支持多个层的图像编码和解码方法以及使用该方法的装置的制造方法_3

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其中,使用上层的重构的图片的经上采样的图片与下层的重构的图片的经上采样的图 片之间的差分值而生成差分图片。
[0126] 虽然将层间纹理预测、层间帧间预测、层间语法预测和层间残差预测描述为层间 预测的示例,但是能够应用于本发明的层间预测并不限于这些示例。
[0127] 重构的块或图片可以被提供至滤波器单元260和261。滤波器单元260和261中的每 个可以包括去块滤波器、偏移校正单元和ALF。
[0128] 编码装置可以提供以下信息:与去块滤波器是否已被应用于对应的块或图片有关 的信息;以及指示在应用去块滤波器时所应用的滤波器为强滤波器还是弱滤波器的信息。 解码装置的去块滤波器接收与由编码装置提供的去块滤波器有关的信息,并且解码装置可 以对相应的块执行去块滤波。
[0129] 偏移校正单元可以基于编码期间应用于图片的偏移校正的类型以及与偏移值有 关的信息来对重构的图片执行偏移校正。
[0130] 自适应环路滤波器(ALF)可以基于通过将滤波后重构的图片与原始图片进行比较 而获得的值来执行滤波。可以基于从编码装置提供的与是否应用ALF有关的信息、与ALF系 数有关的信息等而对编码单元应用ALF。可以提供这样的ALF信息,其中ALF信息被包括在特 定的参数集中。
[0131] 存储器270和271中的每个可以存储要被用作参考图片或参考块的重构的图片或 块,并且可以将重构的图片输出。
[0132] 编码装置和解码装置可以对三层或更多层一一而非两层一一执行编码,在该情况 下,上层的编码单元和上层的解码单元可以包括在数目上与上层的数目对应的多个编码单 元和解码单元。
[0133] 在下文中,尽管在本发明的实施方式中,出于方便描述起见使用术语"编码块"描 述了编码单元,然而编码单元可以是被执行解码和编码的块。以下,可以实现基于本发明的 实施方式参照附图描述的参考图片列表生成方法,以与以上参照图1和图2描述的各个模块 的功能相称。编码装置和解码装置也可以包括在本发明的范围内。
[0134] 如上所述,在对支持多层结构的视频进行编码时,存在用于使用基本层的运动信 息和纹理信息来对增强层进行编码/解码的方法,以及用于使用经上采样的基本层作为参 考图片来对增强层进行编码/解码的方法,而没有基于基本层的编码单元(CU)或预测单元 (PU)来改变解码方法。后一方法可以被称为"参考图片索引(RefIdx)模式"。
[0135] 当使用参考图片索引(RefIdx)模式时,可以将增强层中已被先前解码的图片用作 参考图片,或者替选地,可以对基本层或下层中的图片进行上采样并且然后将其用作参考 图片。
[0136] 在下文中,在本发明中,当基本层或下层中的图片被上采样并且用作参考图片时, 将经上采样的基本层图片或下层图片称为"层间参考图片"。
[0137] 甚至在支持用于多视图的多层结构的视频中,可以通过将用于另一视图的层而非 当前层用作参考图片来执行帧间预测。用于对应层的编码和解码参考的用于另一视图的层 也可以被称为"层间参考图片"。
[0138] 也就是说,当增强层的参考图片集被配置成对支持扩展性的、具有多层结构而非 单层的视频进行编码时,还必须考虑层间参考图片。
[0139] 典型地,可以执行帧间预测,使得相对于当前图片的先前图片与后续图片中的至 少之一被用作参考图片,并且基于参考图片来执行当前块的预测。用于当前块的预测的图 片被称为"参考图片"或"参考帧"。
[0140] 通过参考图片索引(refldx)来指定参考图片,并且经由运动矢量将参考图片中的 预定区域指定为参考块。
[0141] 在帧间预测中,可以通过选择参考图片以及参考图片中的与当前块对应的参考块 来生成用于当前块的预测块。
[0142] 在帧间预测中,编码装置和解码装置可以导出当前块的运动信息,然后可以基于 所导出的运动信息来进行帧间预测和/或运动补偿。此处,编码装置和解码装置可以通过利 用在先前重构的并置(col)图片中的、与当前块对应的重构的相邻块和/或并置块(col块) 的运动信息来改善编码/解码效率。
[0143] 此处,重构的相邻块是当前图片中的已被编码和/或解码以及重构的块,并且可以 包括与当前块相邻的块和/或位于当前块的外角处的块。此外,编码装置和解码装置可以基 于col图片中的存在于空间上与当前块对应的位置处的块来确定预定相对位置,并且可以 基于所确定的相对位置(位于空间上与当前块对应的位置处的块内部和/或外部的位置)来 导出col块。此处,例如,col图片可以与包括在参考图片列表中的参考图片之一对应。
[0144] 帧间预测可以生成预测块,使得预测块与当前块之间的残差信号被最小化并且运 动矢量的大小也被最小化。
[0145]同时,用于导出运动信息的方案可以根据用于当前块的预测模式而不同。针对帧 间预测所应用的预测模式可以包括高级运动矢量预测(AMVP)模式、合并模式等。
[0146]例如,当应用AMVP模式时,编码装置和解码装置中的每个可以使用重构的相邻块 的运动矢量和/或col块的运动矢量来生成运动矢量候选列表。重构的相邻块的运动矢量 和/或col块的运动矢量可以用作运动矢量候选。编码装置可以向解码装置传送预测的运动 矢量索引,其指示选自包括在列表中的运动矢量候选的最优运动矢量。此处,解码装置可以 使用运动矢量索引从包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选中选择当前块的预测的 运动矢量。
[0147]编码装置可以获得当前块的运动矢量与预测的运动矢量之间的运动矢量差 (MVD),对MVD进行编码,以及将经编码的MVD传送至解码装置。此处,解码装置可以对所接收 的MVD进行解码并且使用经解码的MVD与预测的运动矢量的和来导出当前块的运动矢量。
[0148]编码装置还可以向解码装置传送指示参考图片的参考图片索引等。
[0149]解码装置可以使用相邻块的多条运动信息来预测当前块的运动矢量,并且可以使 用从编码装置接收的残差来导出当前块的运动矢量。解码装置可以基于所导出的运动矢量 和从编码装置接收的参考图片索引信息二者来生成用于当前块的预测块。
[0150]作为另一示例,当应用合并模式时,编码装置和解码装置可以使用重构的相邻块 的运动信息和/或并置(col)块的运动信息二者来生成合并候选列表。也就是说,当存在重 构的相邻块和/或col块的运动信息时,编码装置和解码装置可以使用运动信息作为用于当 前块的合并候选。
[0151]编码装置可以从包括在合并候选列表中的合并候选中选择使得能够提供最优编 码效率的合并候选,作为当前块的运动信息。此处,可以以合并索引被包括在位流中的方式 将指示所选择的合并候选的合并索引传送至解码装置。解码装置可以使用传送的合并索引 来从包括在合并候选列表中的合并候选中选择一个合并候选,并且可以将所选择的合并候 选确定为当前块的运动信息。因此,当应用合并模式时,可以在不改变的情况下将重构的相 邻块和/或col块的运动信息用作当前块的运动信息。解码装置可以通过将预测块添加至从 编码装置传送的残差来重构当前块。
[0152]在上述AMVP模式和合并模式中,为了导出当前块的运动信息,可以使用重构的相 邻块的运动信息和/或co1块的运动信息。
[0153]在作为用于帧间预测的另外的模式之一的跳过模式中,可以将与相邻块有关的信 息用于当前块,而没有改变。因此,在跳过模式中,除指示其运动信息要被用作当前块的运 动信息的块的信息之外,编码装置不向解码装置传送语法信息如残差。
[0154]编码装置和解码装置可以通过基于导出的运动信息对当前块执行运动补偿来生 成用于当前块的预测块。此处,预测块可以表示由于对当前块执行运动补偿而生成的经运 动补偿的块。此外,多个经运动补偿的块可以构成单个经运动补偿的图片。
[0155]解码装置可以检查从编码装置接收的跳过标记、合并标记等,并且可以根据所检 查的标记导出对于当前块的帧间预测所需的运动信息,例如,与运动矢量、参考图片索引等 有关的息。
[0156]执行预测的处理单元和指定预测方法和详细内容的处理单元可以彼此不同。例 如,可以指定预测模式的单元作为预测块,接着可以以变换块为基础来执行预测。替选地, 可以指定预测模式的单元作为预测块,以及可以以变换块为基础来执行帧内预测。
[0157]在当前图片之前编码/解码的图片被存储在存储器中(例如,解码的图片缓冲器: DPB)并且之后可以被用于当前块(当前图片)的预测。保持不能用于当前块的帧间预测的图 片的列表作为参考图片列表。
[0158] P切片表示经由帧内预测或下述帧间预测而解码的切片,所述帧间预测使用一个 运动矢量和一个参考图片的最大值。B切片表示经由帧内预测或下述帧间预测而解码的切 片,所述帧间预测使用两个运动矢量和两个参考图片中的最大值。此处,参考图片包括短期 参考图片和长期参考图片。可以通过图片序列号(POC)来指定图片,POC表示指示的序列,其 中,可以看出,短期参考图片是其POC与当前块的POC并没有很大不同的图片,而长期参考图 片是其POC与当前图片的POC有很大不同的图片。
[0159]参考图片列表0(出于方便描述起见,在下文中称为"L0")是用于P切片或B切片的 帧间预测的参考图片的列表。参考图片列表1(出于方便描述起见,在下文中称为"L1")用于 B切片的帧间预测。因此,LO用于P切片中的块的帧间预测,以进行单向预测,而LO和Ll用于B 切片中的块的帧间预测,以进行双向预测。
[0160] 解码装置在经由帧间预测对P切片和B切片执行解码时构造参考图片列表。经由参 考图片列表来指定用于帧间预测的参考图片。参考图片索引是指示参考图片列表上的每个 参考图片的索引。
[0161] 可以基于从编码装置传送的参考图片集来构造参考图片列表。这样的参考图片集 可以包括用作参考图片的图片的POC以及指示对应的图片是否被直接参考的标记(used_ by_curr_pic_sO_flag)。用于构造参考图片列表的参考图片可以被存储在存储器(例如, DPB)中。存储在存储器中的图片(在当前图片之前被编码/解码的图片)由编码装置和解码 装置管理。
[0162] 图3是示出了包括短期参考图片的参考图片集的示例的概念图。
[0163] 如图中所示,参考图片集(RPS)可以包括在当前时刻必须被存储在DPB中的短期参 考图片中的每个的P0C,以及指示当前图片是否直接参考特定图片的标记信息。
[0164] 例如,当执行POC为21的图片的帧间预测时,可以参考一共三个图片(POC为20、19 和16的图片)作为短期参考图片,以及这三个图片全部具有值1作为"used_by_curr_pic_ S〇_flag",从而图片被直接用于POC为21的图片的预测。
[0165]同时,当执行POC为26的图片的帧间预测时,可以参考一共三个图片(P0C为25、24 和20)作为短期参考图片,但是与POC为24和20的图片的"used_by_curr_pic_sO_flag"值不 同,POC为25的图片的"used_by_curr_pic_sO_flag"值为0。在这种情况下,POC为25的图片 并不直接用于POC为26的图片的帧间预测。
[0166] 在当前图片中,不出现在参考图片集中的图片被标记有"未用于参考"指示符,指 示图片未被用作参考图片并且可以从DPB中删除。
[0167]图4是示出了用于导出长期参考图片的POC的方法的概念图。
[0168] 如图所示,由于长期参考图片具有与当前图片的POC很大不同的P0C,因此其可以 使用POC的最低有效位(LSB)和最高有效位(MSB)来表示。
[0169] 'MaxPocLsb'表示可以由LSB表示的最大值。当MaxPocLsb为32时,POC为84的长期 参考图片(LTRP)可以由32*2+20表示,其中,LSB为20,以及MSB为2。
[0170]当可以由LSB表示的最大值为32、并且因此10是MSB的值以及11是LSB的值时,POC为338的当前图片可以由32*10+11表示。
[0171 ] 'deIta_poc_msb_cycIe_lt'表不确定'DeltaPocMsbCycleLt'所需的值, 'DeltaPocMsbCycleLt'是当前图片的长期参考图片集中的POC的MSB。 'DeltaPocMsbCycleLt'可以对应于当前图片的POC的MSB与参考图片的POC的MSB之间的差。 [0172]在长期参考图片的情况下,参考图片的POC可以使用当前图片的POC的MSB与参考 图片的POC的MSB之间的差以及参考图片的POC的LSB值来导出。
[0173]例如,在当前图片的POC为331时,如果使用长期参考图片的LSB值20以及当前图片 的POC的MSB与参考图片的POC的MSB之间的差1二者,则POC为308并且用'0'索引的长期参考 图片(LTRP[0])可以由331-1*32-11+20来表示。
[0174] 类似地,如果使用长期参考图片的LSB10以及当前图片的POC的MSB与参考图片的 POC的MSB之间的差5二者,则POC为170并且用'Γ索引的长期参考图片(LTRP[ 1 ])可以由 331-5*32-11+10 来表示。
[0175] 如图3和图4所示,可由当前图片参考的初始参考图片列表可以使用在短期参考图 片缓存和长期参考图片缓存中存在的图片的列表来构造。
[0176] 图5是示出了构造参考图片列表的示例的图。
[0177] 基于当前图片可以将参考图片分类为第一短期参考图片集(RefPicSetStCurrO)、 第二短期参考图片集(RefPicSetStCurrl)以及长期参考图片集(RefPicSetLtCurr),其中, 第一短期参考图片集包括POC小于当前图片(Curr)的POC的参考图片Refl和参考图片Ref2, 第二短期参考图片集包括POC大于当前图片的POC的参考图片Ref3和参考图片Ref4,长期参 考图片集包括长期参考图片RefLTl和长期参考图片RefLT2。
[0178] 在该情况下,第一短期参考图片集(RefPicSetStCurrO)包括标记值(used_by_ curr_pic_s0_flag)为1 的图片(used_by_curr_pic_sO_flag= 1 的delta_poc_s0),以及第 二短期参考图片集(RefPicSetStCurrl)也包括标记值(used_by_curr_pic_sl_flag)为1 的 图片(used_by_curr_pic_sl_flag= 1 的deIta_poc_s1) 〇
[0179] 作为以该方式具有不同属性的参考图片集的集合,可以构造初始参考图片列表。
[0180] 如图5所示,按照第一短期参考图片集(RefPicSetStCurrO)、第二短期参考图片集 (RefPicSetStCurrl)和长期参考图片集(RefPicSetLtCurr)的序列来构造参考图片列表0, 即L0。
[0181] 同时,按照第二短期参考图片集(RefPicSetStCurrl)、第一短期参考图片集 (RefPicSetStCurrO)和长期参考图片集(RefPicSetLtCurr)的序列来构造参考图片列表1, 即Ll0
[0182] 可以基于从编码装置传送的信息来确定可包括在参考图片列表中的参考图片的 编号。例如,在构造参考图片列表后,编码装置可以确定要使用的参考图片的编号,并且将 关于要使用的参考图片的编号的信息(例如,num_ref_idx_lX_default_active_minusl,X =〇或1)作为序列参数集(SPS)的语法元素传送至解码装置。解码装置可以
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