用于处理视频信号的方法和设备的制造方法_2

文档序号:9914782阅读:来源:国知局
且将帧内编译信息发送到熵编译单元160。帧间预测单元154可以包括运动补偿单元162和运动估计单元164。运动估计单元164通过参考恢复的特定区域来获得当前区域的运动矢量。运动估计单元164允许参考区域的位置信息(参考帧、运动矢量等)等被发送到熵编译单元160,以便被包括在比特流中。运动补偿单元162使用在运动补偿单元162中发送的运动矢量值来执行帧间运动补偿。
[0048]熵编译单元160通过对从帧间预测单元154输入的被量化的变换系数值、图片内编译信息、图片间编译信息、参考块信息等执行熵编译来生成视频信号比特流。在这样的情况下,熵编译单元160能够使用可变长度编译(VLC)方案和算术编译方案。可变长度编译(VLC)方案将输入符号变换成连续的码字。码字的长度是可变的。例如,频繁地生成的符号可以被表示为短码字,而非频繁地生成的符号可以被表示为长码字。基于上下文的自适应可度长度编译(CAVLC)方案可以被用作可变长度编译方案。算术编译方案将连续的数据符号变换成单个质数。算数编译方案可以获得表示各个符号所要求的最佳的质数比特。基于上下文的自适应二进制算术编译(CABAC)可以被用作算数编译方案。
[0049]图2是根据本发明的示例性实施例的视频信号解码设备200的示意性框图。参考图2,根据本发明的一个实施例的视频信号解码设备200可以包括熵解码单元210、逆量化单元220、逆变换单元225、滤波单元230以及预测单元250。
[0050]熵解码单元210对视频信号比特流进行熵解码,并且然后提取每一个宏块的变换系数、运动矢量信息等。逆量化单元220对熵解码的变换系数进行逆量化,并且逆变换单元225使用逆量化的变换系数来重建原始的像素值。
[0051]同时,滤波单元230通过对图片进行滤波来改进图像质量。在这样的情况下,在滤波单元中可以进一步包括用于减少块失真的解块滤波器、用于消除整个图片的失真的自适应环路滤波器等。被滤波的图片可以被输出或者被保存在帧存储单元256中以被用作用于当前帧的参考图片。
[0052]此外,本发明的预测单元250包括帧内预测单元252和帧间预测单元254,并且使用通过在上面提及的熵解码单元210解码的诸如编码类型的信息、关于每一个区域的变换系数、运动矢量等来重建预测图像。
[0053]在这一点上,帧内预测单元252根据在当前图像内解码的样本来执行帧内预测。
[0054]帧间预测单元254使用存储在帧存储单元256中的参考图像来估计运动矢量,并且生成预测图像。帧间预测单元254可以包括运动补偿单元262和运动估计单元264。运动估计单元264获得示出在编译中使用的参考帧的当前块和参考块之间的关系的运动矢量,并且将运动矢量发送到运动补偿单元262。
[0055]通过添加从帧内预测单元252或者帧间预测单元254输出的预测值和从逆变换单元225输出的像素值来生成被恢复的视频帧。
[0056]在下文中,将参考图3至图5来描述在编码设备100和解码设备的操作中的划分编译单元和预测单元等的方法。
[0057]编译单元指的是在处理上面描述的视频信号的过程中的诸如帧内/帧间预测、变换、量化和/或熵编译等的处理中用于处理图像的基本单元。在对一个图像进行编译中所使用的编译单元的尺寸不是固定的。编译单元可以具有四边形形式,并且一个编译单元可以被划分成若干编译单元。
[0058 ]图3图示根据本发明的示例性实施例的划分编译单元的示例。例如,具有2Nx 2N尺寸的一个编译单元可以被划分成具有NxN尺寸的四个编译单元。可以递归地执行这样的编译单元的划分,并且对于所有的编译单元来说没有必要以相同的形式来划分。然而,为了编译和处理过程的方便,可以存在对编译单元的最大尺寸310和最小尺寸320的限制。
[0059]对于一个编译单元,可以存储指示是否划分编译单元的信息。例如,假定,如在图3中所示,一个编译单元可以被划分为四个正方形的编译单元。图4图示用于使用O和I分层次地表示图3图示的编译单元的划分结构的方法。关于指示是否划分编译单元的信息,在单元被划分的情况下,“I”可以被分配,并且在单元没有被划分的情况下,“O”可以被分配。如在图4中所图示的,如果指示是否要被划分的编译单元的标志值是I,则与该节点相对应的编译单元被划分为四个编译单元,并且如果标志值是0,则单元不再被划分,并且可以执行用于编译单元的处理程序。
[0060]编译单元不必划分成四个正方形区域。在这样的情况下,可以通过划分信息来映射用于预定的划分方案的代码。例如,如果信息值是I,则编译单元可以被划分成两个水平的矩形子编译单元,如果信息值是2,则编译单元可以被划分成两个垂直的子编码单元,并且如果信息值是3,则编译单元可以被划分成四个正方形子编译单元。这样的方法仅是示例性的,并且本发明不限于此。
[0061]可以使用递归的树结构来表示在上面描述的编译单元的结构。即,使用作为根的一个图片或者最大尺寸的编译单元,被划分为其它的编译单元的编译单元具有在数目上等于被划分的编译单元的数目的子节点。因此,不再被划分的编译单元变成叶节点。假定对于一个编译单元来说仅正方形的划分是可能的,一个编译单元可以被划分为最多4个的其它编译单元,并且因此指示编译单元的树可以具有四叉树形式。
[0062]在编码器中,考虑视频图像的属性(例如,分辨率)或者编译效率来选择最佳的编译单元,并且在比特流中可以包括关于其的信息或者用于推导其的信息。例如,可以定义最大编译单元的尺寸和树的最大深度。在正方形的划分的情况下,编译单元的高度和宽度变成父节点的编译单元的高度和宽度的一半,并且因此可以使用上述信息来获得最小编译单元尺寸。相反地,事先定义最小编译单元尺寸和树的最大深度,并且可以使用已定义的信息来导出最大编译单元尺寸。因为在正方形的划分中以2的倍数的形式改变单元尺寸,所以实际的编译单元的尺寸被表示为以2为底的对数值,从而增强传输效率。
[0063]在解码中,可以获得指示是否划分当前编译单元的信息。如果这样的信息被设置为在特定条件下获得(发送),则可以增强效率。例如,可以划分当前编译单元的条件是下述情况,其中将当前编译单元尺寸添加到当前位置的结果小于图片(图像)的尺寸,并且当前单元尺寸大于预设的最小编译单元尺寸,并且因此仅在这样的情况下才可以获得是否已经划分单元的信息。
[0064]在信息指示编译单元已经被划分的情况下,要被划分的编译单元的尺寸变成当前编译单元的一半,并且编译单元基于当前处理位置被划分成四个正方形的编译单元。可以对于被划分的编译单元中的每一个重复相同的处理。
[0065]对不再被划分的编译单元(S卩,编译单元树的叶节点)执行用于编译的图片预测(运动补偿)。执行这样的预测的基本单元被称为预测单元或者预测块。预测单元可以以各种方式进行划分,并且可以被划分成诸如正方形、矩形等的对称形式、非对称形式或者几何形式的子预测单元。例如,一个预测单元可能没有被划分(2NX2N),并且可以被划分成如在图5中所示的^12^1^\2~等尺寸的子预测单元。此外,在帧内编译单元和帧间编译单元中可以不同地定义可能的划分形式的预测单元。例如,在帧内编译单元中,仅2NX2N或NXN形式的划分是可能的,并且在帧间编译单元中,NXN、2NXN、NX 2N或者2NX 2N的划分可以是可能的。在此,在比特流中可以包括关于是否已经划分预测单元的信息或者关于已经划分单元的形式的信息。此外,可以从其它的信息导出这样的信息。
[0066]在下文中,在本说明书中使用的术语“单元”可以被用作用于代替是执行预测的基本单元的预测单元或者子预测单元的术语。然而,本发明不限于此,并且可以被理解为包括编译单元的概念。
[0067]为了恢复执行解码的当前单元,可以利用包括当前单元的当前图片(图像)或者的其它图片的被解码部分。用于在恢复中使用当前图片,即,仅执行帧内预测的图片(片)被称为帧内图片或者I图片(片),用于使用最多一个运动矢量和参考索引以预测每个单元的图片被称作预测图片或P图片,并且使用最多两个运动矢量和参考索引的图片被称作双预测图片或B图片。
[0068]帧内预测单元执行帧内预测,该帧内预测根据当前图片内的恢复的区域来预测主题单元(subject unit)的像素值。例如,可以在当前单元的基础上根据位于上、左、左上和/或右上侧的单元的编码的像素来预测当前单元的像素值。
[0069]取决于预测方案和在像素值的预测中所使用的参考像素所位于的参考区域的方向,帧内模式可以被大体地划分成垂直、水平、DC、角度模式等。垂直模式使用主题单元的垂直邻近区域中的值作为当前单元的预测值,并且水平模式使用水平地邻近区域中的值作为预测值。在DC模式中,参考区域的平均值被用作预测值。此外,角度模式是参考区域位于在任意方向上的情况,并且该方向可以由当前像素与参考像素之间的角度来指示。为了方便起见,可以使用预定的角度和预测模式数目,并且可以根据主题单元的尺寸来改变所使用的角度的数目。
[0070]可以对这样的各种预测方法来定义一些特定模式。可以作为指示模式的值来发送预测模式,但是预测当前单元的预测模式值的方法可以被用于增强传输效率。这时,可以通过使用是否使用用于预测模式的预测值的信息、和与实际值的差,在解码器中获得当前单元的预测模式。
[0071]此外,在帧间预测单元中,使用除了当前图片之外的被恢复的图片的信息来执行预测目标单元的像素值的帧间预测。在这里,在预测中使用的图片被称作参考图片。可以使用指示包括参考区域的参考图片的索引和运动矢量信息等来指示在帧间预测处理中在预测当前单元中使用哪一个参考区域。
[0072]帧间预测的一些示例是前向预测、后向预测以及双向
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1