視頻編碼裝置、視頻解碼裝置、視頻系統(tǒng)、視頻編碼方法、視頻解碼方法以及程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及視頻編碼裝置、視頻解碼裝置、視頻系統(tǒng)、視頻編碼方法、視頻解碼方法以及程序。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，已經(jīng)針對(duì)增強(qiáng)視頻編碼系統(tǒng)技術(shù)的性能進(jìn)行了研究，并且已經(jīng)對(duì)例如H.264 (例如，參見非專利文獻(xiàn)1)和HEVC(例如，參見非專利文獻(xiàn)2)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。采用這類視頻編碼系統(tǒng)，通過生成待編碼視頻的預(yù)測(cè)視頻并且對(duì)該預(yù)測(cè)視頻和待編碼的視頻之間的差異進(jìn)行編碼，來提高壓縮率。如果在預(yù)測(cè)視頻和待編碼的視頻之間的差異很小，則可以降低需要壓縮的信息量，其結(jié)果是能夠提高編碼效率。
[0003]但是，在非專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)2中顯示的視頻編碼系統(tǒng)的前提是能夠通過區(qū)塊匹配來追蹤物體的運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)簡(jiǎn)單地將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償應(yīng)用于整個(gè)畫面的流明隨時(shí)間變化的視頻(例如淡出和淡入視頻)上時(shí)，編碼性能會(huì)降低。從此點(diǎn)出發(fā)，已經(jīng)提出一種對(duì)暫時(shí)地設(shè)置在淡出開始視頻和淡入結(jié)束視頻之間的至少一個(gè)交叉淡化(cross-fade)視頻進(jìn)行編碼的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)1)，以及一種使用參考圖像與參考圖像的加權(quán)的組合表來提供取決于參考圖像的最佳加權(quán)系數(shù)的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)2)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開N0.2006-509467
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本專利特開N0.2012-161092
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:1S0/IEC MPEG和ITU-T VCEG的聯(lián)合視頻工作組(JVT)的“IS0/IEC14496-10高級(jí)視頻編碼文本”。
[0010]非專利文獻(xiàn)2:高效視頻編碼(HEVC)文本規(guī)范草案6，JCTVC-H1003。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]此處，例如對(duì)于如圖6所示的整個(gè)畫面的亮度隨時(shí)間線性變化的視頻來說，通過簡(jiǎn)單地對(duì)幀內(nèi)(inter-frame)預(yù)測(cè)誤差應(yīng)用加權(quán)系數(shù)，能夠改善預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。另一方面，對(duì)于如圖7所示的會(huì)同時(shí)出現(xiàn)淡出和淡出的交叉淡化視頻來說，通過簡(jiǎn)單地對(duì)針對(duì)幀內(nèi)預(yù)測(cè)誤差應(yīng)用加權(quán)系數(shù)，不能充分地改善預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。
[0013]專利文獻(xiàn)1顯示的技術(shù)在待編碼的交叉淡化視頻、淡出開始視頻、淡入結(jié)束視頻相似(即，幾乎沒有運(yùn)動(dòng))的情況下，可有效地改善預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。但是，在由于攝影機(jī)工作等原因而導(dǎo)致待編碼的交叉淡化視頻、淡出開始視頻以及淡入結(jié)束視頻之間的差異增大時(shí)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性降低。
[0014]專利文獻(xiàn)2中的技術(shù)沒有考慮包括兩種不同類型的運(yùn)動(dòng)的待編碼區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)向量。因此，對(duì)于在一個(gè)待編碼區(qū)塊中包括兩種不同類型運(yùn)動(dòng)的待編碼交叉淡化視頻而言，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性會(huì)降低。
[0015]鑒于上述問題，提出本發(fā)明，并且本發(fā)明目的在于通過提高交叉淡化視頻的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度來改善交叉淡化視頻的編碼性能。
[0016]解決課題的手段
[0017]本發(fā)明提出了以下事項(xiàng)以解決上述問題。
[0018](1)本發(fā)明提出一種視頻編碼裝置(例如，相當(dāng)于圖1中的視頻編碼裝置AA)，其允許加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償并且包括淡化視頻估算模塊(例如，相當(dāng)于圖1中的淡出開始幀設(shè)定單元8和場(chǎng)景分離單元10)，該淡化視頻估算模塊用于從交叉淡化視頻中估算出構(gòu)成該交叉淡化視頻的淡出視頻和淡入視頻。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可從交叉淡化視頻中估算出構(gòu)成交叉淡化視頻的淡出視頻和淡入視頻。因此，通過使用估算出的淡出視頻和淡入視頻作為加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的參考幀，能夠改善交叉淡化視頻的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，這能夠提高交叉淡化視頻的編碼性能。
[0020](2)本發(fā)明提出一種視頻編碼裝置，根據(jù)該裝置，在(1)的視頻編碼裝置中，淡化視頻估算模塊包括:淡出開始幀設(shè)定模塊(例如，相當(dāng)于圖1中的淡出開始幀設(shè)定單元8)，其用于分辨待編碼的幀是否為交叉淡化視頻，并且在分辨出待編碼的幀為交叉淡化視頻時(shí)，基于混合系數(shù)估算出淡出視頻；以及場(chǎng)景分離模塊(例如，相當(dāng)于圖1中的場(chǎng)景分離單元10)，其使用交叉淡化視頻和由淡出開始幀設(shè)定模塊估算出的淡出視頻，基于混合系數(shù)估算出淡入視頻。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，在⑴的視頻編碼裝置中，基于混合系數(shù)估算出淡出視頻，并且使用交叉淡化視頻和估算出的淡出視頻基于混合系數(shù)估算出淡入視頻。因此，在考慮到淡出視頻和淡入視頻在交叉淡化視頻中的結(jié)合比例的情況下，能夠估算出淡出視頻和淡入視頻。相應(yīng)地，能夠以高準(zhǔn)確性估算出淡出視頻和淡入視頻。
[0022](3)本發(fā)明提出一種視頻編碼裝置，根據(jù)該裝置，在(2)的視頻編碼裝置中，淡出開始幀設(shè)定模塊使用混合系數(shù)，對(duì)淡出視頻的第(n-l)T個(gè)幀(其中η是滿足η多2的任意整數(shù)，并且Τ是滿足Τ多1的任意整數(shù))進(jìn)行加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，以生成淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀，并且場(chǎng)景分離模塊，求出交叉淡化視頻的第ηΤ個(gè)幀和已乘以混合系數(shù)的淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀的差異，作為淡入視頻的第ηΤ個(gè)幀。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，在⑵的視頻編碼裝置中，使用混合系數(shù)對(duì)淡出視頻的第(n-l)T個(gè)幀進(jìn)行加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)，以生成淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀。而且，求出交叉淡化視頻的第ηΤ個(gè)幀和已乘以混合系數(shù)的淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀的差異，將其作為淡入視頻的第ηΤ個(gè)幀。由此，能夠得到與上述效果相似的效果。
[0024](4)本發(fā)明提出一種視頻編碼裝置，其中，(3)的視頻編碼裝置中包括加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊(例如，相當(dāng)于圖1中的加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元7)，其使用淡化視頻估算模塊估算出的淡出視頻和淡入視頻作為加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮⒖紟?br>[0025]根據(jù)本發(fā)明，在(3)的視頻編碼裝置中，使用估算出的淡出視頻和淡入視頻作為加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮⒖紟Ｓ纱?，能夠得到與上述效果相似的效果。
[0026](5)本發(fā)明提出一種視頻編碼裝置，根據(jù)該裝置，在(4)的視頻編碼裝置中，加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊使用由淡出開始幀設(shè)定模塊估算出的淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀和由場(chǎng)景分離模塊估算出的淡入視頻的第ηΤ個(gè)幀，作為第ηΤ個(gè)幀到第ηΤ+(Τ-1)個(gè)幀的參考幀。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，在(4)的視頻編碼裝置中，使用估算出的淡出視頻的第ηΤ個(gè)幀和估算出的淡入視頻的第ηΤ個(gè)幀作為第ηΤ個(gè)幀到第ηΤ+(Τ-1)個(gè)幀的參考幀。因此，通過適宜地設(shè)定η和Τ，能夠控制在對(duì)用作參考幀的淡出視頻和淡入視頻進(jìn)行估算時(shí)所使用的頻率，并且能夠調(diào)節(jié)交叉淡化視頻編碼性能的改善度和抑制由于上述估算所導(dǎo)致的處理量增加。
[0028](6)本發(fā)明提出一種視頻解碼裝置(例如，相當(dāng)于圖5中的視頻解碼裝置ΒΒ)，其包括淡化視頻估算模塊(例如，相當(dāng)于圖5中的淡出開始幀設(shè)定單元107和場(chǎng)景分離單元110)，該淡化視頻估算模塊用于從包括在解碼視頻中的交叉淡化視頻中估算出構(gòu)成該交叉淡化視頻的淡出視頻和淡入視頻。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，從交叉淡化視頻中可以估算出構(gòu)成交叉淡化視頻的淡出視頻和淡入視頻。因此，通過使用估算出的淡出視頻和淡入視頻作為加權(quán)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償中的參考幀，能夠改善交叉淡化視頻的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，這能夠提高交叉淡化視頻的編碼性能。
[0030](7)本發(fā)明提出一種視頻解碼裝置，根據(jù)該裝置，在￠)的視頻解碼裝置中，淡化視頻估算模塊包括:淡出開始幀設(shè)定模塊(例如，相當(dāng)于圖5中的淡出開始幀設(shè)定單元107)，其用于分辨待解碼的幀是否為交叉淡化視頻，并且在分辨出待解碼的幀為交叉淡化視頻時(shí)，基于混合系數(shù)估算出淡出視頻；以及場(chǎng)景分離模塊(例如，相當(dāng)于圖5中的場(chǎng)景分離單元110)，其使用交叉淡化視頻和由淡出開始幀設(shè)定模塊估算出的淡出視頻，基于混合系數(shù)估算出淡入視頻。
[0031]根據(jù)本發(fā)明，在￠)的視頻解碼裝置中，基于混合系數(shù)估算出淡出視頻，并且使用交叉淡化視頻和估算出的淡出視頻來基于混合系數(shù)估算出淡入視頻。因此，在考慮了淡出視頻和淡入視頻在交叉淡化視頻中的結(jié)合比例的情況下，能夠估算出淡出視頻和淡入視頻。相應(yīng)地，能夠以高準(zhǔn)確性估算出淡出視頻和淡入視頻。
[0032](8)本發(fā)明提出一種視頻解碼裝置，根據(jù)該裝置，在(7)的視頻解碼裝置中，淡出開始幀設(shè)定模塊使用混合系數(shù)，對(duì)淡出視頻的第(n-l)T個(gè)幀(其中η是滿足η多2的