圖像和視頻數(shù)據(jù)編解碼的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像和視頻數(shù)據(jù)編解碼的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及針對(duì)高效率圖像和視頻編編解碼的編碼單元裂分標(biāo)識(shí)的打包。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻應(yīng)用、包括數(shù)字電視廣播、視頻通信和視頻監(jiān)控等技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。視頻信號(hào)信息量大，尤其是日益普遍的高清視頻，給傳輸和存儲(chǔ)帶來了巨大壓力。
[0003]解決這一問題的關(guān)鍵是現(xiàn)代視頻編解碼技術(shù)。目前國(guó)際上得到廣泛應(yīng)用的視頻編碼技術(shù)是H.264。最新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)HEVC/H.265 (High Efficiency VideoCoding;高效率視頻編解碼)剛制定不久，正在不同的應(yīng)用領(lǐng)域部署中(包括軟件和硬件的部署)。相對(duì)于上一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，在同等主觀觀看視覺質(zhì)量的條件下，H.265的碼率減半。國(guó)內(nèi)最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS2也正在制定中，相對(duì)于上一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)AVSl (編碼效率與H.264相近)，在同等主觀觀看視覺質(zhì)量的條件下，AVS2也做到了碼率減半。
[0004]可見，如何從各種方面提高視頻數(shù)據(jù)的編碼和壓縮效率，成了現(xiàn)代視頻編解碼技術(shù)的一個(gè)重要研究方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在進(jìn)一步提高視頻數(shù)據(jù)的編碼和壓縮效率。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種圖像和視頻數(shù)據(jù)編碼方法。在該方法中，將圖像分割為最大編碼單元LCU，以所述最大編碼單元LCU為單位進(jìn)行編碼；采用能夠?qū)⒆畲缶幋a單元LCU裂分成四個(gè)編碼單元CU的四叉樹結(jié)構(gòu)，并且四叉樹結(jié)構(gòu)上的編碼單元CU能夠被進(jìn)一步裂分，其中針對(duì)每一次裂分對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)裂分標(biāo)識(shí)SF，并且對(duì)所述四叉樹結(jié)構(gòu)上的CU進(jìn)行編碼。該方法包括步驟:確定當(dāng)前CU的尺寸是否大于預(yù)先確定的最大變換尺寸；并且在確定當(dāng)前CU的尺寸大于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，直接將當(dāng)前CU進(jìn)行裂分，而不將與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF寫入圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中。
[0007]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在確定當(dāng)前CU的尺寸等于或者小于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，將當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF隨同該當(dāng)前CU的編碼數(shù)據(jù)一起寫入圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，最大編碼單元LCU使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼模式。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，最大編碼單元LCU使用幀間預(yù)測(cè)編碼模式。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，將最大編碼單元LCU尺寸和/或最大變換尺寸編碼在圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種圖像和視頻數(shù)據(jù)解碼方法。在該方法中，以最大編碼單元LCU為單位對(duì)圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流進(jìn)行解碼，以恢復(fù)圖像。圖像在編碼時(shí)被分割為最大編碼單元LCU，并且采用能夠?qū)⒆畲缶幋a單元LCU裂分成四個(gè)編碼單元CU的四叉樹結(jié)構(gòu)，并且四叉樹結(jié)構(gòu)上的編碼單元CU能夠被進(jìn)一步裂分，其中針對(duì)每一次裂分對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)裂分標(biāo)識(shí)SF，并且對(duì)所述四叉樹結(jié)構(gòu)上的CU進(jìn)行編碼。該方法包括步驟:接收?qǐng)D像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流；確定當(dāng)前CU的尺寸是否大于預(yù)先確定的最大變換尺寸；并且在確定當(dāng)前CU的尺寸大于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，推定當(dāng)前CU在編碼時(shí)進(jìn)行了裂分操作，而不從圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中讀取與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，在確定當(dāng)前CU的尺寸等于或者小于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，從圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中讀取與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF0
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種圖像和視頻數(shù)據(jù)編碼設(shè)備。在編碼過程中，將圖像分割為最大編碼單元LCU，以所述最大編碼單元LCU為單位進(jìn)行編碼。采用能夠?qū)⒆畲缶幋a單元LCU裂分成四個(gè)編碼單元CU的四叉樹結(jié)構(gòu)，并且四叉樹結(jié)構(gòu)上的編碼單元CU能夠被進(jìn)一步裂分，其中針對(duì)每一次裂分對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)裂分標(biāo)識(shí)SF，并且對(duì)所述四叉樹結(jié)構(gòu)上的CU進(jìn)行編碼。所述設(shè)備包括:確定裝置，確定當(dāng)前CU的尺寸是否大于預(yù)先確定的最大變換尺寸；以及SF寫入裝置，在所述確定裝置確定當(dāng)前CU的尺寸大于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，直接將當(dāng)前CU進(jìn)行裂分，而不將與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF寫入圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述SF寫入裝置進(jìn)一步被配置為:在所述確定裝置確定當(dāng)前CU的尺寸等于或者小于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，將當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF隨同該當(dāng)前CU的編碼數(shù)據(jù)一起寫入圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種圖像和視頻數(shù)據(jù)解碼設(shè)備。在解碼過程中，以最大編碼單元LCU為單位對(duì)圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流進(jìn)行解碼，以恢復(fù)圖像。圖像在編碼時(shí)被分割為最大編碼單元LCU，并且采用能夠?qū)⒆畲缶幋a單元LCU裂分成四個(gè)編碼單元CU的四叉樹結(jié)構(gòu)，并且四叉樹結(jié)構(gòu)上的編碼單元CU能夠被進(jìn)一步裂分，其中針對(duì)每一次裂分對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)裂分標(biāo)識(shí)SF，并且對(duì)所述四叉樹結(jié)構(gòu)上的CU進(jìn)行編碼。所述設(shè)備包括:接收裝置，用于接收?qǐng)D像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流；確定裝置，用于確定當(dāng)前CU的尺寸是否大于預(yù)先確定的最大變換尺寸；以及SF讀取裝置，用于在確定當(dāng)前CU的尺寸大于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，推定當(dāng)前CU在編碼時(shí)進(jìn)行了裂分操作，而不從圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中讀取與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，所述SF讀取裝置進(jìn)一步被配置為:在確定當(dāng)前CU的尺寸等于或者小于預(yù)先確定的最大變換尺寸的情況下，從圖像和視頻數(shù)據(jù)的編碼碼流中讀取與當(dāng)前CU所對(duì)應(yīng)的裂分標(biāo)識(shí)SF。
[0017]本發(fā)明的各種實(shí)施方式使得能夠在一定的應(yīng)用環(huán)境下，不再編碼和傳輸裂分標(biāo)識(shí)SF，從而實(shí)現(xiàn)了信息壓縮和碼率節(jié)省。
【附圖說明】
[0018]結(jié)合附圖并參考以下詳細(xì)說明，本發(fā)明各實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)及其他方面將變得更加明顯。在附圖中:
[0019]圖1-圖7示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的一些視頻編碼原理；
[0020]圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像和視頻數(shù)據(jù)編碼方法的流程圖；以及
[0021]圖9根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像和視頻數(shù)據(jù)編碼設(shè)備的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下文將結(jié)合附圖參考若干示例性實(shí)施方式來描述本發(fā)明的原理和精神。應(yīng)當(dāng)理解，給出這些實(shí)施方式僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0023]本發(fā)明實(shí)施方式所描述的編解碼方法可以理解為對(duì)HEVC/H.265國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)細(xì)節(jié)的改進(jìn)，但是也可以獨(dú)立于HEVC/H.265標(biāo)準(zhǔn)而應(yīng)用于其他的高清視頻編碼(HEVC)實(shí)施方案中。在下文中，如無特別說明，本發(fā)明使用的諸如編碼樹單元CTU、最大編碼單元LCU、裂分標(biāo)識(shí)SF、編碼單元CU、預(yù)測(cè)單元PU、變換單元TU等術(shù)語繼承HEVC/H.265標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)這些術(shù)語的定義和描述。
[0024]對(duì)HEVC/H.265國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的描述可以具體參考國(guó)際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU-T所公布的H.265文檔，標(biāo)題為“High efficiency video coding”，可以從網(wǎng)址http://www.1tu.1nt/rec/T-REC-H.265-201304-S獲得。為了本申請(qǐng)公開內(nèi)容的完整性，將上述文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過引用的方式并入本文。本文并不旨在就HEVC/H.265國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)任何細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道如何在該標(biāo)準(zhǔn)的公布文檔中找到更多的細(xì)節(jié)。
[0025]在本公開中，術(shù)語“編解碼”是指發(fā)生在編碼器處的編碼和發(fā)生在解碼器處的解碼。類似地，術(shù)語編解碼器是指編碼器、解碼器或者組合的編解碼器。術(shù)語編解碼器、編碼器、解碼器都指的是設(shè)計(jì)用于與本公開一致的對(duì)圖像或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編解碼(編碼或解碼)的特定機(jī)器。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，雖然在下文中主要是以在編碼器執(zhí)行的編碼來描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式，但是所描述的各種實(shí)施方式的逆過程也可以應(yīng)用于在解碼器執(zhí)行的解碼。
[0027]HEVC/H.265是基于塊的混合空間和時(shí)間預(yù)測(cè)編解碼方法。在HEVC/H.265中，輸入圖