执行运动补偿的视频编码和解码方法及其装置的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年10月21日向韩国知识产权局提交的第10-2013-0125547号 韩国专利申请的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
[0003] 本发明构思的示例实施例涉及视频编码方法和装置以及视频解码方法和装置。更 具体地，本发明构思的示例实施例涉及用于提高压缩效率的视频编码方法和装置以及视频 解码方法和装置。
【背景技术】
[0004] 随着用于再现和存储高分辨率或高品质视频内容的硬件被开发和提供，对于有效 地编码或解码高分辨率或高品质视频内容的视频编解码器的需要正在增加。根据传统的视 频编解码器，根据基于具有预定大小的宏块的有限的编码方法对视频进行编码。
[0005] 空域的图像数据经由频率变换被变换为频域的系数。根据视频编解码器，为了快 速计算频率变换，将图像分割成具有预定大小的块，在每个块上进行离散余弦变换（DCT)， 而且以块为单位对频率系数进行编码。不同于空域的图像数据，频域的系数容易压缩。由于 空域的图像像素值是根据经由视频编解码器的帧间预测或帧内预测的预测误差来表达的， 因此需要通过减少预测误差来改善压缩效率。
【发明内容】
[0006] 本发明构思的示例实施例提供了用于提高经由运动估计和补偿被编码的视频的 压缩效率的视频编码方法和装置、以及视频解码方法和装置。
[0007] 根据本发明构思的一方面，提供了一种视频编码方法，包括：检测预测块中包括的 像素的属性；根据检测像素的属性的结果，将预测块划分为至少两个区域；根据划分预测 块的结果，分别针对所述至少两个区域计算偏移值；以及通过将分别针对所述至少两个区 域计算的偏移值应用于预测块中的像素的像素值来生成偏移预测块。
[0008] 在一些实施例中，视频编码方法还可以包括对整数像素值执行内插滤波操作，以 便除了整数像素单元的预测块之外，还生成子像素单元的预测块。
[0009] 在一些实施例中，检测像素的属性可以包括检测预测块中包括的每个像素的亮度 和边缘特性中的至少一个。
[0010] 在一些实施例中，将预测块划分为至少两个区域可以包括：根据像素的属性，对预 测块中包括的像素所属的类别进行分类；以及根据对类别进行分类的结果，设置属于相同 类别或相似类别的像素作为所述至少两个区域中的一区域。
[0011] 在一些实施例中，预测块可以包括第一区域中包括的第一像素以及第二区域中包 括的第二像素，而且生成偏移预测块可以包括将第一偏移值与第一像素相加并且将第二偏 移与第二像素相加。
[0012] 在一些实施例中，预测块可以包括第一区域至第η区域（这里，η是等于或大于2 的整数），而且计算偏移值可以包括分别计算与第一区域至第η区域相对应的第一偏移值 至第η偏移值。
[0013] 在一些实施例中，偏移预测块可以是通过将第一偏移值至第η偏移值分别与第一 区域至第η区域中包括的像素相加来生成的，而且该视频编码方法还可以包括：计算原始 图像的像素值和偏移预测块的像素值之间的差值；以及通过使用计算差值的结果来执行变 换操作。
[0014] 在一些实施例中，视频编码方法还可以包括通过使用当前帧和参考帧来执行运动 估计，以便生成预测块。
[0015] 根据本发明构思的另一方面，提供了一种视频解码方法，包括：解析比特流中包括 的多个偏移值；基于运动矢量生成预测块；根据预测块中包括的像素的属性，将预测块划 分为多个区域；以及通过将对于所述多个区域中的每一个不同的多个偏移值应用于预测块 的不同区域中包括的像素，生成与预测块相对应的原始块。
[0016] 在一些实施例中，从所述比特流解析第一偏移值和第二偏移值，而且所述预测块 包括第一区域和第二区域，而且生成原始块包括将第一偏移值与预测块的第一区域中包括 的像素的像素值相加以及将第二偏移值与预测块的第二区域中包括的像素的像素值相加。
[0017] 在一些实施例中，视频解码方法还包括通过使用整数像素值来执行内插滤波操 作，以便生成与整数像素的位置不同的子像素单元的预测块。
[0018] 在一些实施例中，将预测块划分为多个区域包括：确定预测块中的每个像素的亮 度和边缘特性中的至少一个；以及根据确定预测块中的每个像素的亮度和边缘特性中的至 少一个的结果，对每个像素所属的类别进行分类。
[0019] 在一些实施例中，将预测块划分为所述多个区域还包括根据对类别进行分类的结 果，将相同类别或相似类别中包括的像素设置到相同区域中。
[0020] 在一些实施例中，生成原始块包括：通过将预测块中的每个像素的像素值与相应 偏移值相加来生成第一计算结果；以及通过将比特流中包括的残余数据信息与第一计算结 果相加来生成第二计算结果。
[0021] 在一些实施例中，比特流还包括表示是否将应用相对于区域的偏移值的第一信 息，而且根据第一信息的状态可以选择性地执行将预测块划分为多个区域。
[0022] 在一些实施例中，比特流还包括关于对区域进行分类的标准的第一信息，而且将 预测块划分为所述多个区域包括基于第一信息检测预测块中包括的像素的亮度级和边缘 种类之中的至少一个属性。
[0023] 在一些实施例中，预测块包括第一区域至第η区域（这里，η是等于或大于2的整 数），而且被解析的偏移值包括分别与第一区域至第η区域相对应的第一偏移值至第η偏移 值。
[0024] 根据本发明构思的另一方面，提供了一种在接收比特流之后执行解码操作的视频 解码装置，所述视频解码装置包括运动补偿单元，该运动补偿单元包括：预测块生成器，用 于基于比特流中包括的运动矢量来生成预测块；类别划分器，用于根据预测块中包括的像 素的属性，将预测块划分为多个区域；以及计算器，用于使用比特流中包括的多个偏移值和 预测块中包括的像素，通过计算处理来生成运动补偿结果。
[0025] 在一些实施例中，类别划分器基于预测块中包括的像素的亮度级和边缘种类特性 中的至少一个，对每个像素包括在的类别进行划分。
[0026] 在一些实施例中，运动补偿单元还包括偏移值提取器，用于解析比特流中包括的 多个偏移值。
[0027] 在一些实施例中，计算器将预测块中包括的像素的值与根据其中包括了像素的多 个区域而彼此不同的偏移值相加。
[0028] 根据本发明构思的另一方面，提供了一种应用处理器，其包括在接收比特流之后 执行解码操作的视频解码装置，所述视频解码装置包括运动补偿单元，该运动补偿单元包 括：预测块生成器，用于基于比特流中包括的运动矢量来生成预测块；类别划分器，用于根 据预测块中包括的像素的属性，将预测块划分为多个区域；以及计算器，用于使用比特流中 包括的多个偏移值和预测块中包括的像素，通过计算处理来生成运动补偿结果。
[0029] 根据本发明构思的一方面，提供了一种运动补偿方法，包括：基于运动矢量生成与 原始块相对应的预测块；根据预测块中包括的像素的属性，将预测块划分为多个区域；以 及通过将不同的偏移值应用于所述多个区域中包括的像素，恢复原始块。
[0030] 在一些实施例中，将预测块划分为多个区域包括根据像素的亮度级和边缘种类中 的至少一个将预测块划分为两个或更多个区域，而且恢复原始块包括将所述多个区域中包 括的像素的值与对应于所述多个区域的偏移值相加。
[0031] 在一些实施例中，运动补偿方法还包括执行内插滤波以生成子像素单元的预测 块。
[0032] 根据本发明构思的另一方面，提供了运动补偿方法，包括根据预测块的像素的属 性将预测块分类为多个区域；以及针对所述多个区域中的每一个计算多个偏移值。所述多 个偏移值中的至少两个偏移值彼此不同。
[0033] 在一些实施例中，将预测块分类为多个区域包括根据像素的亮度级和边缘种类中 的至少一个，将预测块分类为两个或更多个区域。
[0034] 在一些实施例中，将预测块分类为多个区域包括根据像素的属性对预测块中包括 的像素所属的