CN102047666A - 帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器 - Google Patents

帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器 Download PDF

Info

Publication number
CN102047666A
CN102047666A CN201080001738XA CN201080001738A CN102047666A CN 102047666 A CN102047666 A CN 102047666A CN 201080001738X A CN201080001738X A CN 201080001738XA CN 201080001738 A CN201080001738 A CN 201080001738A CN 102047666 A CN102047666 A CN 102047666A
Authority
CN
China
Prior art keywords
block
frame prediction
infra
module
intra
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201080001738XA
Other languages
English (en)
Inventor
傅智铭
黄毓文
雷少民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MediaTek Inc
Original Assignee
MediaTek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MediaTek Inc filed Critical MediaTek Inc
Publication of CN102047666A publication Critical patent/CN102047666A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/11Selection of coding mode or of prediction mode among a plurality of spatial predictive coding modes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/146Data rate or code amount at the encoder output
    • H04N19/147Data rate or code amount at the encoder output according to rate distortion criteria
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

一种帧内预测方法,包含如下步骤:接收具有多个区块的视频输入;对多个区块逐个进行编码及重建;在编码及重建多个区块中的指定区块以产生指定重建区块之后,对指定重建区块执行解块操作,以产生参考区块及至少一解块样本;以及通过使用由解块操作产生的参考区块的样本,对当前区块执行帧内预测操作。

Description

帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器
交叉引用
本申请要求如下优先权:编号为61/222,503,申请日为2009/07/02的美国临时申请。其主题在此一起作为参考。
技术领域
本发明有关于帧内预测(intra prediction)方法及相关视频编码器与视频解码器,且特别有关于通过使用部分解块(deblock)样本对视频输入或比特流的区块执行帧内预测操作的方法及相关视频编码器与视频解码器。
背景技术
对于视频编码器,比如H.264/AVC视频编码器,对重建帧使用解块操作以减少方块失真,从而使亮度(luminance)与色度(chrominance)平面(plane)中的区块(例如4x4或8x8变换区块、宏区块)之间的尖锐边缘变得平滑以改善预测性能。因此,改善了压缩性能。视频解码器,比如H.264/AVC视频解码器,也使用解块操作以最小化重建帧的区块之间的方块效应(blocking artifact)。然而,目前传统的解块操作是帧级程序(frame-level process);也就是,传统的解块操作仅在“一个帧”完全编码后方执行。因此,传统的解块操作需要较大的帧缓冲器,且较难并行实施(parallelize)。
发明内容
本发明的目的是,通过在局部(locally)执行解块操作,以提供允许并行或管线(pipelined)编码/解码的架构。
根据本发明的一个实施方式,提供一种用于视频编码的帧内预测方法。本方法包含以下步骤:接收具有多个区块的视频输入;对多个区块逐个进行编码及重建;在编码及重建多个区块中的指定区块以产生指定重建区块之后,对指定重建区块执行解块操作,以产生参考区块及至少一解块样本;以及通过使用由解块操作产生的参考区块的样本,对该多个区块中的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果。
根据本发明的另一实施方式,提供一种视频编码器。本视频编码器包含重建模块、解块模块、以及帧内预测模块。重建模块逐个重建具有多个区块的视频输入,其中,在重建模块重建多个区块中的指定区块之后,产生指定重建区块。解块模块对指定重建区块执行解块操作,以产生参考区块及至少一解块样本。帧内预测模块接收视频输入并且通过使用由解块操作产生的参考区块的样本,对多个区块中的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果。
根据本发明的又一实施方式,提供一种用于视频解码的帧内预测方法。本方法包含以下步骤:接收比特流,并对比特流执行熵解码以产生T/Q残差;对T/Q残差执行反变换及反量化,以产生残差;逐个重建多个区块;在重建指定区块以产生指定重建区块之后,对指定重建区块执行解块操作,以产生参考区块及至少一解块样本;以及通过使用由解块操作产生的参考区块的样本,对当前区块执行帧内预测操作。
根据本发明的又一实施方式,提供一种视频解码器。本视频解码器包含熵解码模块、IT/IQ模块、重建模块、解块模块、以及帧内预测模块。熵解码模块接收比特流并对比特流执行熵解码以产生T/Q残差。IT/IQ模块耦接于熵解码模块,用于对T/Q残差执行反变换及反量化,以产生残差。重建模块耦接于IT/IQ模块,用于重建多个区块,其中,在重建模块重建指定区块之后,产生指定重建区块。解块模块耦接于该重建模块,用于对指定重建区块执行解块操作,以产生参考区块及至少一解块样本。帧内预测模块通过使用由解块操作产生的参考区块的样本,对当前区块执行帧内预测操作。
附图说明
在阅读所附图式及图式中的较佳实施方式的下述详细描述之后,相关领域技术人员将毫无疑意地了解本发明的上述及其他目的。
图1是传统的解块操作的示意图。
图2是根据本发明第一实施方式的局部解块操作的示意图。
图3是根据本发明第二实施方式的局部解块操作的示意图。
图4是根据本发明一个实施方式的视频编码器的示意图。
图5是根据本发明一个实施方式的用于视频编码的帧内预测方法的流程图。
图6是根据本发明另一实施方式的视频编码器的方框图。
图7是根据本发明另一实施方式的用于视频编码的帧内预测方法的流程图。
图8是根据本发明一个实施方式的视频解码器的示意图。
图9是根据本发明一个示例实施方式的用于视频解码的帧内预测方法的流程图。
图10是根据本发明另一实施方式的视频解码器的方框图。
图11是根据本发明另一示例实施方式的用于视频解码的帧内预测方法的流程图。
具体实施方式
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属技术领域的技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的「包含」为一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。此外,「耦接」一词在这里包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则代表第一装置可直接电连接于第二装置,或透过其它装置或连接手段间接地电连接至第二装置。
首先,为使本发明的说明书易于理解,下文给出解块操作的简要描述。请一起参考图1、图2、及图3。图1(包含1A、1B及1C)是传统的解块操作的示意图,图2(包含2A、2B及2C)是根据本发明第一实施方式的局部解块操作的示意图,而图3(包含3A及3B)是根据本发明第二实施方式的局部解块操作的示意图。
在图1中,传统的解块操作是帧级程序。也就是,在一个帧100被完全编码后,才对每一宏区块执行解块操作。如1A所示,帧100具有多个宏区块,其中MB 110代表正被编码的宏区块、MB 120代表重建的已编码的宏区块、而MB 130代表未编码的宏区块。如1B所示,帧100被完全编码,故可对每一宏区块逐个执行解块操作。其中MB 120代表重建的已编码的宏区块、MB140代表重建的已解块的宏区块、而MB 150代表正被解块的宏区块。如1C所示,正被解块的宏区块150更包含多个区块,且在这些将被解块的区块之间存在垂直边缘及水平边缘。因传统的解块操作仅在帧100完全编码后才执行,故传统的解块操作需要较大的帧缓冲器来存储这些重建的已编码的宏区块,且编码程序难以并行实施。
在图2中,局部(localized)解块操作是宏区块级程序。也就是,在一个宏区块被编码后,立即对宏区块执行解块操作。如2A所示,帧200具有多个宏区块,其中MB 210代表正被解块的宏区块、MB 220代表重建的已解块的宏区块、而MB 230代表未编码的宏区块。如2B所示,MB 240代表正被编码的宏区块、MB 220也代表重建的已解块的宏区块、而MB 210代表正被解块的宏区块。如2C所示,正被解块的宏区块210更包含多个区块,且在这些将被解块的区块之间存在垂直边缘及水平边缘。如图2所示,局部解块操作在一个宏区块编码后立即执行,因此,其适合用于管线或并行编码器架构。此局部解块操作也可应用于解码器。因解块程序可以在解码及重建之后立即应用于宏区块,故已解块或部分解块的数据可以在帧内预测之中使用。
在图3中,局部解块操作执行于变换-区块级。也就是,在一个变换区块被编码后,立即对变换区块执行解块操作。请注意,变换区块的尺寸通常比宏区块的尺寸小。举例来说,宏区块可以具有16x16的像素,而变换区块可以具有4x4或8x8的像素。如3A所示,帧300具有多个宏区块,其中MB 310代表正被编码的宏区块、MB 320代表重建的已解块的宏区块、而MB 330代表未编码的宏区块。如3B所示,宏区块310更包含多个变换区块,其中区块340代表正被编码的变换区块、区块350代表正被解块的变换区块、区块360代表重建的已解块的变换区块、而区块370代表未编码的变换区块。另外,在这些将被解块的变换区块之间存在垂直边缘及水平边缘。如图3所示,局部解块操作在一个变换区块编码后立即执行,这种局部解块操作适合管线或并行编码器架构。类似地,此变换-区块级的局部解块操作也可应用于解码器之中,故已解块或部分解块的数据可以在帧内预测之中使用。
在另一实施方式中,局部解块操作可以执行于不同于变换区块尺寸的区块尺寸,举例来说,当8x8区块就绪时执行解块操作,而在4x4区块中执行变换操作。
请参考图4。图4是根据本发明一个实施方式的视频编码器400的示意图。如图4所示,视频编码器400包含,但不限于,帧内预测模块410、运动估计/运动补偿模块(motion estimation/motion compensation,以下简称为ME/MC)420、模式决策(mode decision)模块430、变换/量化模块(以下简称为T/Q)440、反变换/反量化模块(以下简称为IT/IQ)450、重建模块460、熵编码模块470、解块模块480、以及参考图像缓冲器490。请注意,因相关领域技术人员都已知晓ME/MC 420、模式决策模块430、T/Q 440、IT/IQ 450以及熵编码模块470的操作,故为简洁起见将省略额外的说明。
首先,视频输入IN被输入至视频编码器400。在视频输入IN被包含模式决策模块430、T/Q 440、以及IT/IQ 450的回路处理之后,重建模块460逐个重建视频输入IN的多个区块。举例来说,在多个区块中的指定区块A由重建模块460重建后,指定重建区块A’产生。在重建模块460重建指定区块A以产生指定重建区块A’之后,解块模块480对指定重建区块A’执行解块操作以产生部分解块样本DB1,其代表本发明中具有至少一解块样本的参考区块。参考图像缓冲器490耦接于解块模块480,用于储存参考区块的部分解块样本DB 1以及更新部分解块样本DB 1以为ME/MC 420产生全部解块样本DB3。参考图像缓冲器490将部分解块样本DB1提供至帧内预测模块410,并为ME/MC 420提供全部解块样本DB3用于后续操作。另外,指定重建区块A’也可以被称为未解块样本DB2,因其没有被输入至解块模块480,也没有由解块模块480处理。
在本实施方式中,请特别注意,帧内预测模块410是通过使用参考区块的部分解块样本DB1对视频输入IN的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果PR1,而不是使用未解块样本DB2。若未解块样本DB2被使用于帧内预测操作,则需要额外的线缓冲器(line buffer)以储存作为参考像素的未解块样本DB2,用于解码下一邻近区块。为此,当根据部分解块样本DB1执行帧内预测操作时,可节省额外的线缓冲器。此外,可达到更高的编码效率。
顾名思义,上述未解块样本DB2表示其为所有邻近边缘未被解块的区块的像素;全部解块样本DB3表示其为所有邻近边缘都被解块的区块的像素;而部分解块样本DB 1表示其为左边缘与上边缘被解块而右边缘与下边缘未被解块的区块的像素。
也请注意,视频输入IN可符合H.264/AVC规格,故视频编码器400可由H.264/AVC编码器实施,但本发明并非仅限于此,任何后续的视频编码版本也可应用局部解块的概念以改善编码性能。另外,在一个实施方式中,上述指定区块A可以是宏区块,且指定重建区块A’也可以是宏区块。在另一实施方式中,指定区块A可以是变换区块,且指定重建区块A’也可以是变换区块。上述描述并非作为本发明的限制。当然,相关领域技术人员应可以在不脱离本发明精神的情形下,对指定区块A及指定重建区块A’的尺寸进行各种修改。
请参考图5。图5是根据本发明第一实施方式的用于视频编码的帧内预测方法的流程图。请注意,若可获得大致相同的结果,下述步骤并不限于根据图5中所示的顺序执行。此方法包含,但不限于,下述步骤:
步骤S500:接收具有多个区块的视频输入。
步骤S510:通过使用参考区块的部分解块样本,对视频输入的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果。
步骤S520:执行熵编码及模式决策。
步骤S530:重建当前区块。
步骤S540:在重建当前区块以产生当前重建区块之后,对当前重建区块执行解块操作,以产生部分解块样本,用于后续区块。
步骤S550:通过从步骤S510开始,处理下一区块,直到视频输入的最后区块。
本实施方式中的解块区块可以是宏区块、变换区块、或与编码区块或变换区块尺寸相同或不同的其他任意尺寸的区块。
每一元件的操作可通过搭配图5中所示的步骤与图4中所示的元件而知晓,为简洁起见将省略进一步的说明。请注意,步骤S500及S510由帧内预测模块410执行,步骤S520由模式决策模块430及熵编码模块470执行,步骤S530由重建模块460执行,以及步骤S540由解块模块480执行。另外,在本实施方式中,通过使用参考区块的部分解块样本DB1,对视频输入的当前区块执行帧内预测操作。
上述实施方式仅用于描述本发明的特征,并非作为本发明范围的限制。当然,相关领域技术人员很容易明白,用于实施视频编码器400的其他设计也是可行的。
在另一实施方式中,当视频编码中允许帧内补偿时,当前区块可参考同一帧中全部解块的参考区块,或可参考仅部分解块的参考区块。
请参考图6。图6是根据本发明另一实施方式的视频编码器600的方框图。在图6中,视频编码器600的架构与图4中所示的视频编码器400的架构类似,它们之间的差异在于,视频编码器600更包含耦接于帧内预测模块610的选择单元620。在本实施方式中,参考区块的部分解块样本DB1及未解块样本DB2都被输入到帧内预测模块610。因此,帧内预测模块610通过使用参考区块的部分解块样本DB1,对视频输入IN的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果PR1,并且帧内预测模块610通过使用参考区块的未解块样本DB2,对视频输入IN的当前区块执行帧内预测操作,以产生第二帧内预测结果PR2。之后,选择单元620,举例来说,通过参考码率失真优化函数(rate-distortion optimization),选择第一帧内预测结果PR1或第二帧内预测结果PR2作为结式帧内预测结果。换句话说,模式决策模块430根据结式帧内预测结果通过参考码率失真优化函数执行模式决策。
请参考图7。图7是根据本发明另一实施方式的用于视频编码的帧内预测方法的流程图。此方法包含,但不限于,下述步骤:
步骤S700:接收具有多个区块的视频输入。
步骤S710:通过使用参考区块的部分解块样本,对视频输入的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果;以及通过使用参考区块的未解块样本,对视频输入的当前区块执行帧内预测操作,以产生第二帧内预测结果。
步骤S720:通过参考码率失真优化函数,选择第一帧内预测结果或第二帧内预测结果作为结式(resultant)帧内预测结果。
步骤S730:执行熵编码及模式决策。
步骤S740:重建当前区块。
步骤S750:对当前重建区块执行解块操作,以产生部分解块样本,用于后续区块。
步骤S760:通过从步骤S710开始,处理下一区块,直到视频输入的最后区块。
每一元件的操作可通过搭配图7中所示的步骤与图6中所示的元件而知晓,为简洁起见将省略进一步的说明。请注意,图7中所示的流程图的步骤与图5中所示的流程图的步骤类似,它们之间的差异如下文所列。在图7的步骤S710中,帧内预测模块610既采用参考区块的部分解块样本DB1又采用参考区块的未解块样本DB2以执行帧内预测操作,以分别产生第一帧内预测结果PR1及第二帧内预测结果PR2。随后,选择单元620通过参考码率失真优化函数,选择第一帧内预测结果或第二帧内预测结果作为结式帧内预测结果(步骤S720)。在步骤S730中,熵编码模块470执行熵编码以及模式决策模块430执行模式决策。另外,在重建模块460重建多个区块之后,产生未解块样本DB2(步骤S740),以及在对指定重建区块执行解块操作之后,产生部分解块样本DB1(步骤S750)。
请参考图8。图8是根据本发明一个实施方式的视频解码器800的示意图。如图8所示,视频解码器800包含,但不限于,熵解码模块810、反变换/反量化模块(inverse transformation and inverse quantization,以下简称为IT/IQ模块)820、重建模块830、帧内预测模块840、运动补偿模块(motion compensation,以下简称为MC)850、解块模块860、以及参考图像缓冲器870。请注意,因熵解码模块810、IT/IQ模块820以及MC 850的操作对于相关领域技术人员皆已知晓,故为简洁起见将省略附加说明。
首先,熵解码模块810接收比特流BS,并对比特流BS执行熵解码以产生T/Q残差。IT/IQ模块820耦接于熵解码模块810,用于对T/Q残差执行反变换与反量化以产生残差。重建模块830耦接于IT/IQ模块820,用于重建多个区块。举例来说,在多个区块中的指定区块B由重建模块830重建后,指定重建区块B’产生。在重建模块830重建指定区块B以产生指定重建区块B’之后,解块模块860对指定重建区块B’执行解块操作以产生部分解块样本DB11,其代表本发明中具有至少一解块样本的参考区块。参考图像缓冲器870耦接于解块模块860,用于储存参考区块的部分解块样本DB11或全部解块样本DB33。解块模块860更新部分解块样本DB11以为MC 850产生全部解块样本DB33。参考图像缓冲器870将部分解块样本DB11提供至帧内预测模块840,并为MC 850提供全部解块样本DB33,用于后续操作。另外,指定重建区块B’也可被称为未解块样本DB22,因其未被输入至解块模块860,也未由解块模块860处理。
在本实施方式中,请特别注意,帧内预测模块840对当前区块执行帧内预测操作,是通过使用参考区块的部分解块样本DB11,而不是使用未解块样本DB22。若未解块样本DB22被使用于帧内预测操作,则需要额外的线缓冲器以储存作为参考像素的未解块样本DB22,用于解码下一邻近区块。为此,当根据部分解块样本DB11执行帧内预测操作时,可以节省额外的线缓冲器。此外,可达到更高的解码效率。
顾名思义,上述未解块样本DB22表示其为所有邻近边缘未被解块的区块的像素;全部解块样本DB33表示其为所有邻近边缘都被解块的区块的像素;而部分解块样本DB11表示其为左边缘与上边缘被解块而右边缘与下边缘未被解块的区块的像素。
也请注意,比特流BS可符合H.264/AVC规格,故视频解码器800可由H.264/AVC解码器实施,但本发明并非仅限于此,任何后续的视频编码版本也可应用局部解块的概念以改善解码性能。另外,在一个实施方式中,上述指定区块B可以是宏区块,且指定重建区块B’也可以是宏区块。在另一实施方式中,指定区块B可以是变换区块,且指定重建区块B’也可以是变换区块。上述描述并非作为本发明的限制。当然,相关领域技术人员应可以在不脱离本发明精神的情形下,对指定区块B及指定重建区块B’的尺寸进行各种修改。
请参考图9。图9是根据本发明一个示例实施方式的用于视频解码的帧内预测方法的流程图。此方法包含,但不限于,下述步骤:
步骤S900:接收比特流,并对比特流执行熵解码以产生T/Q残差。
步骤S910:对T/Q残差执行反变换及反量化,以产生残差。
步骤S920:重建当前区块。
步骤S930:在重建当前区块以产生当前重建区块之后,对当前重建区块执行解块操作,以产生部分解块样本,用于后续区块。
步骤S940:通过使用参考区块的部分解块样本,对当前区块执行帧内预测操作。
步骤S950:通过从步骤S910开始,处理下一区块,直到帧的最后区块。
本实施方式中的解块区块可以是宏区块、变换区块、或与编码区块或变换区块尺寸相同或不同的其他任意尺寸的区块。
每一元件的操作可通过搭配图9中所示的步骤与图8中所示的元件而知晓,为简洁起见将省略进一步的说明。请注意,步骤S900由熵解码模块810执行,步骤S910由IT/IQ模块820执行,步骤S920由重建模块830执行,步骤S930由解块模块860执行,以及步骤S940由帧内预测模块840执行。另外,在本实施方式中,通过使用参考区块的部分解块样本DB1,对视频输入的当前区块执行帧内预测操作。
上述实施方式仅用于描述本发明的特征,并非作为本发明范围的限制。当然,相关领域技术人员很容易明白,用于实施视频解码器800的其他设计也是可行的。
在另一实施方式中,当视频解码中允许帧内补偿时,当前区块可以参考同一帧中全部解块的参考区块,或可以参考仅部分解块的参考区块。
请参考图10。图10是根据本发明另一实施方式的视频解码器1000的方框图。在图10中,视频解码器1000的架构与图8中所示的视频解码器800的架构类似,它们之间的差异在于,帧内预测模块1040更从重建模块830接收未解块样本DB22及部分解块样本DB11。在本实施方式中,参考区块的部分解块样本DB11及未解块样本DB22都被提供至帧内预测模块1040。帧内预测模块1040根据指标,通过使用参考区块的部分解块样本DB11或未解块样本DB22,对当前区块执行帧内预测操作。在一个实施方式中,指标可由熵解码模块810从比特流剖析得到;或者在另一实施方式中,指标是从计算并比较对应于部分解块样本DB11及未解块样本DB33的帧内预测结果得到。帧内预测模块1040中的选择单元(未示出),举例来说,通过参考码率失真优化函数,选择部分解块样本DB11或未解块样本DB22以产生帧内预测结果。
请参考图11。图11是根据本发明另一示例实施方式的用于视频解码的帧内预测方法的流程图。此方法包含,但不限于,下述步骤:
步骤S1100:接收比特流,并对比特流执行熵解码以产生T/Q残差。
步骤S1110:对T/Q残差执行反变换及反量化,以产生残差。
步骤S1120:重建当前区块。
步骤S1130:在重建当前区块以产生当前重建区块之后,对当前重建区块执行解块操作,以产生参考区块的部分解块样本,用于后续区块。
步骤S1140:根据指标,通过使用参考区块的部分解块样本或当前重建区块的未解块样本,对当前区块执行帧内预测操作。
步骤S1150:通过从步骤S1110开始,处理下一区块,直到帧的最后区块。
每一元件的操作可以通过搭配图11中所示的步骤与图10中所示的元件而知晓,为简洁起见将省略进一步的说明。请注意,图11中所示的流程图的步骤与图9中所示的流程图的步骤类似,它们之间的差异如下文所列。在图7的步骤S1140中,帧内预测模块1040可以参考参考区块的部分解块样本DB11或者可以参考参考区块的未解块样本DB22以执行帧内预测操作。
请注意,上述流程图的步骤仅是本发明的可行实施方式,并非用于限制本发明的范围。在不脱离本发明精神的情形下,这些方法可包含其他中间步骤,或某些步骤可合并为一个步骤。
上述实施方式仅用于描述本发明的特征,并非用于限制本发明的范围。总体来说,本发明提供用于帧内预测的视频编码器及相关方法。通过在一个宏区块(或变换区块)编码之后立即执行局部解块操作,不需大容量帧缓冲器并且利于管线或并行编码器架构。另外,通过根据参考区块的部分解块样本DB1执行帧内预测操作,可以节省额外的线缓冲器。此外,参考区块的部分解块样本DB1及未解块样本DB2都可以输入到帧内预测模块以执行帧内预测操作,以分别产生第一帧内预测结果PR1及第二帧内预测结果PR2,并且选择单元可以用于通过参考码率失真优化函数,选择第一帧内预测结果PR1或第二帧内预测结果PR2。因此,可以实现较高编码/解码效率的目标。
任何相关领域技术人员可依据本发明的精神轻易完成的改变或均等性的安排都属于本发明所主张的范围,本发明的权利范围应以权利要求为准。

Claims (20)

1.一种帧内预测方法,用于视频编码,该帧内预测方法包含:
接收具有多个区块的视频输入;
对该多个区块逐个进行编码及重建;
在编码及重建该多个区块中的指定区块以产生指定重建区块之后,对该指定重建区块执行解块操作,以产生具有至少一解块样本的参考区块;以及
通过使用由该解块操作产生的该参考区块的多个样本,对该多个区块中的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果。
2.如权利要求1所述的帧内预测方法,其特征在于,该指定区块是宏区块,以及该指定重建区块是宏区块。
3.如权利要求1所述的帧内预测方法,其特征在于,该指定区块是变换区块,以及该指定重建区块是变换区块。
4.如权利要求1所述的帧内预测方法,其特征在于,该参考区块包含左边缘及上边缘被解块的多个像素。
5.如权利要求1所述的帧内预测方法,更包含:
通过使用该指定重建区块的多个未解块样本,对该多个区块中的该当前区块执行该帧内预测操作,以产生第二帧内预测结果;以及
选择该第一帧内预测结果或该第二帧内预测结果作为结式帧内预测结果。
6.一种视频编码器,包含:
重建模块,用于重建具有多个区块的视频输入,其中,在该重建模块重建该多个区块中的指定区块之后,产生指定重建区块;
解块模块,耦接于该重建模块,用于对该指定重建区块执行解块操作,以产生具有至少一解块样本的参考区块;以及
帧内预测模块,用于接收该视频输入,以及用于通过使用由该解块操作产生的该参考区块的多个样本,对该多个区块中的当前区块执行帧内预测操作,以产生第一帧内预测结果。
7.如权利要求6所述的视频编码器,其特征在于,该指定区块是宏区块,以及该指定重建区块是宏区块。
8.如权利要求6所述的视频编码器,其特征在于,该指定区块是变换区块,以及该指定重建区块是变换区块。
9.如权利要求6所述的视频编码器,其特征在于,该参考区块包含被解块的多个左边缘及多个上边缘中的多个像素。
10.如权利要求6所述的视频编码器,其特征在于,该帧内预测模块更用于通过使用该指定重建区块的多个未解块样本,对该多个区块中的该当前区块执行该帧内预测操作,以产生第二帧内预测结果;以及
该视频编码器更包含:
选择单元,耦接于该帧内预测模块,用于选择该第一帧内预测结果或该第二帧内预测结果作为结式帧内预测结果。
11.一种帧内预测方法,用于视频解码,该帧内预测方法包含:
接收比特流,并对该比特流执行熵解码以产生多个变换及量化残差;
对该多个变换及量化残差执行反变换及反量化,以产生多个残差;
逐个重建多个区块;
在重建指定区块以产生指定重建区块之后,对该指定重建区块执行解块操作,以产生具有至少一解块样本的参考区块;以及
通过使用由该解块操作产生的该参考区块的多个样本,对当前区块执行帧内预测操作。
12.如权利要求11所述的帧内预测方法,其特征在于,该指定区块是宏区块,以及该指定重建区块是宏区块。
13.如权利要求11所述的帧内预测方法,其特征在于,该指定区块是变换区块,以及该指定重建区块是变换区块。
14.如权利要求11所述的帧内预测方法,其特征在于,该参考区块包含被解块的多个左边缘及多个上边缘中的多个像素。
15.如权利要求11所述的帧内预测方法,更包含:
通过使用该指定重建区块的多个未解块样本,对该当前区块执行该帧内预测操作;以及
根据指标输出帧内预测结果。
16.一种视频解码器,包含:
熵解码模块,用于接收比特流并对该比特流执行熵解码以产生多个变换及量化残差;
反变换及反量化模块,耦接于该熵解码模块,用于对该变换及量化残差执行反变换及反量化,以产生多个残差;
重建模块,耦接于该反变换及反量化模块,用于重建多个区块,其中,在重建一指定区块之后,产生指定重建区块;
解块模块,耦接于该重建模块,用于对该指定重建区块执行解块操作,以产生具有至少一解块样本的参考区块;以及
帧内预测模块,用于通过使用由该解块操作产生的该参考区块的多个样本,对当前区块执行帧内预测操作。
17.如权利要求16所述的视频解码器,其特征在于,该指定区块是宏区块,以及该指定重建区块是宏区块。
18.如权利要求16所述的视频解码器,其特征在于,该指定区块是变换区块,以及该指定重建区块是变换区块。
19.如权利要求16所述的视频解码器,其特征在于,该参考区块包含被解块的多个左边缘及多个上边缘中的多个像素。
20.如权利要求16所述的视频解码器,其特征在于,该帧内预测模块通过使用该指定重建区块的多个未解块样本,对该当前区块执行该帧内预测操作;以及该帧内预测模块根据指标输出帧内预测结果。
CN201080001738XA 2009-07-02 2010-06-09 帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器 Pending CN102047666A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US22250309P 2009-07-02 2009-07-02
US61/222,503 2009-07-02
PCT/CN2010/073708 WO2011000255A1 (en) 2009-07-02 2010-06-09 Methods of intra prediction, video encoder, and video decoder thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102047666A true CN102047666A (zh) 2011-05-04

Family

ID=43410489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080001738XA Pending CN102047666A (zh) 2009-07-02 2010-06-09 帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110116544A1 (zh)
CN (1) CN102047666A (zh)
TW (1) TW201123908A (zh)
WO (1) WO2011000255A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107005711A (zh) * 2014-11-05 2017-08-01 三星电子株式会社 逐样本预测编码设备和方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9635360B2 (en) * 2012-08-01 2017-04-25 Mediatek Inc. Method and apparatus for video processing incorporating deblocking and sample adaptive offset
WO2015178796A1 (en) 2014-05-23 2015-11-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for pre-prediction filtering for use in block-prediction techniques

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1529512A (zh) * 2003-10-17 2004-09-15 中国科学院计算技术研究所 基于流水线的帧内预测模式块编码加速方法
WO2005009050A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Sony Corporation 画像情報符号化装置及び方法、並びに画像情報復号装置及び方法
CN1756357A (zh) * 2004-09-30 2006-04-05 株式会社东芝 信息处理设备以及其中使用的程序
US20060227881A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Stephen Gordon Method and system for a parametrized multi-standard deblocking filter for video compression systems
CN1874521A (zh) * 2005-05-30 2006-12-06 三星电子株式会社 用于图像编码和解码的设备和方法
CN101188765A (zh) * 2006-11-20 2008-05-28 三星电子株式会社 用于对rgb图像编码和解码的方法和设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7227901B2 (en) * 2002-11-21 2007-06-05 Ub Video Inc. Low-complexity deblocking filter
US7636490B2 (en) * 2004-08-09 2009-12-22 Broadcom Corporation Deblocking filter process with local buffers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005009050A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Sony Corporation 画像情報符号化装置及び方法、並びに画像情報復号装置及び方法
CN1529512A (zh) * 2003-10-17 2004-09-15 中国科学院计算技术研究所 基于流水线的帧内预测模式块编码加速方法
CN1756357A (zh) * 2004-09-30 2006-04-05 株式会社东芝 信息处理设备以及其中使用的程序
US20060227881A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-12 Stephen Gordon Method and system for a parametrized multi-standard deblocking filter for video compression systems
CN1874521A (zh) * 2005-05-30 2006-12-06 三星电子株式会社 用于图像编码和解码的设备和方法
CN101188765A (zh) * 2006-11-20 2008-05-28 三星电子株式会社 用于对rgb图像编码和解码的方法和设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107005711A (zh) * 2014-11-05 2017-08-01 三星电子株式会社 逐样本预测编码设备和方法
US10404982B2 (en) 2014-11-05 2019-09-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Per-sample prediction encoding apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011000255A1 (en) 2011-01-06
US20110116544A1 (en) 2011-05-19
TW201123908A (en) 2011-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2578665C2 (ru) Устройство обработки изображений и способ обработки изображений
RU2691962C2 (ru) Устройство обработки изображений и способ обработки изображений
RU2678480C1 (ru) Способ кодирования видео с использованием регулировки смещения согласно классификации пикселей посредством максимальных единиц кодирования и устройство для этого, а также способ декодирования видео и устройство для этого
CN104704827B (zh) 用于下一代视频的内容自适应变换译码
CN108293120B (zh) 使用小波和可变尺寸变换编码的高效帧内视频/图像编码
US9628814B2 (en) Motion vector encoding/decoding method and device and image encoding/decoding method and device using same
CN104737540A (zh) 用于下一代视频的视频编解码器架构
Shen et al. Ultra fast H. 264/AVC to HEVC transcoder
JP6100777B2 (ja) 多視点ビデオ予測符号化方法及びその装置、多視点ビデオ予測復号化方法及びその装置
WO2017095491A1 (en) EFFICIENT AND SCALABLE INTRA VIDEO/IMAGE CODING USING WAVELETS AND AVC, MODIFIED AVC, VPx, MODIFIED VPx, OR MODIFIED HEVC CODING
TW201424397A (zh) 可調式視訊解碼、編碼方法及其裝置與非暫時性電腦可讀記錄體
US20130163673A1 (en) Methods and apparatus for encoding video signals using motion compensated example-based super-resolution for video compression
US8462851B2 (en) Video encoding method and apparatus and video decoding method and apparatus
Zhao et al. Efficient realization of parallel HEVC intra encoding
JP2017504251A (ja) 輝度補償を利用したインターレイヤビデオ符号化方法及びその装置、該ビデオ復号化方法及びその装置
CN104604228A (zh) 图像解码方法和使用其的装置
CN102047666A (zh) 帧内预测方法及其视频编码器与视频解码器
CN103004199A (zh) 图像处理设备和图像处理方法
CN104521234A (zh) 合并去区块处理和取样自适应偏移处理的视频处理方法和装置
De Souza et al. GPU-assisted HEVC intra decoder
CN111757109A (zh) 一种高实时性的并行视频编解码方法、系统和存储介质
WO2018152750A1 (en) Residual transformation and inverse transformation in video coding systems and methods
US20240146934A1 (en) System and method for facilitating machine-learning based media compression
Marzuki et al. A Context-based Fast Encoding Quad Tree Plus Binary Tree (QTBT) Block Structure Partition

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110504