用于并行实现4:4:4编码的方法和装置的制作方法

专利名称：用于并行实现4:4:4编码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及视频编码和解码，并且更具体地说，涉及用于并行4:4:4 视频编码和解码的方法和装置。
背景技术：
在第一现有技术方法中，对于每一颜色分量选择独立块分区，并且因此 选择独立空间预测器。例如，对于红色通道，可以选择具有一个空间预测模 式的16x16块分区，对于绿色通道，可以选择具有四个空间预测模式的8x8 块分区，对于蓝色通道，可以选择具有十六个空间预测模式的4x4块分区。
相反地，在第二现有技术方法中，公共块分区用于所有三个通道，这与 第三现有技术方法中的宏块类型的定义一致。此外，空间预测器的公共集合 用于所有三个通道。釆用以上示例，在第二现有技术方法的情况下，模式选 择器可以选择8x8块分区作为宏块类型，并且每一通道将通过对预定义的代 价函数进行最小化而确切地使用相同的四个空间预测模式。明显的是，与其 中对于每一编码块必须对三个空间预测模式而不是单个空间预测模式进行解 码的独立模式相比，公共模式方法极大地减少了解码器复杂度。同时，由于 使用公共预测模式而不是三个分离模式减少了用于对空间预测信息进行编码 的比特的总数，因此与独立模式相比，尤其对于中速比特率范围和低速比特 率范围，公共模式方案产生更好的完全压缩性能。通过依次(即，连续地);险查 每一通道以确定最佳空间预测器来进行公共模式方法的典型现有技术实现方 式。当与独立通道方法的实现方式相比时，这种方法的缺点在于，由于在此 情况下可以用直接方式并行地导出用于每一通道的优化空间预测器，因此潜 在地增加了对视频数据进行编码的速度。

发明内容
通过本发明来解决现有技术的这些和其它缺陷和缺点，本发明针对用于
并行4:4:4 ^L频编码和解码的方法和装置。
根据本发明一方面，提供一种用于对视频信号数据进行编码以用于图像 块的视频编码器。所述视频编码器包括编码器，其用于通过选择公共块分 区和公共空间预测模式来对所述图像块的所有颜色分量进行编码。通过并行 地共同估计所有颜色分量来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式。
根据本发明另 一方面，提供一种用于对视频信号数据进行编码以用于图 像块的视频编码器。所述视频编码器包括编码器，其用于通过选择公共块 分区和公共空间预测模式来对所述图像块的所有颜色分量进行编码。使用混 合串行-并行方法来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式，所述混合 串行-并行方法在从其中选择所述公共空间预测模式的空间预测模式的集合 中串行估计空间预测模式，并且并行地同时估计所有颜色分量，以完成对于 所述集合中的空间预测模式中的每一个的判决。
根据本发明又一方面，提供一种用于对视频信号数据进行编码以用于图 像块的方法。所述方法包括通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对 所述图像块的所有颜色分量进行编码。通过并行地共同估计所有颜色分量来 选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式。
根据本发明再一方面，提供一种用于对视频信号数据进行编码以用于图 像块的方法。所述方法包括通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对 所述图像块的所有颜色分量进行编码。使用混合串行-并行方法来选择所述公 共块分区和所述公共空间预测模式，所述混合串行-并行方法在从其中选择所 述公共空间预测模式的空间预测模式的集合中串行估计空间预测模式，并且 并行地同时估计所有颜色分量，以完成对于所述集合中的空间预测模式中的 每一个的判决。
本发明的这些和其它方面、特征和优点将从以下示例性实施例的详细描 述中变得清楚，将结合附图来阅读以下示例性实施例的详细描述。


根据以下示例性附图，可以更好地理解本发明，其中
框图2是根据本原理实施例的通过对所有三个颜色通道进行编码的用于 4:4:4 ^f见频编码的示例性方法的流程图3是根据本原理实施例的用于根据图2的功能块220并行地确定优化 空间预测器以用于所有三个颜色通道的示例性方法的流程图。
图4是用于具有用于红色分量的独立块分区的空间预测器选择装置的框
图5是进一步示出图4所示的Pred—16xl6处理单元的框图6是用于具有用于红色分量、绿色分量和蓝色分量的公共块分区的空
间预测器选择装置的框图7是用于具有公共块分区16x16的空间预测器选择装置的框图8是用于串行选择独立预测模式以用于待编码的视频序列的每一颜色
分量的方法的框图9是根据本原理实施例的通过确定用于所有三个颜色通道的优化预测
器的用于4:4:4^L频空间预测编码的示例性方法的流程图，其中，仅并行地计
算颜色通道；以及
图10是用于选择公共预测模式以用于待编码的视频序列的每一颜色分
量的混合方法的框图。
具体实施例方式
本发明针对用于并行4:4:4视频编码的方法和装置。有利的是，本发明提 供用于当采用公共块分区和空间预测编码方法时通过同时使用所有三个颜色 通道来选择优化空间预测模式以用于帧内编码的图片的方法和装置。
当前描述示出本发明的原理。因此，应理解，虽然在此没有显式地描述 或示出，但本领域技术人员将能够设计实施本发明的原理并且被包括在其精 神和范围内的各种布置。
在此所陈述的所有示例和条件语言倾向于教育的目的，以有助于读者理 解由发明人所贡献以促进该领域的本发明的原理和构思，并且将被理解为并 非受限于这些具体陈述的示例和条件。
此外，在此陈述本发明的原理、方面和实施例的所有声明及其特定示例
倾向于既包括其结构又包括其功能等同物。此外，所倾向的是，无论结构如 何，所述等同物都既包括当前已知的等同物又包括将来开发的等同物(即执 行相同功能的所开发的任意元件)。
因此，例如，本领域技术人员应理解，在此所呈现的框图表示实施本发 明原理的示例性电路的构思图。相似地，应理解，任意流程图、流示图、状 态转移图、伪码等表示可以在计算机可读介质中实质地表示并且可以由计算 机或处理器执行的各种处理，而无论所述计算机或处理器是否被显式地示出。
可以通过使用专用硬件以及能够与适当的软件关联而执行软件的硬件来 提供附图中所示的各个元件的功能。当由处理器进行提供时，可以由单个专 用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器(其中一些可以被共享)来 提供功能。此外，术语"处理器，，或"控制器"的外在使用不应理解为专门 表示能够执行软件的硬件，并且可以暗含地包括数字信号处理器("DSP")
硬件、用于存储软件的只读存储器("ROM")、随机存取存储器("RAM")、 以及非易失性存储设备。
也可以包括传统的和/或定制的其它硬件。相似地，附图中所示的任意切 换仅是构思性的。可以通过程序逻辑的操作、专用逻辑、程序控制和专用逻 辑的交互、或者甚至手动地进行它们的功能，可由实现人员选择特定技术， 从上下文中更具体地理解。
在于此的权利要求中，被表示为用于执行所指定的功能的任意元件意欲 包括执行所述功能的任意方式，其包括例如a)执行所述功能的电路元件的 组合，或b)与适当的电路组合的任意形式的软件，因此，包括固件、微码 等，以用于执行所述软件从而执行所述功能。由所述权利要求所定义的本发 明具备这样的事实由各个所陈述的装置所提供的功能性被组合，并且以权 利要求所提出的方式而集合在一起。因此认为，可以提供这些功能性的装置 等同于在此所示的装置。
说明书中对本发明"一个实施例"或"实施例"的引用表示结合被包括 在本发明至少一个实施例中的实施例所描述的特定特征、结构、特性等。因 此，出现在整个说明书中的各个地方的短语"在一个实施例中"或"在实施 例中"的出现并非一定全部指的是相同的实施例。
参照图1,通常由标号100来表示示例性-现频编码器。组合器110的非 反相输入与运动和空间预测估计器180的第一输入可用作编码器100的输入。
以信号通信的方式将组合器110的输出与变换器120的输入连接。以信 号通信的方式将变换器120的输出与均衡器130的输入连接。以信号通信的 方式将均衡器130的输出与可变长度编码器(VLC) 140的输入连接。可变 长度编码器140的输出可用作视频编码器100的输出。
以信号通信的方式将均衡器130的输出与逆量化器150的输入进一步连 接。以信号通信的方式将逆量化器150的输出与逆变换器160的输入连接。 以信号通信的方式将逆变换器160的输出与解块滤波器195的输入连接。以 信号通信的方式将解块滤波器195的输出与参考图片存储单元170的输入连 接。以信号通信的方式将参考图片存储单元170的双向输入/输出与运动和空 间预测估计器180的第二输入连接。以信号通信的方式将运动和空间预测估 计器180的输出与运动补偿器和空间预测器190的第一输入连接。以信号通 信的方式将参考图片存储单元170的输出与运动补偿器和空间预测器190的 第二输入连接。以信号通信的方式将运动补偿器和空间预测器190的输出与 组合器110的反相输入连接。
参照图2，通常由标号200来表示用于通过对所有三个颜色通道进行编 码的4:4:4视频编码的示例性方法。方法200包括开始块205,其将控制传递 给循环限制块210。循环限制块210对序列中的每一图像执行循环，其中， 考虑了所有三个颜色分量(红色、绿色和蓝色)，并且将控制传递给循环限制 块215。循环限制块215对图像中的每一块执行循环，并且将控制传递给功 能块220。功能块220对于所有颜色分量形成当前图像块的运动补偿或空间 预测，并且将控制传递给功能块225。功能块225从当前图像块减去运动补 偿或空间预测，以形成预测残差，并且将控制传递给功能块230。功能块230 对预测残差进行变换和量化，并且将控制传递给功能块235。功能块235对 预测残差进行逆变换和逆量化，以形成编码后的预测残差，并且将控制传递 给功能块240。功能块240将编码后的残差加到预测，以形成编码后的图片 块，并且将控制传递给循环限制块245。结束循环块245结束图像中的每一 块上的循环，并且将控制传递给循环限制块250。循环限制块250结束序列 中的每一图像上的循环，并且将控制传递给结束块255。
参照图3,通常由标号300来表示根据图2的功能块220并行地对于所 有三个颜色通道确定优化空间预测器的示例性方法。方法300包括开始块 305，其将控制传递给循环限制块310。在块中，对于每一块分区，循环限制
块310执行循环(因此执行三个循环， 一个用于16x16分区， 一个用于8x8 分区， 一个用于4x4分区)，并且将控制传递给循环限制块315。对于特定块 分区的每一空间模式，循环限制块315执行循环(循环次数依赖于块分区)， 并且将控制传递给循环限制块320。循环限制块320对于图像中的每一颜色 分量执行循环(因此，执行三个并行循环， 一个用于红色， 一个用于绿色， 一个用于蓝色)，并且将控制传递给功能块325。功能块325形成当前图像块 的空间预测，以用于对应的块分区、空间预测模式和颜色分量(基于来自循 环限制块310、 315和320中的哪个循环)，并且将控制传递给功能块330。 功能块330确定空间预测的代价函数，并且将控制传递给循环限制块335。 循环限制块335结束图像中的每一颜色分量上的并行循环，并且将控制传递 给块340。功能块340对由循环限制块320所确定的颜色分量的最低代价空 间预测器进行估计和存储，并且将控制传递给结束循环块345。结束循环块 345结束每一空间预测模式上的循环，并且将控制传递给功能块350。功能块 350对由循环限制块315所确定的空间预测模式的最低代价空间预测器进行 估计和存储，并且将控制传递给结束循环块355。结束循环块355结束由循 环限制块310所确定的每一块分区上的循环，并且将控制传递给功能块360。 功能块360对由循环限制块310所确定的块分区的最低代价空间预测器进行 估计和存储，并且将控制传递给结束块365。
本原理针对用于并行实现标准化/国际电子技术委员会(ISO/IEC)运动 图像专家组-4 (MPEG-4)部分IO先进视频编码(AVC)标准/国际电信联盟， 电信部分(ITU-T ) R264推荐(下文中"MPEG-4 AVC标准")的先进4:4:4 简档的方法和装置。
在以上引用的第二现有技术方法的公共预测模式方法中，每一通道使用 相同的块分区和相同的空间预测才莫式。在此描述上面所引用的第二现有技术 方法的公共预测模式方法与第一现有技术方法的独立模式选择方法之间的比 较，后者的每一通道可以具有独立的块分区和独立的空间预测模式。在此根 据本发明实施例示出对于最大并行机制的情况，与独立模式的情况相比， 对于公共模式情况，仅执行一个附加比较。在此还示出，关于对通道并行地 进行编码但过程自身是串行的情况的混合串行/并行方案的情况，公共模式方 法不需要比独立模式方法更多的存储器或空间。
在这种并行机制的分析中，我们注意到存在很多可能的实现方案，并
且我们将仅讨论这些可能的方案的子集。然而，给出在此所提供的本发明的 教导，本领域和相关领域普通技术人员将预期根据本原理的这些和各种其它 并行实现方案，同时保持本发明的范围。
现将关于图4和图5对于独立模式选择的并行分析进行描述。
参照图4,通常由标号400来表示具有用于红色分量(也称为红色通道 或R通道)的独立块分区的空间预测器选择装置。装置400包括Pred一16x16 处理单元410、 Pred—8x8处理单元420、 Pred_4x4处理单元430、以及最终模 式选择单元440。三个处理单元Pred—16x 16 410、Pred_8x8 420和Pred_4x4 430 分别从16x16块分区、8x8块分区和4x1块分区选择最佳预测模式。处理单 元的输出是代价函数Ci、最佳预测残差ARi、以及由代价函数所确定的最佳 预测模式的集合Pred—modei,其中，i处于集合(16xl6,8x8,4x4》之中。通过选 择这三个值之中的最小代价函数，最终模式选择单元440选择最终 BlockPartition和Pred—modeB1。ckPartiti。n,以用于红色通道的16xl6块中的每一个。
参照图5,进一步示出图4的PredJ6x16处理单元410。 Pred—16x16处 理单元410包括模式处理单元501-504,分别用于模式l-4;以及模式选择 单元510。由才莫式处理单元并行地检查模式中的每一个，以确定代价函数 C16xl6,j(R),其中，j表示模式号。于是使用最小化函数由模式选择单元510来 选择最佳模式，并且从这里输出Pred—modei和AR。
在Pred—8x8处理单元的情况下，存在4个模式处理单元和9个预测模式， 以用于总共36个可能的代价函数和关联的残差。在Pred_4x4的情况下，存 在16个才莫式处理单元和9个可能的模式，以用于总共144个可能的代价函数 和残差。因此，在代价函数选择之前，总共需要184个独立的模式处理单元。
也可以按完全独立的方式对于G通道和B通道实现图4和图5所描述的 这种相同的方案，并且因此，可以对于所有三个通道使得所述方案并行。因 此，对于完全并行，需要总共522个独立处理单元。
现将关于图6和图7对于公共模式选择的并行分析进行描述。参照图6, 通常由标号600来表示具有用于红色分量、绿色分量和蓝色分量的公共块分 区的空间预测器选择装置。装置600包括Pred—16x16处理单元610、Pred—8x8 处理单元620、 Pred—4x4处理单元630，以及最终才莫式选择单元640。除了输 入现在是所有三个通道之外，装置600与图4的装置400相似。代价函数CC 和Pred一mode现在也是三个通道的函数而不是单个通道的函数。然而，在这
个阶段所固有的并行机制确实如图4所示。
参照图7，进一步示出图6的Pred—16x16处理单元610。 Pred—16x16处 理单元610包括模式处理单元701-712、 RGB代价函数CC 721-724、以及 模式选择单元730。在此情况下，对于每一模式，有三个处理单元。与图4 相比，存在附加的判决块，以选取对所有三个颜色共同的最佳模式。在此情 况下，存在12个模式处理单元，其可以并行的操作。相似地，对于Pred—8x8 的情况，存在108个才莫式处理单元，而对于Pred—4x4的情况，存在432个才莫 式处理单元。对于独立模式选择情况，总共存在与上面所指定的相同数量的 并行模式处理单元。主要差别在于，存在所需的再多一个判决层，以在三个 通道之中确定最佳公共模式代价函数。
现将关于图8、图9和图IO对于串行并行混合描述实施例。 在此以上，描述了最大并行机制的示例实现，即需要最小数量的级联元 件(并且因此需要最少的时间)的情况。然而，由于存储器或空间限制，有 可能不能使得方案完全并行。在此，我们检查对于独立模式选择的情况，其 中，我们允许通道内的串行方案，但所需的最少量的并行机制在于，将同时 处理所有三个通道。对于Pred—modew,的情形，图8示出这种情况，其中， 为了示出和简洁，仅示出R通道。G通道和B通道是R通道的简单复制版本。 以串行的方式，可以从模式1到模式4进行迭代，在每一步骤估计代价函数， 并且于是存储当前最佳代价、预测模式和残差的拷贝。在结束时，最佳代价、 预测-漠式和残差可用于对其它块分区进行比较，并且仅需要存储这些值中的 一个拷贝。由于完全并行方案是真实的，因此在通道之间不需要通信。由于 三个通道是独立的，因此对于总共三个拷贝，我们仅需要同时存储用于每一 通道的一个拷贝。
参照图8,通常由标号800来表示用于实现红色通道的独立模式的串行 方法。应理解，相似地实现绿色通道和蓝色通道。因此，给定在此所提供的 本原理的教导，本领域和相关领域普通技术人员将容易地实现相似的串行方 法，以用于实现绿色通道和蓝色通道的独立模式，同时保持本原理的范围。
方法800包括开始块802,其将控制传递给功能块805。功能块805处理 模式l，并且将控制传递给功能块810。功能块810输出d6x!6(R^Ci6x^(R)， AR=ARm。del,并且将控制传递给功能块815。功能块815处理模式2，并且将 控制传递给判决块820。判决块820确定是否C16xl6，2(R)<C16xl6(R)。如果情况
如此，则将控制传递给功能块825。否则，将控制传递给功能块845。功能块 825处理模式3,并且将控制传递给判决块830。判决块830确定是否 Ci6xl6,3(R)<C16xl6(R)。如果情况如此，则将控制传递给功能块835。否则，将 控制传递给功能块850。
功能块835处理模式4，并且将控制传递给判决块840。判决块840确定 是否C16xlM(R)<C16xl6(R)。如果情况如此，则将控制传递给功能块860。否贝'J， 将控制传递给功能块855。功能块860输出C16xl6(R), AR， Pred—mode16xl6(R)， 并且将控制传递给结束块865。
功能块845输出C16xl6(R)=C16xl6，2(R)， AR=ARm。de2，并且将控制传递给功 能块825。
功能块850输出C16xl6(R)=C16xl6,3(R), AR-ARm。de3,并且将控制传递给功 能块835。
功能块855输出C16xl6(R)=C16x16，4(R), AR=ARm。de4,并且将控制传递给功 能块860。
参照图9,通常由标号900来表示用于根据图2的功能块220以混合串 行-并行方式确定所有三个颜色通道的优化空间预测器的示例性方法。方法 900包括开始块905,其将控制传递给循环限制块910。在一个块中，对于每 一块分区，循环限制块910按顺序执行循环(因此，执行三个循环， 一个用 于16xl6分区、 一个用于8x8分区， 一个用于4x4分区)，并且因此将控制传 递给循环限制块915。对于特定块分区的每一空间模式，循环限制块915按 顺序执行循环(循环的数量取决于块分区)，并且将控制传递给循环限制块 920。对于图像中的每一颜色分量，循环限制块920执行循环(因此执行三个 并行循环， 一个用于红色， 一个用于绿色， 一个用于蓝色)，并且将控制传递 给功能块925。功能块925形成当前图像块的空间预测，以用于对应块分区、 空间预测模式以及颜色分量(基于来自循环限制块910、 915和920中的哪个 循环)，并且将控制传递给功能块930。功能块930确定代价函数以用于空间 预测，并且将控制传递给循环限制块935。循环限制块935结束图像中的每 一颜色分量上的并行循环，并且将控制传递给块940。功能块940对由循环 限制块920所确定的颜色分量的最低代价空间预测器进行估计和存储，并且 将控制传递给结束循环块945。结束循环块945结束每一空间预测模式上的 循环，并且将控制传递给功能块950。功能块950对由循环限制块915所确
定的空间预测模式的最低代价空间预测器进行估计和存储，并且将控制传递
给结束循环块955。结束循环块955结束由循环限制块910所确定的每一块 分区上的循环，并且将控制传递给功能块960。功能块960对由循环限制块 910所确定的块分区的最低代价空间预测器进行估计和存储，并且将控制传 递给结束块965。
与和图8对应的情况相比，在此仅有的限制在于，当^r查每一预测模式 的代价时，对于所有三个通道，我们以同步的方式进行处理。因此，在此情 况下，估计红色通道、绿色通道和蓝色通道，并且存储代价、预测模式和残 差的所有三个集合。估计作为所有三个代价的函数的代价函数；当与先前段 落中的独立模式情况相比时，这个步骤是附加的步骤。其次，对于下一模式， 估计所有三个通道。如果组合后的代价函数对于所述下一模式更好，则存储 所有三个通道的预测模式和残差。该步骤继续，以用于所需的总共数量的模 式(在16xl6的情况下是4)。因此，当与在按并行来实现通道时的串行独立 模式实现相比时，甚至对于公共模式情况的串行实现方式，不需要附加的存 储设备。
参照图10，通常由标号1000来表示用于实现颜色通道的公共模式的混 合方法。
方法1000包括开始块1005，其传递给功能块1011、功能块1012和功能 块10D。功能块1011处理用于红色通道的模式1,并且将控制传递给功能块 1015。功能块1012处理用于绿色通道的模式1，并且将控制传递给功能块 1015。功能块1013处理用于蓝色通道的模式1，并且将控制传递给功能块 1015。功能块1015输出CC16xl6(R， G， B^Cd6x!w(R， G, B), AR=ARm。del， AG=AGm。del, AB二ABm。dd, Pred—mode16xl6(R, G, B)=Model ，并且将控制传递 给功能块1021、功能块1022和功能块1023。功能块1021处理用于红色通道 的模式2，并且将控制传递给功能块1025。功能块1022处理用于绿色通道的 模式2,并且将控制传递给功能块1025。功能块1023处理用于蓝色通道的模 式2,并且将控制传递给功能块1025。
功能块1025输出CC16xl6,2(R， G, B)，并且将控制传递给判决块1030。
判决块1030确定是否CC16xl6，2<CC16xl6。如果情况如此，则将控制传递 给功能块1035。否则，将控制传递给功能块1041、功能块1042和功能块1043。
功能块1035输出CC16xl6(R, G， B)=CC16xl6,2(R， G, B), AR=ARmode2，
AG=AGm。de2， AB=ABm。de2， Pred—mode16xl6(R， G， B)=Mode2，并且将控制传递 给功能块1041、 1042和1043。
功能块1041处理用于红色通道的模式3，并且将控制传递给功能块1050。 功能块1042处理用于绿色通道的模式3，并且将控制传递给功能块1050。功 能块1043处理用于蓝色通道的模式3，并且将控制传递给功能块1050。
功能块1050输出CC16xl6，3(R, G, B),并且将控制传递给判决块1055。
判决块1055确定是否CC16x16,3<CC16x16。如果情况如此，则将控制传递 给功能块1058。否则，将控制传递给功能块1061、功能块1062和功能块1063。
功能块1058输出CC16xl6(R, G， B)=CC16xl6,3(R, G， B)， AR=ARm。de3， AG=AGm。de3, AB=ABm。de3, Pred—mode16x16(R， G, B)=Mode3,并且将控制传递 给功能块1061、 1062和1063。
功能块1061处理用于红色通道的模式4，并且将控制传递给功能块1070。 功能块1062处理用于绿色通道的模式4，并且将控制传递给功能块1070。功 能块1063处理用于蓝色通道的模式4,并且将控制传递给功能块1070。
功能块1070输出CC16xl6，4(R,G，B),并且将控制传递给判决块1075。判 决块1075确定是否CC16x1M<CC16xl6。如果情况如此，则将控制传递给功能 块1080。否则，将控制传递给功能块1085。
功能块1080输出CC16x16(R， G, B)=CC16xlM(R, G， B), AR=ARm。de4， AG=AGm。de4， AB=ABm。de4, Pred—mode16xl6(R, G， B)=Mode4,并且将控制传递 给功能块1085。
功能块1085输出CC16xl6(R, G， B), AR, AG， AB， Pred—mode16xl6(R, G, B), 并且将控制传递给结束块1090。
我们注意，可以用相似的方式来估计8x8的情况和4x4的情况。如果以 并行或串行来估计8x8的情况和4x4的情况，只要相同程度的并行机制可用 于独立模式的情况和公共模式的情况，则结果就不改变。
因此，如在此示出的那样，可能与初始直觉相反，在同时处理所有三个 通道的意义上，可以对公共模式选择方法进行并行化，到达独立模式选择方 法可以处于MPEG-4 AVC标准的所提议的先进4:4:4简档中的相同程度。
现将给出本发明的许多附带优点/特征中的 一些的描述，上面已经提及了 其中一些。例如， 一个优点/特征在于用于对视频信号数据进行编码以用于图 像块的视频编码器，所述视频编码器包括编码器，其用于通过选择公共块
分区和公共空间预测模式来对所述图像块的所有颜色分量进行编码。通过并 行地共同估计所有颜色分量来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模 式。另一优点/特征在于以上所描述的视频编码器，其中，所述公共块分区是 子宏块分区。此外，另一优点/特征在于以上所描述的视频编码器，其中，所 述编码器使用最低代价函数来选择所述公共空间预测模式。进一步地，另一 优点/特征在于以上所描述的视频编码器，其中，所述编码器从不同的块分区 的集合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述不同块分区，以用于颜 色分量中的每一个。此外，另一优点/特征在于以上所描述的视频编码器，其 中，所述编码器从不同的块分区的集合中选择所述公共块分区，并且并行地 估计所述不同块分区，以用于颜色分量中的每一个，其中，所述编码器从不 同的空间预测模式的集合中选择所述公共空间预测模式，并且并行地估计所 述不同的空间预测模式，以用于所述不同的块分区中的每一个。
此外，另 一优点/特征在于用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的
视频编码器，所述视频编码器包括编码器，其用于通过选择公共块分区和 公共空间预测模式来对所述图像块的所有颜色分量进行编码。使用混合串行-并行方法来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式，所述混合串行-并 行方法在从其中选择所述公共空间预测模式的空间预测模式的集合中串行估 计空间预测模式，并且并行地同时估计所有颜色分量，以完成对于所述集合 中的空间预测模式中的每一个的判决。另一优点/特征在于以上所描述的视频 编码器，其中，所述公共块分区是子宏块分区。此外，另一优点/特征在于以 上所描述的视频编码器，其中，所述编码器使用最低代价函数来选择所述公 共空间预测^^莫式。进一步地，另一优点/特征在于以上所描述的视频编码器， 其中，所述编码器从不同的空间预测模式的集合中选择所述公共空间预测模 式，并且串行地估计所述不同的空间预测模式，以用于所述不同的块分区中 的每一个。此外，另一优点/特征在于以上所描述的视频编码器，其中，所述 编码器从不同的块分区的集合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述 不同块分区，以用于颜色分量中的每一个。此外，另一优点/特征在于以上所 描述的视频编码器，其中，所述编码器从不同的块分区的集合中选择所述公 共块分区，并且串行地估计所述不同块分区，以用于颜色分量中的每一个。
本领域普通技术人员基于在此的教导可以容易地确知本发明的这些和其 它特征和优点。应理解，可以通过硬件、软件、固件、专用处理器或他们的
组合的各种形式来实现本发明的教导。
最优选的是，可以将本发明的教导实现为硬件和软件的组合。此外，将 软件实现为有形地实施在程序存储单元上的应用程序。可以将应用程序上传 到机器并且由所述机器来执行，所述机器包括任意合适的架构。优选地，将 所述机器实现在具有硬件(例如一个或多个中央处理单元("CPU")、随机存
取存储器("RAM")和输入/输出(I/O)接口 )的计算机平台上。所述计算
机平台还可以包括操作系统和微指令代码。在此所描述的各个过程和功能可
以要么是微指令代码的一部分，要么是由CPU所执行的应用程序(或其任意
组合)的一部分。此外，各种其它外围单元(例如附加的数据存储单元和打 印单元)可以连接到计算机平台。
进一步应理解，因为优选地以软件来实现附图中所描述的构成系统组件 和方法中的一些，所以系统组件或过程功能块之间的实际连4^可以根据对本 发明进行编程的方式而不同。给出在此的教导，本领域普通技术人员将能够 预期本发明的这些实现方式或配置以及相似的实现方法或配置。
虽然已经参照附图描述了示例性实施例，但应理解，本发明不限于这些 精确的实施例，并且在不脱离本发明范围和精神的情况下，本领域技术人员 可以在其中进行各种改变和修改。所有这样的改变和修改意^:被包括在所附 权利要求所阐述的本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的装置，所述装置包括编码器(100)，其用于通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对图像块的所有颜色分量进行编码，其中，通过并行地共同估计所有颜色分量来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式。
2、 如权利要求l所述的装置，其中，所述公共块分区是子宏块分区。
3、 如权利要求l所述的装置，其中，所述编码器(100)使用最低代价 函数来选择所述公共空间预测模式。
4、 如权利要求l所述的装置，其中，所述编码器(100)从不同的块分 区的集合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述不同的块分区，以用 于颜色分量中的每一个。
5、 如权利要求4所述的装置，其中，所述编码器(100)从不同的空间 预测模式的集合中选择所述公共空间预测模式，并且并行地估计所述不同的 空间预测模式，以用于所述不同的块分区中的每一个。
6、 一种用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的装置，所述装置包括编码器(100)，其用于通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对图 像块的所有颜色分量进行编码，其中，使用混合串行-并行方法来选择所述公 共块分区和所述公共空间预测模式，所述混合串行-并行方法串行地估计空间 预测模式的集合中的空间预测模式，所述公共空间预测模式从所述空间预测 模式的集合中被选择，并且所述混合串行-并行方法并行地同时估计所有颜色 分量，以完成对于所述集合中的空间预测模式中的每 一 个的判决。
7、 如权利要求6所述的装置，其中，所述公共块分区是子宏块分区。
8、 如权利要求6所述的装置，其中，所述编码器(100)使用最低代价 函数来选择所述公共空间预测模式。
9、 如权利要求6所述的装置，其中，所述编码器(100)从不同的空间 预测模式的集合中选择所述公共空间预测模式，并且串行地估计所述不同的 空间预测模式，以用于所述不同的块分区中的每一个。
10、 如权利要求6所述的装置，其中，所述编码器(100)从不同的块分 区的集合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述不同的块分区，以用 于颜色分量中的每一个。
11、 如权利要求6所述的装置，其中，所述编码器(100)从不同的块分区的集合中选择所述公共块分区，并且串行地估计所述不同的块分区，以用 于颜色分量中的每一个。
12、 一种用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的方法，所述方法包括通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对图像块的所有颜色分量进 行编码，其中，通过并行地共同估计所有颜色分量来选才奪所述公共块分区和 所述爿^共空间预测^^莫式(320, 360)。
13、 如权利要求12所述的方法，其中，所述公共块分区是子宏块分区。
14、 如权利要求12所述的方法，其中，所述编码步骤使用最低代价函数 来选择所述公共空间预测模式(360)。
15、 如权利要求12所述的方法，其中，所述编码步骤从不同的块分区的 集合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述不同的块分区，以用于颜 色分量中的每一个。
16、 如权利要求15所述的方法，其中，所述编码步骤从不同的空间预测 模式的集合中选择所述公共空间预测模式，并且并行地估计所述不同的空间 预测模式，以用于所述不同的块分区中的每一个(313)。
17、 一种用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的方法，所述方法包括通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对图像块的所有颜色分量进 行编码，其中，使用混合串行-并行方法来选择所述公共块分区和所述公共空 间预测模式，所述混合串行-并行方法串行地估计空间预测模式的集合中的空 间预测模式，所述公共空间预测模式从所述空间预测模式的集合中被选择， 并且所述混合串行-并行方法并行地同时估计所有颜色分量，以完成对于所述 集合中的空间预测模式中的每一个的判决(920， 960)。
18、 如权利要求17所述的方法，其中，所述公共块分区是子宏块分区。
19、 如权利要求17所述的方法，其中，所述编码步骤使用最低代价函数 来选择所述公共空间预测模式(960 )。
20、 如权利要求17所述的方法，其中，所述编码步骤从不同的空间预测 模式的集合中选择所述公共空间预测模式，并且串行地估计所述不同的空间预测模式，以用于所述不同的块分区中的每一个(915)。
21、 如权利要求17所述的方法，其中，所述编码器从不同的块分区的集 合中选择所述公共块分区，并且并行地估计所述不同的块分区，以用于颜色 分量中的每一个。
22、 如权利要求17所述的方法，其中，所述编码器从不同的块分区的集 合中选择所述公共块分区，并且串行地估计所述不同的块分区，以用于颜色 分量中的每一个(910)。
全文摘要
提供用于并行实现4:4:4编码的方法和装置。用于对视频信号数据进行编码以用于图像块的视频编码器包括编码器(100)，其用于通过选择公共块分区和公共空间预测模式来对所述图像块的所有颜色分量进行编码。通过并行地共同估计所有颜色分量来选择所述公共块分区和所述公共空间预测模式。
文档编号H04N7/26GK101371586SQ200780002273
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月9日 优先权日2006年1月10日
发明者于浩平, 格雷戈里·W·库克 申请人:汤姆森特许公司