的块的不同的预测方向。此外，例如，在RGB色彩空间中，多模式残差产生部件1212可将R分量、G分量和B分量的宏块划分为不同大小的块，例如，将R分量的宏块划分为16×16大小的块，将G分量的宏块划分为4×4大小的块，和将B分量的宏块划分为16×16大小的块；并确定每个色彩分量(即，G分量、G分量和B分量)的划分的块的不同的预测方向。
此外，多模式残差产生部件1212可对当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块执行多帧间预测或者多帧内预测。例如，多模式残差产生部件1212可对当前图像的色彩分量之一的宏块执行多帧间预测并对其他色彩分量的宏块执行多帧内预测。
如上所述，因为多模式残差产生部件1212可通过对不同色彩分量使用不同的时间预测和空间预测方法来执行时间预测和空间预测，所以如果色彩分量之间的相似度低，则可使用最适用于每个色彩分量的单独的编码方法，以提高预测编码效率，从而提高整体编码效率。然而，对独立地应用于每个色彩分量的块大小、运动向量和预测方向中的任意一种进行编码一次并传输就可足够。因此，提高了编码效率。
图5示出了根据本发明另一实施例的诸如图1所示的残差产生单元120。
参照图5，残差产生单元120可包括：单模式残差产生部件1221、残差变换部件1222和多模式残差产生部件1223。单模式残差产生部件1221和多模式残差产生部件1223可分别执行与图2所示的单模式残差产生部件1211和多模式残差产生部件1212相似的操作。
然而，即使在单模式残差产生部件1221执行帧间预测或者帧内预测之后，仍存在色彩分量间的冗余。残差变换部件1222可去除所述色彩分量间的冗余。为了区别由单模式残差产生部件1221产生的残差和由残差变换部件1222产生的残差，前者可被称作“第一残差”，后者可被称作“第二残差”。
如果由最优模式选择单元110选择的预测模式是残差变换模式，则残差变换部件1222可产生与由单模式残差产生部件1221产生的第一残差之间的差对应的第二残差。
图6示出了根据本发明另一示例性实施例的如图1所示的残差产生单元120。
例如，参照图6，残差产生单元120可包括：单模式残差产生部件1231、残差色彩变换(RCT)部件1232、帧间平面预测(IPP)变换部件1233、残差色彩预测(RCP)变换部件1234和多模式残差产生部件1235。单模式残差产生部件1231和多模式残差产生部件1235可分别执行与图2所示的单模式残差产生部件1211和多模式残差产生部件1212相似的操作。如上所述，为了区别由单模式残差产生部件1231产生的残差和由RCT部件1232、IPP变换部件1233和RCP变换部件1234产生的残差，前者可被称作“第一残差”，后者可被称作“第二残差”。
产生与由单模式残差产生部件1231产生的第一残差之间的差相应的第二残差的方法包括：例如，RCT、IPP变换和RCP变换。这里，RCT可被用于在YCoCg色彩空间中产生第二残差，IPP变换用于在RGB色彩空间中产生第二残差。在与IPP变换相似的RCP变换中，当G分量的残差被用作预测器时，可在通过预定滤波去除噪声之后执行与IPP变换相同的变换。
例如，如果由最优模式选择单元110选择的预测模式是RCT模式，则RCT部件1232可使用以下等式3来产生与YCoCg色彩空间中的Y分量、Co分量和Cg分量的第一残差之间的差相应的第二残差。具体来说，以下关系可被看作：Y＝R+2G+B>>2，Co＝R-B>>1，和Cg＝-R+2G-B>>2。
等式3：
[Math.3]
Δ2B＝ΔR-ΔB
t＝ΔB+(Δ2B>>1)
Δ2R＝ΔG-t
Δ2G＝t(Δ2R>>1)
这里，ΔX表示第一残差，Δ2X表示第二残差，“>>”表示右移操作，实际相当于除以2，变量t用于计算时间的目的。
如果由最优模式选择单元110选择的预测模式是IPP变换模式，则IPP变换部件1233可根据以下等式4的IPP变换模式来产生与RGB色彩空间中的R分量、G分量和B分量的第一残差之间的差相应的第二残差。
等式4：
[Math.4]
Δ2G＝ΔG′
Δ2R＝ΔR-ΔG′
Δ2B＝ΔB-ΔG′
这里，ΔX表示第一残差，Δ2X表示第二残差，ΔX’表示恢复的第一残差。具体来说，当G分量包括大量图像信息时等式4是有效的。可使用R分量或者B分量作为主要分量来计算第二残差。
如果最优模式选择单元110选择的预测模式是RCP变换模式，则例如，在以下等式5中表示了，根据使用5抽头滤波器的RCP变换，在从RGB色彩空间中的R分量、G分量和B分量中的每个中去除噪声之后，RCP变换部件1234产生与R分量、G分量和B分量的第一残差之间的差相应的第二残差。
等式5：
[Math.5]
R G , S ′ = 4 · R G ′ ( i , j ) + R G ′ ( i + 1 . j ) + R G ′ ( i , j + 1 ) + R G ′ ( i - 1 , j ) + R G ′ ( i , j - 1 ) ,
r G ′ ( i , j ) = F ( R G ′ ) = sign ( R G , S ′ ) · [ ( abs ( R G , S ′ ) + 4 ) > > 3 ]
此外，例如，在以下等式6中表示了，使用3抽头滤波器，从RGB色彩空间中的R分量、G分量和B分量中的每个中去除噪声之后，RCP变换部件1234产生R分量、G分量和B分量的第一残差之间的差相应的第二残差。
等式6：
[Math.6]
R G , S ′ = R G ′ ( i - 1 , j ) + 2 · R G ′ ( i , j ) + R G ′ ( i + 1 , j ) ,
r G ′ ( i , j ) = F ( R G ′ ) = sign ( R G , S ′ ) · [ ( abs ( R G , S ′ ) + 2 ) > > 2 ]
例如，在以上的等式5和等式6中，abs(x)表示值x的绝对值，sign(x)由以下等式7给出。
等式7：
[Math.7]
Sign ( x ) = 1 , x &GreaterEqual; 0 - 1 , x < 0
图7A和图7B分别示出了本发明实施例中使用的5抽头滤波器和3抽头滤波器。
参照图7A和图7B，本发明实施例中使用的5抽头使用作为预测器的像素周围的4个相邻像素，本发明实施例中使用的3抽头使用作为预测器的像素两侧的2个像素，左像素和右像素。此外，可在等式5和6中使用权重。
图8示出了根据本发明实施例的如图1所示的残差产生单元120。
例如，参照图8，残差产生单元120可包括多模式残差产生部件1241和残差变换部件1242。例如，多模式残差产生部件1241可执行与图2所示的多模式残差产生部件1212相似的操作。
然而，即使当在多模式残差产生部件1241中执行帧间预测或者帧内预测之后，依然存在色彩分量间的冗余。残差变换部件1242可去除色彩分量之间的冗余。为了区分多模式残差产生部件1241产生的残差和残差变换部件1242产生的残差，前面的残差可被称作“第一残差”，后面的残差可被称作“第二残差”。
如果由最优模式选择单元110选择的预测模式是残差变换模式，则残差变换部件1242可根据残差变换模式产生与由多模式残差产生部件1241产生的第一残差之间的差对应的第二残差。这里，即使当在多模式残差产生部件1241中执行帧间预测或者帧内预测之后，依然存在色彩分量间的冗余。然而，因为色彩分量间的相似度比在单预测模式中的低，所以残差变换部件1242中的压缩效率会低于图5所示的残差变换部件1222中的压缩效率。
图9示出了根据本发明实施例的如图1所示的恢复图像产生单元180。
例如，参照图9，恢复图像产生单元180可包括残差逆变换部件181和预测补偿部件182。
残差逆变换部件181可产生与频域逆变换部件170恢复的第二残差的和对应的第一残差。例如，残差逆变换部件181可使用以下等式8分别产生与Y分量、Co分量和Cg分量的第二残差的和相对应的Y分量、Co分量和Cg分量的第一残差。
等式8：
[Math.8]
t＝Δ2G′-(Δ2R′>>1)
ΔG′＝Δ2R′+t
ΔB′＝t-(Δ2B′>>1)
ΔR′＝ΔB′+Δ2B′
这里，ΔX’表示恢复的第一残差，Δ2X’表示恢复的第二残差。
或者，残差逆变换部件181可使用以下等式9分别产生与R分量、G分量和B分量的第二残差的和相对应的R分量、G分量和B分量的第一残差。
等式9：
[Math.9]
ΔG‘＝Δ2G‘
ΔR‘＝Δ2R‘+ΔG′
ΔB‘＝Δ2B‘+ΔG′
这里，ΔX’表示恢复的第一残差，Δ2X’表示恢复的第二残差。
预测补偿部件182可产生与残差产生单元120产生的预测图像和残差逆变换部件181产生的第一残差的和对应的恢复图像。例如，预测补偿部件182可通过计算由残差产生单元120产生的预测图像和残差逆变换部件181产生的第一残差的和来产生YCoCg色彩空间中的恢复图像。或者，预测补偿部件182可通过计算由残差产生单元120产生的预测图像和残差逆变换部件181产生的第一残差的和来计算RGB色彩空间中的恢复图像。
图10示出了根据本发明实施例的运动画面解码***。
例如参照图10，所述运动画面解码***可包括：熵解码单元210、逆量化单元220、频域逆变换单元230、预测图像产生单元240和恢复图像产生单元250。
熵解码单元210可通过对比特流进行熵解码来恢复与当前图像和代表用于当前图像的每个色彩分量的块的最优预测模式的信息对应的整数值，所述比特流是诸如如图1所示的运动画面编码***输出的比特流。这里，例如，用于当前图像的每个色彩分量的块的最优预测模式的信息可以是在运动画面编码***中使用的预测模式。
逆量化单元220可通过对由熵解码单元210恢复的整数值执行逆量化来恢复频率分量值。换句话说，逆量化单元220通过将由熵解码单元210恢复的整数值乘以量化参数来恢复频率分量值。
频域逆变换单元230可通过将由逆量化单元220恢复的作为频域值的频率分量值变换到色彩空间中的值来产生与当前图像和预测图像之间的差相应的残差。或者，在实施例中，频域逆变换单元230通过将由逆量化单元220恢复的作为频域值的频率分量值变换到色彩空间中的值来产生与色彩分量的第一残差之间的差相应的第二残差。
预测图像产生单元240可根据由熵解码单元210恢复的用于色彩分量的彼此对应的宏块的信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像。
恢复图像产生单元250可产生与由预测图像产生单元240产生的预测图像和由频域逆变换单元230恢复的残差的和对应的恢复图像。或者，在实施例中，恢复图像产生单元250可产生与频域逆变换单元230恢复的第二残差的和对应的第一残差，并产生与由预测图像产生单元240产生的预测图像和产生的第一残差的和对应的恢复图像。
图11示出了根据本发明实施例的如图10所示的预测图像产生单元240。
例如，参照图11，预测图像产生单元240可包括单模式预测图像产生部件241和多模式预测图像产生部件242。
例如，如果由熵解码单元210恢复的信息表示在编码中应用了单预测模式，则单模式预测图像产生部件241可通过执行单帧内预测或者单帧间预测来产生预测图像。具体来说，单模式预测图像产生部件241可使用被共同地应用于色彩分量的彼此对应的块的参考图像和当前图像之间的运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。换句话说，单模式预测图像产生部件241可使用被共同地应用于从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分的并且彼此对应的块的运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。
此外，单模式预测图像产生部件241还可使用被共同地应用于从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块均等划分的并且彼此对应的块的预测方向，根据恢复图像产生单元250产生的恢复图像中的相邻像素，预测构成当前图像的块，并且产生由预测块构成的预测图像。
如果熵解码单元210恢复的信息表示在编码中应用了多预测模式，则多模式预测图像产生部件242可通过执行多帧内预测或者多帧间预测来产生预测图像。具体来说，多模式预测图像产生部件242可使用被单独地应用于从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的每个色彩分量的块的参考图像和当前图像之间的运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。换句话说，多模式预测图像产生部件242可使用从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的块的每个色彩分量的块的不同运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。
此外，多模式预测图像产生部件242可使用被共同地应用于色彩分量的彼此对应的块的预测方向(其中，所述块被从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小)，根据恢复图像产生单元250产生的恢复图像中的相邻像素，预测构成当前图像的块，并且产生由预测块构成的预测图像，从而执行多帧内预测。换句话说，多模式预测图像产生部件242可使用用于被从当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的每个色彩分量的块的不同预测方向，根据恢复图像产生单元250产生的恢复图像中的相邻像素，预测构成当前图像的块，并且产生由预测块构成的预测图像。
图12示出了根据本发明实施例的如图10所示的恢复图像产生单元250。
例如，参照图12，恢复图像产生单元250可包括残差逆变换部件251和预测补偿部件252。
如果由熵解码单元210恢复的信息指示在编码中应用的是残差变换模式，则残差逆变换部件251可产生与由频域逆变换单元230恢复的第二残差的和对应的第一残差。例如，残差逆变换部件251可使用上述等式8产生与各个色彩分量(即，Y分量、Co分量和Cg分量)的第二残差的和相对应的Y分量、Co分量和Cg分量的第一残差。或者，例如，残差逆变换部件251可使用上述等式9产生与各个色彩分量(即，R分量、G分量和B分量)的第二残差的和相对应的R分量、G分量和B分量的第一残差。
预测补偿部件252可产生与预测图像产生单元240产生的预测图像和由残差逆变换部件251产生的第一残差的和对应的恢复图像。例如，预测补偿部件252可通过计算每个色彩分量(即，Y分量、Co分量和Cg分量)的预测图像和残差逆变换部件251产生的第一残差的和来产生YCoCg色彩空间中的恢复图像。或者，例如，预测补偿部件252可通过计算每个色彩分量(即，R分量、G分量和B分量)的预测图像和残差逆变换部件251产生的第一残差的和来产生RGB色彩空间中的恢复图像。
图13示出了根据本发明实施例的如图12所示的残差逆变换部件251。
例如，参照图13，残差逆变换部件251可包括RCT部件2511、IPP变换部件2512和RCP变换部件2513。
例如，如果由熵解码单元210恢复的信息指示在编码中应用的是RCT变换模式，则RCT部件2511可使用上述等式8产生分别与Y分量、Co分量和Cg分量中的每一个的第二残差的和对应的Y分量、Co分量和Cg分量的每一个的第一残差。
例如，如果由熵解码单元210恢复的信息指示在编码中应用的是IPP变换模式，则IPP变换部件2512可使用上述等式9产生分别与R分量、G分量和B分量中的每一个的第二残差的和对应的R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差。
例如，如果由熵解码单元210恢复的信息指示在编码中应用的是RCP变换模式，则RCP变换部件2513可使用上述等式9产生分别与R分量、G分量和B分量中的每一个的第二残差的和对应的R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差。
图14A和图14B示出了根据本发明实施例的运动画面编码方法。
例如，参照图14A和图14B，所述运动画面编码方法可包括在图1所示的运动画面编码***中可按照时间顺序执行的操作。因此，对于本发明的一些实施例，即使在下面没有直接提供对于这些实施例的一些描述，图1所示的运动画面编码***的以上描述也可被应用于运动画面编码方法。
在操作1401，可以选择采样图像的多种可用预测模式之一。如图14A所示，尤其当操作1409返回到操作1401时，可以选择除了先前选过的预测模式之外的可用预测模式中的一种。
在操作1402，可根据在操作1401中选择的预测模式，对于每个色彩分量的每个宏块，产生当前图像的预测图像，并且可产生与当前图像和预测图像之间的差相应的残差。或者，在操作1402，可根据在操作1401中选择的预测模式，对于每个色彩分量的每个宏块，产生当前图像的预测图像，并且可产生与色彩分量的第一残差之间的差相应的第二残差。
在操作1403，可将在操作1402产生的残差变换为频域值，其中所述残差是色彩空间的残差。或者，在操作1403，可将在操作1402产生的第二残差变换为频域值，其中所述残差是色彩空间的残差。
在操作1404，在操作1403中变换的值可被量化。
在操作1405，可通过对在操作1404的量化的值和表示在操作1401中选择的预测模式的信息进行熵编码产生比特流。
在操作1406，还可通过对在操作1404量化的值进行逆量化来恢复频率分量值。
在操作1407，可通过将在操作1406恢复的作为频域值的频率分量值变换为色彩空间中的值来恢复与当前图像和预测图像之间的差对应的残差。或者，在实施例中，在操作1407，可通过将在操作1406恢复的作为频域值的频率分量值变换为色彩空间中的值来恢复与每个色彩分量的第一残差之间的差对应的第二残差。
在操作1408，可产生与在操作1402产生的预测图像和在操作1407恢复的残差的和对应的恢复图像。或者，在实施例中，在操作1408，可产生与在操作1407恢复的第二残差的和对应的第一残差，并产生与在操作1402产生的预测图像和产生的第一残差的和对应的恢复图像。
在操作1409，在实施例中，可以确定是否已经对所有预测模式执行了操作1401到1408。在该实施例中，如果已经对所有预测模式执行了操作1401到1408，则可进行图14B所示的操作1410。否则，所述方法返回到操作1401。
在操作1410，可基于采样图像的特性(即，操作1401到1409的结果)为当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块选择最优预测模式。例如，在操作1410，运动画面编码***可将导致采样图像和在操作1408中产生的恢复图像之间的最小结果比特流和/或采样图像和在操作1408中产生的恢复图像之间的最小质量损失的预测模式选择为所述当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的最优预测模式。
在操作1411，可根据在操作1410选择的预测模式对于每个色彩分量的每一宏块产生当前图像的预测图像，并可产生与当前图像和预测图像之间的差对应的残差。或者，在实施例中，在操作1411，可根据在操作1410选择的预测模式对于每个色彩分量的每一宏块产生当前图像的预测图像，可产生与当前图像和预测图像之间的差对应的第一残差，并可产生与每个色彩分量的第一残差间的差对应的第二残差。
在操作1412，可将在操作1411中产生的残差变换为频域值，其中所述残差是色彩空间的残差。或者，在操作1412，可将在操作1411中产生的第二残差变换为频域值，其中所述残差是色彩空间的残差。
在操作1413，操作1412中变换的值可被量化。
在操作1414，可通过在操作1413中量化的值和表示在操作1410中选择的预测模式的信息进行熵编码来产生比特流。
在操作1415，可通过对在操作1413中的量化的值进行逆量化来恢复频率分量值。
在操作1416，可通过将作为频域值的在操作1415中恢复的频率分量值变换为色彩空间中的值来恢复与当前图像和预测图像之间的差对应的残差。或者，在实施例中，在操作1416，可通过将作为频域值的在操作1415中恢复的频率分量值变换为色彩空间中的值来恢复与每个色彩分量的第一残差之间的差对应的第二残差。
在操作1417，可产生与在操作1411中产生的预测图像和在操作1416中恢复的残差的和对应的恢复图像。或者，在实施例中，在操作1417，可产生与在操作1416中恢复的每个色彩分量的第二残差的和对应的第一残差，并产生与在操作1411中产生的预测图像和产生的第一残差的和对应的恢复图像。
图15示出了根据本发明实施例的运动画面解码方法。
参照图15，所示操作可按照时间顺序在例如图10所示的运动画面解码***中被执行。因此，对于所述实施例，即使以下没有直接提供所述实施例的一些描述，图10所示的运动画面解码***的上述描述也应当被应用于这种运动画面解码方法。
在操作1501，通过对诸如图1所示的运动画面编码***的输出的比特流进行熵解码，可以恢复与当前图像和表示用于当前图像的色彩分量的彼此对应的宏块的最优预测模式的信息对应的整数值。
在操作1502，通过对在操作1501恢复的整数值进行逆量化可恢复频率分量值。
在操作1503，可通过将作为频域值的在操作1502恢复的频率分量值变换为色彩空间中的值，来产生与当前图像和预测图像之间的差对应的残差。或者，在实施例中，在操作1503，可通过将作为频域值的在操作1502恢复的频率分量值变换为色彩空间中的值来恢复与每个色彩分量的第一残差之间的差对应的第二残差。
在操作1504，如果操作1501中恢复的信息表示在编码中应用的是残差变换模式，则可执行以下的操作1505。否则，可执行下面的操作1506。
在操作1505，可产生与在操作1503恢复的每个色彩分量的第二残差的和对应的第一残差。具体来说，例如，如果在操作1501恢复的信息表示在编码中应用了RCT变换模式，则在操作1505中可使用上述等式8来产生分别与Y分量、Co分量和Cg分量中的每一个的第二残差的和对应的Y分量、Co分量和Cg分量的每一个的第一残差。或者，例如，如果在操作1501恢复的信息表示在编码中应用了IPP变换模式，则在操作1505中可使用上述等式9产生分别与R分量、G分量和B分量中的每一个的第二残差的和对应的R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差。
例如，在实施例中，如果由熵解码单元210恢复的信息指示在编码中应用的是RCP变换模式，则RCP变换部件2511可使用上述等式9产生分别与R分量、G分量和B分量中的每一个的第二残差的和对应的R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差。
在操作1506，如果在操作1501恢复的信息被确定为指示单预测模式，则可执行操作1507。如果在操作1501恢复的信息被确定为指示多预测模式，则可执行操作1508。
在操作1507，可根据单预测模式(即，通过使用被共同地应用到当前图像的色彩分量的均等地划分的所有块的运动向量，或者通过使用单独地应用到色彩分量的划分的所有块的预测方向)来产生预测图像。
在操作1508，可根据多预测模式(即，通过使用单独地应用到当前图像的每个色彩分量的被划分为不同大小的块的运动向量，或者通过使用单独地应用到每个色彩分量的划分的块的预测方向)来产生预测图像。
在操作1509，可产生与在操作1507或者1508产生的预测图像和在操作1503恢复的残差的和对应的恢复图像。或者，可产生与在操作1507或者1508产生的预测图像与在操作1505产生的第一残差的和对应的恢复图像。
此外，除了上述实施例，本发明的实施例还可通过介质(例如，计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令被实现，以控制至少一个处理部件实现任意上述实施例。所述介质可对应于允许存储和/或传送计算机代码的任何介质。
计算机可读代码可以以多种方式在介质上被记录/传送，所述介质的示例包括：记录介质(诸如，磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如，CD-ROM或者DVD))以及通过互联网的传输介质(诸如载波)。因此，根据本发明实施例，所述介质还可以是信号，诸如结果信号或者比特流。所述介质还可以是分布式网络，从而计算机可读代码可以以分布的方式被存储、传输和执行。此外，仅作为示例，处理组件可包括：处理器或者计算机处理器，并且处理组件可被安置和/或包括在一个装置内。
尽管已经示出和描述了本发明的若干实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的原则和精神的情况下，可对实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (39)

1、一种预测图像产生方法，包括：
基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和
根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
2、如权利要求1所述的方法，其中，选择预测模式的步骤包括：当确定预定图像的色彩分量之间的相似度高时选择对色彩分量的彼此对应的宏块共同应用的预测模式。
3、如权利要求1所述的方法，其中，选择预测模式的步骤包括：当确定预定图像的色彩分量之间的相似度低时选择对色彩分量的彼此对应的宏块单独应用的预测模式。
4、如权利要求1所述的方法，其中，产生预测图像的步骤包括：
将色彩分量的彼此对应的宏块划分为均等大小的块；
确定将被共同应用到色彩分量的彼此对应的划分的块的参考图像和当前图像之间的运动向量；和
使用确定的运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。
5、如权利要求1所述的方法，其中，产生预测图像的步骤包括：
将色彩分量的彼此对应的宏块划分为均等大小的块；
确定将被共同应用到色彩分量的彼此对应的划分的块的预测方向；和
使用确定的预测方向根据恢复图像中的相邻像素预测构成当前图像的块，并产生由预测的块构成的预测图像。
6、如权利要求1所述的方法，其中，产生预测图像的步骤包括：
将色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的块；
确定将被单独应用到每个色彩分量的划分的块的参考图像和当前图像之间的运动向量；和
使用确定的运动向量，根据参考图像，产生当前图像的预测图像。
7、如权利要求1所述的方法，其中，产生预测图像的步骤包括：
将色彩分量的彼此对应的宏块划分为不同大小的块；
确定将被单独应用到每个色彩分量的划分的块的预测方向；和
使用确定的预测方向根据恢复图像中的相邻像素预测构成当前图像的块，并产生由预测的块构成的预测图像。
8、如权利要求1所述的方法，其中，选择预测模式的步骤包括：选择导致对预定图像进行编码的结果是最小比特流的预测模式。
9、如权利要求1所述的方法，其中，选择预测模式的步骤包括：选择导致预定图像和预定图像的恢复图像之间最小质量损失的预测模式。
10、至少一种包括计算机可读代码的介质，所述计算机可读代码控制实现预测图像产生方法的至少一个处理组件，所述方法包括：
基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和
根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
11、一种预测图像产生***，包括：
选择单元，基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；和
产生单元，根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像。
12、一种编码方法，包括：
基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；
根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像；
产生与当前图像和预测图像之间的差对应的每个色彩分量的残差；和
通过对产生的残差编码产生比特流。
13、如权利要求12所述的方法，其中，产生比特流的步骤包括：
产生包括表示选择的预测模式的信息的比特流。
14、如权利要求12所述的方法，其中，产生比特流的步骤包括：
产生包括表示用于色彩分量的彼此对应的宏块的选择的预测模式的信息的比特流。
15、如权利要求12所述的方法，其中，产生比特流的步骤包括：
产生比特流，所述比特流在作为与宏块层相关的上层的序列层上包括被共同地应用于构成单个序列的色彩分量的彼此对应的所有宏块的唯一选择的预测模式的信息。
16、如权利要求12所述的方法，其中，产生比特流的步骤包括：
产生比特流，所述比特流在作为与宏块层相关的上层的画面层上包括被共同地应用于构成单个画面的色彩分量的彼此对应的所有宏块的唯一选择的预测模式的信息。
17、如权利要求12所述的方法，其中，在产生残差的步骤中，所述残差是第一残差，所述方法还包括根据选择的预测模式产生与色彩分量的第一残差之间的差对应的第二残差，并且其中，产生比特流的步骤包括通过选择性地对产生的第一残差或产生的第二残差进行编码来产生比特流。
18、如权利要求17所述的方法，其中，产生第二残差的步骤包括：根据选择的预测模式，产生与Y分量、Co分量和Cg分量的每一个的第一残差之间的差对应的第二残差。
19、如权利要求17所述的方法，其中，产生第二残差的步骤包括：根据选择的预测模式，产生与R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差之间的差对应的第二残差。
20、如权利要求17所述的方法，其中，产生第二残差的步骤包括：使用预定滤波器从R分量、G分量和B分量的每一个去除噪声，并产生与R分量、G分量和B分量的每一个的第一残差之间的差对应第二残差。
21、至少一种包括用于控制实现权利要求12所述的方法的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质。
22、一种编码***，包括：
选择单元，基于预定图像的特征选择被确定为对于当前图像的每个色彩分量的块最优的预测模式；
产生单元，根据选择的预测模式产生当前图像的预测图像，和产生与当前图像和预测图像之间的差对应的每个色彩分量的残差；和
编码单元，通过对产生的残差编码产生比特流。
23、一种预测图像产生方法，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：
从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生当前图像的预测图像。
24、如权利要求23所述的方法，其中，所述预测模式是在运动画面解码***中使用以产生预测图像的预测模式。
25、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被共同地应用到色彩分量的所有块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括产生用于被划分为均等大小的块每个块的预测图像，所述均等划分的处理被共同地应用到所述色彩分量的彼此对应的每个块。
26、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被共同地应用到色彩分量的彼此对应的块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括使用被共同地应用到色彩分量的彼此对应的块的运动向量来产生预测图像。
27、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被共同地应用到色彩分量的彼此对应的块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括使用被共同地应用到色彩分量的彼此对应的块的预测方向来产生预测图像。
28、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被单独地应用到每个色彩分量的块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括产生用于被划分为不同大小的块的每个块的预测图像，所述划分为不同大小的块的处理被单独地应用到每个色彩分量。
29、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被单独地应用到每个色彩分量的块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括使用被单独地应用到每个色彩分量的块的运动向量来产生预测图像。
30、如权利要求23所述的方法，其中，如果恢复的预测模式信息指示所述预测模式是被单独地应用到每个色彩分量的块的预测模式，则产生预测图像的步骤包括使用被单独地应用到每个色彩分量的块的预测方向来产生预测图像。
31、至少一种包括用于控制实现预测图像产生方法的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质，所述方法用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：
从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像。
32、一种预测图像产生***，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述***包括：
解码单元，从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；和
产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像。
33、一种解码方法，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：
从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生与当前图像和当前图像的参考图像之间的差对应的残差；
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生预测图像；和
产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
34、如权利要求33所述的方法，其中，在产生残差的步骤中，所述残差是第一残差，所述方法还包括恢复与色彩分量的第一残差之间的差对应的第二残差，和
其中，产生残差的步骤包括根据恢复的预测模式信息中指示的预测模式产生与每个色彩分量的恢复的第二残差的和对应的第一残差。
35、如权利要求34所述的方法，其中，恢复预测模式信息的步骤包括：
通过对比特流进行熵解码来恢复与当前图像和相应预测模式信息对应的整数值；和
通过对恢复的整数值进行逆量化来恢复频率分量；和
恢复第二残差的步骤包括通过将恢复的作为频域值的频率分量值变换到色彩空间的值来恢复第二残差。
36、如权利要求34所述的方法，其中，产生残差的步骤包括：根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生Y分量、Co分量和Cg分量的每个的第一残差，所述Y分量、Co分量和Cg分量的每个的第一残差分别与Y分量、Co分量和Cg分量的每一个的恢复的第二残差的和对应。
37、如权利要求34所述的方法，其中，产生残差的步骤包括：根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生R分量、G分量和B分量的每个的第一残差，所述Y分量、Co分量和Cg分量的每个的第一残差分别与R分量、G分量和B分量的每一个的恢复的第二残差的和对应。
38、至少一种包括用于控制实现一种解码方法的至少一个处理组件的计算机可读代码的介质，所述方法用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述方法包括：
从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生与当前图像和当前图像的参考图像之间的差对应的残差；
根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生预测图像；和
产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
39、一种解码***，用于对在比特流中的编码的图像信息进行解码，其中，所述图像信息根据被确定为对于相应当前图像的每个色彩分量的相应块最优的预测模式被编码，所述***包括：
解码单元，从比特流恢复预测模式信息，所述恢复的预测模式信息指示预测模式；
第一产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式来产生当前图像的预测图像；
第二产生单元，根据恢复的预测模式信息指示的预测模式产生与当前图像和预测图像之间的差对应的残差，并产生与产生的残差和产生的预测图像的和对应的恢复图像。
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