进行图像编码和解码的设备和方法
【专利摘要】本发明涉及用于进行图像编码和解码的设备和方法。用于进行图像编码和解码的所述设备包括：参数计算单元，其用于基于与当前块相邻的至少一个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的至少一个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数；目标像素选择单元，其用于从至少一个预测块中的像素当中选择用于执行亮度补偿的目标像素，其中，利用与所述至少一个运动预测块相邻的周边像素来通过针对当前块的运动矢量确定目标像素；以及预测编码单元，其将所述亮度补偿参数应用于所选择的目标像素来生成针对所述至少一个预测块的补偿预测块，从而执行预测编码。
【专利说明】进行图像编码和解码的设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开在一些实施方式中涉及用于进行视频编码/解码的方法和设备。更具体地讲，本公开涉及一种通过应用亮度补偿技术来进行视频编码/解码的方法和设备。
【背景技术】
[0002]本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可能不构成现有技术。
[0003]H.264/AVC是迄今为止标准化的视频编解码器当中具有最大压缩率的最新视频编码/解码标准。H.264/AVC试图利用考虑方向性的帧内预测模式、4 X 4整数变换、从16 X 16到4X4的各种块模式、解块滤波等来增加压缩效率。
[0004]H.264/AVC使用加权预测(WP)技术来使具有变化的亮度的图像的编码效率最大化。WP是以切片(slice)为单位应用加权因子和偏移的技术。WP的应用方法由式I表示。
【权利要求】
1.一种视频编码/解码设备，该视频编码/解码设备包括: 编码器，其被配置为 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的一个或更多个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数， 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素，并且 通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码；以及解码器，其被配置为 基于所述第一像素和所述第二像素来计算所述亮度补偿参数， 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的所述一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素，并且 通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。
2.一种视频编码设备，该视频编码设备包括: 参数计算器，其被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置； 目标像素选择器，其被配置为利用与所述运动预测块相邻的像素来从通过所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中`选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及预测编码器，其被配置为通过将所`述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测编码。
3.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，基于最大阈值和最小阈值来确定所述第一像素，所述最大阈值和所述最小阈值这二者是从所述当前块的相邻像素的值计算出的。
4.根据权利要求3所述的视频编码设备，其中，所述最大阈值和所述最小阈值通过下式计算:
5.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，并且基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。
6.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，在使用单个运动预测块的单向预测的情况下，所述加权因子和所述偏移通过下式计算:
7.根据权利要求5所述的视频编码设备，其中，在使用两个运动预测块的双向预测的情况下，所述加权因子和所述偏移通过下式计算:
8.根据权利要求6或7所述的视频编码设备，其中，如果所述加权因子w的分母不为零，则所述预测编码器通过将所述加权因子w应用于所述目标像素来生成所述补偿预测块，如果所述加权因子w的分母为零，则所述预测编码器通过将所述偏移ο应用于所述目标像素来生成所述补偿预测块。
9.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测运动矢量是所述视频编码设备与视频解码设备之间预先安排的运动矢量。
10.根据权利要求9所述的视频编码设备，其中，所述预测运动矢量是以整数像素为单位的运动矢量。
11.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述目标像素选择器基于最小阈值和最大阈值来确定所述一个或更多个目标像素，所述最小阈值和所述最大阈值这二者是从与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素的值计算出的。
12.根据权利要求11所述的视频编码设备，其中，所述最大阈值和所述最小阈值通过下式计算: r^min —爪 C —
13.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测编码器对用于指示是否通过应用亮度补偿来执行预测编码的标志进行编码。
14.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，提供标志值并将该标志值插入切片头中以指示是否执行全块亮度补偿，并且如果所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则所述预测编码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述一个或更多个预测块的全部像素。
15.根据权利要求14所述的视频编码设备，其中，即使预测模式为跳过模式或合并模式，如果所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则将所述亮度补偿参数应用于属于所述一个或更多个预测块的全部像素。
16.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，如果所述亮度补偿参数偏离预定的标准范围，则所述预测编码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述一个或更多个预测块的全部像素。
17.—种视频解码设备，该视频解码设备包括: 参数计算器，其被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置； 目标像素选择器，其被配置为利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及 预测解码器，其被配置为通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测解码。
18.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，基于最大阈值和最小阈值来确定所述一个或更多个第一像素，所述最大阈值和所述最小阈值这二者是从与所述当前块相邻的一个或更多个像素的值计算出的。
19.根据权利要求18所述的视频解码设备，其中，所述最大阈值和所述最小阈值通过下式计算:
20.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，并且基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。
21.根据权利要求20所述的视频解码设备，其中，在使用单个运动预测块的单向预测的情况下，所述加权因子和所述偏移通过下式计算:
22.根据权利要求20所述的视频解码设备，其中，在使用两个运动预测块的双向预测的情况下，所述加权因子和所述偏移通过下式计算:
23.根据权利要求21或22所述的视频解码设备，其中，如果所述加权因子w的分母不为零，则所述预测解码器通过将所述加权因子w应用于所述目标像素来生成所述补偿预测块，如果所述加权因子W的分母为零，则所述预测解码器通过将所述偏移O应用于所述目标像素来生成所述补偿预测块。
24.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，所述预测运动矢量是所述视频解码设备与视频编码设备之间预先安排的运动矢量。
25.根据权利要求24所述的视频解码设备，其中，所述预测运动矢量是以整数像素为单位的运动矢量。
26.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，所述目标像素选择器基于最小阈值和最大阈值来确定所述一个或更多个目标像素，所述最小阈值和所述最大阈值这二者是从与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素的值计算出的。
27.根据权利要求26所述的视频解码设备，其中，所述最大阈值和所述最小阈值通过下式计算:
28.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，响应于从视频编码设备发送并且指示通过应用亮度补偿来进行预测编码的标志，所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素。
29.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，响应于包含在从视频编码设备接收到的切片头中并且指示全块亮度补偿的标志值，所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
30.根据权利要求29所述的视频解码设备，其中，在预测模式为跳过模式或合并模式的情况下，如果所述切片头中的所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
31.根据权利要求17所述的视频解码设备，其中，如果所述亮度补偿参数偏离预定的标准范围，则所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
32.—种视频编码/解码方法，该视频编码/解码方法包括以下步骤: 通过以下步骤执行编码: 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的一个或更多个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数， 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素，以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码；以及 通过以下步骤执行解码: 基于所述第一像素和所述第二像素来计算所述亮度补偿参数， 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的所述运动矢量确定的所述一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的所述目标像素，以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。
33.一种视频编码方法，该视频编码方法包括以下步骤: 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置； 利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测编码。
34.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，基于最大阈值和最小阈值来确定所述第一像素，所述最大阈值和所述最小阈值这二者是从所述当前块的相邻像素的值计算出的。
35.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。
36.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，选择所述目标像素的步骤基于最小阈值和最大阈值来确定所述目标像素，所述最小阈值和所述最大阈值这二者是从所述一个或更多个运动预测块的相邻像素的值计算出的。
37.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，执行预测编码的步骤对用于指示是否通过应用亮度补偿来执行预测编码的标志进行编码。
38.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，提供标志值并将该标志值插入切片头中以指示是否执行全块亮度补偿，并且如果所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则执行预测编码的步骤将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
39.根据权利要求38所述的视频编码方法，其中，即使预测模式为跳过模式或合并模式，如果所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则将所述亮度补偿参数应用于属于所述一个或更多个预测块的全部像素。
40.根据权利要求33所述的视频编码方法，其中，如果所述亮度补偿参数偏离预定的标准范围，则执行预测编码的步骤将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
41.一种视频解码方法，该视频解码方法包括以下步骤: 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置； 利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测解码。
42.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，基于最大阈值和最小阈值来确定所述第一像素，所述最大阈值 和所述最小阈值这二者是从所述当前块的相邻像素的值计算出的。
43.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，并且基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。
44.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，选择所述目标像素的步骤基于最小阈值和最大阈值来确定所述目标像素，所述最小阈值和所述最大阈值这二者是从所述一个或更多个运动预测块的相邻像素的值计算出的。
45.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，响应于从视频编码设备发送并且指示通过应用亮度补偿来进行预测编码的标志，执行预测解码的步骤将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素。
46.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，响应于包含在从视频编码设备接收到的切片头中并且指示全块亮度补偿的标志值，执行预测解码的步骤将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
47.根据权利要求46所述的视频解码方法，其中，在预测模式为跳过模式或合并模式的情况下，如果所述切片头中的所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则执行预测解码的步骤将所述亮度补偿参数应用于属于所述一个或更多个预测块的全部像素。
48.根据权利要求41所述的视频解码方法，其中，如果所述亮度补偿参数偏离预定的标准范围，则执行预测解码的 步骤将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。
49.一种存储有包括计算机可执行指令的计算机程序的非临时性计算机可读介质，所述指令在处理器中执行时使得该处理器执行视频编码方法，该视频编码方法包括: 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的一个或更多个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数； 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素；以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码。
50.一种存储有包括计算机可执行指令的计算机程序的非临时性计算机可读介质，所述指令在处理器中执行时使得该处理器执行视频解码方法，该视频解码方法包括: 基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的一个或更多个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数； 利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素；以及 通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。
【文档编号】H04N19/51GK103688543SQ201280032894
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年6月27日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】林晶娟, 朴重键, 韩钟基, 李英烈, 文柱禧, 金海光, 全炳宇, 徐钻源 申请人:Sk电信有限公司