視頻譯碼方法、視頻譯碼器、視頻編碼方法和視頻編碼器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】揭露具有局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的視頻編碼方法、視頻譯碼方法、視頻編碼器和視頻譯碼器。一種視頻譯碼方法包括對(duì)當(dāng)前片段進(jìn)行譯碼數(shù)據(jù)，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的包括殘差和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)；基于所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)；通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；將所述加權(quán)預(yù)測(cè)和所述預(yù)測(cè)器進(jìn)行組合，用以獲取一已修改預(yù)測(cè)器；以及根據(jù)所述已修改預(yù)測(cè)器和所述殘差對(duì)所述當(dāng)前片段進(jìn)行重構(gòu)。本發(fā)明提供的視頻譯碼器和視頻編碼器及其相應(yīng)方法，能夠進(jìn)行局部性加權(quán)預(yù)測(cè)，從而可以解決圖像的局部亮強(qiáng)度改變。
【專(zhuān)利說(shuō)明】視頻譯碼方法、視頻譯碼器、視頻編碼方法和視頻編碼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于視頻編碼，更特別地，有關(guān)于具有局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的視頻編碼方法、視頻譯碼方法、視頻譯碼器和視頻編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]H.264/AVC (高級(jí)視頻編碼)是一種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其包括若干技術(shù)，允許有效編碼率和寬范圍應(yīng)用的靈活性。加權(quán)預(yù)測(cè)(Weighted prediction,WP)是當(dāng)前H.264標(biāo)準(zhǔn)的一種工具。在H.264WP工具中，乘性加權(quán)因子(此后稱(chēng)為比例因子)以及加性偏置(additiveoffset)已應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。WP包括兩個(gè)模式,B條帶(slice)所支持的隱性WP,以及P、SP和B條帶所支持的顯性WP。在顯性模式中，對(duì)于每個(gè)允許的參考圖像索引，單個(gè)比例因子和偏置在條帶標(biāo)頭中編碼。在隱性模式中，比例因子和偏置不在條帶標(biāo)頭中編碼，但是基于當(dāng)前圖像和其參考圖像的相對(duì)的圖像順序計(jì)數(shù)(picture order count,P0C)間隔而被獲得。WP的原始用途是用于補(bǔ)償當(dāng)前圖像和時(shí)間參考圖像之間的總體亮度差和色度差。WP工具對(duì)于編碼衰落序列(fading sequence)特別有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]當(dāng)前的H.264標(biāo)準(zhǔn)中的加權(quán)預(yù)測(cè)是基于整個(gè)條帶的，用于補(bǔ)償圖像的總體亮度差和色度差，因此不能解決圖像的局部亮強(qiáng)度改變。為了解決此問(wèn)題，本發(fā)明提供一種視頻譯碼器和視頻編碼器及其相應(yīng)方法。
[0004]一種用于視頻譯碼的方法的實(shí)施例包括下列步驟:從一輸入比特流中獲取用于待譯碼的一當(dāng)前片段的數(shù)據(jù)；對(duì)所述已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的包括殘差和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)；基于所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)；通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；將所述加權(quán)預(yù)測(cè)和所述預(yù)測(cè)器進(jìn)行組合，用以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器；以及根據(jù)所述已修改預(yù)測(cè)器和所述殘差對(duì)所述當(dāng)前片段進(jìn)行重構(gòu)。
[0005]在一實(shí)施例中，提供一種視頻譯碼器，所述視頻譯碼器包括一熵譯碼單元，用以從一輸入比特流中獲取用于待譯碼的一當(dāng)前片段的數(shù)據(jù)，并對(duì)所述已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的包括殘差和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)；一加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元，耦接所述熵譯碼單元，用以基于所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)；一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，用以通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；以及一第一加法器，耦接所述加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元和該運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，用以將所述加權(quán)預(yù)測(cè)和所述預(yù)測(cè)器進(jìn)行組合，以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器；其中，所述視頻譯碼器根據(jù)所述已修改預(yù)測(cè)器和所述殘差對(duì)所述當(dāng)前片段進(jìn)行重構(gòu)。
[0006]一種用于視頻編碼的方法的另一實(shí)施例包括下列步驟:獲取待編碼的一條帶的一當(dāng)前片段；通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；對(duì)所述當(dāng)前片段的所述預(yù)測(cè)器執(zhí)行加權(quán)預(yù)測(cè)，用以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)；根據(jù)所述當(dāng)前片段和所述已修改預(yù)測(cè)器產(chǎn)生殘差；以及對(duì)所述殘差進(jìn)行編碼，并插入所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，用以產(chǎn)生一比特流。
[0007]在另一實(shí)施例中，提供一種視頻編碼器，所述視頻編碼器包括:一幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元，用以通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生一當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；一確定單元，耦接所述幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元，用以對(duì)所述當(dāng)前片段的所述預(yù)測(cè)器執(zhí)行加權(quán)預(yù)測(cè)，以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)；一變換和量化單元，用以接收殘差，并對(duì)所述殘差執(zhí)行變換和量化，用以產(chǎn)生量化值，其中，所述殘差是根據(jù)所述當(dāng)前片段和所述已修改預(yù)測(cè)器產(chǎn)生；以及一熵編碼單元，用以對(duì)所述量化值進(jìn)行編碼，并插入所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，以產(chǎn)生一比特流。
[0008]視頻編碼/譯碼方法，編碼器和譯碼器可以為內(nèi)嵌于有形媒體中的程序碼形式。當(dāng)該程序碼被載入機(jī)器并由該機(jī)器執(zhí)行時(shí)，該機(jī)器成為用以實(shí)現(xiàn)所揭露的方法的裝置。
[0009]本發(fā)明提供的視頻譯碼器和視頻編碼器及其相應(yīng)方法，能夠進(jìn)行局部性的加權(quán)預(yù)測(cè)，從而可以解決圖像的局部亮強(qiáng)度改變。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]參考附圖以及下述的細(xì)節(jié)描述，將更全面的理解本發(fā)明，其中:
[0011]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的視頻編碼器的方塊示意圖；
[0012]圖2為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的視頻譯碼器的方塊示意圖；
[0013]圖3為導(dǎo)出偏置預(yù)測(cè)器的一個(gè)實(shí)施例；
[0014]圖4為本發(fā)明的視頻譯碼方法的一實(shí)施例的流程圖；
[0015]圖5為視頻幀的一實(shí)施例；
[0016]圖6為幀結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下述描述是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳預(yù)期模式。該描述的目的是為了展示該發(fā)明的基本原則，且不應(yīng)受限制。參考所附的權(quán)利要求將更好地確定本發(fā)明的范疇。
[0018]在下面的描述中，為了說(shuō)明的方便，將使用一個(gè)示范性的H.26x視頻序列，但本發(fā)明不限于此。該H.26x視頻序列可包括多個(gè)圖像或多組圖像(groups of pictures,GOPs),該多個(gè)圖像或多組圖像可以被排列成一種指定的GOP結(jié)構(gòu)。每個(gè)圖像進(jìn)一步被劃分為一個(gè)或多個(gè)條帶。每個(gè)條帶可被劃分為多個(gè)片段(segment)，其中該片段可以為任意形狀的區(qū)塊(block)，該區(qū)塊具有比條帶更小的尺寸，例如，片段可以為128xl28、64x64、32xl6、16xl6、8x8或4x8像素。當(dāng)圖像之間的亮度變化在一個(gè)圖像中不均勻的分布時(shí)，局部性加權(quán)預(yù)測(cè)允許更好的預(yù)測(cè)。為了說(shuō)明的方便，下面的描述假設(shè)一個(gè)條帶被劃分為多個(gè)宏塊(macroblock,MB)，且加權(quán)預(yù)測(cè)操作以一個(gè)MB為單元進(jìn)行執(zhí)行，但本發(fā)明不限于MB級(jí)，局部性加權(quán)預(yù)測(cè)可應(yīng)用于比條帶尺寸更小的片段。
[0019]視頻編碼器對(duì)于一個(gè)已接收?qǐng)D像的每個(gè)MB執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)，用以為每個(gè)MB導(dǎo)出一個(gè)預(yù)測(cè)器(predictor)。例如，當(dāng)執(zhí)行巾貞間預(yù)測(cè)時(shí),在一個(gè)參考圖像中找出一個(gè)相似的MB作為當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)器。用于當(dāng)前MB的運(yùn)動(dòng)向量差和參考圖像索引將被編碼至一個(gè)比特流，用以表示該參考圖像中的該預(yù)測(cè)器的位置。換句話說(shuō)，參考圖像索引表示作為參考圖像使用的先前已編碼圖像為何者，且從該運(yùn)動(dòng)向量差導(dǎo)出的運(yùn)動(dòng)向量表示當(dāng)前MB的空間位置與參考幀中的該預(yù)測(cè)器的空間位置之間的位移。除了直接從先前已編碼圖像中獲得該預(yù)測(cè)器，也可在子像素精確的運(yùn)動(dòng)向量的情況下，通過(guò)內(nèi)插(interpolation)而獲得。
[0020]然后提供WP給當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)器，通過(guò)在原始預(yù)測(cè)器上乘以一個(gè)比例因子，增加一個(gè)預(yù)測(cè)偏置，或乘以一個(gè)比例因子并增加一個(gè)預(yù)測(cè)偏置，用以產(chǎn)生一個(gè)已修改預(yù)測(cè)器，其中該預(yù)測(cè)器可由幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)獲得。
[0021]圖1為依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的具有局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的視頻編碼器100的方塊示意圖。在本實(shí)施例中，視頻編碼器100將輸入視頻數(shù)據(jù)逐個(gè)MB的進(jìn)行編碼。圖1僅展示應(yīng)用于幀間預(yù)測(cè)的局部性加權(quán)預(yù)測(cè)，然而，此不應(yīng)為本發(fā)明的限制，因?yàn)榫植啃约訖?quán)預(yù)測(cè)也可應(yīng)用于幀內(nèi)預(yù)測(cè)。在圖1中，已修改預(yù)測(cè)器是基于一個(gè)預(yù)測(cè)偏置而計(jì)算，這僅為加權(quán)預(yù)測(cè)的一個(gè)示例，在其他實(shí)施例中，比例因子或結(jié)合比例因子的預(yù)測(cè)偏置被用于計(jì)算已修改預(yù)測(cè)器。視頻編碼器100包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元102、幀緩沖器104、參考運(yùn)動(dòng)向量緩沖器108、變換單元110、量化單元112、熵編碼單元114、偏置估測(cè)單元116、反量化單元118、反變換單元120和參考偏置參數(shù)緩沖器122。參考運(yùn)動(dòng)向量緩沖器108存儲(chǔ)先前已編碼MB的運(yùn)動(dòng)向量作為參考運(yùn)動(dòng)向量，用于產(chǎn)生隨后的運(yùn)動(dòng)向量差。參考偏置參數(shù)緩沖器122存儲(chǔ)先前已編碼MB的預(yù)測(cè)偏置作為參考偏置，用于確定隨后的偏置差。
[0022]幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元，例如，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元102，執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，用以參考一個(gè)運(yùn)動(dòng)向量，自存儲(chǔ)于幀緩沖器104的數(shù)據(jù)產(chǎn)生當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)器MBp。運(yùn)動(dòng)向量和導(dǎo)出自存儲(chǔ)于參考運(yùn)動(dòng)向量緩沖器108中的數(shù)據(jù)的運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)器106之間的運(yùn)動(dòng)向量差被發(fā)送至熵編碼單元114，用以編碼至比特流。在本實(shí)施例中，通過(guò)耦接至幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元的確定單元130，經(jīng)由增加由偏置估測(cè)單元116導(dǎo)出的預(yù)測(cè)偏置，對(duì)每個(gè)MB的預(yù)測(cè)器執(zhí)行WP，用以產(chǎn)生已修改預(yù)測(cè)器MBp’。與此同時(shí)，將計(jì)算加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，例如偏置差，該偏置差表示應(yīng)用于當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)偏置與導(dǎo)出自一個(gè)或多個(gè)參考偏置的偏置預(yù)測(cè)器124之間的差值，并將該偏置差發(fā)送至熵編碼單元114用以編碼至比特流。由變換單元110執(zhí)行的區(qū)塊變換處理被應(yīng)用于殘差(residuals),用以減少空間統(tǒng)計(jì)相關(guān)性(spatial statistical correlation)。殘差是當(dāng)前MB與已修改預(yù)測(cè)器之間的逐個(gè)樣本差。例如，如果當(dāng)前MB尺寸為16x16，則殘差被劃分為四個(gè)8x8的區(qū)塊。編碼器100對(duì)每個(gè)8x8的殘差應(yīng)用可逆(reversible)頻率變換操作，該可逆頻率變換操作產(chǎn)生一系列的頻域(即頻譜)系數(shù)。離散余弦變換(discretecosine transform, DCT)是頻率變換的一個(gè)示例。然后,變換單元110的輸出由量化單元112進(jìn)行量化(Q)，用以獲得量化值。
[0023]量化之后，熵編碼單元114對(duì)該量化值進(jìn)行編碼，并插入加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，用以產(chǎn)生比特流。例如，熵編碼單元114可執(zhí)行基于上下文的自適應(yīng)可變長(zhǎng)編碼(content adaptivevariable length coding, CAVLC)、基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(contextadaptive binary arithmetic coding, CABAC)或其他熵編碼方法。
[0024]視頻編碼器100進(jìn)一步通過(guò)反量化單元118執(zhí)行反量化,且通過(guò)反變換單元120執(zhí)行反變換，用以恢復(fù)殘差MBr，并將殘差MBr與已修改預(yù)測(cè)器MBp’進(jìn)行組合，用以計(jì)算已重構(gòu)MB MB’。該已重構(gòu)MB MB’存儲(chǔ)于幀緩沖器104中，供隨后的MB使用。請(qǐng)注意，在本實(shí)施例中，得到的比特流包括熵編碼殘差、運(yùn)動(dòng)向量差和偏置差。在一些其他實(shí)施例中，比特流可以包括加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，除了偏置差，加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)可包括例如比例差、預(yù)測(cè)偏置、比例因子或四者的任意組合。
[0025]在譯碼過(guò)程中，譯碼器代表性的譯碼數(shù)據(jù)，且執(zhí)行類(lèi)似操作以重構(gòu)MB。譯碼器通過(guò)從具有加權(quán)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)器為每個(gè)片段產(chǎn)生一個(gè)已修改預(yù)測(cè)器，對(duì)片段進(jìn)行譯碼，其中該預(yù)測(cè)器導(dǎo)出自運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后譯碼器合并該已修改預(yù)測(cè)器和已恢復(fù)殘差。
[0026]圖2為以MB級(jí)加權(quán)預(yù)測(cè)對(duì)比特流進(jìn)行譯碼的視頻譯碼器200的一個(gè)實(shí)施例的方塊示意圖。在本實(shí)施例中，比特流中的加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)僅包括偏置差，在一些其他實(shí)施例中，加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)可以包括比例因子、預(yù)測(cè)偏置、比例差、偏置差或四者的組合。
[0027]視頻譯碼器200包括熵譯碼單元210,反量化單元220、反變換單元(例如，反離散余弦變換(inverse discrete cosine transform, IDCT)單兀)230、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單兀240、巾貞緩沖器250、運(yùn)動(dòng)估測(cè)單元260和加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270。運(yùn)動(dòng)估測(cè)單元260進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)向量預(yù)測(cè)器262和參考運(yùn)動(dòng)向量緩沖器264。加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270進(jìn)一步包括偏置預(yù)測(cè)器272、參考偏置參數(shù)緩沖器274和加法器276。參考運(yùn)動(dòng)向量緩沖器264存儲(chǔ)先前已譯碼MB的運(yùn)動(dòng)向量作為參考運(yùn)動(dòng)向量，以供在產(chǎn)生隨后的運(yùn)動(dòng)向量時(shí)使用。參考偏置參數(shù)緩沖器274存儲(chǔ)先前已譯碼MB的預(yù)測(cè)偏置作為參考偏置，以供在確定隨后的預(yù)測(cè)偏置時(shí)使用。
[0028]視頻譯碼器200的熵譯碼單元210對(duì)輸入比特流進(jìn)行譯碼，用以產(chǎn)生已譯碼數(shù)據(jù)。例如，在本實(shí)施例中，已譯碼數(shù)據(jù)可以包括運(yùn)動(dòng)向量差、加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)(例如偏置差)和代表殘差數(shù)據(jù)的量化值。將量化值輸入反量化單元220和反變換單元230，用以恢復(fù)殘差MBr，將偏置差輸入加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270，用以產(chǎn)生預(yù)測(cè)偏置，并將運(yùn)動(dòng)向量差輸入運(yùn)動(dòng)估測(cè)單元260，用以產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量。反量化單元220對(duì)代表殘差數(shù)據(jù)的量化值執(zhí)行反量化操作，用以輸出反量化數(shù)據(jù)(例如，DCT系數(shù)數(shù)據(jù))至反變換單元230。然后通過(guò)反變換單元230執(zhí)行反變換(例如，IDCT操作)，用以產(chǎn)生殘差MBr。加法器286通過(guò)將當(dāng)前MB的殘差MBr加入至當(dāng)前MB的已修改預(yù)測(cè)器MBp’，從而產(chǎn)生已譯碼MB。已譯碼MB數(shù)據(jù)MB’存儲(chǔ)至幀緩沖器250，用以對(duì)隨后的MB進(jìn)行譯碼。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元240接收運(yùn)動(dòng)向量和先前已譯碼MB數(shù)據(jù)，并執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以提供原始預(yù)測(cè)器MBp至加法器284。加法器284通過(guò)將原始預(yù)測(cè)器MBp與加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270計(jì)算的預(yù)測(cè)偏置相加，產(chǎn)生已修改預(yù)測(cè)器MBp’。
[0029]加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270接收來(lái)自熵譯碼單元210的偏置差，并根據(jù)當(dāng)前MB的偏置差和當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器產(chǎn)生當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)偏置。偏置預(yù)測(cè)器272可以參考存儲(chǔ)于參考偏置參數(shù)緩沖器274的參考偏置參數(shù)首先產(chǎn)生當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器。參考偏置參數(shù)可以為先前已譯碼MB的預(yù)測(cè)偏置。
[0030]當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器可以從一個(gè)或多個(gè)先前已譯碼MB (無(wú)論是空間域或時(shí)間域)中預(yù)測(cè)得到。例如，當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器可以由先前已譯碼的相鄰MB的預(yù)測(cè)偏置所確定。在一些實(shí)施例中，基于第一已譯碼MB的第一加權(quán)預(yù)測(cè)(例如第一預(yù)測(cè)偏置)和第二已譯碼MB的第二加權(quán)預(yù)測(cè)(例如第二預(yù)測(cè)偏置)的至少一者預(yù)測(cè)當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施例中，第一已譯碼MB和第二已譯碼MB位于相同的條帶或圖像，并作為當(dāng)前MB的空間鄰居。
[0031]請(qǐng)參考圖3，圖3為導(dǎo)出偏置預(yù)測(cè)器的一個(gè)實(shí)施例。如圖3所示，位于左側(cè)的MB A和位于頂部的MB B皆為當(dāng)前MB C的相鄰MB。當(dāng)前MB C的偏置預(yù)測(cè)器由下面所示的公式計(jì)算:
[0032]Op = (oA+oB) /2 (I),[0033]其中，0p代表當(dāng)前MB C的偏置預(yù)測(cè)器，oA代表MB A的預(yù)測(cè)偏置，oB代表MB B的預(yù)測(cè)偏置。在本實(shí)施例中，當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器被設(shè)置為兩個(gè)已譯碼相鄰MB的預(yù)測(cè)偏置的均值，但本發(fā)明不限于此。在另一實(shí)施例中，當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器Op可基于第一已譯碼MB的至少第一偏置而預(yù)測(cè)，其中該第一已譯碼MB和該當(dāng)前MB位于不同的條帶或圖像。例如，當(dāng)前MB的偏置預(yù)測(cè)器是基于第一已譯碼MB的第一偏置和第二已譯碼MB的第二偏置而進(jìn)行預(yù)測(cè)的，且該第一已譯碼MB是位于第一參考圖像的并列(collocated)MB，該第二已譯碼MB是位于第二參考圖像的并列(collocatecOMB。在此情況下，第一已譯碼MB和第二已譯碼MB可作為當(dāng)前MB的時(shí)間鄰居。
[0034]當(dāng)前MB的已計(jì)算的偏置預(yù)測(cè)器(Op)被加入至相應(yīng)的偏置差(Od)，且當(dāng)前MB的預(yù)測(cè)偏置(O)可由下面的公式獲得:
[0035]ο = op+od (2)，
[0036]用于預(yù)測(cè)當(dāng)前MB的已修改預(yù)測(cè)器MBp’可由下面的公式計(jì)算:
[0037]MBp，= ο+MBp (3)，
[0038]其中，MBp代表一個(gè)原始預(yù)測(cè)器，由子像素精確運(yùn)動(dòng)向量的內(nèi)插而獲得或直接來(lái)自于先前已譯碼圖像。
[0039]在一些實(shí)施例中，當(dāng)加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)僅包括比例因子或與比例因子相關(guān)的信息，用于預(yù)測(cè)當(dāng)前MB的已修改預(yù)測(cè)器MBp’可由下面的公式計(jì)算:
[0040]MBp，= SxMBp (4),
[0041 ] 其中，S代表比例因子。
[0042]在一些實(shí)施例中，當(dāng)加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)包括預(yù)測(cè)偏置和與比例因子相關(guān)的信息兩者時(shí)，用于預(yù)測(cè)當(dāng)前MB的已修改預(yù)測(cè)器MBp’可由下面的公式計(jì)算:
[0043]MBp ’ = SxMBp+o (5)
[0044]當(dāng)前MB的已修改預(yù)測(cè)器MBp’被加入至相應(yīng)的殘差MBr，且當(dāng)前MBMB’可以由下面的公式進(jìn)行重構(gòu):
[0045]MB’ = MBP ’ +MBr (6)
[0046]圖4為本發(fā)明的視頻譯碼方法的一實(shí)施例的流程圖。本發(fā)明的視頻譯碼方法可應(yīng)用于圖2所示的視頻譯碼器200。請(qǐng)參考圖2和圖4，在步驟S410中，從一輸入比特流獲取用于待譯碼的當(dāng)前片段(例如，圖2的一個(gè)MB)的數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意，在本實(shí)施例中，比特流包括一個(gè)或多個(gè)幀或條帶，且每個(gè)幀或條帶被劃分為多個(gè)片段。用于片段的數(shù)據(jù)可包括已編碼殘差數(shù)據(jù)和多種不同的數(shù)據(jù)(例如，運(yùn)動(dòng)向量差，參考圖像索引等)，該數(shù)據(jù)在編碼器(例如，圖1中的編碼器100)中由CABAC進(jìn)行編碼。在步驟S420中，使用一個(gè)譯碼單元(例如，熵譯碼單元210)對(duì)當(dāng)前片段的已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，用以為當(dāng)前片段產(chǎn)生至少包括殘差和加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)。在步驟S430中，基于加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生(例如，通過(guò)加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元270)用于當(dāng)前片段的加權(quán)預(yù)測(cè)(例如，預(yù)測(cè)偏置，比例因子，或預(yù)測(cè)偏置和比例因子兩者)。當(dāng)前片段的加權(quán)預(yù)測(cè)可以將加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)與自至少一個(gè)先前已譯碼數(shù)據(jù)(例如，先前已譯碼片段的預(yù)測(cè)偏置)所預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)(例如，偏置預(yù)測(cè)器)進(jìn)行組合而產(chǎn)生。請(qǐng)注意，該先前已譯碼片段可以是空間或時(shí)間鄰居，或當(dāng)前片段的時(shí)間并列(temporal collocated)片段。
[0047]在步驟S440中，通過(guò)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元(例如，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元240)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)單元執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)，用以獲得用于當(dāng)前片段的預(yù)測(cè)器(例如，MBp)。在步驟S450中，通過(guò)結(jié)合該預(yù)測(cè)器(例如，MBp)和該加權(quán)預(yù)測(cè)(例如，預(yù)測(cè)偏置)產(chǎn)生用于當(dāng)前片段的已修改預(yù)測(cè)器(例如，MBp’)。最后，在步驟S460中，基于該已修改預(yù)測(cè)器(例如，MBp’)和相應(yīng)的殘差(例如，MBr)重構(gòu)該當(dāng)前片段。
[0048]在一些實(shí)施例中，在比特流中插入標(biāo)志(flag)，用以表示對(duì)于每個(gè)片段(例如，每個(gè)MB)加權(quán)預(yù)測(cè)是否有效(enabled)。在一些其他實(shí)施例中,在比特流的條帶標(biāo)頭中插入標(biāo)志，用以表示是否使用加權(quán)預(yù)測(cè)。這些表示加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的存在的標(biāo)志提供了局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的適應(yīng)性應(yīng)用的靈活度。例如，如果標(biāo)志設(shè)置為“0”，視頻譯碼器被告知加權(quán)預(yù)測(cè)是有效的，如果標(biāo)志設(shè)置為“ I ”，視頻譯碼器被告知加權(quán)預(yù)測(cè)是無(wú)效的。在一些其他實(shí)施例中，在比特流中存在一個(gè)插入的標(biāo)志，用以表示該條帶是由條帶級(jí)加權(quán)預(yù)測(cè)或局部性加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)行編碼。可使用另一個(gè)標(biāo)志表示用于局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的片段的尺寸。例如，視頻譯碼器可以確定在比特流中是否存在表示使用局部性加權(quán)預(yù)測(cè)的標(biāo)志(例如來(lái)自GOP標(biāo)頭或條帶標(biāo)頭)，如果存在，獲取加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)用以譯碼該條帶。如果該標(biāo)志已經(jīng)設(shè)定，用于每個(gè)片段的加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)可以不同。
[0049]圖5為視頻幀的一實(shí)施例。如圖5所示，視頻幀500被劃分為兩個(gè)條帶SO和SI，其中，條帶SO和SI的每一個(gè)可以被進(jìn)一步劃分為多個(gè)片段。圖6為圖5的幀結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，其中，610和620分別代表?xiàng)l帶SO和SI的條帶內(nèi)容。如圖6所示，條帶格式具有標(biāo)頭區(qū)SH和包括條帶中的片段數(shù)據(jù)的條帶數(shù)據(jù)區(qū)SD。在標(biāo)志630表示局部性加權(quán)預(yù)測(cè)為非有效以及已應(yīng)用條帶級(jí)加權(quán)預(yù)測(cè)的情況下，標(biāo)頭區(qū)SH包括用于整個(gè)條帶610的一個(gè)加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)集612。在標(biāo)志630表示局部性加權(quán)預(yù)測(cè)為有效的情況下，加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)(例如，624)將從條帶620的每個(gè)MB (例如，MB622)的標(biāo)頭MBH中找到。如圖6的條帶610所示，標(biāo)志630設(shè)置為“0”，視頻譯碼器200將從標(biāo)頭SHl獲得加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，并使用該已獲得的加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，從而為條帶610的每個(gè)MB提供條帶級(jí)加權(quán)預(yù)測(cè)。如圖6的條帶620所示，標(biāo)志630設(shè)置為“ I ”，視頻譯碼器200將從每個(gè)MB的標(biāo)頭MBH獲得加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，并使用該已獲得的加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，用以提供MB級(jí)加權(quán)預(yù)測(cè)。
[0050]請(qǐng)注意，在一些實(shí)施例中，加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)可以由與殘差數(shù)據(jù)相關(guān)的量化精度在編碼器中進(jìn)行量化，例如，MB殘差數(shù)據(jù)的量化參數(shù)(Quantization Parameter, QP)越大,貝Ij力口權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的量化精度越小。在此情況下，在譯碼處理中提供該加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)之前，視頻譯碼器200須進(jìn)一步使用適當(dāng)?shù)牧炕?即與用于反量化殘差的量化參數(shù)有關(guān)的量化精度)對(duì)已譯碼的加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行反量化(de-quantize)。
[0051]總而言之，根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼器和譯碼器，以及視頻編碼和譯碼方法，對(duì)于每個(gè)片段皆提供一個(gè)或多個(gè)加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，從而適應(yīng)片段之間的局部亮強(qiáng)度變化。
[0052]視頻譯碼器、視頻編碼器和相應(yīng)的視頻編碼和譯碼方法，或相應(yīng)的特定方面或部分，可采用內(nèi)嵌于有形媒體(例如，軟盤(pán)、CD-ROMS、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或其他任意機(jī)器可讀存儲(chǔ)媒體)的程序碼的形式(即，可執(zhí)行指令)，其中，當(dāng)程序碼載入機(jī)器并由機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))執(zhí)行時(shí)，該機(jī)器從而成為用以實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。該方法同樣也可以以在一些傳輸媒體(例如，電線或電纜，通過(guò)光纖，或經(jīng)由任何其他傳輸形式)上傳輸?shù)某绦虼a的形式內(nèi)嵌，其中，當(dāng)該程序碼被接收并載入至機(jī)器且由該機(jī)器(例如計(jì)算機(jī))執(zhí)行時(shí)，該機(jī)器成為用以實(shí)現(xiàn)所揭示方法的裝置。當(dāng)實(shí)施于通用處理器時(shí)，該程序碼結(jié)合該處理器用以提供一個(gè)獨(dú)特裝置，其操作類(lèi)似于特殊應(yīng)用邏輯電路。
[0053] 盡管本發(fā)明以舉例和優(yōu)選實(shí)施例的形式進(jìn)行描述，應(yīng)知曉本發(fā)明并不限于此。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍可在不脫離本發(fā)明的范疇和精神之內(nèi)，做各種選擇和修改(例如，使用一個(gè)環(huán)緩沖器)。因此，本發(fā)明的范疇?wèi)?yīng)以權(quán)利要求及其等同物進(jìn)行定義和保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻譯碼方法，其特征在于，所述的方法包括: 從一輸入比特流中獲取用于待譯碼的一當(dāng)前片段的數(shù)據(jù)； 對(duì)所述已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的包括殘差和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)； 基于所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)； 通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器； 將所述加權(quán)預(yù)測(cè)和所述預(yù)測(cè)器進(jìn)行組合，用以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器；以及 根據(jù)所述已修改預(yù)測(cè)器和所述殘差對(duì)所述當(dāng)前片段進(jìn)行重構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前片段是一區(qū)塊，所述區(qū)塊比一條帶和一圖像具有更小尺寸。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)包括一預(yù)測(cè)偏置、一比例因子、一偏置差、一比例差或四者的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從先前已譯碼片段的加權(quán)預(yù)測(cè)中預(yù)測(cè)得到用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括: 基于一第一已譯碼片段的一第一加權(quán)預(yù)測(cè)和一第二已譯碼片段的一第二加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)，產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)，并與所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行組合，其中，所述第一已譯碼片段和所述第二已譯碼片段位于與所述當(dāng)前片段相同的條帶。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括: 基于一第一已譯碼片段的一第一加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)，產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)，并與所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行組合，其中，所述第一已譯碼片段和所述當(dāng)前片段位于不同的條帶。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述已獲取數(shù)據(jù)，利用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼或基于上下文的自適應(yīng)可變長(zhǎng)編碼對(duì)所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行譯碼。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用與用于反量化所述殘差的一量化參數(shù)有關(guān)的一量化精度對(duì)所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行反量化。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括: 從所述輸入比特流獲取一標(biāo)志，所述標(biāo)志表示是否應(yīng)用局部性加權(quán)預(yù)測(cè)；以及 根據(jù)所述標(biāo)志獲取用于一條帶的多個(gè)片段的一個(gè)或多個(gè)加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)。
10.一種視頻譯碼器，其特征在于，所述視頻譯碼器包括: 一熵譯碼單元，用以從一輸入比特流中獲取用于待譯碼的一當(dāng)前片段的數(shù)據(jù)，并對(duì)所述已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的包括殘差和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)的已譯碼數(shù)據(jù)； 一加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元，耦接所述熵譯碼單元，用以基于所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)； 一運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，用以通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；以及一第一加法器，耦接所述加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元和所述運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元，用以將所述加權(quán)預(yù)測(cè)和所述預(yù)測(cè)器進(jìn)行組合，以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器； 其中，所述視頻譯碼器根據(jù)所述已修改預(yù)測(cè)器和所述殘差對(duì)所述當(dāng)前片段進(jìn)行重構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)包括一預(yù)測(cè)偏置、一比例因子、一偏置差、一比例差或四者的組合。
12.如權(quán)利要求10所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元通過(guò)從先前已譯碼片段的加權(quán)預(yù)測(cè)中進(jìn)行預(yù)測(cè)，用以產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)。
13.如權(quán)利要求12所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元基于一第一已譯碼片段的一第一加權(quán)預(yù)測(cè)和一第二已譯碼片段的一第二加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)，產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)，并與所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行組合，其中，所述第一已譯碼片段和所述第二已譯碼片段位于與所述當(dāng)前片段相同的條帶。
14.如權(quán)利要求12所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)確定單元基于一第一已譯碼片段的一第一加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)行預(yù)測(cè)，產(chǎn)生用于所述當(dāng)前片段的所述加權(quán)預(yù)測(cè)，并與所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行組合，其中，所述第一已譯碼片段和所述當(dāng)前片段位于不同的條帶。
15.如權(quán)利要求10所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述視頻譯碼器進(jìn)一步包括: 一反量化單元，使用與用于反量化所述殘差的一量化參數(shù)有關(guān)的一量化精度對(duì)所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行反量化。
16.如權(quán)利要求10所述的視頻譯碼器，其特征在于，所述熵譯碼單元從所述輸入比特流中獲取一標(biāo)志，并根據(jù)所述標(biāo)志確定是否應(yīng)用局部性加權(quán)預(yù)測(cè)。
17.—種視頻編碼方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取待編碼的一條帶的一當(dāng)前片段； 通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生所述當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器； 對(duì)所述當(dāng)前片段的所述預(yù)測(cè)器執(zhí)行加權(quán)預(yù)測(cè)，用以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)； 根據(jù)所述當(dāng)前片段和所述已修改預(yù)測(cè)器產(chǎn)生殘差；以及 對(duì)所述殘差進(jìn)行編碼，并插入所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，用以產(chǎn)生一比特流。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)包括一預(yù)測(cè)偏置、一比例因子、一偏置差、一比例差或四者的組合。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，執(zhí)行加權(quán)預(yù)測(cè)進(jìn)一步包括從先前多個(gè)已重構(gòu)片段的多個(gè)加權(quán)預(yù)測(cè)中預(yù)測(cè)所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括: 確定是否應(yīng)用局部性加權(quán)預(yù)測(cè)，且在該比特流中插入一標(biāo)志用以表示是否應(yīng)用。
21.一種視頻編碼器，其特征在于，所述視頻編碼器包括: 一幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元，用以通過(guò)幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)產(chǎn)生一當(dāng)前片段的一預(yù)測(cè)器；一確定單元，耦接所述幀內(nèi)/幀間預(yù)測(cè)單元，用以對(duì)所述當(dāng)前片段的所述預(yù)測(cè)器執(zhí)行加權(quán)預(yù)測(cè)，以產(chǎn)生一已修改預(yù)測(cè)器和一加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)； 一變換和量化單元，用以接收殘差，并對(duì)所述殘差執(zhí)行變換和量化，用以產(chǎn)生量化值，其中，所述殘差是根據(jù)所述當(dāng)前片段和所述已修改預(yù)測(cè)器產(chǎn)生；以及 一熵編碼單元，用以對(duì)所述量化值進(jìn)行編碼，并插入所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)，以產(chǎn)生一比特流。
22.如權(quán)利要求21所述的視頻編碼器，其特征在于，所述加權(quán)預(yù)測(cè)參數(shù)包括一預(yù)測(cè)偏置、一比例因子、一偏置差、一比例差或四者的組合。
23.如權(quán)利要求21所述的視頻編碼器，其特征在于，所述確定單元從先前多個(gè)已重構(gòu)片段的多個(gè)加權(quán)預(yù)測(cè)中預(yù)測(cè)所述當(dāng)前片段的一加權(quán)預(yù)測(cè)。
24.如權(quán)利要求21所述的視頻編碼器，其特征在于，所述熵編碼單元進(jìn)一步插入一標(biāo)志，用以表示是否應(yīng)用局部性加權(quán)預(yù)`測(cè)。
【文檔編號(hào)】H04N19/124GK103581690SQ201210282765
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】安基程, 郭峋, 黃毓文, 雷少民 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技（新加坡）私人有限公司