對用于視頻編碼的并置參考圖片以顯式方式進行信號傳輸?shù)闹谱鞣椒?br>【專利說明】對用于視頻編碼的并置參考圖片以顯式方式進行信號傳輸
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求在35 U.S.C § 119(e)之下來自遞交于2012年2月4日的較早遞交的美國臨時申請?zhí)?1/595，061的優(yōu)先權(quán)，并且是以下申請的部分繼續(xù):遞交于2012年11月19日的美國專利申請?zhí)?3/680,531 ;遞交于2012年11月19日的美國專利申請?zhí)?3/681，237 ；以及遞交于2012年11月19日的美國專利申請?zhí)?3/681，254 ;上述申請均要求遞交于2011年11月19日的較早遞交的美國臨時申請?zhí)?1/561，270的優(yōu)先權(quán)；上述申請通過引用并入于此。
技術(shù)領域
[0003]本公開內(nèi)容涉及視頻壓縮領域，特別是使用利用塊處理的高效率視頻編碼(HEVC)的視頻壓縮。
【背景技術(shù)】
[0004]圖1描繪了包括可以用來發(fā)射和接收HEVC數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)110和解碼系統(tǒng)140的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)100。在一些實施例中，編碼系統(tǒng)110可以包括輸入接口 130、控制器111、計數(shù)器112、幀存儲器113、編碼單元114、發(fā)射機緩沖器115和輸出接口 135。解碼系統(tǒng)140可以包括接收機緩沖器150、解碼單元151、幀存儲器152和控制器153。編碼系統(tǒng)110和解碼系統(tǒng)140可以經(jīng)由可以攜帶壓縮的比特流105的發(fā)射路徑相互耦合。編碼系統(tǒng)110的控制器111可以基于接收機緩沖器150的容量控制將發(fā)射的數(shù)據(jù)量并且可以控制編碼單元114以防止解碼系統(tǒng)140的接收信號解碼操作的故障發(fā)生?？刂破?11可以是處理器或者通過非限制性示例的方式包括具有處理器、隨機存取存儲器和只讀存儲器的微型計算機。
[0005]從通過非限制性示例的方式的內(nèi)容提供方供應的源圖片120可以包括視頻幀序列，該視頻幀序列包括視頻序列中的源圖片。源圖片120可以是未壓縮的或者壓縮的。如果源圖片120是未壓縮的，則編碼系統(tǒng)110可以具有編碼功能。如果源圖片120是壓縮的，則編碼系統(tǒng)110可以具有轉(zhuǎn)碼功能。編碼單位(coding unit)可以利用控制器111從源圖片被導出。幀存儲器113可以具有可以用來存儲來自源圖片120的傳入幀的第一區(qū)域和可以用來讀出幀并且向編碼單元114輸出它們的第二區(qū)域。控制器111可以向幀存儲器113輸出區(qū)域切換控制信號123。區(qū)域切換控制信號123可以指示將利用第一區(qū)域還是第二區(qū)域。
[0006]控制器111可以向編碼單元114輸出編碼控制信號124。編碼控制信號124可以引起編碼單元114開始編碼操作，比如基于源圖片準備編碼單位。響應于來自控制器111的編碼控制信號124，編碼單元114可以開始向高效率編碼過程(比如預測編碼過程或者變換編碼過程)讀出準備的編碼單位，該高效率編碼過程基于與編碼單位關聯(lián)的源圖片處理生成視頻壓縮數(shù)據(jù)的準備的編碼單位。
[0007]編碼單元114可以將生成的視頻壓縮數(shù)據(jù)打包到包括視頻分組的分組化基本流(PES)中。編碼單元114可以使用控制信息和程序時間戳(PTS)將視頻分組映射到編碼的視頻信號122中并且編碼的視頻信號122可以被發(fā)射到發(fā)射機緩沖器115。
[0008]包括生成的視頻壓縮數(shù)據(jù)的編碼的視頻信號122可以被存儲在發(fā)射機緩沖器115中。信息量計數(shù)器112可以被遞增以指示發(fā)射機緩沖器115中的數(shù)據(jù)總量。隨著數(shù)據(jù)被從緩沖器取回和移除，計數(shù)器122可以被遞減以反映發(fā)射機緩沖器115中的數(shù)據(jù)量。被占據(jù)區(qū)域信息信號126可以被發(fā)射到計數(shù)器112以指示來自編碼單元114的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被添加或者從發(fā)射機緩沖器115移除從而計數(shù)器112可以被遞增或者遞減?？刂破?11可以基于可以被傳達的被占據(jù)區(qū)域信息126控制由編碼單元114產(chǎn)生的視頻分組的產(chǎn)生以便預期、避免、阻止和/或檢測在發(fā)射機緩沖器115中發(fā)生上溢或者下溢。
[0009]信息量計數(shù)器112可以響應于由控制器111生成并且輸出的預設信號128被重置。在信息計數(shù)器112被重置之后，其可以對由編碼單元114輸出的數(shù)據(jù)計數(shù)以及或者已經(jīng)被生成的視頻分組和/或視頻壓縮數(shù)據(jù)的量。信息量計數(shù)器112可以向控制器111供應代表獲得的信息量的信息量信號129?？刂破?11可以控制編碼單元114以使得在發(fā)射機緩沖器115沒有上溢。
[0010]在一些實施例中，解碼系統(tǒng)140可以包括輸入接口 170、接收機緩沖器150、控制器153、幀存儲器152、解碼單元151和輸出接口 175。解碼系統(tǒng)140的接收機緩沖器150可以臨時存儲壓縮的比特流105，包括基于來自源圖片120的源圖片的接收的視頻壓縮數(shù)據(jù)和視頻分組。解碼系統(tǒng)140可以讀取接收的數(shù)據(jù)中的與視頻分組關聯(lián)的呈現(xiàn)時間戳信息和控制信息以及輸出可以被應用于控制器153的幀數(shù)目信號163。控制器153可以按照預定間隔監(jiān)督計數(shù)的幀數(shù)目。通過非限制性示例的方式，控制器153可以每當解碼單元151完成解碼操作監(jiān)督計數(shù)的幀數(shù)目。
[0011 ] 在一些實施例中，在幀數(shù)目信號163指示接收機緩沖器150處于預定容量時，控制器153可以向解碼單元151輸出解碼開始信號164。在幀數(shù)目信號163指示接收機緩沖器150處于低于預定容量時，控制器153可以等待如下情況的出現(xiàn)，在該情況中計數(shù)的幀數(shù)目變成等于預定量?？刂破?53可以在該情況出現(xiàn)時輸出解碼開始信號164。通過非限制性示例的方式，控制器153可以在幀數(shù)目信號163指示接收機緩沖器150處于預定容量時輸出解碼開始信號164。編碼的視頻分組和視頻壓縮數(shù)據(jù)可以基于與編碼的視頻分組關聯(lián)的呈現(xiàn)時間戳按照單調(diào)順序(例如，增加或者減少)被解碼。
[0012]響應于解碼開始信號164，解碼單元151可以對如下數(shù)據(jù)解碼，該數(shù)據(jù)總計為與幀關聯(lián)的一個圖片以及與關聯(lián)于來自接收機緩沖器150的視頻分組的該圖片關聯(lián)的壓縮的視頻數(shù)據(jù)。解碼單元151可以向幀存儲器152中寫入解碼的視頻信號162。幀存儲器152可以具有第一區(qū)域和第二區(qū)域，解碼的視頻信號被寫入到第一區(qū)域中，第二區(qū)域用來向輸出接口 175讀出解碼的圖片160。
[0013]在各種實施例中，編碼系統(tǒng)110可以被并入在前端的轉(zhuǎn)碼器或者編碼裝置或者以其他方式與該轉(zhuǎn)碼器或者編碼裝置關聯(lián)，并且解碼系統(tǒng)140可以被并入下游設備(比如移動設備、機頂盒或者轉(zhuǎn)碼器)或者以其他方式與該下游設備關聯(lián)。
[0014]編碼系統(tǒng)110和解碼系統(tǒng)140可以被分離地或一起用來根據(jù)包括高效率視頻編碼(HEVC)的各種編碼格式對視頻數(shù)據(jù)編碼和解碼。HEVC是基于塊的混合空間和時間預測性編碼方案。在HEVC中，輸入圖像(比如視頻幀)可以被劃分成被稱為編碼樹單位(CTU) 200的方形塊，如圖2中所示。CTU 200可以各自為大至128x128像素，這不同于將輸入圖像分成16x16像素的宏塊的其他編碼方案。如圖3中所示，每個CTU 200可以通過將CTU 200分裂成四個編碼單位(⑶)202而被分割。⑶202可以是各自為CTU 200的四分之一大小的方形塊。每個CU 202可以被進一步分裂成各自是更大的CU 202的四分之一大小的四個更小的⑶202。通過非限制性示例的方式，在圖3中描繪的CTU 200的右上角的⑶202可以被劃分成四個更小的⑶202。在一些實施例中，這些更小的BU 202可以被進一步分裂成甚至更小大小的四分之一，并且將⑶202分裂成更小的⑶202的這一過程可以被多次完成。
【附圖說明】
[0015]在附圖的幫助下說明特定實施例的進一步的細節(jié)，在附圖中:
[0016]圖1描繪了內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的實施例；
[0017]圖2描繪了被劃分成編碼樹單位的輸入圖像的實施例；
[0018]圖3描繪了被劃分成編碼單位的編碼樹單位的實施例；
[0019]圖4描繪了被劃分成編碼單位的編碼屬單位的四叉樹表示；
[0020]圖5描繪了編碼單位內(nèi)的預測單位的可能的示例性布置；
[0021]圖6A描繪了用于對預測單位編碼和/或解碼的方法的實施例的框圖；
[0022]圖6B描繪了根據(jù)一個實施例的解碼器的示例；
[0023]圖7描繪了被劃分成預測單位和變換單位的編碼單位的示例性實施例；
[0024]圖8描繪了被劃分成變換單位的編碼單位的四叉樹表示的示例性實施例；
[0025]圖9提供了句法列舉，該句法列舉圖示了用于標識用于在使用兩個參考圖片列表IistO和Iistl對當前圖片解碼時使用的并置參考圖片的一個實施例；
[0026]圖10圖示了用于說明在當前圖片和參考圖片之間的圖片順序計數(shù)中的差如何被確定的一組圖片；
[0027]圖11提供了圖示了編譯句法步驟的流程圖，這些編譯句法步驟可以用來標識并置參考圖片以支持當前圖片的解碼和編碼；
[0028]圖12A提供了句法列舉，該句法列舉圖示了用于標識用于在使用共同參考圖片列舉對當前圖片解碼時使用的并置參考圖片的另一實施例；
[0029]圖12B描繪了用于根據(jù)一個實施例對視頻編碼的方法的簡化的流程圖；
[0030]圖12C描繪了用于根據(jù)一個實施例對視頻解碼的方法的簡化的流程圖；以及
[0031]圖13描繪了可以用來實施特定實施例的計算機硬件的示例性實施例。
【具體實施方式】
[0032]在一個實施例中，提供了一種用于在對視頻流中的一組圖片編碼和解碼時使用的方法。該方法標識該一組圖片中的當前圖片以用于編碼或者解碼并且確定用于當前圖片的片類型。在用于當前圖片的片類型不等于I類型時，該方法使用用于確定是否應當訪問并置參考圖片索引以標識并置參考圖片的句法來標識該一組圖片中的并置參考圖片并且使用并置參考圖片以對當前圖片編碼或者解碼。
[0033]在一個實施例中，提供了一種用于處理包含一組圖片的編碼的視頻流的解碼器，該解碼器包括:處理器；存儲器，可通信地耦合到處理器，該存儲器存儲包括指令的多個指令，該指令使處理器:確定該一組圖片中的當前圖片以用于解碼；確定用于該當前圖片的片類型；在用于該當前圖片的該片類型不等于I類型時，執(zhí)行:使用句法確定該一組圖片中的并置參考圖片；以及使用該并置參考圖片對該當前圖片解碼。
[0034]在一個實施例中，提供了一種用于對包含一組圖片的視頻流編碼的編碼器，該編碼器包括:處理器；存儲器，可通信地耦合到處理器，該存儲器存儲包括指令的多個指令，該指令使處理器:標識該一組圖片中的當前圖片以用于編碼；確定用于該當前圖片的片類型；在用于該當前圖片的該片類型不等于I類型時，執(zhí)行:使用句法標識該一組圖片中的并置參考圖片；以及使用該并置參考圖片對該當前圖片編碼。
[0035]在一個實施例中，提供了一種用于在對視頻流中的一組圖片編碼和解碼時使