用于解码图像的方法以及使用其的设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频编码和解码，并更具体地，涉及用于编码和解码比特流中的支持 多层的视频的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 最近几年，随着HD(高清晰度）广播服务在全国和全世界的发展，许多人正习惯于 高分辨率和高质量视频，并因此，多个组织促进下一代视频装置的开发。而且，随着对于具 有比HDTV高四倍的分辨率的超高清晰度（UHD)服务的增长兴趣，需要用于高质量视频的压 缩技术。
[0003] 关于视频压缩，可使用根据当前画面的时间上在前和/或在后的画面来预测当前 画面中包括的像素值的帧间预测技术、使用当前画面中的像素信息来预测当前画面中包括 的像素值的帧内预测技术、或向具有高出现频率的码元分配短代码并向具有低出现频率的 码元分配长代码的熵编码技术。
[0004] 视频压缩技术可包括在硬件的有限操作环境下提供恒定网络带宽、而不考虑可变 网络环境的技术。然而，为了压缩对于涉及带宽的频繁改变的网络环境所使用的视频数据， 需要新压缩技术，其中可采用可伸缩视频编码/解码方法。
【发明内容】
[0005] 【技术问题】
[0006] 本发明的一方面是提供用信号通知在包括时间层的多层结构的视频编码的比特 流中包含的层信息的方法、层间预测方法和获得目标输出层的方法。
[0007] 本发明的另一方面是提供无需熵解码器为了会话协商存取比特流中的视频参数 集（VPS)中规定的层信息的方法、以及使用该方法的设备。
[0008] 本发明的另一方面是提供用于为了在层间预测中利用而标识解码当前画面所需 要的活动层间参考画面的数目的方法、获得目标输出层的方法、以及使用所述方法的设备。
[0009] 【技术方案】
[0010] 本发明的一方面提供一种解码支持多层的视频的方法，该方法包括：为了层间预 测而接收用于解码当前画面所使用的关于参考层的信息；基于所述关于参考层的信息来导 出用于解码当前画面所使用的活动参考层画面的数目；和基于活动参考层画面的数目来执 行层间预测。
[0011] 当前画面的所有片段可具有相同数目的活动参考层画面。
[0012] 当包括当前画面的当前层的层标识符为0时，活动参考层画面的数目可被导出为 0〇
[0013] 当包括当前画面的当前层的直接参考层的数目为0时，活动参考层画面的数目可 被导出为〇。
[0014] 当在与当前画面的存取单元相同的存取单元中、基于当前层的直接参考层的数 目、参考层的最大时间子层信息、参考层中允许层间预测的时间子层的最大许可值和当前 画面的时间标识符而导出的参考层画面的数目为O时，活动参考层画面的数目可被导出为 Oo
[0015] 当包括当前画面的当前层的层标识符为0、或者和当前画面的存取单元相同的存 取单元中的可用于层间预测的参考层画面的数目不为〇、并且存在于与当前画面的存取单 元相同的存取单元中并且被包括在当前画面的层间参考画面集合中的、属于包括当前画面 的当前层的所有直接参考层的所有直接参考层画面被用作用于当前画面的参考层画面时， 可基于指示当前层的直接参考层的数目的变量、关于每一层的最大时间子层信息、每一层 中允许层间预测的时间子层的最大许可值和当前画面的时间标识符，而导出活动参考层画 面的数目。
[0016] 在当前画面的所有直接参考层画面之中，具有大于或等于当前画面的时间标识符 的最大时间子层信息、和大于当前画面的时间标识符的允许层间预测的最大时间子层信息 的参考层中的画面的数目可被用作用于解码当前画面的活动参考层画面的数目。
[0017] 当不使用层间预测用于解码当前画面时，活动参考层画面的数目可被导出为0。
[0018] 当使用至多一个画面用于编码视频序列中的每一画面的层间预测、或者包括当前 画面的层的直接参考层的数目为1时，活动参考层画面的数目可被导出为1。
[0019] 当使用至多一个画面用于编码视频序列中的每一画面的层间预测、或者包括当前 画面的层的直接参考层的数目为1时，如果可用于解码当前画面的参考层画面的数目大于 0,则活动参考层画面的数目可被导出为1，而如果可用于解码当前画面的参考层画面的数 目为0,则活动参考层画面的数目可被导出为0。
[0020] 当使用至多一个画面用于编码视频序列中的每一画面的层间预测、或者与当前画 面的存取单元相同的存取单元中可用于层间预测的参考层画面的数目为1时，活动参考层 画面的数目可被导出为1。
[0021] 当关于参考层的信息包括指示用于层间预测的解码当前画面所使用的画面数目 的数目信息时，活动参考层画面的数目可被导出为该数目信息所规定的值。
[0022] 【有利效果】
[0023] 根据本发明的实施例，提供了用信号通知在包括时间层的多层结构的视频编码的 比特流中存在的层信息的方法、层间预测方法和获得目标输出层的方法。
[0024] 根据本发明的另一实施例，提供了使得不具有熵解码器的甚至媒体感知网络设备 (MNE)能为了会话协商存取比特流中的层信息的方法、以及使用该方法的设备。
[0025] 根据本发明的另一实施例，提供了用于为了在层间预测中利用而精确标识解码当 前画面所需要的活动层间参考画面的数目的方法、获得目标输出层的方法、以及使用所述 方法的设备。
【附图说明】
[0026] 图1是图示了根据实施例的视频编码设备的配置的框图。
[0027] 图2是图示了根据实施例的视频解码设备的配置的框图。
[0028] 图3是示意性图示了根据本发明实施例的使用多层的可伸缩视频编码结构的概 念图。
[0029] 图4是图示了根据本发明的视频解码方法的流程图。
[0030] 图5图示了根据本发明实施例的导出活动参考层画面的数目的方法。
【具体实施方式】
[0031] 其后，参考附图来详细描述本发明的实施例。在描述本发明的实施例时，将省略相 关已知元件或功能的详细描述，如果认为其使得本发明的要义不必要的模糊的话。
[0032] 将理解的是，当元件被称为"连接到"或"耦接到"另一元件时，该元件可直接连接 或耦接到另一元件或居间元件。而且，当认为"包括"特定元件时，其可意味着不排除除了 特定元件之外的元件，并且附加元件可被包括在本发明的实施例中或本发明的技术精神的 范围中。
[0033] 尽管可使用术语"第一"、"第二"等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些 术语的限制。使用这些术语仅区分一个元件与另一元件。例如，第一元件可被称为第二元 件，而不脱离本发明的范围。类似地，第二元件可被称为第一元件。
[0034] 尽管独立图示本发明的实施例中描述的组件以便示出不同特性功能，但是这样的 配置并不指示每一组件由单独硬件构成单元或软件构成单元构造。即，每一组件包括为了 便于描述而安排的个别组件，其中至少两个组件可组合为单一组件，或者单一组件可被划 分为多个组件来执行功能。要注意的是，其中一些组件被合并为一个组合组件和/或组件 被划分为多个单独组件的实施例被包括在本发明的范围中，而不脱离本发明的要义。
[0035] -些构成元件不是执行本发明的基本功能所必需的，并且可以是用于仅改进性能 的可选构成元件。本发明可通过仅包括除了用于仅改进性能的构成元件之外的、实现本发 明的精神所必需的构成元件来实施。仅包括除了用于仅改进性能的可选构成元件之外的必 要构成元件的结构也属于本发明的范围。
[0036] 图1是图示了根据实施例的视频编码设备的配置的框图。可伸缩视频编码/解码 方法或设备可通过不提供可伸缩性的一般视频编码/解码方法或设备的扩展实现，并且图 1的框图图示了可形成可伸缩视频编码设备的基础的视频编码设备的示例。
[0037] 参考图1，该视频编码设备100包括运动估计模块111、运动补偿模块112、帧内预 测模块120、开关115、减法器125、变换模块130、量化模块140、熵编码模块150、反量化模 块160、逆变换模块170、加法器175、滤波模块180、和参考画面缓冲器190。
[0038] 视频编码设备100可按照帧内模式或帧间模式来对输入画面图像进行编码，并输 出比特流。帧内预测意味着帧内部的预测，而帧间预测意味着帧之间的预测。在帧内模式 中，开关115切换到"帧内"，而在帧间模式中，开关115切换到"帧间"。视频编码设备100 可生成用于输入画面的输入块的预测块，并然后可对输入块和预测块之间的差进行编码。
[0039] 在帧内模式中，帧内预测模块120可通过使用当前块周围的预先编码的块的像素 值来执行空间预测，以生成预测块。
[0040] 在帧间模式中，运动估计模块111可在运动估计处理期间获得参考画面缓冲器 190中存储的参考画面中、与输入块最匹配的区域，以导出运动向量。运动补偿模块112可 通过使用运动向量和参考画面缓冲器190中存储的参考画面来执行运动补偿，由此生成预 测块。
[0041] 减法器125可基于输入块和生成的预测块之间的差来生成残差块。变换模块130 可对残差块进行变换，以输出变换系数。量化模块140可根据量化参数对变换系数进行量 化，以输出量化后参数。
[0042] 熵编码模块150可基于量化模块140导出的值或在编码时导出的编码参数值，根 据概率分布对码元进行熵编码，由此输出比特流。熵编码是接收具有不同值的码元、并在去 除统计冗余度的同时、将码元表示为可解码二进制序列或串的方法。
[0043] 这里，码元意味着作为编码/解码目标的语法元素、编码参数、残差信号的值等。 作为用于编码和解码所必需的参数的编码参数可包括编码设备所编码并向解码设备传递 的信息（诸如语法元素）、以及在编码或解码处理期间要推断的信息，并且意味着编码和解 码画面所必需的信息。编码参数可包括例如帧内/帧间预测模式的值或统计值、移动/运动 向量、参考画面索引、编码块图案、残差信号的存在或不存在、变换系数、量化后变换系数、 块尺寸和块分区信息。残差信号可表示原始信号和预测信号之间的差、原始信号和预测信 号之间的差的变换后信号、或者原始信号和预测信号之间的差的变换后和量化后信号。以 块为单位，残差信号可被称为残差块。
[0044] 当应用熵编码时，在码元的表示中向具有高概率的码元分配少数目比特，并向具 有低概率的码元分配多数目比特，由此降低用于要编码的码元的比特串的尺寸。因此，熵编 码可增强视频编码的压缩性能。
[0045] 关于熵编码，可使用诸如指数哥伦布、上下文自适应可变长度编码（CAVLC)和上 下文自适应二进制算术编码（CABAC)的编码方法。例如，可在熵编码模块150中存储诸如 可变长度编码/代码（VLC)表格的、用于执行熵编码的表格，并且熵编码模块150可使用存 储的VLC表格来执行熵编码。此外，熵编码模块150可导出目标码元的二值化方法以及目 标码元/仓（bin)的概率模型，并使用导出的二值化方法或概率模型来执行熵编码。
[0046] 量化后系数可由反量化模块160反量化并可由逆变换模块170逆变换。反量化和 逆变换的系数由加法器175添加到预测块，由此生成重构的块。
[0047] 重构的块经受滤波模块180,并且滤波模块180可向重构的块或重构的画面应用 解块滤波、样本自适应偏移（SAO)、和自适应环路滤波（ALF)中的至少一个。经由滤波模块 180获得的重构的块可被存储在参考画面缓冲器190中。
[0048] 图2是图示了根据实施例的视频解码设备的配置的框图。如上面在图1中描述的， 可通过不提供可伸缩性的一般视频编码/解码方法或设备的扩展来实现可伸缩视频编码/ 解码方法或设备，并且图2的框图图示了可形成可伸缩视频解码设备的基础的视频解码设 备的示例。
[0049] 参考图2,视频解码设备200包括熵解码模块210、反量化模块220、逆变换模块 230、帧内预测模块240、运动补偿模块250、滤波模块260、和参考画面缓冲器270。
[0050] 视频解码设备200接收从编码设备输出的比特流，并按照帧内模式或帧间模式对 该比特流进行解码，以输出重组的画面，即重构的画面。在帧内模式中，开关可切换到"帧 内"，而在帧间模式中，开关可切换到"帧间"。视频解码设备200可获得从输入比特流重构 的残差块，生成预测块，并将残差块与预测块相加，以生成重组的块，即重构的块。
[0051] 熵解