用于对支持多个层的视频进行编码的方法和设备的制造方法_2

文档序号:9476572阅读:来源:国知局
通过执行帧内预测而生成的经帧内预测的块的附加滤波器,并且可以用于 减小参考像素与在执行预测后生成的经帧内预测的块之间的残差。当执行MDIS滤波时,可 以根据帧内预测模式的方向来对参考像素以及对包括在经帧内预测的块中的一些列执行 不同的滤波。
[0042] 帧间预测单元122和127可以通过参考与以下的块有关的信息来执行预测:所述 块被包括于在当前图片之前的图片和在当前图片之后的图片中的至少一个中。帧间预测单 元122和127可以包括参考图片插值单元、运动预测单元和运动补偿单元。
[0043] 参考图片插值单元可以设置有与来自存储器195或196的参考图片有关的信息, 并且可以生成与来自参考图片的小于整像素的像素有关的信息。在亮度像素的情况下,可 以使用具有可变滤波器系数的8抽头的基于离散余弦变换(DCT-based)的插值滤波器来生 成与以1/4像素为单位的小于整像素的像素有关的信息。在色度信号的情况下,可以使用 具有可变滤波器系数的4抽头的基于离散余弦变换的插值滤波器来生成与以1/8像素为单 位的小于整像素的像素有关的信息。
[0044] 帧间预测单元122和127可以基于通过参考图片插值单元进行插值的参考图片 来执行运动预测。为了获得运动矢量,可以使用各种方法,例如基于全搜索的块匹配算法 (FBMA)、三步搜索(TSS)算法和新三步搜索(NTSS)算法等。运动矢量可以基于插值的像素 而具有以1/2或1/4像素为单位的运动矢量。帧间预测单元122和127可以通过应用各种 帧间预测方法中的一种来对当前块执行预测。
[0045] 可以使用例如以下各种方法作为帧间预测方法:跳过法(skip method)、合并法和 运动矢量预测(MVP)法等。
[0046] 帧间预测中的运动信息(即与参考图片的索引、运动矢量和残差信号等有关的信 息)被进行熵编码并且被传输至解码单元。当应用跳过模式时,可以不执行用于生成残差、 对残差进行变换、使残差量化和传输残差的处理。
[0047] 层间预测单元123执行层间预测,在层间预测中使用与下层有关的信息来对上层 进行预测。层间预测单元123可以使用与下层有关的纹理、帧内预测模式信息、运动信息和 语法信息等来执行层间纹理预测、层间运动预测(层间帧间预测)和层间语法预测等。
[0048] "层间纹理预测"指将下层中的参考块的纹理用作上层的当前块的预测样本。在该 情况下,可以通过上采样来对参考块的纹理进行扩展。
[0049] 存在以下预测作为层间纹理预测:帧内BL预测,在帧内BL预测中,对下层中的参 考块的重建的值进行上采样,并且将经上采样的参考块用作当前块的预测样本,以对当前 块和参考块之间的残差进行编码;以及参考索引预测,在参考索引预测中,将经上采样的下 层存储于存储器中,并且将所存储的下层用作参考索引。
[0050] 可以使用与下层有关的帧内预测模式信息来执行上层的帧内预测,在该情况下, 可以将下层的帧内预测模式称为BL帧内模式。
[0051] 层间运动预测又被称为层间帧间预测。根据层间运动预测,可以使用下层的运动 信息来执行针对上层的当前块的预测。运动信息可以包括运动矢量和参考图片索引。
[0052] 此外,层间预测单元123可以执行层间语法预测,在层间语法预测中,使用下层的 语法信息来生成或预测当前块的纹理。在该情况下,用于对当前块进行预测的下层的语法 信息可以包括与帧内预测模式有关的信息、运动信息等。
[0053] 根据层间残差预测(其为层间预测的另一示例)可以使用残差图片来执行针对当 前块的预测,其中,基于上层的恢复的图片与通过对下层的恢复的图片进行重新采样所获 得的图片之间的差而生成该残差图片。
[0054] 虽然将层间纹理预测、层间运动预测、层间语法预测和层间残差预测描述为层间 预测的示例,但是可以应用于本发明的层间预测并不限于以上示例。
[0055] 生成包括与残差有关的信息的残差块,并且将该残差块输入至变换单元130和 131,其中,残差为通过预测单元120和125生成的预测块和根据预测块重建的块之间的差。
[0056] 变换单元130和131可以使用变换方法例如离散余弦变换(DCT)或离散正弦变换 (DST)来对残差块进行变换。可以基于与预测块(其用于生成残差块)有关的帧内预测模 式信息以及与预测块的大小有关的信息来确定是否应用DCT或DST对残差块进行变换。换 言之,取决于预测块的大小和预测方法,变换单元130和131可以使用不同的变换方法。
[0057] 量化单元140和141可以对由变换单元130和131变换至频域的值进行量化。量 化系数可以根据图片的重要性或块而变化。由量化单元140和141计算的值可以被提供至 解量化单元170和171以及重新布置单元150和151。
[0058] 重新布置单元150和151可以重新布置用于经量化的残差值的系数值。重新布置 单元150和151可以通过系数扫描方法将两维块型(block-type)系数变成一维矢量形式。 例如,重新布置单元150和151可以使用锯齿扫描法从直流系数扫描到高频域的系数,以将 两维块型系数变成一维矢量形式。可以取决于变换块的大小和帧内预测模式来使用垂直扫 描方法和水平扫描方法,其中,垂直扫描方法沿垂直方向扫描两维块型系数,水平扫描法沿 水平方向扫描两维块型系数。换言之,可以取决于变换块的大小和帧内预测模式来确定使 用锯齿扫描法、垂直扫描法还是水平扫描法。
[0059] 熵编码单元160和161可以基于由重新布置单元150和151计算的值来执行熵 编码。熵编码可以使用各种编码方法,例如指数哥伦布编码、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)。
[0060] 熵编码单元160和161可以通过接收来自重新布置单元150和151以及预测单元 120和125的各种信息而基于预定的编码方法来执行熵编码,其中,所述各种信息例如:编 码块的残差系数信息和块类型信息、预测模式信息、划分单元信息、预测块信息和传输单元 信息、运动矢量信息、参考帧信息、块的插值信息以及滤波信息等。此外,熵编码单元160和 161可以对从重新布置单元150和151输入的编码单元的系数值进行熵编码。
[0061] 熵编码单元160和161可以通过对帧内预测模式信息进行二进制编码来对当前块 的帧内预测模式信息进行编码。熵编码单元160和161可以包括用于二进制编码的码字映 射单元,并且可以取决于用于帧内预测的预测块的大小来有区别地执行二进制编码。码字 映射单元可以通过二进制编码操作来适应性地生成码字映射表,或者可以具有先前生成的 映射表。在另一实施方式中,熵编码单元160和161可以使用用于执行码号(code-num)映 射的码号映射单元和用于执行码字映射的码字映射单元来表示与当前块有关的帧内预测 模式信息。码号映射单元和码字映射单元可以分别生成码号映射表和码字映射表,或者可 以分别具有先前生成的码号映射表和码字映射表。
[0062] 解量化单元170和171对经由量化单元140和141量化的值进行解量化,并且逆 变换单元180和181对经由变换单元130和131变换的值进行逆变换。由解量化单元170 和171以及逆变换单元180和181生成的残差与预测块进行组合,由此可以生成重建的块, 其中,通过运动预测单元、运动补偿单元以及包括在预测单元120和125中的帧内预测单元 对预测块进行预测。
[0063] 滤波器单元190和191可以包括解块滤波器、偏移校正单元和自适应环路滤波器 (ALF)中的至少一个。
[0064] 解块滤波器可以在重建的图片中消除由于块之间的边界而生成的块失真。可以基 于包括在块的一些行或列中的像素来确定是否执行解块(即是否将解块滤波器应用于当 前块)。当将解块滤波器应用于块时,可以根据所要求的解块滤波的强度来应用强滤波器或 弱滤波器。此外,在应用解块滤波器中,当执行垂直滤波和水平滤波时,可以同时处理垂直 滤波和水平滤波。
[0065] 偏移校正单元可以以像素为单位对被执行解块的图片与原始图片之间的偏移进 行校正。为了对特定图片执行偏移校正,可以使用将包括在图片中的像素分成一定数目的 区域、确定要应用偏移的区域以及将偏移应用于该区域的方法,或者可以使用在考虑与每 个像素的边缘有关的信息的情况下应用偏移的方法。
[0066] 自适应环路滤波器(ALF)可以基于滤波后重建的图片与原始图片之间的比较来 执行滤波。将包括在图片中的像素划分为一个或更多个组并且确定要应用于每一组中的滤 波器,由此可以对每一组执行不同的滤波。
[0067] 滤波器单元190和191可以仅应用解块滤波器,可以仅应用解块滤波器和ALF,或 者可以仅应用解块滤波器和偏移校正单元。
[0068] 存储器195和196可以存储由滤波器单元190和191计算的重建的块或图片,并且 存储在存储器中的重建的块和图片可以在执行帧内预测时被提供至预测单元120和125。
[0069] 从下层的熵编码单元100b输出的信息以及从上层的熵编码单元100a输出的信息 经由复用器197多路复用,并且然后可以采用比特流的形式被输出。
[0070] 可以将复用器197包括在下层的编码单元100b中,或者可以将复用器197实现为 与编码单元100不同的单独的装置或模块。
[0071] 图2为示意性地示出根据本发明的实施方式的解码装置的框图。
[0072] 如图2所示,解码装置200包括上层的解码单元200a和下层的解码单元200b。
[0073] 上层的解码单元200a可以包括熵解码单元210、重新布置单元220、解量化单元 230、 逆变换单元240、预测单元250、滤波器单元260和存储器270。
[0074] 下层的解码单元200b可以包括熵解码单元211、重新布置单元221、解量化单元 231、 逆变换单元241、预测单元251、滤波器单元261和存储器271。
[0075] 当对来自编码装置的包括多个层的比特流进行传输时,解复用器(DEMUX)280根 据每一层对信息进行解复用,并且将信息传输至每一层的解码单元200a或200b。可以通过 作为编码装置的处理的反转的处理而对输入的比特流进行解码。
[0076] 熵解码单元210和211可以通过由编码装置的熵编码单元执行的熵编码处理的反 转来执行熵解码。在经由熵解码单元210和211解码的信息片段中,用于生成预测块的信 息被提供至预测单元250和251,并且经由熵解码单元进行熵解码的残差可以被输入至重 新布置单元220和221。
[0077] 像熵编码单元160和161 -样,熵解码单元210和211可以通过使用CABAC和 CAVLC中的至少一个来执行逆变换。
[0078] 熵解码单元210和211可以对与由编码装置执行的帧内预测和帧间预测有关的信 息进行解码。熵解码单元包括码字映射单元,其具有用于根据所接收的码字来生成帧内预 测模式数目的码字映射表。可以预先存储码字映射表,或者可以适应性地生成码字映射表。 当使用码号映射表时,用于执行码号映射的码号映射单元可以被另外布置。
[0079] 重新布置单元220和221可以基于编码单元所使用的布置方法来对经由熵解码单 元210和211进行熵解码的比特流进行重新布置。以一维矢量形式表示的系数可以通过被 重建而被重新布置为两维块型系数。重新布置单元
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