帶有塊合并的視頻編碼器以及與其一起使用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)內(nèi)容涉及在諸如視頻編碼器/解碼器之類的設(shè)備中使用的編碼。
【背景技術(shù)】
[0002]視頻編碼已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)代的視頻處理設(shè)備的重要問(wèn)題。穩(wěn)健(robust)的編碼算法使視頻信號(hào)能以減小的帶寬傳輸并存儲(chǔ)在較小的存儲(chǔ)器中。然而，這些編碼方法的精度面臨習(xí)慣于較大分辨率和較高圖像質(zhì)量的用戶的審視。發(fā)布了對(duì)于許多編碼方法的標(biāo)準(zhǔn)，包括H.264標(biāo)準(zhǔn)，也稱為MPEG-4部分10或高級(jí)視頻編碼(AVC)。盡管此標(biāo)準(zhǔn)闡述了許多強(qiáng)有力的技術(shù)，但是，可以有進(jìn)一步的完善，以改善這樣的方法的實(shí)現(xiàn)的性能和速度。必須類似地解碼通過(guò)這些編碼方法所編碼的視頻信號(hào)，以在大多數(shù)視頻顯示設(shè)備上播放。
[0003]對(duì)視頻信號(hào)的高效且快速的編碼和解碼對(duì)許多視頻設(shè)備的實(shí)現(xiàn)是重要的，特別是對(duì)家用視頻設(shè)備。運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)視頻編碼可以是重要的。準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)估計(jì)節(jié)省編碼中的比特，并且對(duì)于編碼質(zhì)量也是重要的，特別是在高量化水平時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)方面，此處討論了一種用在處理包括圖像序列的視頻信號(hào)的視頻處理設(shè)備中的視頻編碼器。所述視頻編碼器包括運(yùn)動(dòng)搜索模塊，所述運(yùn)動(dòng)搜索模塊確定所述圖像序列中的選定圖像的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)搜索運(yùn)動(dòng)矢量，其中，所述運(yùn)動(dòng)搜索模塊通過(guò)基于對(duì)與所述選定圖像的多個(gè)塊相關(guān)聯(lián)的成本矩陣的評(píng)估而合并所述選定圖像的所述多個(gè)塊中的選定塊，來(lái)確定所述區(qū)域。
[0005]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)方面，此處討論了一種用在編碼包括圖像序列的視頻信號(hào)的視頻編碼器中的方法。所述方法包括:通過(guò)基于對(duì)與所述圖像序列中的選定圖像的多個(gè)塊相關(guān)聯(lián)的成本矩陣的評(píng)估而合并所述選定圖像的所述多個(gè)塊中的選定塊，來(lái)確定所述選定圖像的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)搜索運(yùn)動(dòng)矢量。
[0006]根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的再一個(gè)方面，此處討論了某種計(jì)算機(jī)軟件。當(dāng)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)軟件被布置成執(zhí)行此處所討論的方法；可選地，所述計(jì)算機(jī)軟件存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1-3呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的各實(shí)施例的各種視頻設(shè)備的示意圖表示。
[0008]圖4呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻設(shè)備的框圖表示。
[0009]圖5呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻編碼器/解碼器的框圖表示。
[0010]圖6呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻編碼操作的流程框圖。
[0011]圖7呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻編碼操作的流程框圖。
[0012]圖8呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的圖像的框圖表示。
[0013]圖9呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的塊的框圖表示。
[0014]圖10呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的搜索區(qū)域的框圖表示。
[0015]圖11呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的成本矩陣的框圖表示。
[0016]圖12呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的方法的流程圖表示。
[0017]圖13呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的方法的流程圖表示。
[0018]圖14呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻分發(fā)系統(tǒng)375的框圖表示。
[0019]圖15呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)179的框圖表示。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1-3呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的各實(shí)施例的各種視頻設(shè)備的示意圖表示。具體而言，帶有內(nèi)嵌的數(shù)字視頻記錄器功能或獨(dú)立數(shù)字視頻記錄器的機(jī)頂盒10、計(jì)算機(jī)20和便攜式計(jì)算機(jī)30示出了包含其中包括本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)特征或功能的視頻處理設(shè)備125的電子設(shè)備。盡管示出了這些特定設(shè)備，但是視頻處理設(shè)備125包括能夠根據(jù)結(jié)合圖4-15以及權(quán)利要求書所描述的方法和系統(tǒng)來(lái)編碼、解碼和/或轉(zhuǎn)碼視頻內(nèi)容的任何設(shè)備。
[0021]圖4呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻設(shè)備的框圖表示。具體而言，此視頻設(shè)備包括接收模塊100，諸如電視接收器、有線電視接收器、衛(wèi)星廣播接收器、寬帶調(diào)制解調(diào)器、3G收發(fā)器或者能夠接收接收到的信號(hào)98并通過(guò)時(shí)分去復(fù)用、頻分去復(fù)用或其他去復(fù)用技術(shù)來(lái)提取一個(gè)或多個(gè)視頻信號(hào)110的其他信息接收器或收發(fā)器。視頻處理設(shè)備125包括視頻編碼器/解碼器102，并耦合到接收模塊100，以編碼、解碼或轉(zhuǎn)碼視頻信號(hào)用于以對(duì)應(yīng)于視頻顯示設(shè)備104的格式存儲(chǔ)、編輯和/或播放。
[0022]在本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例中，接收到的信號(hào)98是廣播視頻信號(hào)，諸如電視信號(hào)、高清晰度電視信號(hào)、增強(qiáng)清晰度電視信號(hào)或者通過(guò)無(wú)線介質(zhì)(或者直接或者通過(guò)一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星或其他中繼站)或通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)、光網(wǎng)絡(luò)或其他傳輸網(wǎng)絡(luò)而傳輸?shù)钠渌麖V播視頻信號(hào)。另外，接收到的信號(hào)98可以從存儲(chǔ)的視頻文件生成，從諸如磁帶、磁盤或光盤之類的記錄介質(zhì)播放，并可包括通過(guò)諸如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)或因特網(wǎng)之類的公眾或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧魇揭曨l信號(hào)。
[0023]視頻信號(hào)110可包括以若干種視頻格式中的任何一種而格式化的模擬視頻信號(hào)，包括美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)(NTSC)、逐行倒相制(PAL)或順序與存儲(chǔ)彩色電視系統(tǒng)(SECAM)。經(jīng)處理的視頻信號(hào)112可包括符合數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)(諸如H.264、MPEG_4部分10高級(jí)視頻編碼(AVC))或另一數(shù)字格式(諸如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)格式(諸如MPEGl、MPEG2 或 MPEG4)'QuickTime 格式、Real Media 格式、Windows Media Video(WMV)或Aud1 Video Interleave (AVI)等)的數(shù)字視頻信號(hào)。
[0024]視頻顯示設(shè)備104可包括電視機(jī)、監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、手持式設(shè)備或者直接或間接地(諸如通過(guò)投影)基于對(duì)作為流式視頻信號(hào)或通過(guò)播放存儲(chǔ)的數(shù)字視頻文件的經(jīng)處理的視頻信號(hào)112解碼來(lái)創(chuàng)建光學(xué)圖像流的其他視頻顯示設(shè)備。
[0025]圖5呈現(xiàn)了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例的視頻編碼器/解碼器的框圖表示。具體而言，視頻編碼器/解碼器102可以是根據(jù)高效率視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(HEVC)、H.264標(biāo)準(zhǔn)、MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)、VC-1 (SMPTE標(biāo)準(zhǔn)421M)或其他標(biāo)準(zhǔn)的許多功能和特征操作，以通過(guò)編碼、解碼或轉(zhuǎn)碼視頻信號(hào)110來(lái)生成經(jīng)處理的視頻信號(hào)112的視頻編解碼器。視頻信號(hào)110可選地通過(guò)信號(hào)接口 198來(lái)格式化以供編碼、解碼或轉(zhuǎn)碼。
[0026]視頻編碼器/解碼器102包括可以使用單個(gè)處理設(shè)備或多個(gè)處理設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的處理模塊200。這樣的處理設(shè)備可以是微處理器、協(xié)處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、微計(jì)算機(jī)、中央處理單元、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、可編程邏輯器件、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路系統(tǒng)、模擬電路系統(tǒng)、數(shù)字電路系統(tǒng)和/或基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(諸如存儲(chǔ)器模塊202)中的操作指令來(lái)操縱信號(hào)(模擬和/或數(shù)字)的任何設(shè)備。存儲(chǔ)器模塊202可以是單個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。這樣的存儲(chǔ)器設(shè)備可包括硬盤驅(qū)動(dòng)器或其他的盤驅(qū)動(dòng)器、只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、靜態(tài)存儲(chǔ)器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、閃存、高速緩存存儲(chǔ)器和/或存儲(chǔ)數(shù)字信息的任何設(shè)備。注意，當(dāng)處理模塊通過(guò)狀態(tài)機(jī)、模擬電路系統(tǒng)、數(shù)字電路系統(tǒng)和/或邏輯電路系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能中的一個(gè)或多個(gè)時(shí)，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的操作指令的存儲(chǔ)器可嵌入在包括狀態(tài)機(jī)、模擬電路系統(tǒng)、數(shù)字電路系統(tǒng)和/或邏輯電路系統(tǒng)的電路系統(tǒng)內(nèi)，或者在該電路系統(tǒng)外部。
[0027]處理模塊200以及存儲(chǔ)器模塊202通過(guò)總線221耦合到信號(hào)接口 198和多個(gè)其他模塊，諸如運(yùn)動(dòng)搜索模塊204、運(yùn)動(dòng)細(xì)化模塊206、直接模式模塊208、幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊210、模式判斷模塊212、重構(gòu)模塊214、熵編碼/重新排序模塊216、近鄰管理模塊218、轉(zhuǎn)發(fā)變換和量化模塊220、去塊效應(yīng)濾波器模塊222、以及場(chǎng)景檢測(cè)模塊230。在本公開(kāi)內(nèi)容的一實(shí)施例中，視頻編碼器/解碼器102的模塊可以通過(guò)VIXS Systems Inc.銷售的XCODE處理設(shè)備以及軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。另選地，這些模塊中的一個(gè)或多個(gè)可以使用其他硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，諸如另一處理器或硬件引擎，其包括狀態(tài)機(jī)、模擬電路系統(tǒng)、數(shù)字電路系統(tǒng)和/或邏輯電路系統(tǒng)，并且取決于特定的實(shí)現(xiàn)而或者獨(dú)立地操作或者在處理模塊200或其他模塊中的一個(gè)或多個(gè)的控制和/或指示下操作。還應(yīng)注意，本公開(kāi)內(nèi)容的軟件實(shí)現(xiàn)可以存儲(chǔ)在諸如磁盤或光盤、只讀存儲(chǔ)器或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器之類的有形存儲(chǔ)介質(zhì)中，還可以作為制品來(lái)生產(chǎn)。盡管示出了特定的總線體系結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，可以同樣實(shí)現(xiàn)使用一個(gè)或多個(gè)模塊之間的直接連接和/或額外的總線的另選的體系結(jié)構(gòu)。
[0028]視頻編碼器/解碼器102可以在各種操作模式下操作，這些操作模式包括由模式選擇信號(hào)的值設(shè)置的編碼模式和解碼模式，模式選擇信號(hào)可以是用戶定義的參數(shù)、用戶輸入、寄存器值、存儲(chǔ)器值或其他信號(hào)。另外，在視頻編碼器/解碼器102中，編碼或解碼模式用來(lái)編碼或解碼輸入信號(hào)的特定標(biāo)準(zhǔn)可以由