CN103004203A - 基于块尺寸的并行视频编码 - Google Patents

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Abstract

本发明的一些方面涉及用于并行视频解码的方法。根据本发明的一个方面，基于块的尺寸，交替地使用第一技术或第二技术。第二技术包括解码第一组块和解码第二组块。可以并行地预测第一组内的块。

Description

基于块尺寸的并行视频编码
技术领域
本发明涉及一种用于并行视频编码技术的系统。
背景技术
现有的视频编码标准，例如，H.264/AVC，通常以增加计算复杂度为代价提供相对高的编码效率。随着计算复杂度的增加，编码和/或解码速度趋于降低。并行解码和并行编码的使用尤其对于多核处理器而言可以相应地提高解码和编码速度。同样，仅依赖于块内预测单元数目的并行预测模式(patterns)对于使用其他块结构的编码系统而是有问题的，这是因为预测单元的数目不再对应于预测单元的空间尺寸。
发明内容
优选实施例是一种用于解码视频的方法，包括：(a)使用所述视频的多个第二块，解码视频的第一块；(b)基于所述视频的所述第二块的尺寸，使用第一技术或第二技术交替地解码所述多个第二块，其中所述第二技术包括：(i)解码所述多个第二块的第一组，使得与所述多个第二块中没有包括在所述第一组中的其他第二块无关地，预测所述多个第二块的所述第一组中的每一个块；(ii)解码所述多个第二块的第二组，使得以依赖于所述多个第二块的所述第一组中的至少一个块的方式，预测所述多个第二块的所述第二组中的至少一个块。
在结合附图考虑本发明的以下详细描述时，能够更容易地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点。
附图说明
图1示出了编码模式(pattern)。
图2示出了预测模式(mode)。
图3A-3I示出了帧内预测模式。
图4示出了具有两个分区(partition)组的16块宏块。
图5A-5D示出了具有两个分区组的宏块。
图6A-6D示出了具有三个分区组的宏块。
图7示出了具有多个分区组的宏块。
图8示出了编码单元拆分。
图9A示出了使用不同单元和索引的分片(splice)的空间细分。
图9B示出了适合于帧内预测的最大编码单元的空间细分。
图10示出了基于尺寸的并行解码。
图11示出了具有intra_split_flag的一个预测单元。
图12示出了基于类型的并行解码。
图13示出了基于树的并行解码。
图14A示出了基于空间窗口的并行解码。
图14B示出了窗口与最大预测单元之间的关系。
图15示出了帧内8×8宏块的角模式中的预测方向。
图16示出了由(dx，dy)定义的任意方向帧内预测模式。
图17示出了用于组合的帧内预测和并行帧内预测的像素。
图18示出了块旋转。
具体实施方式
基于帧内预测的视频编码/解码利用帧或图像内的空间关系，或不同地，使用像素块/组内的空间关系。在编码器处，可以基于相邻的先前编码像素块，连同针对该块的预测模式和预测残差，预测像素块，上述相邻的先前编码像素块通常被称作重构块，典型地位于当前块之上和/或左侧。块可以是优选地共享相同预测模式、预测参数、残差数据和/或任何其他以信号发出的数据(signaled data)的任何像素组。在解码器处，可以根据预测模式，基于典型地位于当前块之上和/或左侧的相邻重构块，连同该块的解码预测残差，来预测当前块。在许多情况下，帧内预测例如使用4×4、8×8和16×16的像素块。
参照图1，关于H.264/AVC视频编码标准，16×16宏块可以包括四个8×8块或十六个4×4块。针对16×16宏块的四个8×8块2以及针对16×16宏块的十六个4×4块4的处理次序可以具有之字形(zig-zag)处理次序，或者任何其他适合的次序。典型地，使用先前重构的相邻块和/或宏块来预测宏块内正被重构的当前块。相应地，在可以使用16×16宏块内一个或更多个先前块的相邻块来重构其他块之前，完成该16×16宏块的所述一个或更多个先前块的处理。帧内4×4预测与帧内8×8和16×16预测相比，串行依赖性(serial dependency)更高。这种串行依赖性可以增多处理器内操作循环的次数，因此延长了完成帧内预测的时间，并且可以导致不同帧内预测类型的不均匀吞吐量。
参照图2，在H.264/AVC中，帧内4×4预测和8×8预测具有九个预测模式10。可以根据相对当前块的重构上相邻块(upprer neighboringblock)和/或左相邻块(left neighboring block)中的像素值来预测当前块中的像素值。描绘模式的箭头方向指示针对该模式的预测方向。中心点11不表示方向，从而该点可以与DC预测模式相关联，或者不同地，被称作“模式2”。从中心点11向右延伸的水平箭头12可以表示水平预测模式，也被称作“模式1”。从中心点11向下延伸的垂直箭头13可以表示垂直预测模式，也被称作“模式0”。从中心点11沿对角线向右下延伸、与水平近似成45度角的箭头14表示对角右下(DDR)预测模式，也被称作“模式4”。从中心点11向左下延伸、与水平成近似45度角的箭头15可以表示对角左下(DDL)预测模式，也被称作“模式3”。DDR和DDL预测模式一起可以被称作对角度预测模式。从中心点11沿对角线向右上延伸、与水平成近似22.5度角的箭头16可以表示水平上(HU)预测模式，也被称作“模式8”。从中心点11沿对角线向右下延伸、与水平成近似22.5度角的箭头17可以表示水平下(HD)预测模式，也被称作“模式6”。从中心点11沿对角线向右下延伸、与水平成67.5度角的箭头18表示垂直右下(VR)预测模式，也被称作“模式5”。从中心点11沿对角线向左下延伸、与水平成近似67.5度角的箭头19可以表示垂直左下(VL)预测模式，也被称作“模式7”。HU、HD、VR和VL预测模式可以被统称为中间角度预测模式。
图3A示出了可以根据标记为A-M的重构相邻样本来预测且标记为a-p的样本示例4×4块20。当样本不可用时，例如，当E-H不可用时，可以用其他适合的值来代替。
帧内预测模式0(图2中13所指示的预测模式方向)可以被称作垂直模式帧内预测。在模式0或垂直模式帧内预测中，可以根据当前块之上的块中的重构样本，沿垂直方向预测当前块的样本。在图3B中，示出了图3A中标记为a-p的样本替换为图3A中对其进行预测的样本标记的标记。
帧内预测模式1(图2中12所指示的预测模式方向)可以被称作水平模式帧内预测。在模式1或水平模式帧内预测中，根据当前块左侧的块中的重构样本，沿水平方向预测当前块的样本。图3C示出了4×4块中样本的示例水平预测。在图3C中，示出了图3A中标记为a-p的样本替换为图3A中对其进行预测的样本标记的标记。
帧内预测模式3(图2中15所指示的预测模式方向)可以被称作对角左下模式帧内预测。在模式3中，可以根据图3D所示方向上的相邻块预测块的样本。
帧内预测模式4(图2中14所指示的预测模式方向)被称作对角右下模式帧内预测。在模式4中，可以根据图3E所示方向上的相邻块预测块的样本。
帧内预测模式5(图2中18所指示的预测模式方向)被称作垂直右模式帧内预测。在模式5中，可以根据图3F所示方向上的相邻块预测块的样本。
帧内预测模式6(图2中17所指示的预测模式方向)被称作水平下模式帧内预测。在模式6中，可以根据图3G所示方向上的相邻块预测块的样本。
帧内预测模式7(图2中19所指示的预测模式方向)被称作垂直左模式帧内预测。在模式7中，可以根据图3H所示方向上的相邻块预测块的样本。
帧内预测模式8(图2中16所指示的预测模式方向)被称作水平上模式帧内预测。在模式8中，可以根据图3I所示方向上的相邻块预测块的样本。
在帧内预测模式2(可以被称作DC模式)中，图3A中标记为a-p的所有样本可以替换为图3A中标记为A-D和I-L的样本的平均值。
系统同样可以支持四个16×16帧内预测模式，其中，与宏块相邻的上和/或左侧编码和重构的样本中外推出宏块的16×16样本。可以垂直地外推出样本，即模式0(类似于针对4×4尺寸块的模式0)，或者可以水平地外推出样本，即模式1(类似于针对4×4尺寸块的模式1)。样本可以替换为均值，即模式2(类似于针对4×4尺寸块的DC模式)，或者可以使用模式3(被称作平面模式)，其中，线性平面函数被适配于上侧和左侧样本。
为了减小处理延迟，尤其是在使用并行处理器时，期望以并行方式处理更大像素组(例如，宏块)的选定像素块。可以从宏块(或其他更大像素集合)中选择第一组像素块，并且可以从宏块的剩余像素中选择第二组像素块。根据需要选择附加或备选组的像素块。像素块可以是任何尺寸，例如，m×n尺寸的像素块，其中，m和n可以是任何适合数目。优选地，可以使用仅来自一个或更多个先前编码相邻宏块的重构像素值，来编码第一多个块内的每个块，并且可以使用来自先前编码宏块和/或与第一多个块相关联的块的重构像素值，来编码第二多个块内的每个块。这样，可以使用仅来自相邻宏块的重构像素值，来解码第一多个块内的块，并且然后可以使用来自与第一多个块相关联的重构块和/或相邻宏块的重构像素值，来解码第二多个块内的块。可以按照并行方式全部或部分地编码和解码一个或更多个块。
例如，宏块具有N个块，并行度(parallelism)可以为N/2。针对16×16宏块的4×4帧内预测速度通常提高了大约8倍，这是显著的。参照图4，宏块的尺寸为M×N，其中，M和N可以是任何适合的数目。可以将十六个块41-45分为两个(或更多)八个块的集合(或以其他方式)，每个块按照棋盘图案(或其他图案)布置。第一集合中的八个块示为42，43，46，47，50，51，54，和55，并且另一集合中的八个块示为41，44，45，48，49，52，53，和56。可以使用先前重构宏块并行地解码或编码第一块集合，并且然后使用与第一集合相关联的重构块和/或先前重构宏块并行地解码或编码第二块集合。在一些情况下，对第二块集合开始解码可以在对第一块集合进行了完全解码之前。
在图5A-5D中示出了备选分区示例。参照图5A，可以将块61-76分组成两个组。第一组可以包括65-68和73-76，而第二组可以包括61-64和69-72。参照图5B，可以将块81-96分组成两个组。第一组可以包括82，83，85，88，89，92，94，和95，而第二组可以包括81，84，86，87，90，91，93，和96。参考图5C，可以将块101-116分成两个组。第一组可以包括109-116，而第二组可以包括101-108。参考图5D，可以将块121-136分成两个组。第一组可以包括122，124，126，128，130，132，134，和136，而第二组可以包括121，123，125，127，129，131，133，和135。
备选地，可以将宏块分成更多数目的分区(partition)，例如，三个块集合。此外，分区可以具有不同数目的块。此外，块可以是相同或不同尺寸。通常，可以使用仅来自先前编码相邻宏块的重构像素值，来在编码过程中预测第一多个块。随后在编码过程中可以使用来自与第一多个块相关联的先前编码块的重构像素值和/或使用来自先前编码相邻宏块的重构像素值，来预测第二多个块。随后在编码过程中可以使用来自与第一多个块相关联的先前编码块的重构像素值、和/或来自与第二多个块相关联的先前编码块的重构像素值、和/或来自先前编码相邻宏块的重构像素值，来预测第三多个块。图6A和6B示出了16×16宏块的示例性三组分区。参照图6A，第一集合包括八个块。第二集合和第三集合各自包括四个块。参照图6B，第一集合包括六个块。第二集合和第三集合各自包括五个块。在图6A和6B中所示的情况下，例如在编码过程中可以使用仅来自先前编码相邻宏块的重构像素值，预测第一块集合。随后在编码过程中使用来自与第一块集合相关联的先编码块的重构像素值和/或使用来自先前编码相邻宏块的重构像素值，预测第二块集合。随后在编码过程中使用来自与第一块集合相关联的先前编码块的重构像素值、和/或来自与第二块集合相关联的先前编码块的重构像素值、和/或使用来自先前编码相邻宏块的重构像素值，预测第三块集合。图7示出了32×32宏块中4×4块的示例分区。参照图7，可以将块分成九个集合。同样在图7的情况下，可以按照第一集合、第二集合和第三集合的顺序进行预测。注意，在图7的情况下，关于第N个集合(其中，N＞＝4)，使用先前重构宏块、使用更为先前的重构块(即，第一集合，...，到第N-1集合)，来预测第N个集合。
比特流可以需要发信号通知那个编码模式用于解码，或者不同地，可以预先定义缺省解码。
在一些实施例中，相邻上和左宏块像素值可以根据它们到正被预测的块的距离或者使用任何其他适合的手段来加权。
在一些情况下，视频编码不使用固定块尺寸，而是在宏块中包括两个或更多个不同的块尺寸。在一些实现方式中，对图像的分区可以使用编码单元(CU)、预测单元(PU)和预测分区的构思。在最高的级别上，该技术将画面划分成一个或更多个分片(slice)。分片是与画面内的空间窗口相对应的最大编码单元(LCU)的序列。编码单元例如可以是包含一个或更多个预测模式/分区的像素组，并且可以具有残差数据。预测单元例如可以是使用相同预测类型(例如，帧内预测或帧内预测)来预测的像素组。预测分区例如可以是使用相同预测类型和预测参数预测的像素组。最大编码单元例如可以是针对编码单元的最大数目像素。例如，64×64像素组可以对应于最大编码单元。可选地，将这些最大编码单元细分，以适合于底层图像内容(并且实现有效率压缩)。这种划分由编码器来确定，并发信号通知给解码器，并且可以获得最大编码单元的四叉树分割。生成的分区被称作编码单元，并且随后也可以对这些编码单元进行拆分。可以将尺寸为CuSize的编码单元拆分成四个较小编码单元，CU0、CU1、CU2和CU3，尺寸为CuSize/2，如图8所示。这可以通过信号发出split_coding_unit_flag以指定是否将编码单元拆分成具有一半水平和垂直尺寸的编码单元来完成。细分是递归的，并且获得高度灵活的分区方法。
一旦不再发信号通知对编码单元的拆分，就可以将编码单位视为预测单元。每个预测单元可以具有多个预测分区。对于帧内编码预测单元而言，这可以通过信号发出intra_split_flag以指定是否将预测单元拆分成具有一半水平和垂直尺寸的四个预测单元来完成。根据需要，可以将附加的分区机制用于帧间编码块。图9A示出了具有不同单元和它们索引(对于帧间预测)的一个分片的示例空间细分。参照图9A将LARGEST_CU划分成四个编码单元CU0、CU1、CU2和CU3。此外，可以将CU1、CU2和CU3中的每一个划分成四个编码单元。由细分实现的编码单元可以视为预测单元。例如，由对CU1的细分实现的编码单元可以视为PU10、PU11、PU12和PU13。此外，PU11和PU12具有多个分区。PU11具有PP110、PP111、PP112和PP113，并且PU12具有PP120、PP121、PP122和PP123。图9B示出了适合于帧内预测的最大编码单元的空间细分。参照图9B，LCU具有CU0、CU1、CU2和CU3。CU1、CU2和CU3包括多个预测单元。在该情况下，优选地并行进行针对多个编码单元的处理。此外，优选地并行地进行针对多个预测单元的处理，例如，CU2的CU20、CU21、CU22、CU23；以及例如CU1的4个划分(PU10、PU11、PU12和PU13)。
利用使用这种灵活块结构的附加能力，其中预测单元的数目不再对应于预测单元的空间尺寸，确定应当对是否应当使用这样的并行编码和/或并行解码模式施加限制。对于相对大的预测分区，从顺序地处理多个预测分区来看，并没有倾向于显著增加并行性。此外，在不同尺寸的预测单元的情况下，另外引入了显著的计算复杂度，以适应具有多个不同尺寸预测单元的最大预测(例如，编码)单元。相应地，期望在块尺寸小于阈值尺寸时仅使用并行编码和/或解码。
参照图10，优选地，系统仅针对最大预测单元中均包含具有相同尺寸的分区的那些预测单元，使用并行帧内预测。最大预测单元例如可以是由单个数据集合限定的最大像素组。这可以通过检查最大预测单元或者其他预测单元集合来确定(S101)。这可以针对预测单元在比特流中通过标志，例如，intra_split_flag，来信号通知。当intra_split_flag信号通知(signal)将预测单元细分成尺寸相等的预测分区时(S102中的“是”)，则可以在该预测单元内应用并行帧内预测系统(第二技术)(S104)。当intra_split_flag没有信号通知将预测单元细分成尺寸相等的预测分区时(S102中的“否”)，则优选地不应用并行帧内预测系统(S103)。在S103中，执行缺省解码(第一技术)。在图11中示出了将预测单元拆分成四个预测分区的示例，然后可以将这四个预测分区分组成两个集合，以并行处理。例如，可以将分区1和2分到一个集合中，并且将分区0和3分到另一个集合中。然后使用预测单元的邻域来预测第一集合，而使用预测单元的邻域以及第一集合中的邻域来预测第二集合。
参照图12，除了具有相同尺寸的分区以外，该系统还可以在多个预测单元上使用并行帧内预测(第二技术)(S125)，这些预测单元具有相同尺寸和/或编码类型(例如，帧内编码的对运动补偿的)的预测分区。更具体地，最大预测单元例如可以是由单个数据集合限定的最大像素组。这可以通过检查最大预测单元或其他预测单元集合来确定(S121)。当所有预测分区具有相同尺寸(S122中的“是”)并且具有相同编码类型时(S123中的“是”)时，则可以在该预测单元内应用并行帧内预测系统(第二技术)(S125)。当所有预测分区不具有相同尺寸(S122中的“否”)或者不具有相同编码类型(S123中的“否”)时，则执行缺省解码(第一技术)(S124)。参照图13，这些预测单元优选地在空间上位于编码单元内的相同位置，该编码单元随后被拆分以创建多个预测单元(S131)。备选地，多个预测单元可以在空间上位于编码单元内的相同位置，该编码单元递归地被拆分以创建预测单元(S131)。换言之，预测单元在四叉树中具有相同父节点。由于S132、S133、S134和S135分别与S122、S123、S124和S125相类似，因此这里省略其描述。注意，预测分区最初具有相同编码类型。相应地，能够省略对图12中S123和图13中S133的编码类型的确定。
在一个实施例中，系统可以在多个编码单元上使用并行帧内预测。多个编码单元优选地具有相同空间尺寸和预测类型(例如，帧内编码的)。参照图14A，在另一实施例中，并行帧内预测技术可以基于预测区域的尺寸。例如，系统可以将对并行帧内预测技术的使用限制于N×N空间窗口内的像素(S142)。例如，系统可以将对并行帧内预测技术的使用仅限制于16×16空间窗口内的像素。参照图14B，空间窗口被标记为LPU(最大预测单元)并且包括来自第一编码单元CU0和第二编码单元CU1的数据。注意，用于处理窗口内的像素的数据可以位于窗口外部。
如上所述，空间窗口可以被称作并行单元。备选地，空间窗口可以被称作并行预测单元或并行编码单元。可以在从编码器到解码器的比特流中发信号通知并行单元的尺寸。此外，并行单元的尺寸可以在简档中定义、在一定级别上定义，作为元数据传输，或者按照任何其他方式传送。编码器可以确定并行编码单元的尺寸，并且将对并行帧内预测技术的使用限制于不超过并行单元的尺寸的空间像素。可以向解码器信号通知并行单元的尺寸。此外，并行单元的尺寸可以通过表查找来确定、在简档中指定、在一定级别上指定、根据图像分析来确定、通过速率失真优化(rate-distortion-optimization)或者任何其他适合技术来确定。
对于帧内编码的预测分区，以下技术可以用于重构块像素值。例如，从编码器向解码器发信号通知预测模式。该预测模式标识了根据先前重构像素值预测当前块中的像素的过程。作为特定示例，可以向水平预测器发信号来通知：根据当前像素位置附近和左侧的先前重构像素值预测当前像素值。作为备选示例，可以向垂直预测器发信号通知：根据在当前像素位置附近和之上的先前重构像素值预测当前像素值。通常，编码单元内的像素位置可以具有不同预测。该结果是针对编码单元的所有像素的预测像素值。
此外，编码器可以向解码器发送变换系数级别值。在解码器处，从比特流中提取这些变换系数级别值，并且并转换成变换系数。上述转换可以包括缩放操作、表查找操作或任何其他适合的技术。在转换之后，通过之字形扫描操作或其他适合的映射，将变换系数映射到二维变换系数矩阵中。然后通过逆变换操作或其他适合的技术将二维变换系数矩阵映射到重构残差值。将重构残差值与预测像素值相加(或另外方式)，以形成重构的帧内预测块。
之字形扫描操作和残差逆变换操作可以依赖于预测模式。例如，当解码器从编码器接收针对第一帧内预测块的第一预测模式时，解码器使用分配给第一预测模式的预测过程、之字形扫描操作和逆残差变换操作。类似地，当解码器从编码器接收针对第二帧内预测块的第二预测模式时，该解码器使用分配给第二预测模式的预测过程、之字形扫描操作和逆残差变换操作。通常，可以根据需要修改用于编码和解码的扫描模式。此外，可以通过使扫描模式进一步依赖于预测单元或预测分区是哪个并行编码组的一部分来提高编码效率。
在一个实施例中，系统可以如下操作：当解码器从编码器接收针对分配给第一分区的第一帧内预测块的第一预测模式时，解码器使用分配给第一预测模式和第一分区的预测过程、之字形扫描操作和逆残差变换操作。类似地，当解码器从编码器接收针对分配给第二分区的第二帧内预测块的第二帧预测模式时，解码器使用分配给第二预测模式和第二分区的预测过程、之字形扫描操作和逆残差变换操作。例如，第一和第二分区可以对应于用于并行编码的第一组和第二组。注意，对于第一预测模式和第二预测模式具有相同值但第一分区和第二分区不具有相同分区的情况，第一之字形扫描操作(第一扫描顺序)和第一逆残差变换操作可以与第二之字形扫描操作(第二扫描顺序)和第二逆残差变换不同。甚至在第一预测过程和第二预测过程相同的情况下也是如此。例如，针对第一分区的之字形扫描操作可以使用水平变换和垂直扫描模式，而针对第二分区的之字形扫描操作可以使用垂直变换和水平扫描模式。
可以存在与块尺寸相关的不同帧内预测模式。对于8×8、16×16、32×32的块尺寸，例如，可以存在33个帧内预测模式，这些模式实质上提供比9个帧内4×4预测模式更细化的角度预测。而9个帧内4×4预测模式可以使用某种类型的插值来按照某种方式扩展，以用于更细化的角度预测，这导致额外的系统复杂度。
在并行编码(包括块尺寸可以不同的并行编码)的上下文中，第一块集合通常根据相邻宏块来预测。取代将4×4块(第一较小块)的预测模式扩展到更大块(例如，8×8、16×16、32×32等)(第二较大块)，从而增加了系统的复杂度，该系统可以再使用较大块的现有预测模式。因此，4×4块预测模式可以利用针对其他尺寸的块(例如，8×8、16×16、32×32的块)识别的较大数量的预测模式。
在许多情况下，4×4块尺寸的帧内预测模式和较大块尺寸的预测模式可以不同。为了适应这种差异，期望将4×4块预测模式编号映射到较大块预测模式编号。该映射可以根据预测方向来进行。例如，4×4块的帧内预测具有9个方向模式，而8×8块的帧内预测具有使用角度预测的33个模式，块尺寸16×16或32×32的帧内预测具有使用任意方向帧内预测(ADI)的33个模式。在图15和16中分别示出了角度预测模式和ADI预测。图15是示出了具有33种可用预测方向的角度预测模式。如图15所示，预测方向分别对应于预测模式。图15中的编号表示预测模式；例如，0，4，5，11，12，19，20，21，22，24，33表示沿水平方向的不同角度的预测。此外，2表示DC预测。ADI是通过坐标(dx，dy)指示预测方向的预测方法，如图16所示。即使对于方向帧内预测，不同块尺寸的预测模式可以不同，如果这些预测模式具有相同或接近的方向，则可以将一个模式映射到另一个模式。例如，针对与水平模式预测相关的模式4和与水平模式预测相关的模式9，该系统可以将4×4块预测的模式4的值映射到8×8块预测的模式19。
为了提高块的预测，可以在可用时使用下侧和右侧的附加邻域。不扩展不同的预测模式，而是可以通过旋转块然后利用现有帧内预测模式来进行根据下侧和右侧邻域的预测。如下，可以对利用具有180度差的两个模式的预测进行加权插值：
p(y，x)＝w*p1(y，x)+(1-w)p2(y，x)
其中，p1是不包括下侧和右侧邻域的预测(即，使用上侧/左侧)，并且p2是不包括上侧和左侧邻域的预测(即，使用下侧/右侧)，并且w是加权因子。如下，加权因子可以是根据上侧和左侧邻域的预测与根据下侧和右侧邻域的预测之间的加权平均过程：
首先，导出像素(x，y)处的值yTmp作为p1和p2的加权平均值，其中，权重是根据到上侧和下侧邻域的距离而确定的：
yTmp＝(p1*(N-y)+p2*y)/N；
其次，导出像素(x，y)处的值xTmp作为p1和p2的加权平均值，其中，权重是根据到左侧和右侧邻域的距离而确定的：
xTmp＝(p1*(N-x)+p2*x)/N；
即，权重与每个预测像素与上侧/下侧和左侧/右侧邻域之间的距离成比例。N是块宽度，p1是不包括下侧和右侧邻域的预测，p2是不包括上侧和左侧邻域的预测。
第三，像素(x，y)处的最终预测值是xTmp和yTmp的加权平均值。权重依赖于预测方向。对于每个方向，将每个方向的角度表示为(dx，dy)，如图16中ADI模式中所表示的。对于没有方向的模式，优选地设置为dx＝1，dy＝1。
p(y，x)＝(abs(dx)*xTmp+abs(dy)*yTmp)/(abs(dx)+abs(dy))
编码器可以判定是否执行加权帧内预测，并且在比特流中通过信号通知该判定。在以下表1、2和3中示出了用于添加该加权帧内预测标志的样本语法。可以在出现并行帧内预测的编码单元级和/或预测单元级处通过信号来通知这一点。
[表1]
seq_parameter_set_rbsp(){ C 描述符
profile_idc 0 u(8)
reserved_zero_8bits/*equal to 0*/ 0 u(8)
level_idc 0 u(8)
seq_parameter_set_id 0 ue(v)
bit_depth_luma_minus8 0 ue(v)
bit_depth_chroma_minus8 0 ue(v)
increased_bit_depth_luma 0 ue(v)
increased_bit_depth_chroma 0 ue(v)
log2_max_frame_num_minus4 0 ue(v)
log2_max_pic_order_cnt_lsb_minus4 0 ue(v)
max_num_ref_frames 0 ue(v)
gaps_in_frame_num_value_allowed_flag 0 u(1)
log2_min_coding_unit_size_minus3 0 ue(v)
max_coding_unit_hierarchy_depth 0 ue(v)
log2_min_transform_unit_size_minus2 0 ue(v)
max_transform_unit_hierarchy_depth 0 ue(v)
log2_parallel_unit_size 0 ue(v)
pic_width_in_luma_samples 0 u(16)
pic_height_in_luma_samples 0 u(16)
rbsp_trailing_bits() 0
}
[表2]
Figure BDA00002738671800141
[表3]
Figure BDA00002738671800151
log2_parallel_unit_size指定并行预测单元的尺寸。导出变量ParallelUnitSize：ParallelUnitSize＝MaxTransformUnitSize＞＞log2_parallel_unit_size，
其中，MaxTransformUnitSize是变换尺寸的最大值。针对is_parallel_unit和weighted_bipred_flag的语义可以定义为：当currCodingUnitSize小于或等于ParallelUnitSize时，is_parallel_unit为真，其中，currCodingUnitSize是当前块的尺寸，并且ParallelUnitSize是并行预测单元的尺寸。weighted_bipred_flag等于1定义了在帧内编码期间针对第二路单元(second pass units)使用加权双向预测，并且weighted_bipred_flag等于0定义了针对第二路单元使用信号方向预测。
帧内预测可以是ADI预测和逐像素均值预测的加权组合。可以将局部均值构造为当前画面的左侧、左上侧和上侧的重构像素值的平均值。尽管这适合于大多数图像，但是对于并行组的第一块集合的边界像素会出现问题，这是因为这样的像素不会被重构。
通过参考图17，以下描述了针对组合的帧内预测和并行帧内预测的像素。图17示出了针对组合的帧内预测和并行帧内预测的像素。解决边界问题的一种技术是使用并行单元邻域来代替局部均值计算中的不可用像素。例如，对于图17中的加亮像素，在均值计算中系统可以使用AL’作为左上像素，并且使用L’作为左像素。可以根据这些邻域到像素的距离对这些领域赋予不同权重。在另一实施例中，系统可以适应性地使用其他可用像素，包括从ADI预测中获得并且尚未被组合的帧内预测过程处理的那些像素。例如，对于图17中的加亮像素，系统可以适应性地包括其右上侧像素AR，和/或也可以包括ADI预测已经预测了的、但是尚未经过组合帧内预测的其右侧像素R或下侧像素B。在一个实施例中，组合的帧内预测可以包括在并行帧内预测中修改第一块集合的像素边界。在另一实施例中，在并行帧内预测中可以针对第一块集合的边界像素跳过组合帧内预测。
针对组合的帧内预测和并行帧内预测的另一技术是在右侧和下侧领域可用的情况下开始根据块的右下侧像素进行组合帧内预测。这可以通过以下来进行：旋转所述块，然后，利用现有的帧内预测方法(例如，ADI)或其他类型的帧内预测执行局部中值适应和加权平均。以下在图18中示出了旋转过程。在另一实施例中，可以将从块的左上角开始的组合帧内预测的结果与从块的右下角开始的组合帧内预测的结果加权平均在一起。
在WD3(高效率视频编码(HEVC)工作草案3)中，对图像的分区可以使用编码单元(CU)、预测树(PT)、和预测单元(PU)的构思。上述实施例中宏块对应于WD3中所定义的LCU(最大编码单元：也可以被称作编码树的根)。此外，实施例中的宏块和块对应于WD3中的CU(编码单元；也可以被称作编码树的叶)、PU(预测单元)、或TU(变换单元)。
本文使用上述说明书中采用的术语和表述作为描述并不意在限制，并且在使用这样的术语和表述时并不意在排除所示和所描述特征的等同物或其一部分，应当认识到本发明的范围仅由所附权利要求来限定和限制。

Claims (13)

1.一种用于解码视频的方法，包括：
(a)使用视频的多个第二块，解码所述视频的第一块；
(b)基于所述视频的所述多个第二块的尺寸，使用第一技术或第二技术交替地解码所述多个第二块，其中所述第二技术包括：
(i)解码所述多个第二块的第一组，使得与所述多个第二块中没有包括在所述第一组中的那些其他第二块无关地，预测所述多个第二块的所述第一组中的每一个块；
(ii)解码所述多个第二块的第二组，使得以依赖于所述多个第二块的所述第一组中的至少一个块的方式，预测所述多个第二块的所述第二组中的至少一个块。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视频的所述多个第二块中的每一个具有相同尺寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，使用相同的技术预测所述视频的所述多个第二块中的每一个。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在比特流内通过标志来发信号通知所述尺寸。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述解码能够选择具有不一致尺寸的所述多个第二块的尺寸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，并行地预测所述多个第二块的多个所述第一组。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，并行地预测所述多个第二块的多个所述第二组。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在对所述第二组进行所述解码之前，对所述第一组进行所述解码。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视频的所述多个第二块具有相同的预测类型。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，具有特定预测模式的所述多个第二块的所述第一组的特定块的扫描顺序依赖于所述第一组的数目。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，具有特定预测模式的所述多个第二块的所述第二组的特定块的扫描顺序依赖于所述第二组的数目。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述多个第二块的所述第一组中的至少一个的边界处修改对所述第一组中的所述至少一个的预测。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解码器能够选择具有不一致尺寸的所述多个第二块的尺寸。
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