编码器、解码器、视频帧编码方法及比特流解码方法

专利名称：编码器、解码器、视频帧编码方法及比特流解码方法
技术领域：
本发明是有关于视频编码及解码，特别是有关于视频编码及解码过程中
的保真度(fidelity)处理。
背景技术：
本发明引用的参考文献为发表于2007年正EE国际图像信息处理会议(ICIP 2007 )年报上的Stephen Wittmann与Thomas Wedi的论文"Transmission of post-filter hints for video coding schemes"， 以及公开号为EP 1 841 230 Al的欧洲专利申请。
下一代视频编码方法旨在通过尽可能地压縮数据来达到最高的效率。如果可以显著地压缩数据，就可以在带宽有限的网络中传输高质量的视频。H.264/AVC (Advance Video Coding, AVC，先进视频编码)编码标准是视频编码标准的一个例子。H.264标准结合了基于区块的运动补偿与转换编码(transform coding)。其中转换编码可以去除帧内的空间冗余，而基于区块的运动补偿可以去除帧间冗余。
视频编码可以分为四个部分预测、转换、量化与熵编码(entropycoding)。在编码端，预测可由帧内预测(intraprediction)及帧间预测(interprediction)组成，其中帧内预测参考相同帧的像素，而帧间预测参考前一帧的像素。转换将预测残差(residues)转换为转换系数，使得残差的能量可以向低频带集中。量化将帧的转换系数除以一个数值并取整，使之达到更小的比特深度，从而进一步减少用来表示一帧的比特数目。最后一步的熵编码包括量化转换系数及其它参数的无损表示。在解码时，将上述操作逆向执行以产生重建(reconstruction)的像素。解码与编码过程均包含一个封闭的回路，其中帧的编码/解码后的宏块(macroblock)被重建，并接着输入到预测单元以产生下一帧的编码信息。利用重建后的帧而不是原始帧来预测后续帧，可 防止帧之间的漂移。
H,264标准既利用帧内预测，也利用帧间预测，并执行基于区块的编码。
将一帧分成多个宏块并分别对每一宏块进行编码，可导致在区块的边缘形成 块效应(artifact)，也就是说，由于编码模式或相邻区块的运动向量通常不 同，在区块之间会有可见的分界线。为了消除这些块效应，大部分基于区块 的编码技术在封闭的编码回路中包含有消除块效应滤波器(deblocking filter)。消除块效应滤波器可减轻区块边缘的痕迹，但无法移除区块内的量 化误差。当利用大的量化值执行高保真度(fidelity)的编码时，仅有消除块 效应滤波器是不够的。
维纳滤波器(Wienerfilter)从编码信号中移除噪声分量，以使得有噪声 的编码信号更接近于原始信号。当原始信号s输入到一个典型的系统中时， 原始信号s会受到一定程度的干扰而产生与原始信号s不同的信号s'。这是 附加的噪声影响的结果。维纳滤波器的目的在于将这两个信号之间的均方误 差最小化，从而使得作为结果的滤波信号sA更接近于原始信号s，而不是更 接近于干扰信号s，。维纳滤波器通过利用自相关矩阵(auto-correlation matrix) 和互相关矩阵(cross-correlationmatrix)产生滤波器系数来操作。
公开号为EP 1 841 230 Al的欧洲专利申请教导了实施于编码器与解码 器的维纳滤波器。维纳滤波器首先可产生互相关矩阵及与矩阵相关的编码器 参数，接着将这些参数嵌入到比特流并将其发送至解码器以用于解码，在解 码器中这些参数可用来减少解码后的帧中的量化误差，从而确保较高的保真 度。

发明内容
本发明通过提供多种保真度增强(fidelity enhancement)方法及装置来改 善上述系统的性能，其中保真度增强方法及装置既可实施于编码器也可实施 于解码器。
9本发明的实施例提供一种编码器，用于接收视频帧，并进行编码处理以 产生编码后的比特流，此编码器包含保真度增强区块，利用四叉树分割
(quad-tree partition)对处理过的数据应用保真度增强技术，并产生包含至少 一参数的保真度增强信息，其中参数与四叉树分割结构相关；以及熵编码
(entropy coding)区块，耦合于保真度增强区块，用于编码保真度增强信息， 并将编码后的保真度增强信息嵌入到编码后的比特流。
本发明的实施例提供一种视频帧编码方法，包含接收视频帧；利用四 叉树分割方法来决定如何分割视频帧；依据决定结果来分割视频帧，并对视 频帧执行保真度增强以产生多个保真度增强参数；以及用多个保真度增强参 数编码视频帧，以产生编码后的比特流。
本发明的实施例提供另一种视频帧编码方法，包含接收视频帧；对处 理过的数据执行保真度增强，以产生保真度增强信息；编码视频帧以产生编 码后的比特流；编码保真度增强信息，并将编码后的保真度增强信息嵌入到 编码后的比特流；以及产生指针，用于指示保真度增强信息在编码后的比特 流中的位置。
本发明的实施例提供一种比特流解码方法，包含接收比特流；从比特 流的报头(header)中得到指针，其中指针指示保真度增强信息在比特流中 的位置；通过解码处理重建(reconstruction)视频帧；以及利用保真度增强 信息对处理过的数据执行保真度增强。
本发明的实施例提供一种解码器，用于接收比特流以产生视频帧，解码 器包含熵解码单元，用于解码比特流以产生残差(residues)及保真度增强 信息，其中保真度增强信息包含至少一参数，参数与四叉树分割结构相关； 以及重建回路，耦合于熵解码单元，用于从残差重建视频帧，其中重建回路 包含保真度增强区块，用于从熵解码单元接收保真度增强信息，并依据从 保真度增强信息中得到的四叉树分割结构执行保真度增强。
本发明的实施例还提供一种编码器，用于接收视频帧，并进行编码处理以产生编码后的比特流，编码器包含预测区块，用于对视频帧执行预测以 产生预测残差与预测信息；转换与量化区块，耦合于预测区块，用于对预测
残差进行转换与量化处理；重建回路，耦合于转换与量化区块及预测区块之 间，用于依据预测残差与来自转换与量化区块的信息重建视频帧，其中重建 回路包含参考帧缓冲器以及偏差建模(discrepancy modeling)区块，偏差建 模区块用于对处理过的数据应用偏差建模技术，并产生偏差建模信息。编码 器还包括熵编码区块，用偏差建模信息将预测残差编码入编码后的比特流。
本发明的实施例还提供一种解码器，用于接收比特流以产生视频帧，解 码器包含熵解码单元，用于解码比特流，以产生残差与偏差建模信息；以 及重建回路，耦合于熵解码单元，用于从残差重建视频帧，其中重建回路包 含偏差建模区块，用于从熵解码单元接收偏差建模信息，并依据偏差建模
信息将偏差建模技术应用于处理过的数据。
本发明所提供的方法及装置，与现有技术相比较，其有益效果包括通
过在比特流的报头中设置指针来指示保真度增强信息的位置，使得解码器不 必等待解码全部比特流就可立即存取保真度增强信息，开始执行保真度增强。


图1是依据本发明第一实施例的编码器的示意图。
图2是依据本发明第一实施例的解码器的示意图。 图3是依据本发明第二实施例的编码器的示意图。 图4是依据本发明第二实施例的解码器的示意图。 图5是依据本发明第三实施例的编码器的示意图。 图6是依据本发明第三实施例的解码器的示意图。 图7是依据本发明第四实施例的编码器的示意图。 图8是依据本发明第四实施例的解码器的示意图。 图9是多级四叉树分割的示意图。
具体实施例方式
在本说明书以及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件，本领 域的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件， 本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在 功能上的差异作为区分的准则，在通篇说明书及权利要求书当中所提及的"包 含"是开放式的用语，故应解释成"包含有但不限定于"，此外，"耦合" 一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述第一装置 耦合于第二装置，则代表第一装置可以直接电气连接于第二装置，或通过其 它装置或连接手段间接地电气连接至第二装置。
阅读了下文对于附图所示实施例的详细描述之后，本发明对所属技术领 域的技术人员而言将显而易见。
本发明旨在通过提供多种保真度增强(fidelity enhancement)方法来进一 步阐述编码器中的维纳滤波(Wiener filtering)，其中与这些保真度增强方法 相关的信息将编码并嵌入到比特流中。以这种方式，当解码器解码接收到的 比特流时，内嵌的保真度增强信息被取回并利用于解码器中以对处理过的数 据执行保真度增强。由于可对处理过的数据应用多种不同的技术，编码器与 解码器中保真度增强区块的多种不同配置可确保增强的等效性(parity)，从 而不仅减小了量化误差，而且确保了所恢复的视频帧整体质量的提高。
对视频编码器及解码器应用保真度增强方法的目的是通过消除误差来提 高保真度。以下所列出的保真度增强方法仅作为示例，并非用以限定本发明。 保真度增强方法可包括卡尔曼滤波(Kalman filtering)、噪声削减、去模糊 (deblurring)、维纳滤波、回归(regression)、规则化(regularization)以 及各种偏差建模(discrepancy modeling)。偏差建模可以是直流偏移补偿(零 阶)、加权预测(一阶，如ax+b)，空间预测(例如高阶预测，如av2+bv+C)、 直线拟合(line fitting,如ax+b， ay+b)、曲线拟合(如av2+bv+c， ay2+by+c)、 平面拟合(如ax+by+c)以及曲面拟合(如ax2+bxy+cy2+dx+ey+f)。请注意，这些保真度增强技术可在编码器中对处理过的数据分多级执行。 以下提供四个实施例，但本发明并不限定于此。此外，在编码器中(以及在 解码器相应位置)设置一个以上保真度增强区块的变形，也属于本发明保护 的范围。
除了提供用于编码器中的多种保真度增强方法，本发明进一步提供了执
行所述保真度增强技术的多种方式，以及一种新的比特流语法(syntax)。
通常是在片段(slice)及区块级别执行维纳滤波。而本发明是利用四叉 树分割(quad-tree partition)方法对处理过的数据执行保真度增强。利用四叉 树分割方法分割视频帧来执行保真度增强，可将成本函数(cost function)最 小化。举例来说，在一些帧中，在帧的一半存在的量化误差数量最小，因此 需要较少的扩展运算。相反地，在帧的另一半存在的量化误差数量较大，因 此需要较多的扩展运算来将量化误差减到最小。这种情况下，将具有较多量 化误差的那一半分割成比另一半更小的多个区域变得意义重大。因此，四叉 树分割通过利用成本函数分析来决定分割帧的最好方式，从而提供了一种自 适应的保真度增强方法。
图9显示了具有多级四叉树分割结构的视频帧900的示例图。视频帧900 的处理过的数据被提供至保真度增强区块(如维纳滤波器)，保真度增强区 块首先基于成本函数比较来确定四叉树分割结构。保真度增强区块可采用自 顶向下分离演算法(top-down splitting algorithm)、自底向上合并演算法 (bottom-up merging algorithm)或任何其它顺序来连续地计算对应于每一候 选四叉树分割结构的成本函数，从而确定具有最小成本的四叉树分割结构。 成本函数的一个例子为率失真(rate distortion)函数J-D+Xr。对于自顶向下 分离演算法，首先将视频帧900分割为四个第一级部分，并将对应于未分割 帧的成本函数与对应于上述四个第一级部分(已分割帧)的成本函数作比较， 分割遵循具有较小成本函数的情形。如果后一个成本函数较小，则将每一第 一级部分进一步分割为四个第二级部分，并将对应于未分割的第一级部分的
13成本函数与对应于分割的第一级部分的成本函数作比较，以确定是否需要分
割这个第一级部分。图9的视频帧900显示了两个第一级部分(左下角与右 上角)，这两个第一级部分不会进一步分割为第二级部分，然而其它两个第 一级部分被进一步分割。类似地，将每一第二级部分分割为第三级部分并比 较成本函数，当逼近预定分割级别时终止自顶向下分离演算法。
对于自底向上合并演算法，保真度增强区块开始计算最小部分的成本函 数，如第三级部分，对应于四个第三级部分的成本函数与对应于由这四个第 三级部分组成的较大区域的成本函数作比较。如果后一个成本函数较小，四 个第三级部分合并为一个第二级部分。在成本函数比较之后，四个第二级部 分也可合并为一个第一级部分。由保真度增强区块最终确定的四叉树分割结 构可为一种保真度增强信息，其将嵌入到熵编码(entropy coding)阶段的比 特流中。
当以四叉树分割执行保真度增强时，每一较小区域的计算结果可被再次 用于较大区域，其中较大区域包含较小区域。这种重用(reuse)的方法可应 用于自底向上合并演算法及自顶向下分离演算法。首先可计算出对应于较小 区域的计算结果，这些结果接着可被再次用于较大区域的计算。在利用维纳 滤波器进行保真度增强的一个示例中，会产生包含互相关(cross-correlation) 矩阵与自相关(auto-correlation)矩阵的滤波器参数。当执行某些分割方法(如 四叉树分割方法)时，滤波后的帧的某些区域会被再次滤波，这取决于区域 的大小。因此，本发明提供一种用于维纳滤波的重用的方法，其中当对由较 小区域组成的较大区域执行滤波时，用于较小区域的互相关矩阵及自相关矩 阵被再次用于较大区域。这节省了计算时间。
保真度增强参数通常被编码并嵌入到编码后的比特流的尾部。由于在编 码后的比特流的尾部提供保真度增强参数意味着直到比特流的尾部被解码之 后解码器才能开始执行保真度增强， 一些现有方法将保真度增强信息置于报 头(header)部分。然而这种方法需要比特流重新连接(re-catenation)。因
14此，本发明仍将保真度增强信息嵌于比特流的尾部，但在报头中设置一个指 针用于指示保真度增强信息在比特流中的位置。举例来说，指针可给出报头 与尾部之间的比特数目的相关信息。这样就允许解码器在报头中的指针解码 之后即可搜寻保真度增强信息，因此，解码器开始执行保真度增强比必须解 码全部比特流之后才获得保真度增强参数的情况快得多。请注意，保真度增 强参数不一定必须嵌入到比特流的尾部，且由于指针由编码器修改，指针可
指向存储在比特流中任何位置的任何信息，因此指针是自适应的(adaptive)。 上述保真度增强区块可利用上述至少一种或全部方法。以下说明将结合 附图阐述保真度增强区块的各种不同位置，并进一步解释保真度增强区块的 运作。
请参照图1，图1为依据本发明第一实施例的编妈器100的示意图。编 码器100包含保真度增强(Fidelity Enhancement,以下简称为FE)区块(图 中标示为FE) 160。编码器IOO还包含帧内预测(intraprediction)区块110、 帧间预测(interprediction)区块120、减法器132、转换区块(图中标示为T) 134、量化区块(图中标示为Q) 136、反转换区块(图中标示为IT) 142、 反量化区块(图中标示为IQ) 138、重建(reconstruction)单元(图中标示 为REC) 170、消除块效应(deblocking)单元140、参考帧缓冲器130以及 熵编码单元180，其中帧间预测区块120可以是，例如，运动估计/运动补偿 区块。除了 FE区块160之外，编码器100的其它元件对本领域技术人员而 言是熟知的，因此关于这些元件的功能及操作此处不再赘述。FE区块160 接收来自参考帧缓冲器130的一个或多个参考帧的处理过的数据，减小参考 帧的处理过的数据与当前帧的数据之间的偏差(discrepancy)，并将补偿的 处理过的数据提供给帧间预测区块120进行预测。FE区块160可在区块、片 段或四叉树级别上执行上述至少一种保真度增强方法。在执行保真度增强并 产生保真度增强的相关参数时，FE区块160也可利用上述一种或多种方法。 换句话说，图1所示的FE区块160在执行维纳滤波时可重用自相关矩阵与互相关矩阵，以及利用编码后的比特流报头中的自适应指针来将保真度增强 信息在比特流中的位置通知给解码器时，所产生的保真度增强信息可嵌入到 编码后的比特流的尾部。
请参照图2，图2为依据本发明第一实施例解码器200的示意图。解码 器200包含FE区块270，其位于编码器100中FE区块160 (见图1)的相 应位置上。这确保了解码器200可最佳地利用编码器100所产生的保真度增 强信息。解码器200更包含熵解码单元240、帧内预测区块210、运动补偿单 元220、参考帧缓冲器230、反量化区块256、反转换区块242、重建单元250 以及消除块效应单元260。由于这些单元的功能及操作对于本领域技术人员 而言是熟知的，为简洁起见，此处不再赘述。熵解码单元240从所接收的比 特流中取回残差(residues)及其它信息，如保真度增强信息、帧内部模式信 息以及帧之间模式信息等。 一些实施例中，熵解码单元240在解码报头时获 得指针，指针指示保真度增强信息在接收到的比特流中的位置。FE区块270 接着从熵解码单元240接收保真度增强信息，并对存储在参考帧缓冲器230 中的一个或多个参考帧的处理过的数据进行保真度增强操作。一些实施例中， 保真度增强信息包含代表特定四叉树分割结构的信息，FE区块依据特定的四 叉树分割结构执行滤波或偏差建模(discrepancy modeling)。
请参照图3与图4，图3与图4分别是依据本发明第二实施例的编码器 300及解码器400的示意图。编码器300与解码器400分别包含FE区块160 与FE区块270。编码器300中位于消除块效应单元140之后的FE区块160 用于减小当前帧的处理过的数据与当前帧的原始数据(即未处理的数据)之 间的误差，并产生补偿的处理过的数据。来自FE区块160的补偿的处理过 的数据存储在参考帧缓冲器130。请注意，图3与图4中所示的每一区块的 功能及操作分别与图1及图2中的相应区块相同，因此保持了相同的标号。
请参照图5~图8，图5~图8分别为依据本发明第三实施例的编码器500、 解码器600及依据本发明第四实施例的编码器700、解码器800的示意图。各实施例之间的差别在于FE区块的位置。每一示意图中的FE区块都可执行 包括维纳滤波的保真度增强技术。 一些实施例中采用四叉树分割，并且重用 的方法可进一步减少计算时间。举例来说，当先对较小区域执行维纳滤波， 并接着对包含较小区域的较大区域执行维纳滤波时，已经产生的互相关矩阵 与自相关矩阵可再次用于滤波。此外，所揭示的每一编码器均可利用编码后 的比特流报头中的自适应指针来指示保真度增强信息在比特流中的位置。如 图5所示的第三实施例中，FE区块160对当前帧的处理过的数据执行保真度 增强，以减小转换区块134、量化区块136、反量化区块138以及反转换区块 142进行操作时所引入的误差。如图7所示的第四实施例中，FE区块160对 当前帧的处理过的数据执行保真度增强，以减小量化区块136及反量化区块 138进行操作时所引入的误差。
本领域技术人员应当清楚，所揭示的FE区块并不限定于上述示意图中 所显示的单一位置，包含多个处于不同位置的FE区块的编码器及解码器也 落在本发明保护的范围之内。另外，编码器与解码器中的各FE区块可能执 行不同的保真度增强方法。本领域技术人员也应当了解，FE区块不必执行上 述揭示的所有方法(如比特流中指示保真度增强信息位置的指针、四叉树分 割、四叉树分割中计算结果的重用等)，仅执行上述方法中一种或几种的FE 区块也落在本发明要求保护的范围之内。
本发明详述了在编码中利用维纳滤波以及通过提供多种保真度增强技术 将相关滤波信息嵌入到编码后的比特流中的构思，其中相关信息将同样被嵌 入到编码后的比特流中。本发明也提供一种执行保真度增强的方法，如对依 据四叉树分割法分割的帧进行维纳滤波以及计算结果的重用。最后，本发明 通过在比特流的报头中设置指针来指示保真度增强信息的位置，为解码器提 供了立即存取保真度增强信息的方法，即使信息并未嵌于比特流的报头中。
所属技术领域的技术人员可轻易完成的均等改变或润饰均属于本发明所 主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求书所限定的范围为准。
权利要求
1. 一种编码器，其特征在于，所述的编码器用于接收视频帧，并进行多个编码处理以产生编码后的比特流，所述的编码器包含保真度增强区块，利用四叉树分割对处理过的数据应用保真度增强技术，并产生包含至少一参数的保真度增强信息，其中所述的至少一参数与四叉树分割结构相关；以及熵编码区块，耦合于所述的保真度增强区块，用于编码所述的保真度增强信息，并将编码后的保真度增强信息嵌入到所述的编码后的比特流。
2. 如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述的保真度增强技术包 含维纳滤波、卡尔曼滤波、噪声削减、去模糊、回归以及规则化。
3. 如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述的保真度增强区块执 行维纳滤波，产生用于所述的视频帧的较小区域的多个自相关矩阵与多个互 相关矩阵，以及当所述的视频帧的较大区域包括所述的较小区域时，再次将 所述的多个自相关矩阵与所述的多个互相关矩阵用于所述的较大区域。
4. 如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述的保真度增强技术是 偏差建模技术，所述的偏差建模技术包含直流偏移补偿、加权预测以及空间
5. 如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述的编码器进一步包含 预测区块，用于对所述的视频帧执行预测，以产生预测残差及预测信息； 转换与量化区块，耦合于所述的预测区块，用于对所述的预测残差进行转换与量化处理；以及重建回路，耦合于所述的转换与量化区块及所述的预测区块之间，用于 依据所述的预测残差与来自所述的转换与量化区块的信息重建所述的视频 帧；其中所述的熵编码区块耦合于所述的转换与量化区块，以及所述的保真度增强区块处于所述的重建回路中。
6. 如权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述的重建回路进一步包含消除块效应单元，用于消除块效应以产生用于所述的保真度增强区块的 所述的处理过的数据。
7. 如权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述的重建回路进一步包含参考帧缓冲器，用于缓冲参考帧的处理过的数据；其中所述的保真度增强区块对从所述的参考帧缓冲器得到的所述的参考 帧的处理过的数据执行保真度增强。
8. 如权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述的重建回路进一步包含反量化与转换单元，耦合于所述的转换与量化区块，用于进行反量化与转换处理以产生所述的处理过的数据；其中所述的保真度增强区块从所述的反量化与转换单元接收所述的处理 过的数据。
9. 如权利要求5所述的编码器，其特征在于，所述的重建回路进一步包含反量化单元，耦合于所述的转换与量化区块，用于进行反量化处理以产生所述的处理过的数据；其中所述的保真度增强区块从所述的反量化单元接收所述的处理过的数据。
10. 如权利要求1所述的编码器，其特征在于，所述的编码后的保真度增 强信息嵌入到所述的编码后的比特流，以及所述的编码后的比特流的报头包 含指针，所述的指针用于指示所述的保真度增强信息在所述的编码后的比特 流中的位置。
11. 一种视频帧编码方法，所述的方法包含 接收视频帧；利用四叉树分割方法来决定如何分割所述的视频帧； 依据决定结果来分割所述的视频帧，并对所述的视频帧执行保真度增强 以产生多个保真度增强参数；以及用所述的多个保真度增强参数编码所述的视频帧以产生编码后的比特流。
12. 如权利要求11所述的视频帧编码方法，其特征在于，所述的利用四 叉树分割方法来决定如何分割所述的视频帧的步骤进一步包含利用自顶向下分离演算法或自底向上合并演算法，并比较成本函数来决 定如何分割所述的视频帧。
13. 如权利要求11所述的视频帧编码方法，其特征在于，当所述的视频帧的较大区域包含所述的视频帧的较小区域时，用于所述的较小区域的多个 计算结果被再次用于所述的较大区域。
14. 一种视频帧编码方法，所述的方法包含 接收视频帧；对处理过的数据执行保真度增强，以产生保真度增强信息； 编码所述的视频帧以产生编码后的比特流；编码所述的保真度增强信息，并将编码后的保真度增强信息嵌入到所述 的编码后的比特流；以及产生指针，用于指示所述的保真度增强信息在所述的编码后的比特流中 的位置。
15. 如权利要求14所述的视频帧编码方法，其特征在于，保真度增强包 括滤波以及偏差建模。
16. —种比特流解码方法，所述的方法包含 接收比特流；从所述的比特流的报头中得到指针，其中所述的指针指示保真度增强信息在所述的比特流中的位置；通过进行多个解码处理重建视频帧；以及 利用所述的保真度增强信息对处理过的数据执行保真度增强。
17. 如权利要求16所述的比特流解码方法，其特征在于，保真度增强包括滤波以及偏差建模。
18. —种解码器，其特征在于，所述的解码器用于接收比特流以产生视频 帧，所述的解码器包含熵解码单元，用于解码所述的比特流以产生残差及保真度增强信息，其中所述的保真度增强信息包含至少一参数，所述的至少一参数与四叉树分割 结构相关；以及重建回路，耦合于所述的熵解码单元，用于从所述的残差重建所述的视 频帧，其中所述的重建回路包含-保真度增强区块，用于从所述的熵解码单元接收所述的保真度增强信息， 并依据从所述的保真度增强信息中得到的所述的四叉树分割结构执行保真度 增强。
19. 一种编码器，其特征在于，所述的解码器用于接收视频帧，并进行多 个编码处理以产生编码后的比特流，所述的编码器包含预测区块，用于对所述的视频帧执行预测以产生预测残差与预测信息；转换与量化区块，耦合于所述的预测区块，用于对所述的预测残差进行转换与量化处理；重建回路，耦合于所述的转换与量化区块及所述的预测区块之间，用于 依据所述的预测残差与来自所述的转换与量化区块的信息重建所述的视频 帧；其中，所述的重建回路包含参考帧缓冲器；以及偏差建模区块，用于对处理过的数据应用偏差建模技术，并产生偏差建模信息；以及熵编码区块，用所述的偏差建模信息将所述的预测残差编码入所述的编 码后的比特流。
20. 如权利要求19所述的编码器，其特征在于，所述的偏差建模技术包 括直流偏移补偿、加权预测以及空间预测。
21. 如权利要求19所述的编码器，其特征在于，所述的偏差建模区块接 收来自所述的参考帧缓冲器的参考帧的处理过的数据，并执行偏差建模以减 小所述的参考帧与所述的视频帧之间的误差。
22. 如权利要求19所述的编码器，其特征在于，所述的偏差建模区块接 收所述的视频帧的处理过的数据，执行偏差建模以减小所述的视频帧的处理 过的数据与所述的视频帧的未处理的数据之间的误差，并将补偿的处理过的 数据存储到所述的参考帧缓冲器。
23. —种解码器，用于接收比特流以产生视频帧，所述的解码器包含 熵解码单元，用于解码所述的比特流，以产生残差与偏差建模信息；以及重建回路，耦合于所述的熵解码单元，用于从所述的残差重建所述的视频帧，其中所述的重建回路包含偏差建模区块，用于从所述的熵解码单元接收所述的偏差建模信息，并 依据所述的偏差建模信息将偏差建模技术应用于处理过的数据。
24. 如权利要求23所述的解码器，其特征在于，所述的偏差建模技术包 含直流偏移补偿、加权预测以及空间预测。
25. 如权利要求23所述的解码器，其特征在于，所述的重建回路进一步 包含参考帧缓冲器，以及所述的偏差建模区块从所述的参考帧缓冲器接收参 考帧的处理过的数据，并依据所述的偏差建模信息执行偏差建模。
26. 如权利要求23所述的解码器，其特征在于，所述的重建回路进一步 包含参考帧缓冲器，以及所述的偏差建模区块接收所述的视频帧的处理过的数据，依据所述的偏差建模信息执行偏差建模，并将补偿的处理过的数据存 储到所述的参考帧缓冲器。
全文摘要
本发明提供了编码器、解码器、视频帧编码方法及比特流解码方法。其中一种编码器用于接收视频帧，并进行编码处理以产生编码后的比特流，此编码器包含保真度增强区块，利用四叉树分割对处理过的数据应用保真度增强技术，并产生包含至少一参数的保真度增强信息，其中参数与四叉树分割结构相关；以及熵编码区块，耦合于保真度增强区块，用于编码保真度增强信息，并将编码后的保真度增强信息嵌入到编码后的比特流。本发明所提供的方法及装置，通过在比特流的报头中设置指针来指示保真度增强信息的位置，使得解码器不必等待解码全部比特流就可立即存取保真度增强信息，开始执行保真度增强。
文档编号H04N7/26GK101459847SQ200810187119
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月13日
发明者峋 郭, 雷少民, 黄毓文 申请人:联发科技股份有限公司