專利名稱：編碼和解碼圖像的方法及使用該方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種圖像處理，并且更具體而言涉及用于間預(yù)測(interprediction)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
近來，對于高分辨率和高質(zhì)量圖像，諸如高清晰度(HD)圖像和超高清晰度(UHD)圖像的需求在各種的領(lǐng)域中已經(jīng)日益增長。由于圖像數(shù)據(jù)的分辨率和圖片質(zhì)量變得較高，發(fā)送的信息量或者比特數(shù)相對于現(xiàn)有的圖像數(shù)據(jù)相應(yīng)地增加。因此，在使用諸如現(xiàn)有的有線/無線線路的介質(zhì)發(fā)送圖像數(shù)據(jù)的情況下，或者在使用現(xiàn)有的存儲介質(zhì)存儲圖像數(shù)據(jù)的情況下，傳輸成本和存儲成本增長。為了解決這些問題，可以使用高效率的圖像壓縮技術(shù)。存在各種的圖像壓縮技術(shù)，諸如從在當(dāng)前圖片的之前或者之后的圖片中預(yù)測包括在當(dāng)前圖片中的像素值的間預(yù)測方法、使用來自當(dāng)前圖片的像素信息來預(yù)測包括在當(dāng)前圖片中的像素值的內(nèi)預(yù)測(intra prediction)方法、以及分配短代碼字給具有高出現(xiàn)頻率的值和分配長代碼字給具有低出現(xiàn)頻率的值的熵編碼技術(shù)。圖像數(shù)據(jù)可以使用這樣的圖像壓縮技術(shù)被有效地壓縮以發(fā)送或者存儲。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個方面提供一種用于編碼圖像的方法和裝置，其可以改善圖像壓縮效率。

本發(fā)明的另一個方面提供一種用于解碼圖像的方法和裝置，其可以改善圖像壓縮效率。本發(fā)明的再一個方面提供一種用于間預(yù)測的方法和裝置，其可以改善圖像壓縮效率。本發(fā)明的又一個方面提供一種用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法和裝置，其可以改善圖像壓縮效率。技術(shù)方案1.本發(fā)明的一個示例性實施例提供一種用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法。該方法包括:選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片；將在參考圖片中與預(yù)先確定的存儲單元塊相對應(yīng)的預(yù)測塊確定為用于當(dāng)前塊的參考預(yù)測單元(COlPu);以及從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)。在這里，參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的運(yùn)動信息，以及有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，該像素被存儲在預(yù)先確定的存儲單元塊中以表示運(yùn)動信息。2.根據(jù)1，預(yù)先確定的存儲單元塊是右下角塊，該右下角塊位于共處一地的塊的右下角，以及共處一地的塊是在參考圖片中處于與當(dāng)前塊相同位置的塊。3.根據(jù)2，如果在參考圖片中與右下角塊相對應(yīng)的預(yù)測塊被以內(nèi)模式(intramode)編譯或者是不可用的，則預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，該右下中央塊位于共處一地的塊的右下中央。4.根據(jù)2，如果右下角塊位于當(dāng)前塊所屬的最大編譯單元(LCU)的外部，則預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，該右下中央塊位于共處一地的塊的右下中央。5.根據(jù)2，如果在參考圖片中與右下角塊相對應(yīng)的預(yù)測塊被以內(nèi)模式編譯或者是不可用的，則預(yù)先確定的存儲單元塊是位于共處一地的塊的左上中央的左上中央塊。6.根據(jù)1，該預(yù)先確定的存儲單元塊是位于共處一地的塊的左上中央的左上中央塊，以及共處一地的塊是在參考圖片中處于與當(dāng)前塊相同位置的塊。7.根據(jù)1，該預(yù)先確定的存儲單元塊是位于共處一地的塊的右下中央的右下中央塊，以及共處一地的塊是在參考圖片中處于與當(dāng)前塊相同位置的塊。8.本發(fā)明的另一個示例性實施例提供一種用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法。該方法包括:選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片；在參考圖片中以預(yù)先確定的順序掃描多個預(yù)先確定的存儲單元塊；選擇包括可用的運(yùn)動信息和具有在多個預(yù)先確定的存儲單元塊之中的最高掃描優(yōu)先級的存儲單元塊；將在參考圖片中與選擇的存儲單元塊相對應(yīng)的預(yù)測單元確定為參考預(yù)測單元(colPu);以及從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息中推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)。在這里，該參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的 運(yùn)動信息，以及有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，該像素被存儲在選擇的存儲單元塊中以表示運(yùn)動信息。9.本發(fā)明的再一個示例性實施例提供一種用于間預(yù)測的方法。該方法包括:選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片；將在參考圖片中與預(yù)先確定的存儲單元塊相對應(yīng)的預(yù)測塊確定為用于當(dāng)前塊的參考預(yù)測單元(colPu);從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP);以及使用推導(dǎo)的時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子來產(chǎn)生用于當(dāng)前塊的預(yù)測塊。在這里，該參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的運(yùn)動信息，以及有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，該像素被存儲在預(yù)先確定的存儲單元塊中以表示運(yùn)動信息。10.根據(jù)9，預(yù)先確定的存儲單元塊是右下角塊，該右下角塊位于共處一地的塊的右下角，以及共處一地的塊是在參考圖片中處于與當(dāng)前塊相同位置的塊。11.根據(jù)10，如果在參考圖片中與右下角塊相對應(yīng)的預(yù)測塊被以內(nèi)模式編譯或者是不可用的，則預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，該右下中央塊位于共處一地的塊的右下中央。12.根據(jù)10，如果右下角塊位于當(dāng)前塊所屬的最大編譯單元(LCU)的外部，則預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，該右下中央塊位于共處一地的塊的右下中央。有益效果根據(jù)用于根據(jù)本發(fā)明實施例的編碼圖像的方法，可以改善圖像壓縮效率。根據(jù)用于根據(jù)本發(fā)明實施例的解碼圖像的方法，可以改善圖像壓縮效率。根據(jù)用于根據(jù)本發(fā)明實施例的間預(yù)測的方法，可以改善圖像壓縮效率。


圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于編碼圖像的裝置的框圖。
圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的預(yù)測器的概念圖。圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于解碼圖像的裝置的框圖。圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于解碼圖像的裝置的預(yù)測器的概念圖。圖5是示意性地示出在間預(yù)測模式中應(yīng)用高級運(yùn)動矢量預(yù)測因子(AMVP)的情形下，用于推導(dǎo)運(yùn)動矢量的方法的實施例的流程圖。圖6是示意性地示出用于產(chǎn)生運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表的方法的實施例的概念圖。圖7是示意性地示出存儲單元塊的實施例。圖8是示意性地示出存儲單元塊的另一個實施例的概念圖。圖9是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的實施例的概念圖。圖10是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的另一個實施例的概念圖。圖11是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的再一個實施例的概念圖。圖12是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的再一個實施例的概念圖。圖13是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的再一個實施例的概念圖。圖14是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的再一個實施例的概念圖。圖15是示意性地示出用于壓縮時間的運(yùn)動信息的方法的再一個實施例的概念圖。圖16是示意性地示出包括在參考圖片中的共處一地的塊的概念圖。圖17是示意性地示出用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法的實施例的概念圖。圖18是示意性地示出時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子可以位于其中的時間的參考塊的實施例的概念圖。圖19是示意性地示出用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法的另一個實施例的概念圖。 圖20是示意性地示出用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法的再一個實施例的概念圖。圖21是示意性地示出用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法的再一個實施例的概念圖。圖22是示意性地示出用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法的再一個實施例的概念圖。圖23是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于間預(yù)測的方法的流程圖。
具體實施方式
由于本發(fā)明可以具有各種的改進(jìn)和若干實施例，所以在該附圖中將舉例說明特定實施例，并且將對其進(jìn)行詳細(xì)描述。但是，本發(fā)明不局限于這樣特定實施例。在本說明書中使用的術(shù)語僅用于解釋特定實施例，但是不意欲限制本發(fā)明的技術(shù)思想。在本說明書中，單數(shù)表達(dá)可以包括復(fù)數(shù)表達(dá)，除非特別地描述的。在本說明書中使用的術(shù)語“包括”或者“具有”指的是除了描述的組件、步驟、操作和/或元件之外，不排除一個或多個其它組件、步驟、操作和/或元件的存在或者添加。另一方面，為了便于解釋在視頻編碼/解碼裝置中不同的功能，將在本發(fā)明中描述的附圖中的各個配置被獨立地舉例說明，但是不意味著該配置通過單獨的硬件或者單獨的軟件實現(xiàn)。例如，兩個或更多個配置可以組合為一個配置，或者一個配置可以被分成多個配置。甚至各個配置集成和/或分離的實施例被包括在本發(fā)明的范圍中，除非它們脫離本發(fā)明的必要特征。 此外，一些組成元件可以不必是用于執(zhí)行本發(fā)明的必要功能的必要組成元件，而是，可以僅是用于改善性能的選擇性的組成元件。本發(fā)明可以實現(xiàn)為僅包括對實現(xiàn)本發(fā)明的必要特征說來是必需的必要配置，排除僅用于改善性能的組成元件，以及另外，排除用于僅改善性能的選擇性的組成元件而僅包括必要組成元件的結(jié)構(gòu)被包括在本發(fā)明的范圍中。在下文中將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在本發(fā)明的整個描述中，相同的附圖參考數(shù)字在不同的附圖上用于相同元件，并且相同元件的重復(fù)解釋將被省略。圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于編碼圖像的裝置的框圖。參考圖1，用于編碼圖像的裝置100包括圖片劃分器105、預(yù)測器110、變換器115、量化器120、重新排序模塊125、熵編碼器130、去量化器135、逆變換器140、濾波器模塊145和存儲器150。圖片劃分器105可以將輸入圖片劃分為至少一個處理單元。此時，該處理單元可以是預(yù)測單元(PU)、變換單元(TU)或者編譯單元(⑶)。稍后將描述的預(yù)測 器110可以包括執(zhí)行間預(yù)測的間預(yù)測器、以及執(zhí)行內(nèi)預(yù)測的內(nèi)預(yù)測器。預(yù)測器110可以相對于在圖片劃分器105中的圖片處理單元來執(zhí)行預(yù)測，并且產(chǎn)生預(yù)測塊。在預(yù)測器110中的圖片處理單元可以是編譯單元、變換單元或者預(yù)測單元。此夕卜，預(yù)測器110可以確定相對于相應(yīng)的處理單元而執(zhí)行的預(yù)測是間預(yù)測還是內(nèi)預(yù)測，并且確定預(yù)測方法的詳細(xì)的內(nèi)容(例如，預(yù)測模式等)。此時，用于執(zhí)行預(yù)測的處理單元可以不同于確定預(yù)測方法和詳細(xì)內(nèi)容的處理單元。例如，可以在預(yù)測單元中確定預(yù)測方法和預(yù)測模式，并且可以在變換單元中執(zhí)行預(yù)測性能。在產(chǎn)生的預(yù)測塊和初始塊之間的殘留值(例如，殘留塊)可以輸入給變換器115。此外，用于預(yù)測的預(yù)測模式信息、運(yùn)動矢量信息等可以由熵編碼器130與殘留值一起編碼，然后傳送給解碼器。變換器115在變換單元中執(zhí)行殘留塊的變換，并且產(chǎn)生變換系數(shù)。該變換可以由變換器115在可以具有四叉樹結(jié)構(gòu)的變換單元中執(zhí)行。此時，變換單元的尺寸可以在預(yù)先確定的最大和最小尺寸的范圍內(nèi)確定。變換器115可以使用離散余弦變換(DCT)和/或離散正弦變換(DST)來變換殘留塊。量化器120可以通過量化由變換器115變換的殘留值來產(chǎn)生量化系數(shù)?？梢詫⒂闪炕?20計算的值提供給去量化器135和重新排序模塊125。重新排序模塊125重新排序從量化器120提供的量化系數(shù)。通過重新排序該量化系數(shù)，可以改善在熵編碼器130中的編碼效率。重新排序模塊125可以通過系數(shù)掃描方法以ID矢量形式來重新排序2D塊類型量化系數(shù)。基于從量化器發(fā)送的系數(shù)的概率統(tǒng)計，重新排序模塊125通過改變系數(shù)掃描的順序可以提高熵編碼器130的熵編碼效率。熵編碼器130可以對通過重新排序模塊125重新排序的量化系數(shù)來執(zhí)行熵編碼。熵編碼器130可以編碼各種信息，諸如從重新排序模塊125和預(yù)測器110傳送的編碼單元的量化系數(shù)信息、塊類型信息、預(yù)測模式信息、劃分單元信息、預(yù)測單元信息和傳輸單元信息、運(yùn)動矢量信息、參考圖片信息、塊的插入信息和濾波信息。對于熵編碼,可以使用諸如指數(shù)哥倫布(exponential Golomb)、上下文自適應(yīng)可變長度編譯(CAVLC)、和上下文自適應(yīng)二進(jìn)制運(yùn)算編譯(CABAC)的編碼方法。例如，用于執(zhí)行熵編碼的表，諸如可變長度編譯(以下簡稱為“VLC”)可以存儲在熵編碼器130中，并且熵編碼器130可以使用存儲在其中的VLC表來執(zhí)行熵編碼。作為另一個實施例，在CABAC熵編碼方法中，熵編碼器130通過二進(jìn)制化該符號將符號轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，并且根據(jù)二進(jìn)制數(shù)發(fā)生概率對二進(jìn)制數(shù)執(zhí)行算術(shù)編碼以產(chǎn)生比特流。在應(yīng)用熵編碼的情形下，可以將低值的索引和相應(yīng)的短代碼字分配給具有高發(fā)生概率的符號，并且將高值的索引和相應(yīng)的長代碼字分配給具有低發(fā)生概率的符號。因此，可以降低用于編碼目標(biāo)符號的比特數(shù)，并且通過熵編碼可以改善圖像壓縮性能。去量化器135可以對由量化器120量化的值執(zhí)行去量化，并且逆變換器140可以對由去量化器135去量化的值執(zhí)行逆變換。可以將由去量化器135和逆變換器140產(chǎn)生的殘留值增加給由預(yù)測器110預(yù)測的預(yù)測塊以產(chǎn)生重建的塊。濾波器模塊145可以將去塊濾波器和/或自適應(yīng)環(huán)路濾波器(ALF)應(yīng)用于重建的圖片。去塊濾波器可以在重建的圖片中去除在塊之間的邊界上出現(xiàn)的塊失真。在經(jīng)由去塊濾波器對塊進(jìn)行濾波之后，ALF可以基于通過將重建的圖像與初始圖像比較獲得的值來執(zhí)行濾波。ALF可以僅在應(yīng)用高效率圖像的情形下工作。另一方面，濾波器模塊145可以不對用于間預(yù)測的重建的塊執(zhí)行濾波。存儲器150可以存儲通過濾波器模塊145計算的重建的塊或者圖片?？梢詫⒋鎯υ诖鎯ζ?50中的該重建的塊或者圖片提供給執(zhí)行間預(yù)測的預(yù)測器110。編譯單元(CU)是執(zhí)行圖片編碼/解碼的單元，并且可以基于四叉樹結(jié)構(gòu)被劃分為具有深度。編譯單元可以具有各種的尺寸，諸如64X64、32X32、16X16和8X8。編碼器可以將有關(guān)最大編譯單元(IXU)和最小編譯單元(SCT)的信息發(fā)送給解碼器。有關(guān)劃分?jǐn)?shù)目的信息(深度信息)可以與有關(guān)最大編譯單元和/或最小編譯單元的信息一起發(fā)送給解碼器。有關(guān)編譯單元是否基于四叉樹結(jié)構(gòu)被劃分的信息可以通過諸如分解標(biāo)記的標(biāo)記信息從編碼器傳送給解碼器。一個編譯單元可以被分成多個預(yù)測單元。在執(zhí)行內(nèi)預(yù)測的情形下，可以在預(yù)測單元中確定預(yù)測模式，并且可以在預(yù)測單元中執(zhí)行預(yù)測。此時，可以在預(yù)測單元中確定預(yù)測模式，并且可以在變換單元中執(zhí)行內(nèi)預(yù)測。 圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的預(yù)測器的概念圖。參考圖2，預(yù)測器200可以包括間預(yù)測器210和內(nèi)預(yù)測器220。間預(yù)測器210可以基于當(dāng)前圖片的先前圖片和后續(xù)圖片中的至少一個圖片的信息通過執(zhí)行預(yù)測來產(chǎn)生預(yù)測塊。此外，內(nèi)預(yù)測器220可以基于在當(dāng)前圖片中的像素信息通過執(zhí)行預(yù)測來產(chǎn)生預(yù)測塊。間預(yù)測器210可以選擇用于預(yù)測單元的參考圖片，并且以整數(shù)像素采樣單位來選擇具有與預(yù)測單元相同尺寸的參考塊。然后，間預(yù)測器210可以產(chǎn)生最類似于當(dāng)前預(yù)測單元的預(yù)測塊，以使殘留信號最小化，并且還以小于整數(shù)的單位，諸如1/2像素采樣單位和1/4像素采樣單位使被編碼的運(yùn)動矢量的尺寸最小化。此時，運(yùn)動矢量可以以小于整數(shù)像素的單位，例如以用于亮度像素的1/4像素單位和以用于色度像素的1/8像素單位來表示?？梢跃幋a有關(guān)由間預(yù)測器210選擇的參考圖片和運(yùn)動矢量的索引的信息，并且傳送給解碼器。圖3是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于解碼圖像的裝置的框圖。參考圖3，視頻解碼器300可以包括熵解碼器310、重新排序模塊315、去量化器320、逆變換器325、預(yù)測器330、濾波器模塊335和存儲器340。如果圖像比特流被輸入給視頻解碼器，則該輸入的比特流可以在視頻編碼器中經(jīng)由圖像信息處理過程來解碼。熵解碼器310可以對輸入的比特流執(zhí)行熵解碼，并且熵解碼方法類似于以上描述的熵編碼方法。例如，如果諸如CAVLC的可變長度編譯(以下簡稱“VLC”)被用于在視頻編碼器中執(zhí)行熵編碼，熵解碼器310可以通過實現(xiàn)與在編碼器中使用的VLC表相同的VLC表來執(zhí)行熵解碼。甚至在CABAC被用于在視頻編碼器中執(zhí)行熵編碼的情形下，熵解碼器310可以使用CABAC來執(zhí)行相應(yīng)的熵解碼。在應(yīng)用熵解碼的情形下，低值的索引和相應(yīng)的短代碼字可以分配給具有高發(fā)生概率的符號，并且高值的索引和相應(yīng)的長代碼字可以分配給具有低發(fā)生概率的符號。因此，可以降低用于編碼目標(biāo)符號的比特速率，并且通過熵編碼可以改善圖像壓縮性能。

可以將產(chǎn)生由熵解碼器310解碼的信息的預(yù)測塊的信息提供給預(yù)測器330，并且可以將其中已經(jīng)由熵解碼器執(zhí)行熵解碼的殘留值輸入給重新排序模塊315?；谠谝曨l編碼器中的重新排序方法，重新排序模塊315可以重新排序由熵解碼器310熵解碼的比特流。重新排序模塊315可以將一維矢量形式的系數(shù)重建為二維塊形式的系數(shù)，用于重新排序。重新排序模塊315可以接收與由編碼器執(zhí)行的系數(shù)掃描相關(guān)的信息，以及基于由相應(yīng)的編碼器執(zhí)行的掃描順序經(jīng)由逆掃描方法來執(zhí)行重新排序。去量化器320可以基于從編碼器提供的量化參數(shù)和重新排序的塊的系數(shù)值來執(zhí)行去量化。相對于在視頻編碼器中執(zhí)行的量化結(jié)果，逆變換器325可以對由編碼器的變換器執(zhí)行的DCT和DST來執(zhí)行逆DCT和/或逆DST。該逆變換可以基于由編碼器確定的傳輸單元或者圖像劃分單元來執(zhí)行。編碼器的變換器可以根據(jù)諸如預(yù)測方法、當(dāng)前塊的尺寸和預(yù)測方向的多片信息選擇性地執(zhí)行DCT和/或DST，以及解碼器的逆變換器325可以基于由編碼器的變換器執(zhí)行的變換信息執(zhí)行逆變換。預(yù)測器330可以基于與從熵解碼器310提供的預(yù)測塊產(chǎn)生相關(guān)的信息以及從存儲器340提供的預(yù)先解碼的塊和/或圖片信息來產(chǎn)生預(yù)測塊?？梢允褂脧念A(yù)測器330產(chǎn)生的預(yù)測塊和從逆變換器325提供的殘留塊來產(chǎn)生重建的塊。可以將重建的塊和/或圖片提供給濾波器模塊335。濾波器模塊335可以對重建的塊和/或圖片應(yīng)用去塊濾波、采樣適應(yīng)偏移(SAO)和/或自適應(yīng)環(huán)路濾波(ALF)。
存儲器340可以存儲和使用重建的圖片或者塊作為參考圖片或者參考塊，并且可以將重建的圖片提供給輸出部分。圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于解碼圖像的裝置的預(yù)測器的概念圖。參考圖4，預(yù)測器400可以包括內(nèi)預(yù)測器410和間預(yù)測器420。如果用于相應(yīng)的預(yù)測單元的預(yù)測模式是內(nèi)預(yù)測模式(幀內(nèi)預(yù)測模式(intra-frameprediction mode)),則內(nèi)預(yù)測器410可以基于在當(dāng)前圖片中的像素信息來產(chǎn)生預(yù)測塊。如果相應(yīng)的預(yù)測單元的預(yù)測模式是間預(yù)測模式(巾貞間預(yù)測模式(inter-frameprediction mode)),則間預(yù)測器420可以基于包括在包含當(dāng)前預(yù)測單元的當(dāng)前圖片的先前圖片和后續(xù)圖片中的至少一個圖片中的信息，使用為從視頻編碼器提供的當(dāng)前預(yù)測單元的間預(yù)測所必需的信息，例如，有關(guān)運(yùn)動矢量和參考圖片索引的信息，對當(dāng)前預(yù)測單元執(zhí)行間預(yù)測。此時，如果從編碼器接收到的編碼單元的跳躍標(biāo)記、合并標(biāo)記等被確認(rèn)，則可以根據(jù)這樣的標(biāo)記推導(dǎo)運(yùn)動信息。在下文中，根據(jù)本發(fā)明的配置或者表示，在“圖像”或者“幀”可以表示與“圖片”相同的含義的情形下，“圖片”可以描述為“圖像”或者“幀”。此外，間預(yù)測和幀間預(yù)測具有相同的含義，并且內(nèi)預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測具有相同的含義。在間預(yù)測模式的情況下，編碼器 和解碼器可以從當(dāng)前塊中推導(dǎo)運(yùn)動信息，并且基于推導(dǎo)的運(yùn)動信息對當(dāng)前塊執(zhí)行間預(yù)測。圖5是示意性地示出在間預(yù)測模式中應(yīng)用高級運(yùn)動矢量預(yù)測因子(AMVP)的情形下，用于推導(dǎo)運(yùn)動矢量的方法的實施例的流程圖。參考圖5，編碼器和解碼器可以產(chǎn)生用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表(S510)。在這里，運(yùn)動矢量預(yù)測因子(MVP)可以指示用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量的預(yù)測值。在下文中，運(yùn)動矢量預(yù)測因子和MVP具有相同的含義。編碼器和解碼器可以使用可用的鄰近塊的運(yùn)動矢量來產(chǎn)生運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表，可用的鄰近塊鄰近于當(dāng)前塊和/或包括在各個參考圖片中的時間的參考塊。時間的參考塊可以基于與當(dāng)前塊共處一地的各個參考圖片的塊(在下文中，為了解釋方便起見，稱為“共處一地的塊”)來推導(dǎo)。稍后將描述用于推導(dǎo)時間的參考塊的方法的詳細(xì)實施例。編碼器和解碼器可以從包括在運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選之中選擇用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(S520)。編碼器可以通過將運(yùn)動矢量競爭(以下簡稱為“MVC”)應(yīng)用于包括在運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表中的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選，選擇用于當(dāng)前塊的最佳運(yùn)動矢量預(yù)測因子。如果選擇了運(yùn)動矢量預(yù)測因子，則編碼器可以經(jīng)由比特流將運(yùn)動矢量預(yù)測因子索引發(fā)送給解碼器。在這里，運(yùn)動矢量預(yù)測因子索引指的是指示當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的索引，其是從包括在運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表中的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選選擇出來的。解碼器可以從編碼器接收運(yùn)動矢量預(yù)測因子索引。解碼器可以使用接收的運(yùn)動矢量預(yù)測因子索引，從包括在運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表中的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選之中選擇用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子。解碼器可以使用選擇的運(yùn)動矢量預(yù)測因子來推導(dǎo)當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量(S530)。
如果選擇了用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子，則編碼器可以獲得在當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量和運(yùn)動矢量預(yù)測因子之間的差。在下文中，在運(yùn)動矢量和運(yùn)動矢量預(yù)測因子之間的差稱作運(yùn)動矢量差(MVD)。編碼器可以將有關(guān)運(yùn)動矢量差的信息，而不是運(yùn)動矢量本身發(fā)送給解碼器。此時，由于運(yùn)動矢量差變得更小，可以降低從編碼器發(fā)送到解碼器的信息量。解碼器可以從編碼器接收有關(guān)運(yùn)動矢量差的信息。如果選擇了用于當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子，則解碼器可以通過增加選擇的運(yùn)動矢量預(yù)測因子和彼此的運(yùn)動矢量差來獲得當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量。圖6是示意性地示出用于產(chǎn)生運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表的方法的實施例的概念圖。在下文中，包括當(dāng)前塊的左下角塊(Atl) 610和在鄰近于當(dāng)前塊左側(cè)的塊之中位于最下端的塊(A1) 620的一個組稱作左候選塊組。此外，包括當(dāng)前塊的右上角塊(Btl) 630、在鄰近于當(dāng)前塊的頂端的塊之中位于上側(cè)的塊(B1) 640以及當(dāng)前塊的左上角塊(B2) 650的一個組稱作頂端候選塊組。編碼 器和解碼器可以從左候選塊組中推導(dǎo)一個運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選。在這里，從左候選塊組中推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選可以由MVa表示。例如，編碼器和解碼器可以選擇第一塊的運(yùn)動矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選MVa，其是可用的并且具有與當(dāng)前塊相同的參考圖片索引，同時以Atl — A1的順序掃描包括在左候選塊組中的塊。編碼器和解碼器可以從頂端候選塊組推導(dǎo)一個運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選。在這里，從頂端候選塊組推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選可以由MVb表示。例如，編碼器和解碼器可以選擇第一塊的運(yùn)動矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選MVb，其是可用的并且具有與當(dāng)前塊相同的參考圖片索引，同時以Btl — B1 — B2的順序掃描包括在頂端候選塊組中的塊。此外，編碼器和解碼器可以選擇在參考圖片中時間的參考塊(Col) 660的運(yùn)動矢量作為當(dāng)前塊的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選。在這里，時間的參考塊660的運(yùn)動矢量可以由MVcol表示。在以上描述的實施例中，從左候選塊組中推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選和從頂端候選塊組中推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選可以稱作空間運(yùn)動矢量預(yù)測因子。此外，從在參考圖片中時間的參考塊中推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選可以稱作時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)。因此，運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選可以包括空間運(yùn)動矢量預(yù)測因子和時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子，并且運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表可以包括空間運(yùn)動矢量預(yù)測因子和/或時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子。編碼器和解碼器可以從通過以上描述的方法選擇的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選之中去除重復(fù)的候選。編碼器和解碼器可以使用剩余的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選來構(gòu)成運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選列表。當(dāng)執(zhí)行運(yùn)動矢量預(yù)測因子時，不僅空間運(yùn)動矢量預(yù)測因子，而且時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)可以用作運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選。如上所述，時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子可以指的是從在參考圖片(例如，鄰近于當(dāng)前圖片的圖片，或者以到當(dāng)前圖片的時間距離靠近)中的時間的參考塊推導(dǎo)的運(yùn)動矢量預(yù)測因子候選。在下文中，在包括時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的參考圖片中的運(yùn)動矢量被稱作時間的運(yùn)動矢量。此外，在參考圖片中的該運(yùn)動信息(例如，運(yùn)動矢量參考和圖片索引)被稱作時間的運(yùn)動信息。
為了推導(dǎo)用于當(dāng)前塊的時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子，有必要存儲預(yù)先解碼的圖片的運(yùn)動信息。因此，當(dāng)解碼的圖片和/或塊被存儲在存儲器(參考圖片緩沖器和/或解碼的圖片緩沖器(DPB))中時，解碼的運(yùn)動信息可以與解碼的圖片和/或塊一起存儲。其中運(yùn)動信息被存儲在其中的存儲器也可以被稱作運(yùn)動矢量存儲器和/或運(yùn)動矢量緩沖器。作為實施例，運(yùn)動信息可以存儲用于每個最小單元塊。在這里，最小單元塊指的是在運(yùn)動信息被存儲在其中的最小存儲單元中的塊。在下文中，在運(yùn)動信息被存儲在其中的最小存儲單元中的塊被稱作最小單元塊，并且作為實施例，最小單元塊的尺寸可以是4X4。但是，如果圖片的尺寸大，對存儲運(yùn)動信息說來必需的存儲器的尺寸可以變得更大?？紤]到運(yùn)動信息的粒度和在B條帶中對于一個塊使用兩個運(yùn)動矢量的點，用于存儲運(yùn)動信息的存儲器的尺寸是重要的。因此，時間的運(yùn)動信息壓縮技術(shù)可以用于降低需要的存儲器的尺寸和存儲器接入帶寬。作為時間的運(yùn)動信息壓縮技術(shù)的實施例，中間濾波器可以用于存儲具有大于解碼的運(yùn)動信息的粒度的運(yùn)動信息。在中間濾波器應(yīng)用于運(yùn)動矢量的情形下，可以對于運(yùn)動矢量的每個分量執(zhí)行過濾和/或壓縮。在已經(jīng)經(jīng)由自適應(yīng)環(huán)路濾波器傳遞的解碼的圖片被存儲在存儲器中之前，可以執(zhí)行使用中間濾波器的運(yùn)動信息壓縮處理。基于通過預(yù)先確定的存儲單元和/或預(yù)先確定的方法推導(dǎo)的存儲單元可以應(yīng)用中間濾波器。在這里，存儲單元可以指的是運(yùn)動信息被壓縮和存儲的單元。在下文中，指示運(yùn)動信息被壓縮和存儲在其中的單元的塊稱作存儲單元塊。預(yù)先確定的存儲單元可以是具有預(yù)先確定尺寸(其大于最小單元塊的尺寸(例如，4X4))的塊。此外，可以使用來自編碼器的壓縮信息來推導(dǎo)存儲單元。在這里，壓縮信息可以包括壓縮標(biāo)記和壓縮比信息。壓縮標(biāo)記可以是指示是否應(yīng)用運(yùn)動信息壓縮的標(biāo)記，并且壓縮比信息可以指示運(yùn)動信息的壓縮比。由于用于發(fā)送壓縮信息的方法和用于使用壓縮信息推導(dǎo)存儲單元的方法與如稍 后描述的不使用中間濾波器的運(yùn)動信息壓縮技術(shù)相同，所以其描述將被省略。在以上描述的運(yùn)動信息壓縮處理中，運(yùn)動信息可以以低分辨率存儲，并且因此，可以降低存儲運(yùn)動信息所必需的存儲器的尺寸。作為時間的運(yùn)動信息壓縮技術(shù)的另一個實施例，可以提供用于存儲不使用中間濾波器的運(yùn)動信息的方法。在這個方法中，有代表性的運(yùn)動矢量可以在存儲單元塊中的運(yùn)動矢量之中選擇，并且可以將選擇的有代表性的運(yùn)動矢量分配給在存儲單元塊中的所有最小單元塊。因此，可以以低分辨率存儲運(yùn)動信息，并且因此，可以降低用于存儲運(yùn)動信息的存儲器的尺寸。在使用有代表性的運(yùn)動矢量，而不是中間濾波器的情形下，與使用中間濾波器的情形相比，可以在某種程度上降低編譯效率，但是，可以降低計算量和/或復(fù)雜度。在下文中，將描述不使用用于存儲運(yùn)動信息的中間濾波器的方法的實施例。圖7是示意性地示出存儲單元塊的實施例的概念圖。假設(shè)在存儲單元塊中的特定像素的坐標(biāo)是以(X，y)的格式，并且存儲單元塊的寬度和高度分別地定義為變量W和H。包括在存儲單元塊中的最小單元塊的數(shù)目和尺寸不局限于在圖7中的實施例，并且例如，包括在存儲單元塊中的最小單元塊的數(shù)目可以大于或者小于16。
在下文中，在圖8至15的實施例中，該措詞以以下的方式定義和使用，其中包括存在于((x>>l0g2W)〈〈l0g2W，(y log2H) log2H)中像素的最小單元塊是左上塊710，包括存在于(((x>>log2W)〈〈log2W)+W-l，(y log2H) log2H)中像素的最小單元塊是右上塊720，包括存在于((x log2W)〈〈log2W，((y log2H) log2H+H-l)中像素的最小單元塊是左下塊730，以及包括存在于(((x log2ff) log2ff)+ff-l, ((y log2H) log2H)+H-l)中像素的最小單元塊是右下塊740。此外，該措詞以以下的方式定義和使用，其中包括存在于(((x log2ff) <<log2ff) +ff/2-1，((y log2H) <<log2H) +H/2-1)中像素的最小單元塊是左上中央塊 750，包括存在于(((x log2ff) log2ff)+ff/2, ((y log2H) log2H) +H/2-1)中像素的最小單元塊是右上中央塊760，包括存在于(((x log2W)〈〈log2W)+W/2-l，((y log2H) log2H) +H/2)中像素的最小單元塊是左下中央塊770，以及包括存在于(((x log2ff) log2ff) +ff/2, ((y log2H) <<log2H) +H/2)中像素的最小單元塊是右下中央塊 780。在這里，各個塊(左上塊710、右上塊720、左下塊730、右下塊740、左上中央塊750、右上中央塊760、左下中央塊770和右下中央塊780)可以由如上所述包括在其中的像素的坐標(biāo)指定。例如，如果存儲單元塊的尺寸是16X16，則左上塊可以由((x>>4)〈〈4，(y 4) 4)指定。圖8是示意性地示出存儲單元塊的另一個實施例的概念圖。存儲單元塊可以表示運(yùn)動信息被壓縮和存儲在其中的單元。存儲單元塊可以是具有預(yù)先確定的尺寸(其大于最小單元塊(例如，具有4X4尺寸的塊))的塊，并且例如，具有16X16尺寸的塊可以用作該存儲單元塊。此時，作為實施例，包括在存儲單元塊中的16個最小單元塊的每個可以具有一條運(yùn)動信息。此外，可以使用從編碼器發(fā)送的壓縮信息來推導(dǎo)存儲單元。在這里，壓縮信息可以是壓縮標(biāo)記和壓縮比信息。壓縮標(biāo)記可以指示是否應(yīng)用運(yùn)動信息壓縮處理，并且壓縮比信息可以指示運(yùn)動信息的壓縮比。壓縮信息可以被包括在序列參數(shù)集(S0S)、圖片參數(shù)集(PPS)或者條帶報頭中，并且可以從編碼器發(fā)送到解碼器。表I在下面示出定義壓縮信息的SPS的實施例。在表I的實施例中，雖然壓縮信息在SPS中定義，但其可以在PPS或者條帶報頭中定義。[表I]
權(quán)利要求
1.一種用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，包括: 選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片； 將在參考圖片中的對應(yīng)于預(yù)先確定的存儲單元塊的預(yù)測塊確定為用于所述當(dāng)前塊的參考預(yù)測單元(colPu);以及 從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)， 其中，所述參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于所述參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的運(yùn)動信息，以及 所述有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，所述像素被存儲在預(yù)先確定的存儲單元塊中以表示所述運(yùn)動信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下角塊，所述右下角塊位于共處一地的塊的右下角，以及 所述共處一地的塊是在所述參考圖片中處于與所述當(dāng)前塊相同位置的塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，如果在所述參考圖片中對應(yīng)于所述右下角塊的預(yù)測塊被以內(nèi)模式編譯或者是不可用的，則: 所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，所述右下中央塊位于所述共處一地的塊的右下中央。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，如果所述右下角塊位于所述當(dāng)前塊所屬的最大編譯單元(LCU)的外部，則: 所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，所述右下中央塊位于所述共處一地的塊的右下中央。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，如果在所述參考圖片中對應(yīng)于所述右下角塊的預(yù)測塊被以內(nèi)模式編譯或者是不可用的，則: 所述預(yù)先確定的存儲單元塊是左上中央塊，所述左上中央塊位于所述共處一地的塊的左上中央。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，所述預(yù)先確定的存儲單元塊是左上中央塊，所述左上中央塊位于共處一地的塊的左上中央，以及 所述共處一地的塊是在所述參考圖片中處于與所述當(dāng)前塊相同位置的塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，其中，所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，所述右下中央塊位于共處一地的塊的右下中央，以及 所述共處一地的塊是在所述參考圖片中處于與所述當(dāng)前塊相同位置的塊。
8.一種用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法，包括: 選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片； 在所述參考圖片中以預(yù)先確定的順序來掃描多個預(yù)先確定的存儲單元塊； 選擇包括可用的運(yùn)動信息和具有在所述多個預(yù)先確定的存儲單元塊之中的最高掃描優(yōu)先級的存儲單元塊； 將在所述參考圖片中對應(yīng)于選擇的存儲單元塊的預(yù)測單元確定為參考預(yù)測單元(colPu);以及 從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP)， 其中，所述參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于所述參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的運(yùn)動信息，以及 所述有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，所述像素被存儲在選擇的存儲單元塊中以表示運(yùn)動信息。
9.一種用于間預(yù)測的方法，包括: 選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片； 將在所述參考圖片中的對應(yīng)于預(yù)先確定的存儲單元塊的預(yù)測塊確定為用于所述當(dāng)前塊的參考預(yù)測單元(colPu)； 從確定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子(TMVP);以及 使用推導(dǎo)的時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子產(chǎn)生用于所述當(dāng)前塊的預(yù)測塊， 其中，所述參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息是位于所述參考預(yù)測單元覆蓋的有代表性的像素中的運(yùn)動信息，以及 所述有代表性的像素是有代表性的運(yùn)動信息位于其中的像素，所述像素被存儲在所述預(yù)先確定的存儲單元塊中以表示所述運(yùn)動信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于間預(yù)測的方法，其中，所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下角塊，所述右下角塊位于共處一地的塊的右下角，以及 所述共處一地的塊是在所述參考圖片中處于與所述當(dāng)前塊相同位置的塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于間預(yù)測的方法，其中，如果在所述參考圖片中對應(yīng)于所述右下角塊的預(yù)測 塊被以內(nèi)模式編譯或者是不可用的，則: 所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，所述右下中央塊位于所述共處一地的塊的右下中央。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于間預(yù)測的方法，其中，如果所述右下角塊位于所述當(dāng)前塊所屬的最大編譯單元(LCU)的外部，則: 所述預(yù)先確定的存儲單元塊是右下中央塊，所述右下中央塊位于所述共處一地的塊的右下中央。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的用于推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子的方法包括步驟選擇用于當(dāng)前塊的參考圖片；將在參考圖片中的對應(yīng)于預(yù)先確定的存儲單元塊的預(yù)測因子塊決定為用于當(dāng)前塊的參考預(yù)測單元；以及從決定的參考預(yù)測單元的運(yùn)動信息中推導(dǎo)時間的運(yùn)動矢量預(yù)測因子。本發(fā)明增強(qiáng)圖像壓縮效率。
文檔編號H04N7/36GK103250417SQ201280002994
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者樸俊永, 金相哲, 樸勝煜, 林宰顯, 全勇俊, 全柄文, 崔瑛喜, 成宰源, 金廷宣, 金振經(jīng), 鄭泰一 申請人:Lg電子株式會社