支持多個(gè)層的用于編碼/解碼圖像的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻壓縮技術(shù)，尤其是，涉及執(zhí)行可分級的視頻編譯的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，對高分辨率和高質(zhì)量視頻的需要已經(jīng)在各種應(yīng)用領(lǐng)域中日益增長。由于圖片具有更高的分辨率和更高的質(zhì)量，有關(guān)圖片的信息量也增長。隨著具有各種性能的裝置和具有各種環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，相同的內(nèi)容可以以不同的質(zhì)量等級使用。
[0003]特別地，由于終端能夠支持各種的圖片質(zhì)量，并且建立各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，圖片能夠在一個(gè)環(huán)境下允許具有常規(guī)質(zhì)量，而在另一個(gè)環(huán)境下圖片可以具有更高質(zhì)量。
[0004]例如，已經(jīng)經(jīng)由移動(dòng)終端購買視頻內(nèi)容的用戶可以在他或者她的家庭中在具有更高分辨率的大屏幕顯示器上欣賞視頻內(nèi)容。
[0005]近年來，由于高分辨率(HD)廣播服務(wù)是可用的，大量的用戶習(xí)慣于高分辨率和高質(zhì)量的視頻，并且服務(wù)提供者和服務(wù)用戶也關(guān)注具有比HDTV高四倍分辨率的超高分辨率(UHD)服務(wù)。
[0006]因此，需要基于有關(guān)大容量視頻的高效率的編碼和解碼方法對提供視頻質(zhì)量可分級性，例如，圖像質(zhì)量、分辨率、視頻的大小和幀速率，以便在不同的環(huán)境下對用戶的需求提供變化的視頻服務(wù)質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供在可分級視頻編碼/解碼中提高壓縮效率的方法和裝置。
[0008]本發(fā)明還提供在視頻編碼/解碼中掃描變換系數(shù)的方法和裝置。
[0009]在一個(gè)方面中，提供了一種支持多個(gè)層的解碼圖像的方法。解碼圖像的方法包括:接收包括有關(guān)當(dāng)前層的解碼目標(biāo)塊信息的比特流；熵解碼比特流，并且獲得解碼目標(biāo)塊的ID陣列的變換系數(shù)；根據(jù)掃描順序掃描ID陣列的變換系數(shù)，并且將ID陣列的變換系數(shù)重新排列為2D陣列的變換系數(shù)；反向量化2D陣列的變換系數(shù)，并且獲得用于解碼目標(biāo)塊的反向量化的2D陣列的變換系數(shù)；和基于用于解碼目標(biāo)塊的預(yù)測模式預(yù)測解碼目標(biāo)塊。
[0010]在將ID陣列的變換系數(shù)重新排列為2D陣列時(shí)，掃描順序可以基于應(yīng)用于解碼目標(biāo)塊的預(yù)測模式推導(dǎo)出。
[0011]在另一個(gè)方面中，提供了一種支持多個(gè)層的編碼圖像的方法。編碼圖像的方法包括:基于用于編碼當(dāng)前層的目標(biāo)塊的預(yù)測模式執(zhí)行預(yù)測以獲得預(yù)測采樣；執(zhí)行基于預(yù)測采樣獲得的殘留采樣的變換以產(chǎn)生編碼目標(biāo)塊的2D陣列的變換系數(shù)；根據(jù)掃描順序掃描2D陣列的變換系數(shù)，并且將2D陣列的變換系數(shù)重新排列為ID陣列的變換系數(shù)；以及熵編碼ID陣列的變換系數(shù)。
[0012]在產(chǎn)生編碼目標(biāo)塊的2D陣列的變換系數(shù)時(shí)，掃描順序可以基于應(yīng)用于編碼目標(biāo)塊的預(yù)測模式確定。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，在可分級視頻編碼/解碼中掃描和重新排列變換系數(shù)以提高變換和/或熵編碼的效率。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在可分級編碼/解碼中掃描順序可以根據(jù)圖像的預(yù)測方法確定，并且因此，可以有效地執(zhí)行編碼/解碼。
【附圖說明】
[0015]圖1是示意地圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的支持可分級性的視頻編碼裝置的方框圖。
[0016]圖2是示意地圖示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的支持可分級性的視頻解碼裝置的方框圖。
[0017]圖3是示意地圖示本發(fā)明可以應(yīng)用于其的使用多個(gè)層的可分級視頻編譯結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例的示意圖。
[0018]圖4是圖示內(nèi)部預(yù)測模式的一個(gè)示例的示意圖。
[0019]圖5是用于示意地描述根據(jù)掃描順序的掃描方法的示意圖。
[0020]圖6是用于描述本發(fā)明可以應(yīng)用于其的層間預(yù)測的示意圖。
[0021]圖7是示意地圖示根據(jù)本發(fā)明支持多個(gè)層的圖像編碼方法的流程圖。
[0022]圖8是示意地圖示根據(jù)本發(fā)明支持多個(gè)層的圖像解碼方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明可以以各種形式不同地修改，并且其特定的實(shí)施例將在附圖中描述和示出。但是，實(shí)施例不意欲限制本發(fā)明。在以下的描述中使用的術(shù)語僅僅用于描述特定的實(shí)施例，但是，不意欲限制本發(fā)明。單數(shù)的表示包括多數(shù)表示，只要其清楚不同地解讀。術(shù)語，諸如“包括”和“具有”意欲表示存在在以下的描述中使用的特點(diǎn)、數(shù)目、步驟、操作、元件、部件，或者其組合，并且因此，應(yīng)該理解，不排除存在或者增加一個(gè)或多個(gè)不同的特點(diǎn)、數(shù)目、步驟、操作、元件、部件，或者其組合的可能性。
[0024]另一方面，在本發(fā)明描述的附圖中的元件在圖像編碼/解碼裝置中為解釋不同的特定功能的便利的目的獨(dú)立地繪制，并且不意味該元件由單獨(dú)的硬件或者單獨(dú)的軟件實(shí)施。例如，元件中的兩個(gè)或更多個(gè)元件可以合并以形成單個(gè)元件，或者一個(gè)元件可以被分成多個(gè)元件。不脫離本發(fā)明的概念，元件被合并和/或分解的實(shí)施例屬于本發(fā)明的范圍。
[0025]在下文中，本發(fā)明示范的實(shí)施例將參考附圖詳細(xì)描述。在附圖中類似的組成將由類似的附圖標(biāo)記引用，并且不會(huì)重復(fù)地描述。
[0026]在支持可分級性(在下文中，稱為“可分級編譯”)的視頻編譯方法中，輸入信號可以通過層處理。取決于層，輸入信號(輸入視頻)可以在分辨率、幀速率、位深度、顏色格式和長寬比的至少一個(gè)方面彼此不同。
[0027]在本說明書中，可分級編譯包括可分級編碼和可分級的解碼。
[0028]在本說明書中，可分級編譯包括可分級編碼和可分級的解碼。在可分級編碼/解碼中，有可能通過使用層間差異，也就是說，基于可分級性，執(zhí)行層間預(yù)測以減少重復(fù)傳輸/信息的處理，并且提高壓縮效率。
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示意地圖示支持可分級性的視頻編碼器的方框圖。
[0030]參考圖1，視頻編碼器100包括用于層I的編碼模塊105和用于層O的編碼模塊135。
[0031]層O可以是基本層、參考層或者下層，并且層I可以是增強(qiáng)層、當(dāng)前層或者上層。
[0032]用于層I的編碼模塊105包括預(yù)測模塊110、變換/量化模塊115、濾波模塊120、解碼圖片緩存器(DPB) 125、熵編譯模塊130和多路復(fù)用器(MUX) 165。
[0033]用于層O的編碼模塊135包括預(yù)測模塊140、變換/量化模塊145、濾波模塊150、DPB 155，和熵編譯模塊160。
[0034]預(yù)測模塊110和140可以對輸入視頻執(zhí)行中間預(yù)測和內(nèi)部預(yù)測。預(yù)測模塊110和140可以通過預(yù)先確定的處理單元執(zhí)行預(yù)測。用于預(yù)測的處理單元可以是編譯單元(CU)、預(yù)測單元(PU)，或者可以是變換單元(TU)。
[0035]例如，預(yù)測模塊110和140可以確定是否由CU實(shí)施中間預(yù)測或者內(nèi)部預(yù)測，可以由PU確定預(yù)測模式，并且可以由PU或者TU執(zhí)行預(yù)測。要執(zhí)行的預(yù)測包括預(yù)測塊的構(gòu)造和殘留塊(殘留信號)的構(gòu)造。
[0036]在中間預(yù)測中，預(yù)測可以基于有關(guān)當(dāng)前圖片的先前圖片和/或后續(xù)圖片的至少一個(gè)的信息執(zhí)行以構(gòu)造預(yù)測塊。在內(nèi)部預(yù)測中，預(yù)測可以基于在當(dāng)前圖片中的像素信息執(zhí)行以構(gòu)造預(yù)測塊。
[0037]中間預(yù)測模式或者方法的示例包括跳過模式、合并模式、運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(MVP)方法。在中間預(yù)測中，用于要預(yù)測的當(dāng)前PU的參考圖片可以選擇，并且對應(yīng)于當(dāng)前的參考塊可以從參考圖片中選擇。預(yù)測模塊110和140可以基于參考塊構(gòu)造預(yù)測塊。
[0038]預(yù)測塊可以構(gòu)造為整數(shù)采樣單元或者構(gòu)造為分?jǐn)?shù)像素單元。在這里，運(yùn)動(dòng)矢量也可以以整數(shù)像素或者分?jǐn)?shù)像素為單位表示。
[0039]在中間預(yù)測中的運(yùn)動(dòng)信息，也就是說，諸如參考圖片的索引、運(yùn)動(dòng)矢量和殘留信號的信息被熵編碼，并且發(fā)送到視頻解碼器。當(dāng)應(yīng)用跳過模式時(shí)，殘留信號可以根本不生成、變換、量化和發(fā)送。
[0040]在內(nèi)部預(yù)測中，預(yù)測模式可以包括33個(gè)方向預(yù)測模式，和至少2個(gè)無方向模式。無方向模式可以包括DC預(yù)測模式和平面模式。在內(nèi)部預(yù)測中，在濾波應(yīng)用于參考采樣之后，可以構(gòu)造預(yù)測塊。
[0041]I3U可以是具有各種大小和形狀的塊。例如，在中間預(yù)測中，I3U可以是2NX2N、2NXN、NX2N或者NXNi夬(這里N是整數(shù))。在內(nèi)部預(yù)測中，I3U可以是2NX2N或者NXN塊(這里N是整數(shù))。具有NXN大小的PU可以被設(shè)置為僅僅應(yīng)用于特定的情形。例如，具有NXN大小的PU可以被設(shè)置為僅僅用于最小的CU，或者僅僅用于內(nèi)部預(yù)測。除了具有以上提及大小的PU之外，PU可以進(jìn)一步定義為供使用的NX mN ±夬、mNX N ±夬、2NX mN ±夬，或者mNX2N 塊(這里 m〈l)。
[0042]預(yù)測模塊110可以使用有關(guān)層O的信息執(zhí)行用于層I的預(yù)測。在本說明書中，為了方便起見，使用另一個(gè)層信息預(yù)測當(dāng)前層信息的過程定義為層間預(yù)測。
[0043]使用另一個(gè)層信息預(yù)測的(也就是說，由層間預(yù)測預(yù)測的)當(dāng)前層信息可以包括紋理、運(yùn)動(dòng)信息、單元信息、預(yù)先確定的參數(shù)(例如，濾波器參數(shù))等等。
[0044]用于預(yù)測當(dāng)前層信息(也就是說，用于層間預(yù)測)的另一個(gè)層信息可以包括紋理、運(yùn)動(dòng)信息、單元信息、預(yù)先確定的參數(shù)(例如，濾波器參數(shù))等等。
[0045]作為層間預(yù)測的一個(gè)示例，層間運(yùn)動(dòng)預(yù)測也稱為層間中間預(yù)測。根據(jù)層間中間預(yù)測，用于層I (當(dāng)前層或者增強(qiáng)層)的當(dāng)前塊的預(yù)測可以使用有關(guān)層O (參考層或者基本層)的運(yùn)動(dòng)信息實(shí)現(xiàn)。
[0046]當(dāng)采用層間中間預(yù)測時(shí)，有關(guān)參考層的運(yùn)動(dòng)信息可以被分級。
[0047]作為層間預(yù)測的再一個(gè)示例，層間紋理預(yù)測也稱為層間內(nèi)部預(yù)測或者內(nèi)部基本層(BL)預(yù)測。當(dāng)在參考層中的參考塊由內(nèi)部預(yù)測重建時(shí)，可以應(yīng)用層間紋理預(yù)測。
[0048]層間內(nèi)部預(yù)測可以將參考層中的參考塊的紋理作為用于增強(qiáng)層中的當(dāng)前塊的預(yù)測值使用。在這里，參考塊的紋理可以通過上采樣分級。
[0049]作為層間預(yù)測的再一個(gè)示例，層間單元參數(shù)預(yù)測可以推導(dǎo)有關(guān)基本層的單元(CU、PU和/或TU)信息用作在增強(qiáng)層上的單元信息，或者基于有關(guān)基本層的單元信息確定有關(guān)增強(qiáng)層的單元信息。
[0050]單元信息可以包括在每個(gè)單元級別中的信息。例如，⑶信息可以包括有關(guān)分割(CU、PU和/或TU)的信息、有關(guān)變換的信息、有關(guān)預(yù)測的信息，和有關(guān)編譯的信息。I3U信息可以包括有關(guān)PU分割的信息和有關(guān)預(yù)測(例如，運(yùn)動(dòng)信息和有關(guān)預(yù)測模式的信息)的信息。TU信息可以包括有關(guān)TU分割的信息和有關(guān)變換(變換系數(shù)和變換方法)的信息。