專利名稱：視頻編碼/解碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與本發(fā)明一致的方法和設(shè)備涉及視頻壓縮編碼/解碼，更具體地，涉及通過使用幀內(nèi)-幀間混合預(yù)測器生成預(yù)測塊來提高壓縮效率的視頻編碼/解碼。
背景技術(shù)：
在視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，例如在運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4Visual、H.261、H.263和H.264中，幀通常被劃分為多個(gè)宏塊。接著，在每一個(gè)宏塊上執(zhí)行預(yù)測處理以獲得預(yù)測塊，并且原始塊和預(yù)測塊之間的差異被變換和量化，以用于視頻壓縮。
有兩種類型的預(yù)測，即幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測。在幀內(nèi)預(yù)測中，使用當(dāng)前幀中當(dāng)前塊的相鄰塊的數(shù)據(jù)來預(yù)測當(dāng)前塊，該相鄰塊已經(jīng)被編碼和重建。在幀間預(yù)測中，使用基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來從至少一個(gè)參考幀中生成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
圖1示出了根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的4×4幀內(nèi)預(yù)測模式。
參照圖1，有9種4×4幀內(nèi)預(yù)測模式，即垂直模式、水平模式、直流(directcurrentDC)模式、對角線左下模式、對角線右下模式、垂直向右模式、垂直向左模式、水平向上模式、水平向下模式。根據(jù)4×4幀內(nèi)預(yù)測模式，使用當(dāng)前塊的相鄰塊的從像素A到M的像素值來預(yù)測當(dāng)前塊的像素值。
在幀間預(yù)測的情況下，通過參照例如先前的和/或下一個(gè)圖像的參考圖像，在當(dāng)前塊上執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償/運(yùn)動(dòng)估計(jì)，并且生成當(dāng)前塊的預(yù)測決。
根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測模式或幀間預(yù)測模式而生成的預(yù)測塊與原始塊之間的剩余部分(residue)進(jìn)行離散余弦變換(DCT)、量化和可變長度編碼以進(jìn)行視頻壓縮編碼。
通過這種方式，按照現(xiàn)有技術(shù)，根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測模式或幀間預(yù)測模式生成當(dāng)前塊的預(yù)測塊，使用預(yù)定義的代價(jià)函數(shù)可以計(jì)算出耗費(fèi)，并為視頻編碼選擇具有最小耗費(fèi)的模式，因此提高了壓縮效率。
但是，仍然需要一種視頻編碼方法，其具有提高的壓縮效率以克服受限的傳輸帶寬并且向用戶提供高質(zhì)量的視頻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示范性實(shí)施例克服了上述缺陷以及上面沒有提到的其他缺陷。
本發(fā)明提供了一種視頻編碼方法及設(shè)備，其能提高在視頻編碼中的壓縮效率。
本發(fā)明也提供了一種視頻解碼方法及設(shè)備，能有效地將使用根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法而編碼的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種視頻編碼方法，其包括將輸入的視頻分割成多個(gè)塊；通過幀內(nèi)預(yù)測為在被分割的塊中要被編碼的當(dāng)前塊的一邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器；通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，并且通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種視頻編碼器，其包括混合預(yù)測單元，其通過幀內(nèi)預(yù)測，為從輸入視頻分割出的多個(gè)塊中的要被編碼的當(dāng)前塊的一邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，并且通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種視頻解碼方法，其包括基于包括在接收到的位流中的預(yù)測模式信息，確定要被解碼的當(dāng)前塊的預(yù)測模式，如果確定的預(yù)測模式是混合預(yù)測模式，其中使用幀內(nèi)預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域，以及使用幀間預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的剩余區(qū)域，則通過幀內(nèi)預(yù)測為當(dāng)前塊的邊界區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊，并通過將包括在位流里的剩余部分增加到預(yù)測塊來解碼視頻。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種視頻解碼器，其包括混合預(yù)測單元，如果從接收到的位流中提取出的預(yù)測模式信息表明了混合預(yù)測模式，其中使用幀內(nèi)預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域，以及使用幀間預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的剩余區(qū)域，那么通過幀內(nèi)預(yù)測為當(dāng)前塊的邊界區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。


參考附圖，通過示范性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明上述和其他的特征及優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，其中圖1示出了根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的4×4幀內(nèi)預(yù)測模式；圖2是根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻編碼器的框圖；圖3A到3C示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的混合預(yù)測器；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的混合預(yù)測單元的操作的視圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的使用混合預(yù)測來預(yù)測得到的混合預(yù)測塊；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻編碼方法的流程圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻解碼器的框圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法和設(shè)備，通過幀內(nèi)預(yù)測，使用當(dāng)前塊的相鄰塊的樣本值為當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測，使用參考圖像為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，并且合并第一預(yù)測器和第二預(yù)測器來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。由于塊的邊緣區(qū)域通常與該塊的相鄰塊高度關(guān)聯(lián)，因此使用與相鄰塊的空間相關(guān)在當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，并且使用與參考圖像的塊的時(shí)間相關(guān)在當(dāng)前塊的剩余區(qū)域的像素值上執(zhí)行幀間預(yù)測。此外，幀間預(yù)測適合于形狀的預(yù)測而幀內(nèi)預(yù)測適合于亮度的預(yù)測。因此，使用組合了幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測的混合預(yù)測來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊，從而允許更精確的預(yù)測，減少了在當(dāng)前塊和預(yù)測塊之間的誤差，因此提高了壓縮效率。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻編碼器200的框圖。
視頻編碼器200通過幀間預(yù)測、幀內(nèi)預(yù)測和混合預(yù)測形成要被編碼的當(dāng)前塊的預(yù)測塊，確定具有最小耗費(fèi)的預(yù)測模式作為最終的預(yù)測模式，并根據(jù)確定的預(yù)測模式，對預(yù)測塊和當(dāng)前塊之間的剩余部分執(zhí)行變換、量化、以及熵編碼，從而執(zhí)行視頻壓縮。幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測可以是傳統(tǒng)的幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測，例如，根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測。
參照圖2，視頻編碼器200包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元202、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元204、幀內(nèi)預(yù)測單元224、變換單元208、量化單元210、重排單元212、熵編碼單元214、逆量化單元216、逆變換單元218、濾波器220、幀存儲(chǔ)器222、控制單元226以及混合預(yù)測單元230。
對于幀間預(yù)測，運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元202在參考圖像中搜索當(dāng)前圖像的宏塊的預(yù)測值。當(dāng)以1/2像素單位或1/4像素單位找到參考塊時(shí)，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元204計(jì)算參考塊的像素值的中值以確定參考塊數(shù)據(jù)。由運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元202和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元204通過這種方式執(zhí)行幀間預(yù)測，從而形成了當(dāng)前塊的幀間預(yù)測塊。
幀內(nèi)預(yù)測單元224在當(dāng)前圖像中搜索當(dāng)前圖像的宏塊的預(yù)測值以進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，從而形成當(dāng)前塊的幀內(nèi)預(yù)測塊。
特別地，視頻編碼器200包括混合預(yù)測單元230，其通過組合了幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測的混合預(yù)測來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
混合預(yù)測單元230通過幀內(nèi)預(yù)測為當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，并且組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器，由此形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
圖3A至3C示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的混合預(yù)測器，圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的混合預(yù)測單元230的操作的視圖。盡管在圖3A至3C中生成4×4的當(dāng)前塊300的混合預(yù)測塊，但是能為各種尺寸的塊生成混合預(yù)測塊。在下文中，為便于說明，假定為4×4的當(dāng)前塊生成混合預(yù)測塊。
參照圖3A，混合預(yù)測單元230通過幀內(nèi)預(yù)測，使用當(dāng)前塊300的相鄰塊的像素值為當(dāng)前塊300的邊緣區(qū)域310的像素形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測，為當(dāng)前塊300的除了邊緣區(qū)域310之外的內(nèi)部區(qū)域320的像素形成第二預(yù)測器。優(yōu)選的是邊緣區(qū)域310的像素與已經(jīng)進(jìn)行過幀內(nèi)預(yù)測處理的塊相鄰。盡管在圖3A中邊緣區(qū)域310具有一個(gè)像素的寬度，但是邊緣區(qū)域310的寬度是可以變化的。
混合預(yù)測單元230可以根據(jù)各種可用的幀間預(yù)測模式來預(yù)測邊緣區(qū)域310的像素。換句話說，在圖3A中示出的，4×4的當(dāng)前塊300的邊緣區(qū)域310的像素a00、a01、a02、a03、a10、a20以及a30可以根據(jù)圖1示出的4×4幀內(nèi)預(yù)測模式，從當(dāng)前塊300的相鄰塊的與邊緣區(qū)域310相鄰的像素A到L被預(yù)測得到?；旌项A(yù)測單元230在當(dāng)前塊300的內(nèi)部區(qū)域320中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，并且使用參考幀的與內(nèi)部區(qū)域320最相似的區(qū)域來預(yù)測內(nèi)部區(qū)域320的像素a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31、a32和a33的像素值。混合預(yù)測單元230也能使用來自運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元204的幀間預(yù)測結(jié)果輸出和來自幀內(nèi)預(yù)測單元224的幀內(nèi)預(yù)測結(jié)果輸出來生成混合預(yù)測塊。
例如，參照圖4，用模式0(也就是說，根據(jù)H.264標(biāo)準(zhǔn)的4×4幀內(nèi)預(yù)測模式中的垂直模式，如圖1所示)對邊緣區(qū)域310的像素進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測；并且從參考幀的區(qū)域?qū)?nèi)部區(qū)域320的像素進(jìn)行幀間預(yù)測，該參考幀的區(qū)域由通過運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償所預(yù)定義的運(yùn)動(dòng)向量MV來表示。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的使用如圖4所示的混合預(yù)測所預(yù)測得到的混合預(yù)測塊。參照圖3A和圖5，使用當(dāng)前塊的相鄰塊的與邊緣區(qū)域310的相鄰像素來對邊緣區(qū)域310的像素進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，并且從由運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償所確定的參考幀的區(qū)域中對內(nèi)部區(qū)域320的像素進(jìn)行幀間預(yù)測。換句話說，混合預(yù)測單元230通過幀內(nèi)預(yù)測來為邊緣區(qū)域310的像素形成第一預(yù)測器。
類似地，參照圖3B，混合預(yù)測單元230通過幀內(nèi)預(yù)測使用當(dāng)前塊300的相鄰塊的像素為當(dāng)前塊300的邊緣區(qū)域330的像素形成第一預(yù)測器，并通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊300的內(nèi)部區(qū)域340的像素形成第二預(yù)測器。參照圖3C，混合預(yù)測單元230通過幀內(nèi)預(yù)測使用當(dāng)前塊300的相鄰塊的像素為當(dāng)前塊300的邊緣區(qū)域350的像素形成第一預(yù)測器，并通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊300的內(nèi)部區(qū)域360的像素形成第二預(yù)測器。
混合預(yù)測單元230可以通過組合加權(quán)的第一預(yù)測器和加權(quán)的第二預(yù)測器來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊，該加權(quán)的第一預(yù)測器是第一預(yù)測器和預(yù)定義的第一權(quán)值w1的乘積，該加權(quán)的第二預(yù)測器是第二預(yù)測器和預(yù)定義的第二權(quán)值w2的乘積。第一權(quán)值w1和第二權(quán)值w2可以使用比率來計(jì)算，該比率是通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值和通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率。例如，當(dāng)?shù)谝活A(yù)測器的像素的平均值為M1而第二預(yù)測器的像素的平均值為M2時(shí)，第一權(quán)值w1可以被設(shè)置為1，第二權(quán)值w2可以被設(shè)置為M1/M2。這是因?yàn)楦_的預(yù)測器可以使用通過幀內(nèi)預(yù)測形成的像素來形成，其反映要編碼的當(dāng)前圖像的值。
在圖5所示的混合預(yù)測塊的情形下，混合預(yù)測單元230形成為加權(quán)的第一預(yù)測器，它是第一預(yù)測器和第一權(quán)值w1的乘積，以及形成為加權(quán)的第二預(yù)測器，它是第二預(yù)測器和第二權(quán)值w2的乘積，并且通過組合加權(quán)的第一預(yù)測器和加權(quán)的第二預(yù)測器形成預(yù)測塊。
混合預(yù)測單元230可以僅僅為了調(diào)整幀間預(yù)測塊的亮度的目的而使用第一預(yù)測器的像素。通常，在幀間預(yù)測塊的亮度和它的相鄰塊的亮度之間會(huì)產(chǎn)生差異。為了減少該差異，混合預(yù)測單元230計(jì)算第一預(yù)測器的像素的平均值和第二預(yù)測器的幀間預(yù)測得到的像素的平均值的比率，并且在將幀間預(yù)測塊的從a00到a33的每一個(gè)像素與反映計(jì)算出的比率的權(quán)值相乘的同時(shí)，通過幀間預(yù)測形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。用于權(quán)值計(jì)算的幀內(nèi)預(yù)測可以僅在第一預(yù)測器或在要編碼的當(dāng)前塊上執(zhí)行。
回過來參照圖2，控制單元226控制視頻編碼器200的組件，并且在幀間預(yù)測模式、幀內(nèi)預(yù)測模式或者混合預(yù)測模式中選擇能最小化預(yù)測塊和原始塊之間差異的預(yù)測模式。更特定地，控制器226計(jì)算幀間預(yù)測塊，幀內(nèi)預(yù)測塊和混合預(yù)測塊的耗費(fèi)，并確定具有最小耗費(fèi)的預(yù)測模式作為最終的預(yù)測模式。這里，耗費(fèi)計(jì)算可以使用不同的方法執(zhí)行，例如絕對差值和(SAD)耗費(fèi)函數(shù)、絕對變換差值和(SATD)耗費(fèi)函數(shù)、平方差和(SSD)耗費(fèi)函數(shù)、平均絕對差值(MAD)耗費(fèi)函數(shù)、以及拉格朗日耗費(fèi)函數(shù)。SAD是4×4塊的預(yù)測剩余部分的值的絕對值的和。SATD是通過對4×4塊的預(yù)測剩余部分施加提供哈達(dá)馬變換而獲得的系數(shù)的絕對值的和。SSD是4×4塊預(yù)測樣本的預(yù)測剩余部分的平方和。MAD是4×4塊預(yù)測樣本的預(yù)測剩余部分的絕對值的平均值。拉格朗日耗費(fèi)函數(shù)是修正的包括位流長度信息的耗費(fèi)函數(shù)。
一旦通過幀間預(yù)測、幀內(nèi)預(yù)測或混合預(yù)測發(fā)現(xiàn)要被參照的預(yù)測塊，它從當(dāng)前塊中被提取，被變換單元208變換，接著被量化單元210量化。在減去預(yù)測塊后的剩下的當(dāng)前塊的部分被作為剩余部分。通常，剩余部分被編碼以減少視頻編碼中的數(shù)據(jù)量。被量化的剩余部分由重排單元212進(jìn)行處理以及通過熵編碼單元214中的基于上下文的自適應(yīng)的變長編碼(CAVLC)或上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)被進(jìn)行熵編碼。
為了獲得用于幀間預(yù)測或混合預(yù)測的參考圖像，通過逆量化單元216和逆變換單元218來處理量化的圖像，因此重建當(dāng)前的圖像。重建的當(dāng)前圖像通過濾波器220執(zhí)行解塊(debwock)濾波來進(jìn)行處理，接著被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器222中以用于下一個(gè)圖像的幀間預(yù)測或混合預(yù)測。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻編碼方法的流程圖。
參照圖6，在操作602中，輸入的視頻被分割成預(yù)定義尺寸的塊。例如，輸入的視頻可以被分割為從16×16到4×4的各種尺寸的塊。
在操作604中，通過在要編碼的當(dāng)前塊上執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測而生成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
在操作606中，通過執(zhí)行混合預(yù)測來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊，也就是說，通過幀內(nèi)預(yù)測形成當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域的第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測形成當(dāng)前塊剩余區(qū)域的第二預(yù)測器，并且組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器。如上所述，在混合預(yù)測中，可以通過組合加權(quán)的第一預(yù)測器和加權(quán)的第二預(yù)測器來形成預(yù)測塊，其中，該加權(quán)的第一預(yù)測器為第一預(yù)測器和第一權(quán)值w1的乘積，該加權(quán)的第二預(yù)測器為第二預(yù)測器和第二權(quán)值w2的乘積。
在操作608中，通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀間預(yù)測來形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。操作604到608的順序可以改變或者操作604到608可以被并行執(zhí)行。
在操作610，通過幀內(nèi)預(yù)測，幀間預(yù)測和混合預(yù)測所形成的預(yù)測塊的耗費(fèi)被計(jì)算并且具有最小耗費(fèi)的預(yù)測模式被確定為最終的預(yù)測模式用于當(dāng)前塊。
在操作612中，關(guān)于確定的最終預(yù)測模式的信息被增加到編碼位流的頭部以通知接收位流的視頻解碼器，位流中已經(jīng)使用預(yù)測模式編碼了那些包括在所接收到的位流中的視頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼方法除了被用于基于塊的視頻編碼方法外，也可以被用于例如MPEG-4的基于對象的視頻編碼方法。換句話說，要編碼的當(dāng)前對象的邊緣區(qū)域通過幀內(nèi)預(yù)測來預(yù)測，而對象的內(nèi)部區(qū)域通過幀間預(yù)測來預(yù)測，以根據(jù)不同的預(yù)測模式生成更加相似于當(dāng)前對象的預(yù)測值，從而提高壓縮效率。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的混合預(yù)測被用于基于對象的視頻編碼方法時(shí)，必須劃分包括在視頻里的對象，并且使用對象分割或邊緣檢測算法來檢測對象的邊緣。對象分割或邊緣檢測算法是熟知的，其描述將不再提供。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻解碼器的框圖。
參照圖7，視頻解碼器包括熵解碼單元710、重排單元720、逆量化單元730、逆變換單元740、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元750、幀內(nèi)預(yù)測單元760、混合預(yù)測單元770、以及濾波器780。這里，在生成混合預(yù)測塊時(shí)，混合預(yù)測單元770采取與圖2所示的混合預(yù)測單元230相同的方式操作。
熵解碼單元710和重排單元720接收壓縮的位流，執(zhí)行熵解碼，從而生成量化系數(shù)。逆量化單元930和逆變換單元940對量化系數(shù)執(zhí)行逆量化和逆變換，從而提取變換編碼系數(shù)、運(yùn)動(dòng)向量信息、頭部信息、和預(yù)測模式信息。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償單元750、幀內(nèi)預(yù)測單元760、以及混合預(yù)測單元770從包括在位流的頭部中的預(yù)測模式信息中確定將被解碼的當(dāng)前視頻在被編碼時(shí)所使用的預(yù)測模式，并且根據(jù)確定的預(yù)測模式生成要被解碼的當(dāng)前塊的預(yù)測塊。所生成的預(yù)測塊被增加到包括在位流里的剩余部分中，從而重建視頻。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一示范性實(shí)施例的視頻解碼方法的流程圖。
在操作810，通過解析包括在所接收到的位流頭部里的預(yù)測模式信息來確定將被解碼的當(dāng)前塊在編碼時(shí)所使用的預(yù)測模式。
在操作820，根據(jù)確定的預(yù)測模式，使用幀間預(yù)測、幀內(nèi)預(yù)測和混合預(yù)測中的一種預(yù)測來生成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。當(dāng)當(dāng)前塊通過混合預(yù)測已經(jīng)被編碼時(shí)，通過幀內(nèi)預(yù)測形成第一預(yù)測器用于當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域，通過幀間預(yù)測形成第二預(yù)測器用于當(dāng)前塊的剩余區(qū)域，以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器來生成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
在操作830，通過將包括在位流里的剩余部分增加到所生成的預(yù)測塊重建當(dāng)前塊，并且針對幀的所有塊，重復(fù)操作，由此重建視頻。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過增加組合了傳統(tǒng)的幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測的新的預(yù)測模式，能夠根據(jù)視頻屬性產(chǎn)生與要編碼的當(dāng)前塊更加相似的預(yù)測塊，從而提高壓縮效率。
本發(fā)明也可以體現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)是能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的任意數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，該數(shù)據(jù)此后可以被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的例子包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備和載波(例如，通過因特網(wǎng)的傳播)。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也能分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，因此計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布的形式被存儲(chǔ)和執(zhí)行。
盡管已經(jīng)參照其示范性實(shí)施例特定地表示和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠了解，可以在形式和細(xì)節(jié)上作出各種變化而不偏離附加的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。
相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2005年11月2日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的，申請?zhí)枮?0-2005-0104361的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容整個(gè)合并到這里作為參考。
權(quán)利要求
1.一種視頻編碼方法包括將輸入視頻分割成多個(gè)塊；通過幀內(nèi)預(yù)測在分割塊中為要被編碼的當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器；通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器；以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
2.如權(quán)利要求1的視頻編碼方法，其中當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域包括與先前被編碼的塊相鄰的像素。
3.如權(quán)利要求1的視頻編碼方法，其中形成預(yù)測塊包括組合作為第一預(yù)測器和第一權(quán)值的乘積的加權(quán)的第一預(yù)測器和作為第二預(yù)測器和第二權(quán)值的乘積的加權(quán)的第二預(yù)測器。
4.如權(quán)利要求3的視頻編碼方法，其中使用通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率來計(jì)算第一權(quán)值和第二權(quán)值。
5.如權(quán)利要求3的視頻編碼方法，其中通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值為M1，通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值為M2，第一權(quán)值為1以及第二權(quán)值為M1/M2。
6.如權(quán)利要求1的視頻編碼方法，其中形成預(yù)測塊包括通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀間預(yù)測形成預(yù)測塊以及將所形成的預(yù)測塊與相應(yīng)于比率的權(quán)值相乘，該比率為通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率。
7.如權(quán)利要求1的視頻編碼方法，進(jìn)一步包括對使用預(yù)測塊計(jì)算出的第一耗費(fèi)、從通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測而預(yù)測得到的幀內(nèi)預(yù)測塊計(jì)算出的第二耗費(fèi)、以及從通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀間預(yù)測而預(yù)測得到的幀間預(yù)測塊計(jì)算出的第三耗費(fèi)進(jìn)行比較，以確定具有最小耗費(fèi)的預(yù)測塊作為最終的預(yù)測塊，用于當(dāng)前塊的壓縮編碼。
8.如權(quán)利要求1的視頻編碼方法，進(jìn)一步包括形成一在預(yù)測塊和當(dāng)前塊之間的剩余信號；以及對該剩余信號執(zhí)行變換、量化、以及熵編碼。
9.一種視頻編碼器，包括混合預(yù)測單元，所述混合預(yù)測單元通過幀內(nèi)預(yù)測為從輸入視頻中分割出的多個(gè)塊中要被編碼的當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
10.如權(quán)利要求9的視頻編碼器，其中當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域包括與先前編碼的塊相鄰的像素。
11.如權(quán)利要求9的視頻編碼器，其中混合預(yù)測單元通過組合作為第一預(yù)測器和第一權(quán)值的乘積的加權(quán)的第一預(yù)測器與作為第二預(yù)測器和第二權(quán)值的乘積的加權(quán)的第二預(yù)測器來形成預(yù)測塊。
12.如權(quán)利要求11的視頻編碼器，其中使用通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率來計(jì)算第一權(quán)值和第二權(quán)值。
13.如權(quán)利要求11的視頻編碼器，其中通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值為M1，通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值為M2，第一權(quán)值為1以及第二權(quán)值為M1/M2。
14.如權(quán)利要求9的視頻編碼器，其中混合預(yù)測單元計(jì)算通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率，通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀間預(yù)測形成預(yù)測塊，以及將所形成的預(yù)測塊和相應(yīng)于計(jì)算出的比率的權(quán)值相乘。
15.如權(quán)利要求9的視頻編碼器，進(jìn)一步包括幀內(nèi)預(yù)測單元，其通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測來生成幀內(nèi)預(yù)測塊；幀間預(yù)測單元，其通過在當(dāng)前塊上執(zhí)行幀間預(yù)測來生成幀間預(yù)測塊；以及控制單元，其對使用預(yù)測塊計(jì)算出的第一耗費(fèi)、從幀內(nèi)預(yù)測塊計(jì)算出的第二耗費(fèi)、以及從預(yù)測得到的幀間預(yù)測塊計(jì)算出的第三耗費(fèi)進(jìn)行比較，以確定具有最小耗費(fèi)的預(yù)測塊作為最終的預(yù)測塊，用于當(dāng)前塊的壓縮編碼。
16.一種視頻解碼方法，包括基于包括在接收到的位流里的預(yù)測模式信息來確定要解碼的當(dāng)前塊的預(yù)測模式；如果確定的預(yù)測模式是混合預(yù)測模式，其中使用幀內(nèi)預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域，以及使用幀間預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的剩余區(qū)域，則通過幀內(nèi)預(yù)測為當(dāng)前塊的邊界區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊；以及通過將包括在位流里的剩余部分增加到預(yù)測塊來解碼視頻。
17.如權(quán)利要求16的視頻解碼方法，其中當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域包括與先前編碼的塊相鄰的像素。
18.如權(quán)利要求16的視頻解碼方法，其中形成預(yù)測塊包括組合作為第一預(yù)測器和第一權(quán)值的乘積的加權(quán)的第一預(yù)測器與作為第二預(yù)測器和第二權(quán)值的乘積的加權(quán)的第二預(yù)測器。
19.如權(quán)利要求18的視頻解碼方法，其中使用通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率來計(jì)算第一權(quán)值和第二權(quán)值。
20.如權(quán)利要求18的視頻解碼方法，其中通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值為M1，通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值為M2，第一權(quán)值為1以及第二權(quán)值為M1/M2。
21.一種視頻解碼器，包括混合預(yù)測單元，如果從接收到的位流里提取出的預(yù)測模式信息表明是混合預(yù)測模式，其中使用幀內(nèi)預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域，以及使用幀間預(yù)測來預(yù)測當(dāng)前塊的剩余區(qū)域，則所述混合預(yù)測單元通過幀內(nèi)預(yù)測為當(dāng)前塊的邊界區(qū)域形成第一預(yù)測器，通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器，以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
22.如權(quán)利要求21的視頻解碼器，其中當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域包括與先前編碼的塊相鄰的像素。
23.如權(quán)利要求21的視頻解碼器，其中混合預(yù)測單元通過組合作為第一預(yù)測器和第一權(quán)值的乘積的加權(quán)的第一預(yù)測器與作為第二預(yù)測器和第二權(quán)值的乘積的加權(quán)的第二預(yù)測器來形成預(yù)測塊。
24.如權(quán)利要求23的視頻解碼器，其中使用通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值與通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值的比率來計(jì)算第一權(quán)值和第二權(quán)值。
25.如權(quán)利要求23的視頻解碼器，其中通過幀內(nèi)預(yù)測形成的第一預(yù)測器的像素的平均值為M1，通過幀間預(yù)測形成的第二預(yù)測器的像素的平均值為M2，第一權(quán)值為1以及第二權(quán)值為M1/M2。
全文摘要
提供一種視頻編碼/解碼的方法和設(shè)備，通過使用幀內(nèi)－幀間混合預(yù)測器生成預(yù)測塊，提高壓縮效率。視頻編碼方法包括將輸入視頻分割成多個(gè)塊；通過幀內(nèi)預(yù)測為分割塊中要被編碼的當(dāng)前塊的邊緣區(qū)域形成第一預(yù)測器；通過幀間預(yù)測為當(dāng)前塊的剩余區(qū)域形成第二預(yù)測器；以及通過組合第一預(yù)測器和第二預(yù)測器形成當(dāng)前塊的預(yù)測塊。
文檔編號H04N7/26GK1984340SQ20061006476
公開日2007年6月20日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月2日
發(fā)明者金昭營, 樸正燻, 李相來, 李再出, 孫有美 申請人:三星電子株式會(huì)社