視頻解碼器、視頻編碼器、視頻解碼方法以及視頻編碼方法
【專利摘要】一種對編碼流進(jìn)行解碼的視頻解碼器，包括：并行熵解碼部，用于對塊行中的塊的流并行地熵解碼；并行QP預(yù)測部，用于并行地計算塊行中的塊的預(yù)測值；以及并行解碼處理部，用于并行地產(chǎn)生塊行中的塊的解碼像素，利用由并行熵解碼部所解碼的數(shù)據(jù)和預(yù)測值來獲得解碼像素。當(dāng)以N個塊行為單位并行地執(zhí)行計算處理時，通過參考與處理塊相對應(yīng)的已處理的塊，對比第K塊行中的處理塊在水平位置上在前至少一個塊的第(K–1)塊行中的處理塊執(zhí)行處理，以計算該處理塊的預(yù)測值。
【專利說明】視頻解碼器、視頻編碼器、視頻解碼方法以及視頻編碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所討論的實(shí)施方式涉及視頻解碼器、視頻編碼器、視頻解碼方法以及視頻編 碼方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近來的視頻編碼技術(shù)涉及將圖像劃分成塊、對每個塊中所包含的像素進(jìn)行預(yù)測以 及對預(yù)測差異進(jìn)行編碼以實(shí)現(xiàn)高壓縮率。在該技術(shù)中，用于根據(jù)經(jīng)歷編碼的畫面內(nèi)的像素 來形成預(yù)測像素的預(yù)測模式稱為"幀內(nèi)預(yù)測"，用于根據(jù)稱為"運(yùn)動補(bǔ)償"的在先編碼的參考 圖像來形成預(yù)測像素的預(yù)測模式稱為"幀間預(yù)測"。
[0003] 在視頻編碼器中，幀間預(yù)測用包括二維坐標(biāo)數(shù)據(jù)（包括水平分量和堅(jiān)直分量）的 運(yùn)動矢量來表示稱為預(yù)測像素的區(qū)域，并且對運(yùn)動矢量和像素的預(yù)測差異數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。 為了抑制運(yùn)動矢量的編碼量，根據(jù)與經(jīng)歷編碼的塊相鄰的塊的運(yùn)動矢量來產(chǎn)生預(yù)測矢量， 并且對運(yùn)動矢量與預(yù)測矢量之間的差異矢量進(jìn)行編碼。
[0004] 在動態(tài)圖像專家組（MPEG)-4AVC/H. 264(下文中還稱為"H. 264"）中，其是典型由 高效視頻編碼（HEVC)表示的當(dāng)前配置視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，將地址以光柵順序分配給所劃分的 塊中的每個，并且塊的處理順序與地址順序相符。
[0005] 在視頻編碼-解碼過程中，通常每秒處理大量的像素。特別地，運(yùn)動補(bǔ)償或正交變 換會需要較高的計算性能，因此，優(yōu)選的會是視頻編碼或解碼過程執(zhí)行并行處理。在視頻編 碼中，在用于以與上述預(yù)測矢量的計算類似的方式根據(jù)經(jīng)歷編碼的塊周邊的塊來計算各種 預(yù)測值的塊之間存在依賴關(guān)系。因此，對塊執(zhí)行并行處理會有困難。
[0006] 在不影響處理順序或塊之間的依賴關(guān)系的情況下對塊實(shí)施并行處理的方法可包 括：例如通過與塊行相對應(yīng)地移動每個處理塊（processing block)的水平位置來執(zhí)行并行 處理。
[0007] 在以下描述中，這樣的并行處理稱為"并行塊行處理"。接下來，描述對應(yīng)于兩個塊 行來執(zhí)行并行塊行處理的情況。
[0008] 為了執(zhí)行并行塊行處理，視頻處理設(shè)備包括單元1和單元2,兩者中的每個均配置 成獨(dú)立地處理相應(yīng)塊行。例如，單元1可配置成對奇數(shù)塊行進(jìn)行處理，單元2可配置成對偶 數(shù)塊行進(jìn)行處理。
[0009] 圖1是示出了并行塊行處理的示例的示意圖。如圖1中所示，根據(jù)單元2所處理 的第二塊行中的塊的水平地址，將單元1所處理的第一塊行中塊的水平地址移動兩個或更 多個塊。
[0010] 因此，當(dāng)專注于單元2所處理的處理塊X時，在處理塊X左側(cè)的塊A是已對其執(zhí)行 了處理的已處理塊。類似地，單元1所處理的塊B、塊C以及塊D是已處理塊。塊B在處理 塊X的左上側(cè)，塊C在處理塊X的上方，塊D在處理塊X的右上側(cè)。塊X可以利用這些已處 理塊的編碼結(jié)果。
[0011] 例如，對偶數(shù)塊行的處理能夠無需等到對奇數(shù)塊行的處理結(jié)束就開始，因此，處理 塊X能夠?qū)嵤┡c處理諸如運(yùn)動預(yù)測或正交變換相關(guān)聯(lián)的并行處理。在上面的示例中，描述 了兩個塊行的并行處理；然而，并行處理的實(shí)施并不限于兩個塊行的并行處理。在對N個塊 線進(jìn)行并行處理的情況下，在視頻處理設(shè)備中，可將N個單元分配給N個塊行。
[0012] 注意，當(dāng)并行塊行處理作為程序來執(zhí)行時，處理單元可以是線程或中央處理器 (CPU)。
[0013] 根據(jù)H. 264,可通過以基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范處理塊的順序來處理一系列輸出位，來執(zhí)行熵 編碼。因此，視頻處理設(shè)備臨時存儲前述并行塊行處理的結(jié)果，并且熵編碼器以基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范處理塊的順序，對所存儲的結(jié)果進(jìn)行編碼。
[0014] 通過對比，HEVC公開了用于在塊行之間插入一系列輸出位的技術(shù)。圖2是示出了 由HEVC中的熵處理部所執(zhí)行的并行塊行處理的示例的示意圖。如圖2中所示，可通過塊行 之間的并行處理來執(zhí)行熵編碼或解碼。
[0015] 相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：
[0016] 非專利文獻(xiàn) 1: "IS0/IEC 14496-10 (MPEG-4PartlO)/ITU-T Rec. H. 264" ；
[0017] 非專利文獻(xiàn) 2 :"Thomas Wiegand、Woo-Jin Han、Benjamin Bross、 Jens-Rainer 0hm> Gary J. Sul1ivan>^Working Draft5of High-Efficiency Video Coding" JCTVC-G1103, JCT-VC7th Meeting, December, 2011. " ；
[0018] 非專利文獻(xiàn) 3 :"HEVC reference software HM5· 0https://hevc. hhi. fraunhofer. de/svn/svn_HEVCSoftware/tags/HM_5· 0/，' ；
[0019] 非專利文獻(xiàn) 4 :"MPEG-2，Test Model5(TM5)，Doc. IS0/IEC JTC1/SC29/WG11/ N0400, Test Model Editing Committee, Aprill993.，'。
[0020] 在混合編碼系統(tǒng)中，其是通過H. 264或HEVC所表示的運(yùn)動補(bǔ)償和正交變換（例 如，離散余弦變換（DCT))的組合，通過將圖像劃分成塊、產(chǎn)生塊的預(yù)測像素并且對原始像 素與預(yù)測像素之間的差異像素執(zhí)行諸如DCT的正交變換以量化正交變換的輸出系數(shù)，來實(shí) 現(xiàn)壓縮。
[0021 ] 在此混合系統(tǒng)中，準(zhǔn)備了調(diào)節(jié)量化的精確性的量化參數(shù)（QP，quantization parameter)，針對每個塊對QP值進(jìn)行編碼，從而控制信息的量。
[0022] 然而，在塊中的所有量化變換系數(shù)都是0的情況下，反量化的結(jié)果也都是0。因此， 對于解碼處理，可不需要QP值。在這種情況下，QP值是失效，并且不作為結(jié)果來編碼。
[0023] 在每個塊中產(chǎn)生QP值的預(yù)測值（下文中，稱為"QP預(yù)測值"）。因此，當(dāng)處理塊的 QP值失效時，將每個塊的QP值設(shè)置為QP預(yù)測值。作為用于確定每個塊的QP值的方法，在 非專利文獻(xiàn)4中所公開的TM5中所利用的算法在本領(lǐng)域中是已知的。
[0024] 用于根據(jù)H. 264或HEVC對QP值進(jìn)行編碼的方法包括對處理塊的QP值與QP預(yù)測 值之間的差異值QP_DELTA進(jìn)行編碼。例如，QP預(yù)測值可以是QP值QP_prev，其是光柵順序 中處理塊的前一塊的QP值。QP_DELTA可以通過下列公式（1)來計算。
[0025] QP_DELTA = QP - QP_prev............... (1)
[0026] 視頻解碼器配置成對由視頻編碼器熵編碼的QP_DELTA進(jìn)行解碼，以通過下列公 式⑵恢復(fù)QP值。
[0027] QP = QP_DELTA+QP_prev............... (2)
[0028] 當(dāng)正處理畫面的處理塊（例如第一塊）不存在前一塊時，QP_prev可以是在第一 塊的處理之前確定的值。例如，根據(jù)Η. 264,畫面的第一塊的QP_prep分配有在稱為"片 (Slice) "的報頭信息中描述的片QP值。
[0029] 此外，根據(jù)H. 264或HEVC，可利用每個塊的QP值來確定去塊濾波器的濾波強(qiáng)度而 不是正交變換的量化。不將失效的QP報告至視頻解碼器。因此，可將具有失效的QP的塊 的QP值處理為QP_prev。
[0030] 這里，關(guān)注在并行塊行處理中的第（K-1)個塊行和第K個塊行。當(dāng)在開始第K個 塊行的處理時處理第K個塊行中的第一塊X時，在第K個塊行中的約兩個塊已在第（K - 1) 個塊行之前被處理。第K個塊行的第一塊之前的塊對應(yīng)于第（K- 1)個塊行的最后一塊。因 此，在開始第K個塊行的處理時，塊Y的處理還沒有完成。
[0031] 因此，當(dāng)處理塊X時，未確定QP_prev。由于沒有確定塊X的QP_prev，所以未確定 塊X之后的塊的QP_prev。
[0032] 因此，不是在塊行之間并行計算而是順序計算QP預(yù)測值。圖3A和圖3B均是示出 了執(zhí)行相關(guān)技術(shù)并行塊行處理的相關(guān)技術(shù)視頻處理設(shè)備的示意性配置的框圖。
[0033] 更具體地，圖3A是示出了執(zhí)行并行塊行處理的相關(guān)技術(shù)編碼器的示意性配置的 框圖。圖3B是示出了執(zhí)行并行塊行處理的相關(guān)技術(shù)解碼器的示意性配置的框圖。
[0034] 如圖3A和圖3B中所示，在相關(guān)技術(shù)視頻處理設(shè)備中，被配置為計算QP預(yù)測值的 QP預(yù)測部會是瓶頸。
[0035] 圖4A是示出了在QP預(yù)測處理中的并行塊行處理的示例的示意圖。在圖4A示出的 示例中，并行地處理第一塊行和第二塊行。在這種情況下，當(dāng)X表示第二塊行的處理塊時， 塊X的QP預(yù)測值的計算需要等待，直到塊Y的處理完成。即，除非完成了對第一塊行的處 理，否則不開始對第二塊行的處理。
[0036] 圖4B是示出了在QP預(yù)測處理中的并行塊行處理的另一示例的示意圖。如圖4B 中所示，當(dāng)塊Y的處理已完成時，第二塊行的處理開始。
[0037] 圖4C是示出了在QP預(yù)測處理中的并行塊行處理的又一示例的示意圖。在圖4C 所示的示例中，已在處理第一塊行的QP預(yù)測部會需要等待，直到對塊V的處理完成，以計算 在第三塊行中的塊W的QP值。
[0038] 也就是說，除非完成了對第二塊行的處理，否則不開始對第三塊行的處理。因此， 為了開始第K個塊行，需要完成對第（K - 1)個塊行的處理，因此，在相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中可串行 地計算QP值。
[0039] 當(dāng)并行地執(zhí)行編碼處理并且對QP預(yù)測部進(jìn)行串行處理時，需要考慮下列幾點(diǎn)。例 如，由于沒有確定塊X的QP_prev，所以在第K個塊行的第一塊不計算QP_DELTA，并且直到 對塊Y的處理完成才開始對塊X的熵處理。
[0040] 因此，由于延遲了熵處理的開始，所以會增加用于存儲編碼處理部所產(chǎn)生的結(jié)果 的緩沖器大小。此外，不會開始對去塊濾波器的處理。
[0041] 類似地，視頻解碼器中的并行塊行處理可考慮如下。根據(jù)HEVC，可在塊行之間并 行地執(zhí)行熵處理。類似于第一示例，關(guān)注第（K - 1)個塊行和第K個塊行，并且考慮第K個 塊行的第一塊X的QP恢復(fù)處理。在這種情況下，在塊X的QP_DELTA被解碼時，塊Y的QP_ DELTA尚待解碼，因此，將不恢復(fù)塊Y的QP值。
[0042] 由于塊X的QP預(yù)測值QP_prev對應(yīng)于塊Y的QP值，所以將不計算塊X的QP_prev。 結(jié)果，將不恢復(fù)塊X的QP值。因此，會串行地執(zhí)行各塊的QP預(yù)測值，這會在與視頻編碼器 類似方式的并行處理中導(dǎo)致瓶頸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0043] 因此，下面所公開的技術(shù)能夠?qū)P預(yù)測值的計算處理實(shí)現(xiàn)并行處理，這會改善并 行塊行處理的效率。
[0044] 根據(jù)實(shí)施方式的一個方面，提供了一種用于對用視頻編碼系統(tǒng)進(jìn)行編碼的流進(jìn)行 解碼的視頻解碼器，其中通過對多個劃分塊的圖像進(jìn)行編碼來獲得編碼流。該視頻編碼器 包括：并行熵解碼部，所述并行熵解碼部配置成對塊行中所包含的塊的流進(jìn)行熵解碼，所述 塊行中每個塊行中的塊的流與所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的流被并行地熵解碼，所 述塊行中的每個塊行表示塊的陣列；并行QP預(yù)測部，所述并行QP預(yù)測部配置成計算所述塊 行中所包含的塊的量化參數(shù)的預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù)測值與所述塊行 中相應(yīng)的一個塊行中的塊的預(yù)測值并行地計算；以及并行解碼處理部，所述并行解碼處理 部配置成對于所述塊行中所包含的塊產(chǎn)生解碼像素，關(guān)于所述塊行中的每個塊行中的塊的 解碼像素與關(guān)于所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的解碼像素并行地產(chǎn)生，通過利用由所 述并行熵解碼部所解碼的數(shù)據(jù)和所述并行QP預(yù)測部所計算的預(yù)測值，對所述解碼像素中 的每一個進(jìn)行解碼。在該視頻編碼器中，當(dāng)所述并行QP預(yù)測部以N個塊行為單位并行地執(zhí) 行預(yù)測值計算處理，并且N的值是2或更大值時，所述并行QP預(yù)測部對第（K - 1)塊行中的 處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第（K- 1)塊行中的處理塊比第K塊行中的處理塊在水平 位置上在前至少一個塊，從而在并行處理中通過參考與在所述第（K-1)塊行中的處理塊 相對應(yīng)的、在所述第K塊行中已處理的塊，計算在所述第（K - 1)塊行中的處理塊的預(yù)測值。
[0045] 借助于在所附權(quán)利要求中具體指出的要素和組合，將實(shí)現(xiàn)并且達(dá)到本發(fā)明的目的 和優(yōu)點(diǎn)。
[0046] 應(yīng)理解的是，前面的一般描述和下面的詳細(xì)描述是示例性的和解釋性的，并且不 是對本發(fā)明的限制。
[0047] 實(shí)施方式的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分地給出，其一部分將根據(jù)該描 述而變得明顯，或者可通過對本發(fā)明的實(shí)踐來認(rèn)識到。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0048] 圖1是示出了并行塊行處理的示例的示意圖；
[0049] 圖2是示出了根據(jù)HEVC的熵處理部的并行塊行處理的示例的示意圖；
[0050] 圖3A是示出了執(zhí)行并行塊行處理的相關(guān)技術(shù)編碼器的示意性配置的框圖；
[0051] 圖3B是示出了執(zhí)行并行塊行處理的相關(guān)技術(shù)解碼器的示意性配置的框圖；
[0052] 圖4A是示出了在QP預(yù)測處理中的塊行并行處理的示例的示意圖；
[0053] 圖4B是示出了在QP預(yù)測處理中的塊行并行處理的另一示例的示意圖；
[0054] 圖4C是示出了在QP預(yù)測處理中的塊行并行處理的又一示例的示意圖；
[0055] 圖5是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的配置示例的框圖；
[0056] 圖6是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的并行解碼部的各部件的配置示 例的框圖；
[0057] 圖7是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的解碼處理部的配置示例的框圖；
[0058] 圖8是示出了在N = 3的情況下在并行QP預(yù)測處理中的可用塊的示例的框圖；
[0059] 圖9是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的QP預(yù)測部的配置示例的框圖；
[0060] 圖10A是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的QP預(yù)測處理的示例的示意 圖；
[0061] 圖10B是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的QP預(yù)測處理的另一示例的 示意圖；
[0062] 圖11是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的塊解碼處理的示例的流程圖；
[0063] 圖12是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器的配置示例的框圖；
[0064] 圖13是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器的并行編碼部的各部件的配置示 例的框圖；
[0065] 圖14是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器的編碼處理部的配置示例的框 圖；
[0066] 圖15是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器的QP預(yù)測部的配置示例的框圖； [0067] 圖16是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器中的塊編碼處理的示例的流程 圖；以及
[0068] 圖17是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的視頻處理設(shè)備的配置示例的框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0069] 下面，將參考附圖來描述優(yōu)選實(shí)施方式。注意，視頻中所包含的圖像（畫面）可以 是幀和場中的任意一個。幀是視頻數(shù)據(jù)的靜止圖像中的一個，場是通過獲取來自幀的奇數(shù) 行或偶數(shù)行中的數(shù)據(jù)而獲得的靜止圖像。
[0070] 此外，經(jīng)歷處理的視頻可以是彩色視頻或黑白視頻。
[0071] 第一實(shí)施方式
[0072] 配置
[0073] 圖5是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器的配置示例的框圖。在圖5所示的 示例中，視頻解碼器10包括并行解碼部101和解碼像素存儲部105。并行解碼部101包括 并行熵解碼部102、并行QP預(yù)測部103以及并行解碼處理部104。
[0074] 注意，視頻解碼器10配置成并行地處理N個塊行。還要注意，"塊行"指圖像內(nèi)水 平方向上的塊的陣列。
[0075] 并行解碼部101的各部件配置成對每個塊行的相同塊執(zhí)行處理。此外，在第 (K- 1)個塊行中的處理塊的水平位置配置成在第K個塊行中的處理塊的水平位置之前兩 個或更多個塊處。
[0076] 這樣做會是因?yàn)榧词乖趯K行進(jìn)行并行解碼時，關(guān)于處理塊的上部塊和右上塊的 解碼信息也可以通過在塊行之間移動兩個或更多個塊來獲得（得到）。當(dāng)僅得到（利用） 上部塊的解碼信息時，塊行之間的水平位置的移動量可以是一個塊。在下文中，"上部塊"表 示在處理塊上方的一個塊，"右上塊"表示在處理塊上方的塊的右側(cè)緊鄰的塊。
[0077] 并行解碼部101配置成對編碼流進(jìn)行解碼，其中通過利用視頻編碼系統(tǒng)對被劃分 成多個塊的圖像進(jìn)行編碼來獲得該編碼流。并行解碼部101可以例如以并行的N個塊行為 單位，對編碼流進(jìn)行解碼。將每個塊行中的每個塊解碼出的每個像素輸出至解碼像素存儲 部105。被解碼的像素稱為"已解碼像素"。
[0078] 并行熵解碼部102配置成將輸入流劃分成塊行，并且對塊行中所包含的流的塊進(jìn) 行并行熵解碼。并行熵解碼部102將經(jīng)熵解碼的數(shù)據(jù)輸出至并行解碼處理部104。
[0079] 并行QP預(yù)測部103配置成計算相應(yīng)的一個塊行中所包含的塊中的每個塊的量化 參數(shù)（QP)的預(yù)測值（QP預(yù)測值）并對塊行中所包含的塊并行地執(zhí)行計算處理。將計算的 QP預(yù)測值輸出至并行解碼處理部104。
[0080] 并行解碼處理部104配置成在并行地產(chǎn)生各塊行的解碼像素時，產(chǎn)生相應(yīng)的一個 塊行中所包含的塊中的每個塊所對應(yīng)的解碼像素。通過利用并行熵解碼部102所解碼的數(shù) 據(jù)和并行QP預(yù)測部103所計算的QP預(yù)測值，對每個解碼像素進(jìn)行解碼。將所產(chǎn)生的解碼 像素輸出至解碼像素存儲部105。
[0081] 解碼像素存儲部105配置成存儲從并行解碼部101輸出的塊的解碼像素。每個圖 像單元所聚集的解碼像素可形成圖像（畫面）。解碼像素存儲部105將用于一個畫面的解 碼處理完成時輸出的解碼圖像進(jìn)行存儲。
[0082] 并行解碼部
[0083] 接下來，描述并行解碼部101。圖6是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的 并行解碼部101的各部件的配置示例的框圖。在圖6所示的示例中，并行熵解碼部102包 括第一熵解碼部221、第二熵解碼部222、以及第N熵解碼部223。
[0084] 在圖6所示的示例中，并行QP預(yù)測部103包括第一 QP預(yù)測部231、第二QP預(yù)測部 232、以及第N QP預(yù)測部233。在圖6所示的示例中，并行解碼處理部104包括第一解碼處 理部241、第二解碼處理部242、第N解碼處理部243以及塊信息存儲部244。
[0085] 注意，當(dāng)L=1至N時，第L熵解碼部、第L QP預(yù)測部以及第L解碼部配置成對塊 行中的同一塊行執(zhí)行處理。在下面的描述中，將第L熵解碼部、第L QP預(yù)測部以及第L解 碼部總稱為"塊行解碼處理部"。例如，塊行解碼處理部201包括第一熵解碼部221、第一 QP 預(yù)測部231以及第一解碼處理部241。
[0086] 當(dāng)塊行解碼處理部201已處理了第K個塊行時，塊行解碼處理部201隨后處理第 (K+N)個塊行。
[0087] 并行熵解碼部102配置成將輸入流劃分成塊行。熵解碼部221至223對從該流劃 分的塊行以每單位N個塊行并行地進(jìn)行熵解碼。熵解碼部221至223配置成執(zhí)行與在視頻 編碼器中的熵編碼處理相對應(yīng)的熵解碼處理。
[0088] 解碼處理部241至243配置成并行地執(zhí)行解碼處理。圖7是示出了根據(jù)第一實(shí)施 方式的視頻解碼器中的解碼處理部的示例的框圖。由于解碼處理部241至243配置成執(zhí)行 類似處理，所以在下面的描述中將解碼處理部241用作解碼處理部的示例。
[0089] 第一解碼處理部241包括QP值恢復(fù)部301、反量化部302、反正交變換部303、運(yùn)動 矢量恢復(fù)部304、預(yù)測像素產(chǎn)生部305以及解碼像素產(chǎn)生部306。
[0090] QP值恢復(fù)部301配置成利用從稍后描述的第一 QP預(yù)測部231輸入的QP預(yù)測值和 從第一熵解碼部221輸入的QP差異值來恢復(fù)QP值（例如，參見前面的公式（2))。將所恢 復(fù)的QP值輸出至反量化部302。
[0091] 反量化部302配置成通過將恢復(fù)的QP值乘以正交變換系數(shù)來執(zhí)行反量化。將反 量化的正交變換系數(shù)輸出至反正交變換部303。
[0092] 反正交變換部303配置成對從反量化部302輸入的正交變換系數(shù)執(zhí)行反正交變 換，以產(chǎn)生預(yù)測誤差像素。所產(chǎn)生的預(yù)測誤差像素輸出至解碼像素產(chǎn)生部306。
[0093] 運(yùn)動矢量恢復(fù)部304配置成從塊信息存儲部244獲取關(guān)于處理塊周邊的塊的運(yùn)動 矢量信息，以計算預(yù)測矢量。運(yùn)動矢量恢復(fù)部304配置成將預(yù)測矢量與從第一熵解碼部221 輸入的差異矢量相加，以恢復(fù)運(yùn)動矢量。將恢復(fù)的運(yùn)動矢量輸出至預(yù)測像素產(chǎn)生部305。
[0094] 預(yù)測像素產(chǎn)生部305配置成從存儲之前解碼的畫面的解碼像素存儲部105獲取通 過由運(yùn)動矢量指示的參考畫面的像素數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生預(yù)測像素。所產(chǎn)生的預(yù)測像素輸出至解 碼像素產(chǎn)生部306。
[0095] 解碼像素產(chǎn)生部306配置成將從預(yù)測像素產(chǎn)生部305輸入的預(yù)測像素與從反正交 變換部303輸入的預(yù)測誤差像素相加，以產(chǎn)生解碼像素。所產(chǎn)生的解碼像素存儲在解碼像 素存儲部105中。
[0096] 接下來，描述由每個QP預(yù)測部所執(zhí)行的處理。首先，描述每個QP處理部所執(zhí)行的 預(yù)測處理中所利用的可用（可得到的）塊。圖8是示出了在N = 3的情況下在并行QP預(yù) 測處理中所利用的可用塊的示例的框圖。在圖8所示的示例中，當(dāng)N = 3指示N個塊行時， 對N個塊行并行執(zhí)行QP預(yù)測處理，并且在N個塊行的每個塊行中將處理延遲兩個塊。
[0097] 在這種情況下，對應(yīng)于處理塊X的可用塊是圖8中所示的陰影塊。當(dāng)處理塊X經(jīng) 歷處理時，圖8中的陰影塊指示已處理的塊；也就是說，圖8中的陰影塊指示可用（可得到 的）塊。在圖8中，通過粗框指示的塊描繪了經(jīng)歷處理的塊（下文中還稱為"處理塊")。每 個QP預(yù)測部配置成通過參考可用塊（已處理的塊）來計算處理塊的QP預(yù)測值。下面，進(jìn) 一步詳細(xì)描述QP預(yù)測值的計算。
[0098] 圖9是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的QP預(yù)測部的配置示例的框圖。 由于QP預(yù)測部231至233被配置成執(zhí)行類似處理，所以在下面的描述中將第一 QP預(yù)測部 231用作QP預(yù)測部的示例。
[0099] 在圖9中，第一 QP預(yù)測部231包括前一 QP存儲部401、QP選擇部402以及上部QP 獲取部403。
[0100] 前一 QP存儲部401配置成從QP值恢復(fù)部301接收在當(dāng)前處理塊之前剛處理完的 塊的QP值，并存儲所接收的QP值。在開始畫面處理時，將前一 QP存儲部401所存儲的QP 值初始化。
[0101] 例如，前一 QP存儲部401所存儲的QP值用通過片報頭信息編碼的片QP值以與 H. 264類似的方式來初始化。片是與一個畫面相關(guān)聯(lián)的塊的劃分組的單元。
[0102] 上部QP獲取部403可以例如從塊信息存儲部244獲取位于處理塊上方的塊的QP 值。
[0103] QP選擇部402配置成選擇從前一 QP存儲部401和上部QP獲取部403輸出的QP 值中的一個，以將所選的QP值作為QP預(yù)測值輸出至QP值恢復(fù)部301。
[0104] 例如，當(dāng)處理塊是塊行中的塊中的第一塊（頭部）時，QP選擇部402選擇從上部 QP獲取部403輸出的QP值，而當(dāng)處理塊是塊行中不同于第一塊的任意一個塊時，QP選擇部 402選擇從前一 QP存儲部401輸出的QP值。QP選擇部402將所選擇的QP值作為QP預(yù)測 值輸出至QP值恢復(fù)部301。
[0105] 接下來，參考相應(yīng)的附圖描述在上面的示例中的QP值的預(yù)測（選擇）。圖10A是 示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的QP預(yù)測處理的示例的示意圖。在圖10A所示 的示例中，當(dāng)處理塊X表示經(jīng)歷處理的塊，并且處理塊X是塊行中的塊中的第一塊（頭部） 時，QP選擇部402選擇上部塊A的QP值。
[0106] 圖10B是示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中的QP預(yù)測處理的另一示例的 示意圖。如圖10B所示，當(dāng)處理塊X是塊行中不同于第一塊的塊中的一個時，QP選擇部402 選擇處理塊X之前剛處理完的塊B的QP值。
[0107] 注意，在這種情況下，接近處理塊X的塊的QP值用作QP預(yù)測值。因此，相比于以 光柵順序選擇（利用）處理塊X之前剛處理完的塊的QP值的情況，QP值的預(yù)測效率不會 降低。
[0108] 在上面的示例中，當(dāng)處理塊不是第一塊時，通過利用處理塊X之前剛處理完的塊 的QP值來產(chǎn)生QP預(yù)測值。然而，當(dāng)根據(jù)與處理塊相鄰的塊來預(yù)測QP值時，可通過其他方 法來產(chǎn)生QP值。
[0109] 此外，QP選擇部402的處理可以如下。當(dāng)經(jīng)歷處理的塊行是第二塊行至第N塊行 時，由前一 QP存儲部401所存儲的QP值是片QP值，該每個片QP值通過片單元來確定。因 此，當(dāng)將片QP值用作每個塊的QP預(yù)測值時，預(yù)測效率會相對較低。
[0110] 因此，當(dāng)處理塊是第二塊行至第N塊行中的塊中的第一個塊時，QP選擇部402可 選擇由上部QP獲取部403所獲取的QP值，而當(dāng)處理塊是第二塊行至第N塊行中不同于第 一塊的塊中的任意一個時，QP選擇部402可選擇由前一 QP存儲部401所保持的QP值。
[0111] 此外，當(dāng)處理塊是第（N+1)個塊行之后的塊行中的塊中的第一塊時，QP選擇部402 可選擇由前一 QP存儲部401所保持的QP值。在這種情況下，前一 QP存儲部401所保持的 QP值對應(yīng)于處理塊上方N個塊所在的塊行中的塊中的最后一個（最后塊）的QP值。
[0112] 第K個塊行和第（K+N)個塊行由相同的解碼處理部、相同的QP預(yù)測部以及相同的 熵解碼部來處理。因此，第K個塊行中的處理塊之前剛處理完的塊對應(yīng)于第（K-N)個塊行 的最后塊。
[0113] 此外，當(dāng)處理塊是塊行中的塊中的第一個時，QP選擇部402可配置成不變地選擇 前一 QP存儲部401中所存儲的QP值。此外，當(dāng)處理塊是第一塊行至第N塊行中的一個塊 行中的塊中的第一塊時，QP選擇部402可配置成將片QP值選擇為QP預(yù)測值。
[0114] 在這種情況下，可選擇處理塊上方N個塊所在的塊行中的塊中的最后一個（最后 塊）的QP值作為第（N+1)個塊行中的第一塊的QP預(yù)測值。
[0115] 通過上面的配置，對應(yīng)于塊行，對量化參數(shù)的預(yù)測值的計算過程可并行地執(zhí)行。
[0116] 操作
[0117] 接下來，描述根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器10的操作。圖11是示出了第一實(shí) 施方式中的塊解碼處理的示例的流程圖。注意，圖11中所示的塊解碼處理對應(yīng)于在一個塊 上執(zhí)行的解碼處理。
[0118] 在步驟S101中，每個熵解碼部對編碼信息（例如每個塊的差異運(yùn)動矢量、QP差異 值以及量化正交變換系數(shù)）進(jìn)行熵解碼。將熵解碼信息輸出至對應(yīng)于熵處理部的解碼處理 部。
[0119] 在步驟S102中，運(yùn)動矢量恢復(fù)部304從塊信息存儲部244獲取關(guān)于處理塊周邊的 塊的運(yùn)動矢量信息，以計算預(yù)測矢量。
[0120] 在步驟S103中，運(yùn)動矢量恢復(fù)部304將差異運(yùn)動矢量與預(yù)測矢量相加，以恢復(fù)運(yùn) 動矢量。將恢復(fù)的運(yùn)動矢量信息存儲在塊信息存儲部244中。
[0121] 在步驟S104中，預(yù)測像素產(chǎn)生部305從存儲之前所解碼的畫面的解碼像素存儲部 105獲取由運(yùn)動矢量所指示的參考畫面的像素數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生預(yù)測像素。
[0122] 在步驟S105中，每個QP預(yù)測部均產(chǎn)生一個相應(yīng)塊的QP預(yù)測值，以將所產(chǎn)生的QP 預(yù)測值輸入到QP值恢復(fù)部301中。
[0123] 在步驟S106中，QP值恢復(fù)部301基于相應(yīng)的輸入QP預(yù)測值和差異值來恢復(fù)每個 QP值。QP值被存儲在塊信息存儲部244中，并被提供至反量化部302。當(dāng)將處理塊上方的 塊的QP值和之前由塊行解碼處理部201所處理的已處理塊的QP值之中的一個應(yīng)用于QP 預(yù)測值時，可無需延遲（延緩）QP預(yù)測值的產(chǎn)生。結(jié)果，可改善并行處理的效率。
[0124] 在步驟S107中，反量化部302將量化的正交變換系數(shù)與QP值相乘。
[0125] 在步驟S108中，反正交變換部303對量化的正交變換系數(shù)執(zhí)行反正交變換，以產(chǎn) 生預(yù)測誤差像素。
[0126] 在步驟S109中，解碼像素產(chǎn)生部306將預(yù)測誤差像素與預(yù)測像素相加，以產(chǎn)生解 碼像素。
[0127] 在步驟S110中，解碼像素存儲部105存儲解碼像素。前述步驟是對塊（處理塊） 的解碼處理的結(jié)束，其開始了對后續(xù)塊的接下來的解碼處理。當(dāng)對一個畫面中所包含的所 有塊的解碼處理完成時，可將解碼像素存儲部105中所存儲的解碼圖像例如顯示在諸如顯 示器的顯示部上。
[0128] 如上所述，在根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器中，可并行地執(zhí)行對QP預(yù)測值的計 算，這可以改善并行塊行處理的效率。
[0129] 第二實(shí)施方式
[0130] 接下來，描述根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器。在根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼 器中，對應(yīng)于根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器，可以多個塊行為單位并行執(zhí)行QP預(yù)測處 理。
[0131] 配置
[0132] 圖12是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器50的配置示例的框圖。在圖12所 示的示例中，視頻編碼器50包括并行編碼部501和解碼像素存儲部505。并行解碼部501 包括并行編碼處理部502、并行QP預(yù)測部503以及并行熵編碼部504。注意，視頻編碼器50 配置成并行地處理N個塊行。
[0133] 并行編碼部501的各部件配置成對每個塊行的相同塊執(zhí)行處理。此外，第（K - 1) 個塊行的處理塊的水平位置配置成在第K個塊行的處理塊的水平位置之前兩個或更多個 塊處。
[0134] 這會是因?yàn)榧词乖趯K行進(jìn)行并行編碼時，關(guān)于處理塊的上部塊和右上塊的編碼 信息也可通過在塊行之間移動兩個或更多個塊來獲得（得到）。當(dāng)?shù)玫剑ɡ茫┥喜繅K的 信息時，塊行之間的水平位置的移動量可以是一個塊。
[0135] 并行編碼部501配置成將圖像劃分成多個塊，并且利用視頻編碼系統(tǒng)將劃分的塊 以例如N個塊行并行地編碼。由并行編碼部501進(jìn)行本地解碼的解碼像素存儲在解碼像素 存儲部505中。
[0136] 并行編碼處理部502配置成在并行地處理塊行時，為塊行中所包含的每個塊產(chǎn)生 量化的正交變換系數(shù)和差異運(yùn)動矢量信息。所產(chǎn)生的正交變換系數(shù)和差異矢量信息（也稱 為"編碼數(shù)據(jù)"）輸出至并行熵編碼部504。用于量化的QP值輸出至并行QP預(yù)測部503。
[0137] 并行QP預(yù)測部503配置成在對塊行中所包含的塊并行地執(zhí)行計算處理時，計算在 相應(yīng)塊行中所包含的每個塊的量化參數(shù)（QP)的預(yù)測值（QP預(yù)測值）。將所計算的QP預(yù)測 值輸出至并行熵編碼部504。
[0138] 并行熵編碼部504在對塊行中所包含的塊并行地執(zhí)行熵編碼處理時，利用量化的 正交變換系數(shù)、作為QP值與QP預(yù)測值之間的差的QP差異值、差異移動矢量信息等，對相應(yīng) 塊行中所包含的每個塊進(jìn)行熵編碼。將由并行熵編碼部504所編碼的流輸出至視頻解碼器 10等。
[0139] 解碼像素存儲部505配置成存儲通過對從并行編碼部501輸出的每個塊進(jìn)行本地 解碼而獲得的解碼像素。本地解碼還可稱為"在本地解碼"。
[0140] 并行編碼部
[0141] 接下來，描述并行編碼部501。圖13是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器中 的并行編碼部501的各部件的配置示例的框圖。在圖13所示的示例中，并行編碼處理部 502包括第一編碼處理部621、第二編碼處理部622、第N編碼處理部623以及塊信息存儲部 624。
[0142] 在圖13所示的示例中，并行QP預(yù)測部503包括第一 QP預(yù)測部631、第二QP預(yù)測 部632以及第N QP預(yù)測部633。在圖13所示的示例中，并行熵編碼部504包括第一熵編碼 部641、第二熵編碼部642以及第N熵編碼部643。
[0143] 注意，當(dāng)L = 1至N時，第L編碼部、第L QP預(yù)測部以及第L熵編碼部配置成對塊 行中的同一塊行執(zhí)行處理。在下面的描述中，第L編碼部、第L QP預(yù)測部以及第L熵編碼部 總稱為"塊行編碼處理部"。
[0144] 例如，塊行編碼處理部601包括第一編碼部621、第一 QP預(yù)測部631以及第一熵編 碼處理部641。
[0145] 當(dāng)塊行編碼處理部601已對第K個塊行執(zhí)行了編碼處理時，塊行編碼處理部601 隨后對第（K+N)個塊行執(zhí)行編碼處理。
[0146] 并行熵編碼部502配置成將輸入圖像劃分成多個塊行。編碼處理部621至623配 置成以圖像所劃分的塊行（例如，在這種情況下，N個塊行）為單位并行地執(zhí)行編碼處理。 該編碼處理可以是諸如H. 264或HEVC的編碼處理。
[0147] 圖14是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器中的編碼處理部（例如，第一編碼 處理部621)的配置示例的框圖。由于編碼處理部621至623配置成執(zhí)行類似的處理，所以 在下面的描述中，將編碼處理部621用作編碼處理部的示例。
[0148] 第一編碼處理部621包括預(yù)測差異部701、正交變換部702、量化部703、QP確定部 704、反量化部705、反正交變換部706、解碼像素產(chǎn)生部707、運(yùn)動檢測部708、預(yù)測信號產(chǎn)生 部709以及差異矢量產(chǎn)生部710。
[0149] 運(yùn)動檢測部708配置成從解碼像素存儲部505獲取參考畫面的像素數(shù)據(jù)，以檢測 運(yùn)動矢量。將檢測到的運(yùn)動矢量信息存儲在塊信息存儲部624中，以用于接下來的編碼。
[0150] 預(yù)測信號產(chǎn)生部709配置成從解碼像素存儲部505獲取參考像素，以基于輸入?yún)?考圖像的區(qū)域位置信息產(chǎn)生預(yù)測像素信號。將所產(chǎn)生的預(yù)測像素信號輸出至差異矢量產(chǎn)生 部 701。
[0151] 差異矢量產(chǎn)生部110配置成產(chǎn)生預(yù)測矢量?？梢匀缦路绞将@得預(yù)測矢量。從塊信 息存儲部624獲取位于處理塊的左側(cè)、上方以及右上側(cè)的塊的運(yùn)動矢量，并且可將該三個 運(yùn)動矢量的中間值確定為預(yù)測矢量。
[0152] 如在上面的示例中所描述的，由于在水平方向上從在前的塊行的處理塊將每個塊 行的處理塊移動兩個塊，所以已完成了對位于處理塊上方的塊和位于處理塊的右上側(cè)的塊 的編碼處理。因此，差異矢量產(chǎn)生部710能夠獲取周邊塊的運(yùn)動矢量。
[0153] 差異矢量產(chǎn)生部710配置成從運(yùn)動檢測部708獲取處理塊的運(yùn)動矢量，以產(chǎn)生運(yùn) 動矢量與預(yù)測矢量之間的差異矢量。將所產(chǎn)生的差異矢量輸出至第一熵編碼部641。
[0154] 預(yù)測差異部701配置成計算原始圖像與預(yù)測像素信號之間的差別，以產(chǎn)生預(yù)測誤 差信號。將所產(chǎn)生的預(yù)測誤差信號輸出至正交變換部702。
[0155] 正交變換部702配置成對預(yù)測誤差信號執(zhí)行例如離散余弦變換（DCT)的正交變換 處理。將所獲得的正交變換系數(shù)輸出至量化部703。
[0156] 量化部703配置成基于量化參數(shù)（QP)來量化正交變換系數(shù)。量化方法的示例包 括：將正交系數(shù)除以由QP所確定的值，并將所獲得的結(jié)果四舍五入為最接近的整數(shù)。將量 化的正交變換系數(shù)乘以QP值，以執(zhí)行反量化。四舍五入處理會做出量化不可逆變換。將量 化的正交變換系數(shù)輸出至第一熵編碼部641。
[0157] 量化部703配置成產(chǎn)生關(guān)于量化的正交變換系數(shù)是否全為"0"的標(biāo)記信息，以將 所產(chǎn)生的標(biāo)記信息與用于量化的QP值一起輸出至QP確定部704。將QP值輸出至反量化部 705和第一 QP預(yù)測部631。
[0158] 第一 QP預(yù)測部631配置成產(chǎn)生處理塊的QP預(yù)測值。將所產(chǎn)生的QP預(yù)測值輸出 至QP確定部704以及第一熵編碼部641。
[0159] 當(dāng)將處理塊上方的塊的QP值和與第一 QP預(yù)測部631相關(guān)聯(lián)的塊行編碼處理部 601之前所處理的已處理塊的QP值之中的一個應(yīng)用于QP預(yù)測值時，可無需延遲（延緩）QP 預(yù)測值的產(chǎn)生。結(jié)果，可改善并行處理的效率。
[0160] QP確定部704配置成基于從量化部703輸入的QP值以及預(yù)測值來確定處理塊的 QP。當(dāng)正交變換系數(shù)全是"0"時，將不會對QP差異信息進(jìn)行熵編碼。因此，量化部703所 利用的QP值將不被報告至解碼器側(cè)。結(jié)果，這樣的QP值會失效。
[0161] 例如，QP確定部獲取關(guān)于量化部703所產(chǎn)生的量化的正交變換系數(shù)是否全是"0" 的標(biāo)記信息。當(dāng)QP確定部704獲取了指示正交變換系數(shù)全是"0"的標(biāo)記信息時，QP確定 部704將QP預(yù)測值設(shè)置為處理塊的QP值。當(dāng)QP確定部704獲取了指示正交變換系數(shù)全 都不為"〇"的標(biāo)記信息時，QP確定部704將量化部703所利用的QP值設(shè)置為處理塊的QP 值。將QP確定部704所確定的QP值存儲在塊信息存儲部624中。
[0162] 反量化部705配置成對量化的正交變換系數(shù)執(zhí)行反量化處理。將反量化的正交系 數(shù)輸出至反正交變換部706。
[0163] 反正交變換部706配置成對量化的正交變換系數(shù)執(zhí)行反正交變換。將反正交變換 處理的信號輸出至解碼像素產(chǎn)生部707。
[0164] 解碼像素產(chǎn)生部707配置成將從預(yù)測信號產(chǎn)生部709獲取的預(yù)測像素信號加至反 正交變換處理的信號，從而產(chǎn)生本地解碼像素。將所產(chǎn)生的解碼像素存儲在解碼像素存儲 部505中。
[0165] 接下來，描述每個QP預(yù)測部所執(zhí)行的處理。圖15是示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的 視頻編碼器中QP預(yù)測部的配置示例的框圖。由于QP預(yù)測部631至633配置成執(zhí)行類似的 處理，所以在下面的描述中，將第一 QP預(yù)測部631用作QP預(yù)測部的示例。
[0166] 在圖15中，第一 QP預(yù)測部631包括前一 QP存儲部801、QP選擇部802以及上部 QP獲取部803。
[0167] 前一 QP存儲部801配置成從QP確定部704接收在當(dāng)前處理塊之前剛處理完的塊 的QP值，并且存儲所接收的QP值。在開始畫面處理時，將前一 QP存儲部801所存儲的QP 值初始化。
[0168] 例如，利用由片報頭信息所編碼的片QP值，以與H. 264類似的方式，對前一 QP存 儲部401所存儲的QP值進(jìn)行初始化。片是與一個畫面相關(guān)聯(lián)的塊的劃分組的單元。
[0169] 上部QP獲取部803可以從塊信息存儲部624獲取位于處理塊上方的塊的QP值。
[0170] QP選擇部802配置成從前一 QP存儲部801和上部QP獲取部803輸出的QP值中 選擇一個，以將所選QP值作為QP預(yù)測值輸出至QP確定部704或輸出至第一熵編碼部641。
[0171] 例如，當(dāng)處理塊是塊行中的塊中的第一塊（頭部）時，QP選擇部802選擇從上部 QP獲取部803輸出的QP值，而當(dāng)處理塊是塊行中不同于第一塊的任意一個塊時，QP選擇部 802選擇從前一 QP存儲部801輸出的QP值。QP選擇部802將所選擇的QP值作為QP預(yù)測 值輸出至QP確定部704或者輸出至第一熵編碼部641。
[0172] 在圖10A和圖10B中示出了對上面的示例中的QP值的預(yù)測（選擇）。在這種情況 下，鄰近處理塊X的塊的QP值用作QP預(yù)測值。因此，相比于按光柵順序利用（選擇）處理 塊X前一個塊的QP值的情況，QP值的預(yù)測效率不降低。
[0173] 在上面的示例中，當(dāng)處理塊不是第一塊時，通過利用在處理塊X之前剛處理完的 塊的QP值來產(chǎn)生QP預(yù)測值。然而，當(dāng)根據(jù)與處理塊相鄰的塊來預(yù)測QP值時，可通過其他 方法來產(chǎn)生QP值。
[0174] 注意，以類似于根據(jù)第一實(shí)施方式的視頻解碼器10的方式，根據(jù)第二實(shí)施方式的 視頻編碼器50中的QP選擇部802的處理可以如下。當(dāng)經(jīng)歷處理的塊行是第二塊行至第N 塊行時，前一 QP存儲部801所存儲的QP值是片QP值，每個片QP值由片單元來確定。因此， 當(dāng)將片QP值用作每個塊的QP預(yù)測值時，預(yù)測效率會相對較低。
[0175] 因此，當(dāng)處理塊是第二塊行至第N塊行中的塊中的第一個塊時，QP選擇部802可 選擇上部QP獲取部803所獲取的QP值，而當(dāng)處理塊是第二塊行至第N塊行中不同于第一 個塊的任意一個塊時，QP選擇部802可選擇前一 QP存儲部801所保持的QP值。
[0176] 此外，當(dāng)處理塊是第（N+1)個塊行之后的塊行中的塊中的第一塊時，QP選擇部802 可選擇前一 QP存儲部801所保持的QP值。在這種情況下，前一 QP存儲部801所保持的QP 值對應(yīng)于處理塊上方N個塊所在的塊行中的塊中的最后一個（最后塊）的QP值。
[0177] 第K個塊行和第（K+N)個塊行由相同的解碼處理部、相同的QP預(yù)測部以及相同的 熵解碼部來處理。因此，第K個塊行中處理塊之前剛處理完的塊對應(yīng)于第（K-N)個塊行的 最后塊。
[0178] 此外，當(dāng)處理塊是塊行中的塊中的第一塊（頭部）時，QP選擇部802可配置成不 變地選擇在前一 QP存儲部801中所存儲的QP值。此外，當(dāng)處理塊是第一塊行至第N塊行 中的一行中的塊中的第一塊時，QP選擇部802可配置成將片QP值選擇為QP預(yù)測值。
[0179] 在這種情況下，可選擇處理塊上方N個塊所在的塊行中的塊中的最后一個（最后 塊）的QP值作為第（N+1)個塊行中的第一塊的QP預(yù)測值。
[0180] 熵編碼部641至643中的每一個對相應(yīng)的一個塊行中的每個塊的差異運(yùn)動矢量、 QP差異值、量化的正交變換系數(shù)進(jìn)行熵編碼。
[0181] 通過上面的配置，可并行地執(zhí)行與塊行相對應(yīng)的量化參數(shù)的預(yù)測值。
[0182] 操作
[0183] 接下來，描述根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器50的操作。圖16是示出了在第二 實(shí)施方式中的塊編碼處理的示例的流程圖。注意，圖16中所示的塊編碼處理對應(yīng)于對一個 塊執(zhí)行的編碼處理。
[0184] 在步驟S201中，將經(jīng)歷處理的塊（即，處理塊）輸入至編碼處理部621至623中 的每一個中。運(yùn)動檢測部708配置成從解碼像素存儲部505獲取參考畫面的像素數(shù)據(jù)，以 檢測運(yùn)動矢量。
[0185] 在步驟S202中，差異矢量產(chǎn)生部710產(chǎn)生所檢測的運(yùn)動矢量與所產(chǎn)生的預(yù)測矢量 之間的差異矢量。
[0186] 在步驟S203中，運(yùn)動檢測部708將所檢測的運(yùn)動矢量存儲在塊信息存儲部624 中。
[0187] 在步驟S204中，預(yù)測信號產(chǎn)生部709獲取運(yùn)動檢測部708所檢測的運(yùn)動矢量所參 考的參考圖像的區(qū)域位置信息，以產(chǎn)生預(yù)測像素信號。
[0188] 在步驟S205中，差異矢量產(chǎn)生部701獲取由預(yù)測信號產(chǎn)生部709所產(chǎn)生的預(yù)測像 素信號與輸入原始像素之間的差別，以產(chǎn)生預(yù)測誤差信號。
[0189] 在步驟S206中，正交變換部702對預(yù)測誤差信號執(zhí)行正交變換，以產(chǎn)生正交變換 系數(shù)。
[0190] 在步驟S207中，量化部703基于量化參數(shù)（QP)來量化正交變換系數(shù)。
[0191] 在步驟S208中，QP預(yù)測部631至633中的每一個均產(chǎn)生處理塊的QP預(yù)測值。QP 預(yù)測值可以是例如位于處理塊上方的塊的QP值，或者是與相應(yīng)QP預(yù)測部相關(guān)聯(lián)的塊行編 碼處理部601在之前所處理的塊的QP值。
[0192] 在步驟S209中，QP確定部704將處理塊的QP值確定為從量化部703獲取的QP值 和從QP預(yù)測部獲取的QP預(yù)測值中的一個。上面已描述了處理塊的QP值的確定方法。
[0193] 在步驟S210中，每個熵編碼部對量化的正交變換系數(shù)、QP差異值以及差異矢量進(jìn) 行編碼。
[0194] 在步驟S211中，反量化部705和反正交變換部706對量化的正交變換系數(shù)分別執(zhí) 行反量化處理和反正交變換處理，以產(chǎn)生對應(yīng)于預(yù)測誤差信號的信號。
[0195] 在步驟S212中，解碼像素產(chǎn)生部707將從預(yù)測信號產(chǎn)生部709獲取的預(yù)測像素信 號與從反正交變換部706獲取的信號相加，以產(chǎn)生本地解碼的像素。
[0196] 在步驟S213中，解碼像素存儲部505存儲所產(chǎn)生的解碼像素。前述步驟是對塊 (處理塊）的編碼處理的結(jié)束，其開始了對后續(xù)塊的接下來的編碼處理。
[0197] 如上所述，在根據(jù)第二實(shí)施方式的視頻編碼器中，可并行地執(zhí)行QP預(yù)測值的計 算，這可以改善并行塊行處理的效率。
[0198] 第三實(shí)施方式
[0199] 圖17是示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的視頻處理設(shè)備的配置示例的框圖。根據(jù)第三 實(shí)施方式的視頻處理設(shè)備90可以是在前述實(shí)施方式中描述的視頻編碼器或視頻解碼器中 的一個示例。如圖17中所示，視頻處理設(shè)備90包括控制器901、主存儲部902、輔助存儲部 903、驅(qū)動設(shè)備904、網(wǎng)絡(luò)IF部906、輸入部907以及顯示部908。前述部件經(jīng)由總線相互連 接，從而使得數(shù)據(jù)在這些部件之間相互傳輸和接收。
[0200] 控制器901用作對每個設(shè)備執(zhí)行控制或者對計算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作或處理的 CPU?？刂破?01還用作能夠執(zhí)行主存儲部902中所存儲的計算機(jī)程序的運(yùn)算單元，從而使 得控制器901從輸入部907或存儲設(shè)備接收數(shù)據(jù)、對所接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行操作或處理并將結(jié) 果數(shù)據(jù)輸出至顯示部908或存儲設(shè)備。
[0201] 主存儲部902可以是永久地或暫時地存儲由控制器901執(zhí)行的程序或數(shù)據(jù)（諸如 操作系統(tǒng)（0S)的基本軟件或應(yīng)用軟件）的存儲設(shè)備，諸如只讀存儲器（ROM)或隨機(jī)存取存 儲器（RAM)。
[0202] 輔助存儲部903可以是諸如硬盤驅(qū)動（HDD)的存儲設(shè)備，其存儲與應(yīng)用軟件相關(guān) 聯(lián)的數(shù)據(jù)。
[0203] 驅(qū)動設(shè)備904配置成從記錄介質(zhì)905 (例如軟盤等）取回程序，以將所取回的程序 安裝在存儲設(shè)備中。
[0204] 此外，記錄介質(zhì)905配置成存儲預(yù)定程序。記錄介質(zhì)905中所存儲的程序經(jīng)由驅(qū) 動設(shè)備904安裝在視頻處理設(shè)備90中。因此，所安裝的預(yù)定程序可以由視頻處理設(shè)備90 容易地執(zhí)行。
[0205] 網(wǎng)絡(luò)IF部906是經(jīng)由包括數(shù)據(jù)傳輸路徑（例如，無線線路和/或有線線路）的網(wǎng) 絡(luò)（例如，局域網(wǎng)（LAN)和廣域網(wǎng)（WAN))連接的視頻處理設(shè)備90與具有通信功能的外圍 設(shè)備之間的接口。
[0206] 輸入部907可包括具有光標(biāo)鍵、數(shù)字鍵盤以及各種功能鍵的鍵盤以及用于選擇顯 示部908的顯示屏幕上所顯示的鍵的鼠標(biāo)或滑動塊（slide pad)。輸入部907是用戶將操 作指令分配給控制器901或?qū)?shù)據(jù)輸入至控制器901的用戶接口。
[0207] 顯示部908包括液晶顯示器（IXD)，該液晶顯示器配置成顯示與從控制器901輸入 的顯示數(shù)據(jù)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。注意，顯示部908可設(shè)置在外部，在這種情況下，視頻處理設(shè)備 90可包括顯不控制器。
[0208] 因此，在上面的實(shí)施方式中所示的視頻編碼器或視頻解碼器可實(shí)現(xiàn)為由計算機(jī)執(zhí) 行的程序（例如，視頻編碼程序或視頻解碼程序）。這些程序可經(jīng)由服務(wù)器等安裝在計算機(jī) 內(nèi)，從而使計算機(jī)執(zhí)行該程序，該程序可實(shí)現(xiàn)前述視頻編碼器或視頻解碼器。
[0209] 此外，這種視頻編碼程序或視頻解碼程序可存儲在記錄介質(zhì)905中，從而使計算 機(jī)或移動終端取回存儲在記錄介質(zhì)905中的這些程序，以實(shí)現(xiàn)前述視頻編碼處理或視頻解 碼處理。
[0210] 注意，記錄介質(zhì)905可以是各種類型的記錄介質(zhì)，例如，以光、電或磁的方式將信 息記錄在其上的CD-ROM、軟盤以及磁光盤；或者以電的方式將信息記錄在其上的半導(dǎo)體存 儲器，例如ROM或閃存。注意，記錄介質(zhì)905不包括任何載波。
[0211] 在視頻處理設(shè)備90中執(zhí)行的程序可具有包括前述實(shí)施方式中所示的各個部件的 模塊配置。在實(shí)際硬件中，控制器901從輔助存儲部903取回程序，并執(zhí)行所取回的程序。 因此，將一個或多個部件加載在主存儲部902上，從而使得在主存儲部902中可產(chǎn)生所加載 的部件。
[0212] 此外，在上面的實(shí)施方式中所示的視頻編碼處理或視頻解碼處理可以實(shí)現(xiàn)為一個 或多個集成電路。
[0213] 根據(jù)所公開的技術(shù)，可并行地執(zhí)行QP預(yù)測值的計算，這可以改善并行塊行處理的 效率。
[0214] 根據(jù)實(shí)施方式和變形描述了所公開的技術(shù)；然而，所公開的技術(shù)不限于所公開的 實(shí)施方式。在權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變化和修改。此外，可以應(yīng) 用對前述實(shí)施方式和變形的全部部件或部分部件的組合。
[0215] 本文所列舉的所有示例和條件語言意在教學(xué)目的，以幫助讀者理解發(fā)明人為推進(jìn) 現(xiàn)有技術(shù)所貢獻(xiàn)的本發(fā)明和構(gòu)思，應(yīng)理解為不受限于這些具體列舉的示例和條件，也不受 限于在涉及示出本發(fā)明的優(yōu)劣的說明書中的這種示例的組織。盡管已詳細(xì)地描述了本發(fā)明 的實(shí)施方式，但應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的思想和范圍的情況下，可以做出各種變化、 替代和改變。
[0216] 本專利申請是基于并且要求于2012年1月20提交的日本專利申請第 2012-010465號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本文中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于對用視頻編碼系統(tǒng)進(jìn)行編碼的流進(jìn)行解碼的視頻解碼器，通過對多個劃分 塊的圖像進(jìn)行編碼來獲得編碼流，所述視頻解碼器包括： 并行熵解碼部，所述并行熵解碼部配置成對塊行中所包含的塊的流進(jìn)行熵解碼，所述 塊行中每個塊行中的塊的流與所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的流被并行地熵解碼，所 述塊行中的每個塊行表示塊的陣列； 并行QP預(yù)測部，所述并行QP預(yù)測部配置成計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的 預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù)測值與所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的預(yù) 測值并行地計算；以及 并行解碼處理部，所述并行解碼處理部配置成對于所述塊行中所包含的塊產(chǎn)生解碼像 素，關(guān)于所述塊行中的每個塊行中的塊的解碼像素與關(guān)于所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的 塊的解碼像素并行地產(chǎn)生，通過利用由所述并行熵解碼部所解碼的數(shù)據(jù)和所述并行QP預(yù) 測部所計算的預(yù)測值，對所述解碼像素中的每一個進(jìn)行解碼，其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部以N個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且N的值是2 或更大值時，所述并行QP預(yù)測部對第（K- 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第 (K- 1)塊行中的處理塊比第K塊行中的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行 處理中通過參考與在所述第（K- 1)塊行中的處理塊相對應(yīng)的、在所述第K塊行中已處理的 塊，計算在所述第（K- 1)塊行中的處理塊的預(yù)測值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼器，其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部從所述圖像的頂部塊行開始，對在第二塊行之后的塊行中的塊 中的第一個塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理時，所述并行QP預(yù)測部參考在塊行中的塊中的第一塊 上方一個塊的塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼器，其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部從所述圖像的頂部塊行開始，對第二塊行至第N塊行中的每個塊 行中的塊中的第一塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理時，所述并行QP預(yù)測部參考在塊行中的塊的第 一塊上方一個塊的塊，并且其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部對第（N+1)塊行之后的塊行中的塊中的第一塊執(zhí)行預(yù)測值計算 處理時，所述并行QP預(yù)測部參考在塊行中的塊中的第一塊上方N個塊的塊行中的塊中的最 后一塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻解碼器，其中： 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部從所述圖像的頂部塊行開始，對第一塊行至第N塊行中的每個塊 行中的塊中的第一塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理時，將每個預(yù)測值確定為在所述圖像的報頭信息 中所包含的量化參數(shù)，并且其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部對第（N+1)塊行之后的塊行中的塊中的第一塊執(zhí)行預(yù)測值計算 處理時，將預(yù)測值確定為在塊行中的塊中的第一塊上方N個塊的塊行中的塊中的最后一塊 的量化參數(shù)。
5. -種用于對圖像的多個劃分塊中的每個執(zhí)行視頻編碼處理的視頻編碼器，所述視頻 編碼器包括： 并行編碼處理部，所述并行編碼處理部配置成產(chǎn)生包括塊行中所包含的塊的量化正交 變換系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)，所述塊行中的每個塊行中的塊的編碼數(shù)據(jù)與所述塊行中相應(yīng)一個塊 行中的塊的編碼數(shù)據(jù)并行地產(chǎn)生，所述塊行中的每個塊行均表示塊的陣列； 并行QP預(yù)測部，所述并行QP預(yù)測部配置成計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的 預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù)測值與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的預(yù)測 值并行地計算；以及 并行熵編碼處理部，所述并行熵編碼處理部配置成利用所述編碼數(shù)據(jù)和所述預(yù)測值， 對所述塊行中所包含的塊進(jìn)行熵編碼，所述塊行中的每個塊行中的塊與所述塊行中相應(yīng)一 個塊行中的塊并行地熵編碼，其中， 當(dāng)所述并行QP預(yù)測部以N個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且N的值是2 或更大值時，所述并行QP預(yù)測部對第（K- 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第 (K- 1)塊行中的處理塊比第K塊行中的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行 處理中通過參考與所述第（K- 1)塊行中的處理塊對應(yīng)的所述第K塊行中已處理的塊，計算 所述第（K- 1)塊行中的所述處理塊的預(yù)測值。
6. -種由視頻解碼器執(zhí)行的視頻解碼方法，所述視頻解碼器對用視頻編碼系統(tǒng)進(jìn)行編 碼的流進(jìn)行解碼，通過對多個劃分塊的圖像進(jìn)行編碼來獲得編碼流，所述視頻解碼方法包 括： 對塊行中所包含的塊的流進(jìn)行熵解碼，所述塊行中的每個塊行中的塊的流與所述塊行 中相應(yīng)一個塊行中的塊的流并行地熵解碼，所述塊行中的每個塊行均表示塊的陣列； 計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù) 測值與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的預(yù)測值并行地計算；以及 產(chǎn)生關(guān)于所述塊行中所包含的塊的解碼像素，關(guān)于所述塊行中的每個塊行中的塊的解 碼像素與關(guān)于所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的解碼像素并行地產(chǎn)生，通過利用在并行熵 解碼處理中解碼的數(shù)據(jù)和所述預(yù)測值，對所述解碼像素中的每一個進(jìn)行解碼，其中， 當(dāng)以N個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且N的值是2或更大值時，對第 (K - 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第（K - 1) ±夬行中的處理塊比第K塊行中 的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行處理中通過參考與所述第（K-1)塊 行中的處理塊相對應(yīng)的所述第K塊行中已處理的塊，計算所述第（K - 1)塊行中的處理塊的 預(yù)測值。
7. -種由視頻編碼器執(zhí)行的視頻編碼方法，所述視頻編碼器對圖像的多個劃分塊中的 每個執(zhí)行視頻編碼處理，所述視頻編碼方法包括： 產(chǎn)生包括塊行中所包含的塊的量化的正交變換系數(shù)的編碼數(shù)據(jù),所述塊行中的每個塊 行中的塊的編碼數(shù)據(jù)與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的編碼數(shù)據(jù)并行地產(chǎn)生，所述塊行 的每個塊行均表示塊的陣列； 計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù) 測值與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的預(yù)測值并行地計算；以及 利用所述編碼數(shù)據(jù)和所述預(yù)測值，對所述塊行中的每個塊行所包含的塊進(jìn)行熵編碼， 所述塊行中的每個塊行中的塊與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊并行地熵編碼，其中， 當(dāng)以N個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且N的值是2或更大值時，對第 (K - 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第（K - 1)塊行中的處理塊比第K塊行中 的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行處理中通過參考與所述第（K-1)塊 行中的處理塊對應(yīng)的所述第K塊行中已處理的塊，計算所述第（K - 1)塊行中的所述處理塊 的預(yù)測值。
8. -種存儲由視頻解碼器執(zhí)行的視頻解碼程序的記錄介質(zhì)，所述視頻解碼器對用視頻 編碼系統(tǒng)進(jìn)行編碼的流進(jìn)行解碼，通過對多個劃分塊的圖像進(jìn)行編碼來獲得編碼流，所述 視頻解碼程序在由所述視頻解碼器執(zhí)行時，實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的過程： 由處理器對塊行中所包含的塊的流進(jìn)行熵解碼，所述塊行中每個塊行中的塊的流與所 述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的流被并行地熵解碼，所述塊行中的每個塊行表示塊的陣 列； 計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù) 測值與所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的預(yù)測值并行地計算；以及 對于所述塊行中所包含的塊產(chǎn)生解碼像素，關(guān)于所述塊行中的每個塊行中的塊的解碼 像素與關(guān)于所述塊行中相應(yīng)的一個塊行中的塊的解碼像素并行地產(chǎn)生，通過利用在并行熵 解碼處理中所解碼的數(shù)據(jù)和所述預(yù)測值，對所述解碼像素中的每一個進(jìn)行解碼，其中， 當(dāng)以Ν個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且Ν的值是2或更大值時，對第 (Κ- 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第（Κ- 1)塊行中的處理塊比第Κ塊行 中的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行處理中通過參考與在所述第（Κ- 1) 塊行中的處理塊相對應(yīng)的、在所述第Κ塊行中已處理的塊，計算在所述第（Κ - 1)塊行中的 處理塊的預(yù)測值。
9. 一種存儲由視頻編碼器執(zhí)行的視頻編碼程序的記錄介質(zhì)，所述視頻編碼器對圖像的 多個劃分塊中的每個執(zhí)行視頻編碼處理，所述視頻編碼程序在由所述視頻編碼器執(zhí)行時， 實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的過程： 由處理器產(chǎn)生包括塊行中所包含的塊的量化的正交變換系數(shù)的編碼數(shù)據(jù)，所述塊行中 的每個塊行中的塊的編碼數(shù)據(jù)與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的編碼數(shù)據(jù)并行地產(chǎn)生， 所述塊行的每個塊行均表示塊的陣列； 計算所述塊行中所包含的塊的量化參數(shù)的預(yù)測值，所述塊行中的每個塊行中的塊的預(yù) 測值與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊的預(yù)測值并行地計算；以及 利用所述編碼數(shù)據(jù)和所述預(yù)測值，對所述塊行中所包含的塊進(jìn)行熵編碼，所述塊行中 的每個塊行中的塊與所述塊行中相應(yīng)一個塊行中的塊并行地熵編碼，其中， 當(dāng)以Ν個塊行為單位并行地執(zhí)行預(yù)測值計算處理，并且Ν的值是2或更大值時，對第 (Κ - 1)塊行中的處理塊執(zhí)行預(yù)測值計算處理，所述第（Κ - 1)塊行中的處理塊比第Κ塊行中 的處理塊在水平位置上在前至少一個塊，從而在并行處理中通過參考與所述第（Κ-1)塊 行中的處理塊對應(yīng)的所述第Κ塊行中已處理的塊，計算所述第（Κ- 1)塊行中的所述處理塊 的預(yù)測值。
【文檔編號】H04N19/46GK104067619SQ201380005990
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
【發(fā)明者】島田智史, 數(shù)井君彥, 小山純平, 中川章 申請人:富士通株式會社