CN109155857A - 视频编码方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种视频编码方法以及装置。本发明涉及一种在视频压缩技术中执行量化系数群编码以及解码时利用可变大小量化系数群执行编码以及解码的方法以及装置。

Description

视频编码方法以及装置
技术领域
本发明涉及一种影像处理技术。
背景技术
最近伴随着对高分辨率、高画质视频的需求增加，提供新一代视频服务所需要的高效视频压缩技术也变得更加至关重要。
在视频压缩技术领域，量化系数编码以及解码技术是指利用熵编码技术将对原始信号与预测信号之间的差分信号执行转换以及量化而得到的信号转换成比特流或利用熵解码技术将通过上述方式生成的比特流还原成差分信号的技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于提升视频压缩技术中的编码效率的方法以及装置。
本发明的目的在于提供一种为了能够在如FHD(全高清，Full High Definition)以及UHD(超高清，Ultra High Definition)等高分辨率影像用视频编码/解码器中提升运动信息的传送效率而在解码器中导出运动矢量信息并借此有效地对视频进行编码/解码的方法以及装置。
本发明的部分实施例的目的在于提供一种用于执行对影像中大范围区域的全局运动补偿的方法以及装置。
本发明的部分实施例的目的在于提供一种为了有效执行画面内预测而需要的参考信号的生成方法以及装置。
本发明的部分实施例的目的在于提供一种在视频压缩技术中使用曲线画面内预测技术的方法以及装置。
但是，本实施例拟实现的技术课题并不限定于上述技术课题，还能够有其他技术课题存在。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群信息获取部，获取执行逆量化所需要的量化系数群信息；量化系数群熵解码部，通过对量化系数群的熵解码而获取量化系数；逆量化部，通过对上述所获取到的量化系数执行逆量化而获取转换系数；以及逆转换部，通过对上述所获取到的转换系数执行逆转换过程而获取差分信号。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割信息解码部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息；以及量化系数熵解码部，对量化系数执行熵解码。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群分割标记提取部，以当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割标记；量化系数群大小决定部，当上述所提取出的量化系数群分割标记表示不执行分割时，从上述当前解码单位决定量化系数群的大小；下级量化系数群分割部，当上述所提取出的量化系数群分割标记表示执行分割时，将上述当前解码单位分割成多个下级量化系数群；以及量化系数群熵解码部，对量化系数群执行熵解码。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割方法决定部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，决定上述可变大小量化系数群的分割方法；以及量化系数群大小信息获取部，根据上述所决定的可变大小量化系数群的分割方法，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的大小信息。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群分割数量信息提取部，以当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割数量信息；以及，量化系数群分割部，以上述可变大小量化系数群分割方法、当前解码单位的大小以及上述量化系数群分割数量信息为基础并利用所定义的分割信息对量化系数群进行分割。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否信息提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割信息获取部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息；以及熵解码扫描顺序获取部，以上述执行逆量化所需的量化系数群的分割信息为基础获取量化系数群的熵解码扫描顺序。
在用于解决上述课题的适用本发明的一实施例中，视频解码装置以及方法包括运动信息导出装置或步骤，能够在没有从编码器直接传送过来的运动矢量信息的情况下在解码器中导出运动信息。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流获取执行全局运动补偿所需信息的步骤；利用上述所决定的执行全局运动补偿所需的信息决定全局运动补偿区域的步骤；以及，对上述所决定的全局运动补偿区域执行全局运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出表示全局运动补偿的使用与否的标记的步骤；以及当上述所提取出的标记表示使用全局运动补偿时，从比特流提取出用于决定全局运动补偿区域并执行所决定的全局运动各区域运动补偿的信息的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出表示全局运动补偿的使用与否的标记的步骤；以及当上述所提取出的标记表示不使用全局运动补偿时，以编码资料块为单位执行运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的运动补偿区域决定信息决定全局运动补偿的执行区域的步骤；以及对上述所决定的各个运动补偿执行区域执行运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的各个运动补偿区域的执行信息按照各个全局运动补偿区域对执行全局运动补偿的全局运动补偿区域执行全局运动补偿的步骤。
作为达成上述技术课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码方法以及装置，能够在执行画面内预测的过程中，利用在执行画面内预测时作为参考的周边还原信号生成与未还原的区域相关的信号，从而有效地执行画面内预测。此外，还能够将在执行画面内预测时作为参考的还原信号的范围进行扩展，从而与现有的方式相比参考更多的还原像素并借此提升画面内预测性能。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出用于生成预测信号的信息的步骤；利用上述所提取出的信息执行参考样本填充的步骤；利用上述所提取出的信息执行曲线画面内预测并生产预测样本的步骤；以及对上述所生成的预测样本进行滤波的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流获取用于生成预测信号的信息的步骤；以及当上述所提取出的画面内预测模式信息表示曲线画面内预测时，从比特流提取出与曲线画面内预测相关的信息的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的与曲线画面内预测相关的信息以及周边资料块的参考样本存在与否决定参考样本填充的执行与否并执行参考样本填充的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的与曲线画面内预测相关的信息生成预测样本的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：对于所生成的预测资料块的左侧预测样本列以及上端预测样本行，当包含上述样本列的区域使用水平方向预测或垂直方向预测时，利用周边参考样本的变化量执行滤波的步骤。
本发明的目的在于提供一种为了提升量化系数编码效率而根据信号的特性使用可变大小的量化系数群并使用与其相符的编码以及解码顺序的方法以及装置。
在适用本发明的一实施例中，能够通过使用可变大小的量化系数群、可选择的系数编码以及解码顺序而增加在编码过程中排除的系数数量并借此提升量化系数编码的性能。
此外，在适用本发明的一实施例中，能够通过使用可变大小以及可变形态的量化系数群，借助于转换以及量化的能量集中效果以及高频成分去除效果而提升系数编码性能。
通过如上所述的本发明的课题解决手段，能够在解码器中借助于运动信息导出装置或步骤而在不直接对运动矢量进行传送的情况下执行视频解码并提升视频编码/解码效率。
本发明的目的在于提供一种为了提升编码效率而在现有的视频压缩技术所使用的运动补偿过程中执行对影像中大范围区域的全局运动补偿的方法以及装置。
在适用本发明的一实施例中，能够通过一次性地执行对大范围区域的运动补偿并将与全局运动补偿区域相关的信息有效地传递到解码器中而提升解码性能。
通过如上所述的本发明的课题解决手段，能够通过在解码器中对画面内预测信号的生成以及参考范围进行扩展而提升画面内预测性能并借此提高整体的视频压缩性能。
本发明的目的在于提供一种为了提升编码/解码效率而在现有的视频压缩技术所使用的画面内预测过程中执行曲线画面内预测的方法以及装置。
通过如上所述的本发明的课题解决手段，能够通过曲线画面内预测而提升编码/解码器中的画面内预测的效率并借此提高整体的视频压缩性能。
附图说明
图1是对适用本发明之一实施例的视频解码装置的构成进行图示的块图。
图2是对适用本发明之一实施例的可变大小量化群的解码顺序进行图示的块图。
图3是对适用本发明之一实施例的对可变大小量化系数群的解码与否进行判断并获取量化系数群分割信息的顺序进行图示的块图。
图4是对适用本发明之一实施例的利用可变大小量化群分割标记的解码顺序进行图示的块图。
图5以及图6是对4×4固定大小的量化系数群和利用上述量化系数群的8×8解码资料块以及16×16解码资料块的扫描顺序的一实例进行图示的概念图。
图7是对适用本发明之一实施例的与可变大小量化系数群相关的四分树构成以及多重扫描顺序的一使用实例进行图示的概念图。
图8是对适用本发明之一实施例的与可变大小量化系数群相关的16×16解码资料块以及32×32解码资料块的四分树分割的一实例进行图示的概念图。
图9是对适用本发明之一实施例的对可变大小量化系数群进行分割时基于输入信号特性的除正方形之外的一实例进行图示的概念图。
图10是对适用本发明之一实施例的非正方形可变大小量化系数群进行图示的概念图。
图11是适用本发明之实施例的解码装置的块图。
图12是与执行运动导出的解码单元中的运动导出以及运动补偿相关的顺序图。
图13是在本发明的实施例中对解码单元进行分割时的子资料块的分割实例。
图14是利用解码单元的周边像素信息执行运动导出的实例中执行运动预测的周边像素的形状。
图15是在图14的方法中使用两张参考影像的实施例。
图16是在执行运动导出时利用两张参考影像通过对应资料块的运动预测而对当前解码单元的运动进行导出的方法。
图17对适用本发明之一实施例的执行全局运动补偿的解码装置进行了图示。
图18是对适用本发明之一实施例的执行影像的全局运动补偿的方法进行图示的示意图。
图19是对适用本发明之一实施例的执行全局运动补偿的方法的顺序进行图示的块图。
图20是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时利用向解码器传递的信息中表示全局运动补偿区域位于所决定区域的内部或是外部的信息最终决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
图21是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时的多种形态的全局运动补偿区域进行图示的示意图。
图22是对在本发明的一实施例中执行全局运动补偿时按照编码单元单位的边界决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
图23是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时决定全局运动补偿区域的位置的方法进行图示的示意图。
图24是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时通过对格状分离的区域进行合并而决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
图25是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时通过将影像沿着垂直或水平方向反复进行分割而决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
图26是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时利用传递到解码器的附加信息中的变形参数(Warping parameter)决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
图27是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时对全局运动补偿区域进行旋转(rotation)或缩放(scaling)的方法进行图示的示意图。
图28是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时为了增加帧率(Framerate)而使用帧率转换(Frame Rate Up Conversion，FRUC)方法的情况进行图示的示意图。
图29对适用本发明之一实施例的能够通过编码的比特流的画面内预测信息生成画面内预测信号并利用上述所生成的画面内预测信号输出还原影像的视频解码装置进行了图示。
图30对适用本发明之实施例的画面内预测资料块用的可参考的区域进行了图示。
图31对适用本发明之实施例的按照画面内预测方法执行基于参考像素列长度的方向性画面内预测的方法进行了图示。
图32对适用本发明之实施例的按照画面内预测方法执行基于左侧像素列长度的方向性画面内预测的方法进行了图示。
图33对适用本发明之实施例的画面内预测方法中可适用的方向性预测的范围进行了图示。
图34对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同的倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的方法进行了图示。
图35对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同大小的负倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的方法进行了图示。
图36对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同的倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的另一种方法进行了图示。
图37对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的序列参数集执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
图38对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的图像参数集执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
图39对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的条带片段头执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
图40对适用本发明之一实施例的包含画面内预测部的解码装置进行了图示。
图41对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时的周边参考区域进行了图示。
图42对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时对周边资料块的像素进行参考的方法进行了图示。
图43对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时对周边资料块的多个像素进行参考的方法进行了图示。
图44对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时生成周边资料块的不存在的参考样本的方法进行了图示。
图45对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时在预测资料块的各个区域利用不同方向的参考样本执行预测的方法进行了图示。
图46对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时在预测资料块的各个区域利用不同方向的参考样本执行预测的另一种方法进行了图示。
图47对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时为了消除与周边资料块的不连续性而对预测资料块的最左侧预测样本列进行滤波的方法进行了图示。
图48对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时为了消除与周边资料块的不连续性而对预测资料块的最上侧预测样本列进行滤波的方法进行了图示。
图49对适用本发明之一实施例的执行画面内预测的顺序进行了图示。
具体实施例
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群信息获取部，获取执行逆量化所需要的量化系数群信息；量化系数群熵解码部，通过对量化系数群的熵解码而获取量化系数；逆量化部，通过对上述所获取到的量化系数执行逆量化而获取转换系数；以及逆转换部，通过对上述所获取到的转换系数执行逆转换过程而获取差分信号。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割信息解码部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息；以及量化系数熵解码部，对量化系数执行熵解码。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群分割标记提取部，以当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割标记；量化系数群大小决定部，当上述所提取出的量化系数群分割标记表示不执行分割时，从上述当前解码单位决定量化系数群的大小；下级量化系数群分割部，当上述所提取出的量化系数群分割标记表示执行分割时，将上述当前解码单位分割成多个下级量化系数群；以及量化系数群熵解码部，对量化系数群执行熵解码。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割方法决定部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，决定上述可变大小量化系数群的分割方法；以及量化系数群大小信息获取部，根据上述所决定的可变大小量化系数群的分割方法，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的大小信息。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：量化系数群分割数量信息提取部，以当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割数量信息；以及量化系数群分割部，以上述可变大小量化系数群分割方法、当前解码单位的大小以及上述量化系数群分割数量信息为基础并利用所定义的分割信息对量化系数群进行分割。
为了解决上述课题，适用本发明之实施例的视频解码装置以及方法，包括：可变大小量化系数群使用与否信息提取部，从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息；量化系数群分割信息获取部，当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息；以及熵解码扫描顺序获取部，以上述执行逆量化所需的量化系数群的分割信息为基础获取量化系数群的熵解码扫描顺序。
在用于解决上述课题的适用本发明的一实施例中，视频解码装置以及方法包括运动信息导出装置或步骤，能够在没有从编码器直接传送过来的运动矢量信息的情况下在解码器中导出运动信息。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流获取执行全局运动补偿所需信息的步骤；利用上述所决定的执行全局运动补偿所需的信息决定全局运动补偿区域的步骤；以及对上述所决定的全局运动补偿区域执行全局运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出表示全局运动补偿的使用与否的标记的步骤；以及当上述所提取出的标记表示使用全局运动补偿时，从比特流提取出用于决定全局运动补偿区域并执行所决定的全局运动各区域运动补偿的信息的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出表示全局运动补偿的使用与否的标记的步骤；以及当上述所提取出的标记表示不使用全局运动补偿时，以编码资料块为单位执行运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的运动补偿区域决定信息决定全局运动补偿的执行区域的步骤；以及对上述所决定的各个运动补偿执行区域执行运动补偿的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的各个运动补偿区域的执行信息按照各个全局运动补偿区域对执行全局运动补偿的全局运动补偿区域执行全局运动补偿的步骤。
作为达成上述技术课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码方法以及装置，能够在执行画面内预测的过程中，利用在执行画面内预测时作为参考的周边还原信号生成与未还原的区域相关的信号，从而有效地执行画面内预测。此外，还能够将在执行画面内预测时作为参考的还原信号的范围进行扩展，从而与现有的方式相比参考更多的还原像素并借此提升画面内预测性能。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流提取出用于生成预测信号的信息的步骤；利用上述所提取出的信息执行参考样本填充的步骤；利用上述所提取出的信息执行曲线画面内预测并生产预测样本的步骤；以及对上述所生成的预测样本进行滤波的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：从比特流获取用于生成预测信号的信息的步骤；以及当上述所提取出的画面内预测模式信息表示曲线画面内预测时，从比特流提取出与曲线画面内预测相关的信息的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的与曲线画面内预测相关的信息以及周边资料块的参考样本存在与否决定参考样本填充的执行与否并执行参考样本填充的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：利用从比特流获取到的与曲线画面内预测相关的信息生成预测样本的步骤。
作为达成上述课题的技术手段，适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法，包括：对于所生成的预测资料块的左侧预测样本列以及上端预测样本行，当包含上述样本列的区域使用水平方向预测或垂直方向预测时，利用周边参考样本的变化量执行滤波的步骤。
接下来，为了便于具有本发明所属技术领域之一般知识的人员轻易地实施本发明，将结合本说明书中的附图对适用本发明的实施例进行详细的说明。但是，本发明能够以多种不同的形态实现，并不限定于在本说明书中进行说明的实施例。此外，在附图中为了能够对本发明进行明确的说明而对与说明无关的部分进行了省略，而且在整个说明书中为类似的部分分配了类似的附图编号。
在整个说明书中，当记载为某个部分与其他部分“连接”时，不仅包括直接连接的情况，还包括在两者之间介有其他元件实现电气连接的情况。
此外在整个说明书中，当记载为某个部分“包括”某个构成要素时，除非另有明确的相反记载，否则并不是排除其他构成要素的存在，而是表示还能够包括其他构成要素。
在整个说明书中所使用的程度相关术语如～(的)步骤或～步骤并不代表以～为目的的步骤。
此外，在对不同的构成要素进行说明的过程中能够使用如第1、第2等术语，但是上述构成要素并不因为上述术语而受到限定。上述术语只是用于对一个构成要素与其他构成要素进行区别。
此外，在本发明的实施例中所标记出的构成部只是为了表示不同的特征以及功能而单独进行图示，并不代表各个构成部由相互分离的硬件或一个软件单位构成。即，各个构成部只是为了说明的便利而以不同的构成部进行了罗列记载，能够使各个构成部中的至少两个合并成一个构成部，或使一个构成部被分割成多个构成部而实现其功能。如上所述的各个构成部的整合实施例以及分离实施例，在不脱离本发明之本质的前提下也包含于本发明的权利要求范围之内。
此外，一部分构成要素可能并不是在本发明中执行本质功能所必须的构成要素，而只是用于提升性能的可选择的构成要素。本发明既能够仅包括除只是用于提升性能的构成要素之外的实现本发明之本质所必须的构成部，而包括除只是用于提升性能的选择性构成要素之外的必备构成要素的结构也包含于本发明的权利要求范围之内。
在本发明中所使用的资料块，能够是解码的基本资料块单位、预测资料块单位、转换资料块单位。此外，资料块边界能够是解码资料块的边界、预测资料块的边界、转换资料块的边界。
首先，将对本申请中所使用的术语进行简单说明如下。
在后续的内容中提及的解码装置(Video Decoding Apparatus)能够是包含于如个人计算机(PC，Personal Computer)、笔记本计算机、便携式多媒体播放器(PMP，PortableMultimedia Player)、无线通信终端(Wireless Communication Terminal)、智能手机(Smart Phone)、TV应用伺服器以及服务伺服器等伺服器终端中的装置，能够表示包括：如各种设备等使用者终端；如通信调制解调器等通信装置，用于与有线或无线通信网络进行通信；内存，用于对影像进行解码或用于对执行解码时的画面间或画面内预测所需的各种程序以及数据进行保存；以及微处理器，通过执行程序而进行运算以及控制；等的各种装置。
此外，通过编码器编码成比特流(bitstream)的影像能够实时或非实时地通过互联网、近场无线通信网、无线局域网、无线宽带接入网(Wibro)、移动通信网等或通过电缆、通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)等各种不同类型的通信接口传送到解码装置并经过解码还原成影像进行播放。
通常，视频能够由一系列的图像(Picture)构成，而各个图像能够被分割成如资料块(Block)等编码单元(coding unit)。此外，具有本实施例所属技术领域之一般知识的人员应能够理解，在下述内容中所记载的图像这一术语，能够被替换成如影像(Image)、帧(Frame)等具有相同含义的其他术语。
全局运动补偿是指一次性地执行对大范围区域的运动补偿的方法，执行全局运动补偿的方法被称之为全局运动补偿方法，而执行全局运动补偿的区域被称之为全局运动补偿区域。
在本说明书中所记载的本发明的不同实施例中，“量化系数群”是指经过转换以及量化过程的量化转换系数的处理单位，能够是包括仅执行转换的转换信号群、仅执行量化过程的量化信号群以及没有经过转换以及量化的信号群的所有群的统称。
接下来，将对适用本发明之一实施例中所提案的包括可变大小量化系数群的视频解码装置以及方法进行详细的说明。
图1是对适用本发明之一实施例的视频解码装置以及方法的构成进行图示的块图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，能够包括熵解码部110、逆量化部120、逆转换部130、画面内预测部140、画面间预测部150、求和部160、环内滤波部170以及还原图像缓冲器180中的至少一个。
熵解码部110通过对所输入的比特流100进行解码而输出如语法元素(syntaxelements)以及量化的系数等解码信息。
逆量化部120以及逆转换部130通过接收量化系数并依次执行逆量化以及你转换而输出残差信号(residual signal)。
画面内预测部140通过利用与正在解码的当前资料块相邻的已解码的周边资料块的像素值执行空间预测而生成预测信号。
画面间预测部150通过利用从比特流提取出的运动矢量以及保存在还原图像缓冲器180中的还原影像执行运动补偿而生成预测信号。
从画面内预测部140以及画面内预测部150输出的预测信号通过求和部160与残差信号相加求和，此时以资料块为单位生成的还原信号中包括还原的影像。
还原的影像被传递到环内滤波部170。执行滤波之后的还原图像被保存到还原图像缓冲器180中，能够作为画面间预测部150的参考图像进行使用。
图2是对适用本发明之一实施例的可变大小量化群的解码顺序进行图示的块图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括量化系数群信息解码部210、量化系数熵解码部220、逆量化部230、逆转换部250以及差分信号获取部260中的至少一个。
量化系数群信息解码部210用于从比特流提取出与量化系数群相关的信息。
适用一实施例的与量化系数群相关的信息，包括可变大小量化群的使用与否以及量化系数群的大小，或可变大小量化群的使用与否、量化系数群的大小以及量化系数群的分割形态。此外，适用一实施例的量化系数群信息，能够包含于序列参数集或图像参数集或条带头或解码单位中，能够通过如上所述的一个以上的单位传送。与此同时，适用一实施例的量化系数群信息能够以标记形态、量化系数群的最小或最大大小以及与其对应的可用大小的深度形态等表示。此时，最小或最大大小能够以对数形态表示。此时，最小或最大大小能够以对数形态表示。通过量化系数群信息解码部210从比特流提取出的量化系数群信息将被传递到量化系数熵解码部220。
量化系数熵解码部220以解码单位执行，用于从比特流对编码的量化系数进行解码。
适用一实施例的量化系数的熵解码是指利用由量化系数群信息解码部210提取出的量化系数群信息从比特流提取出与当前解码的量化系数群对应的量化系数。此外，在按照一实施例从比特流提取出量化系数时，其熵解码扫描顺序能够使用在当前量化系数群信息中事先定义的扫描顺序，或将与量化系数群相关的熵解码扫描顺序作为附加信息进行传送。
逆量化部230用于对由量化系数熵解码部220所提取出的量化系数执行逆量化。
适用一实施例的逆量化部对由量化系数熵解码部220所提取出的量化系数执行逆量化，但是也能够在没有所提取出的量化系数以及当量化执行与否为假时不执行逆量化。
在一实施例中，由逆量化部230提取出的信号将对转换执行与否240进行判定并在转换执行与否为真时，通过逆转换部250获取差分信号。与此相反，当对转换执行与否240进行判定的转换执行与否为假时，将不经由逆转换部250而直接将由逆量化230提取出的信号作为差分信号进行使用。
图3是对适用本发明之一实施例的对可变大小量化系数群的解码与否进行判断并获取量化系数群分割信息的顺序进行图示的块图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括可变大小量化系数群使用与否提取部310、可变大小量化系数群使用判断部320、量化系数群分割信息解码部330以及量化系数熵解码部340中的至少一个。
可变大小量化系数群使用与否提取部310用于提取出可变大小量化系数群的使用与否。
适用一实施例的可变大小量化系数群的使用与否，是指在对量化系数群进行解码的过程中用于对本发明中所提案的可变大小量化系数群的使用与否进行判断的信息，能够采用标记形态表示或将所使用的可变大小量化系数群的分割形态表示为特定值形态。此外，适用一实施例的可变大小量化系数群的使用与否，能够包含于序列参数集或图像参数集或条带头、解码单位或量化系数群中，能够通过如上所述的一个以上的单位传送。
可变大小量化系数群使用判断部320用于对通过可变大小量化系数群使用与否提取部310提取出的可变大小量化系数群的使用与否进行判断。
量化系数群分割信息解码部330用于获取量化系数群分割信息。
在一实施例中，当可变大小量化系数群使用与否为真时，将通过量化系数群分割信息解码部330从比特流提取出与量化系数群相关的信息。
适用一实施例的与量化系数群相关的信息，包括量化系数群的大小，或量化系数群的大小以及量化系数群的分割形态。此外，适用一实施例的量化系数群信息，能够包含于序列参数集或图像参数集或条带头、解码单位或量化系数群中，能够通过如上所述的一个以上的单位传送。与此同时，适用一实施例的量化系数群信息能够以标记形态、量化系数群的最小或最大大小以及与其对应的可用大小的深度形态等表示。此时，最小或最大大小能够以对数形态表示。通过量化系数群分割信息解码部330从比特流提取出的量化系数群信息将被传递到量化系数熵解码部340。
量化系数熵解码部340以解码单位执行，用于从比特流对编码的量化系数进行解码。
适用一实施例的量化系数的熵解码是指利用由量化系数群分割信息解码部330提取出的量化系数群信息从比特流提取出与当前解码的量化系数群对应的量化系数。此外，在按照一实施例从比特流提取出量化系数时，其熵解码扫描顺序能够使用在当前量化系数群信息中事先定义的扫描顺序，或将与量化系数群相关的熵解码扫描顺序作为附加信息进行传送。
图4是对适用本发明之一实施例的利用可变大小量化群分割标记的解码顺序进行图示的块图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括量化系数群分割标记提取部410、分割与否判断部420、下级量化系数群分割部430、量化系数群大小决定部440以及量化系数群熵解码部450中的至少一个。
量化系数群分割标记提取部410用于在使用四分树形态的可变大小量化系数的过程中从比特流提取出与当前量化系数群的分割与否相关的标记。
适用一实施例的量化系数群能够以四分树的形态进行分割，四分树分割结构的量化系数群包括不对量化系数群进行分割或将其分割成一个以上深度的递归分割结构。
分割与否判断部420用于以由量化系数群分割标记提取部410所提取出的与量化系数群的分割与否相关的标记为基础判断当前量化系数群的分割与否。
在适用一实施例的对量化系数群进行分割的情况下，将执行下级量化系数群分割部430，此时上述量化系数群分割标记提取部410以及分割与否判断部420将被递归执行。
在适用一实施例的不对量化系数群进行分割的情况下，将由量化系数群大小决定部440将当前资料块大小决定为量化系数群的大小并执行量化系数群熵解码部450，从而对量化系数群执行熵解码。
图5以及图6是对现有的视频解码装置以及方法中所使用的4×4固定大小的量化系数群和利用上述量化系数群的8×8解码资料块以及16×16解码资料块的扫描顺序的一实例进行图示的概念图。
在现有的视频解码装置以及方法中所使用的4×4固定大小的量化系数群的扫描顺序，包括Z字形扫描顺序500、600、水平扫描顺序510以及垂直扫描顺序520中的至少一个。
图7是对适用本发明之一实施例的与可变大小量化系数群相关的四分树构成以及多重扫描顺序的一使用实例进行图示的概念图。
适用一实施例的可变大小量化系数群的熵解码过程能够包括在上述内容中结合图5以及图6说明的在现有的视频解码装置以及方法中所使用的扫描顺序，且能够在相同的解码资料块内的不同量化系数群中使用相同的扫描顺序710或使用不同的扫描顺序720。
在按照一实施例从比特流提取出量化系数时，其熵解码扫描顺序能够使用在当前量化系数群信息中事先定义的扫描顺序，或将与量化系数群相关的熵解码扫描顺序作为附加信息进行传送。
图8是对适用本发明之一实施例的与可变大小量化系数群相关的16×16解码资料块以及32×32解码资料块的四分树分割的一实例进行图示的概念图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括利用具有四分树分割的量化系数群的解码资料块810、820执行量化系数熵解码。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括利用具有四分树分割的量化系数群的解码资料块810、820的装置以及方法，和根据四分树分割深度信息对量化系数群进行递归分割的装置以及方法。16×16解码资料块810是根据四分树分割使用4×4量化系数群811以及8×8量化系数群812的一实施例，而32×32解码资料块是根据四分树分割使用4×4量化系数群821、8×9量化系数群822以及16×16量化系数群823的一实施例。
图9是对适用本发明之一实施例的对可变大小量化系数群进行分割时基于输入信号特性的除正方形之外的一实例进行图示的概念图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法，包括利用对角线的量化系数群分割910以及L字形量化系数群分割920。
图9中的利用对角线的量化系数群分割910，属于分割成低频量化系数群1 911、低频量化系数群2 912、高频量化系数群1 913、高频量化系数群2 914的一实施例。
适用一实施例的利用对角线的量化系数群分割910，能够根据输入信号的特性从低频区域到高频区域执行利用对角线916的量化系数群分割。适用一实施例的利用对角线的量化系数群分割910的分割数量，能够使用固定数量或从比特流提取出分割数量而进行可变调整。
图9中的L字形量化系数群分割920，属于分割成低频量化系数群1 921、低频量化系数群2 922、高频量化系数群1 923、高频量化系数群2 924的一实施例。
适用一实施例的L字形量化系数群分割920，能够根据输入信号的特性从低频区域到高频区域执行利用L字形线925的量化系数群分割。适用一实施例的L字形量化系数群分割920的分割数量，能够使用固定数量或从比特流提取出分割数量而进行可变调整。
图10是对适用本发明之一实施例的非正方形可变大小量化系数群进行图示的概念图。
适用一实施例的视频解码装置以及方法中的非正方形可变大小量化系数群1010包括非正方形的横向长度信息1010以及纵向长度信息1020中的至少一个。非正方形横向长度信息以及纵向长度信息能够从上级正方形量化系数群利用分割信息得出或从比特流提取出非正方形横向长度信息以及纵向长度信息进行使用。在按照一实施例从比特流提取出非正方形横向长度信息以及纵向长度信息进行使用时，包括与非正方形横向长度信息以及纵向长度信息对应的值，或利用与其对应的索引信息、与周边量化系数的关系而导出的值。
图11是适用本发明之实施例的解码器的块图。
接收到编码器传送过来的比特流的解码器，大体上通过画面间预测136-2以及画面内预测137-2执行解码。在解码的过程中执行画面间预测时，即能够通过按照适用本发明的实施例从编码器传送过来的运动信息执行画面间预测，也能够通过从解码器导出的运动信息执行画面间预测。在利用从编码器传送过来的运动信息执行画面间预测解码的情况下，运动预测部131将利用预测运动矢量(PMV)以及所接收到的运动矢量的差分值计算出实际对应资料块的运动矢量并以此执行运动补偿。在从解码器导出运动矢量并利用所导出的运动信息执行画面间预测解码的情况下，运动矢量将由运动导出部计算得出并以此执行运动补偿。在画面间预测解码过程中能够选择性地适用从编码器接收或由解码器导出运动矢量的方法，选择信息以及相关信息能够从编码器通过语句信息(syntax)接收。
图12是对适用本发明之实施例的在选择性地适用由解码器导出运动信息的方法或从编码器接收的方法时的解码顺序图。
在本顺序图中，对运动补偿之后的步骤进行了省略。解码器从所接收到的比特流201-2导出运动导出标记(MV_deriv_flagi,j)信息。运动导出标记202-2是与运动导出方法相关的选择信息，解码器能够以此确认是否需要使用运动导出方法执行解码。运动信息导出标记基本上代表与当前解码单元相关的选择信息，但是在不同实施例中能够表示如序列、帧、帧群、条带、条带群、解码单元、解码单元群、子解码单元等不同级别上的运动导出方法的选择信息。当运动导出标记为1时，即使用运动导出方法执行了编码时的解码单元将通过运动导出方法执行解码，此时解码器将额外对与当前解码单元相关的运动导出信息进行解码203-2。与当前解码单元相关的运动导出信息，能够包括使用运动导出方法的解码单元的深度信息、与在运动导出方法中导出运动信息的方法相关的信息、与使用运动导出的单元或子单元的形状/大小/数量相关的信息以及与反复执行次数相关的信息中的至少一个。此时，将根据如上所述的信息中的一个或一个以上的组合对当前需要解码的单元的大小、形状等进行定义并执行运动导出204-2。通过解码单元的深度信息能够了解实际需要通过运动导出方法执行运动导出204-2的资料块的大小信息，例如当适用运动导出方法的资料块的大小为128×128、深度信息为2且单元的形状为正方形时，能够分割成如图13的(a)所示形态的子单元资料块。本方法也能够通过编码器与解码器之间的约定而决定，能够根据从编码器传送过来的信息在解码器中分割成如图13的(b)所示的具有特定大小的资料块。在通过运动导出204-2对当前解码单元的运动信息进行导出之后，利用上述信息执行运动补偿205-2。
图14是在适用本发明的一实施例中利用当前解码的单元或子单元的周边像素信息对与当前单元相关的运动信息进行预测的方法。
本方法是利用单元或子单元的周边像素信息执行运动预测并将其结果作为当前单元或子单元的运动矢量值进行使用的方法。此时，当前解码单元能够将如图14的(b)所示的之前已解码的区域，作为用于对当前解码单元执行运动预测的区域进行使用。此时，如果当前解码单元利用c-1区域执行运动预测，则能够利用上述运动预测导出与当前解码单元相关的运动信息并以此进行解码。+虽然能够就此结束解码步骤，但是为了实现更加精确的运动预测，能够同时利用已解码的区域402-2以及在之前的运动预测中使用的区域401-2执行运动预测。此时，如上所述的反复执行的运动导出步骤，能够通过在编码/解码器之间约定的反复执行次数或从编码器传送到解码器中的反复执行次数信息决定。此外，如果通过解码单元的深度信息将当前解码单元分割成子单元，则能够利用如图14的(d)所示的灰色阴影信息执行各个子单元的运动导出。上述仅为一实施例，还能够根据解码器与编码器之间的约定对执行运动预测的灰色阴影的大小以及形状进行各种变更。与其相关的信息能够根据编码/解码器之间的约定使用固定的值以及形状，也能够采用从编码器向解码器传送相关信息的方法。此外，利用周边的像素信息导出当前资料块的运动信息的方法，还能够适用于如图15所示的一张以上的参考影像，在使用多个参考影像时的运动矢量值能够利用在视频解码中使用的一般方法计算得出。其中，一般方法能够是以参考影像与当前解码影像在时间顺序上的时间差异值而计算出运动值的方法。
图16是在适用本发明的一实施例中利用当前解码的单元或子单元的对应资料块(co-located block)的值对当前解码单元的运动信息进行导出的方法。通常，能够以当前执行解码的单元为基准通过将两个以上参考影像的对应资料块之间的误差最小化的方式计算出运动矢量。本方法也是利用周边像素信息对与当前单元相关的运动信息进行预测的方法。能够通过对与运动信息的导出方法相关的信息、需要使用运动导出的单元或子单元的形状、反复执行次数等的组合而以多种不同的方法实施。
图17对适用本发明之一实施例的执行全局运动补偿的解码装置进行了图示。
执行全局运动补偿的解码装置，能够包括熵解码部110-3、逆量化部120-3、逆转换部130-3、画面间预测部140-3、画面内预测部150-3、环内滤波部160-3以及还原图像保存部170-3中的至少一个。
熵解码部110-3通过对所输入的比特流100-3进行解码而输出如语法元素(syntaxelements)以及量化的系数等解码信息。所输出的信息中能够包括执行全局运动补偿所需的信息。
逆量化部120-3以及逆转换部130-3通过接收量化系数并依次执行逆量化以及你转换而输出残差信号(residual signal)。
画面间预测部140-3通过利用从比特流提取出的运动矢量以及保存在还原图像保存部170-3中的还原影像执行运动补偿而生成预测信号。画面间预测部140-3包括利用执行全局运动补偿所需的信息190对全局运动补偿区域执行全局运动补偿的步骤。
画面内预测部150-3通过利用与正在解码的当前资料块相邻的已解码的周边资料块的像素值执行空间预测而生成预测信号。
从画面间预测部140-3以及画面内预测部150-3输出的预测信号将与残差信号相加求和，而通过相加求和而生成的还原影像将被传递到环内滤波部160-3。
在环内滤波部160-3中执行滤波之后的还原图像被保存到还原图像保存部170-3中，能够作为画面间预测部140-3的参考图像进行使用。能够从还原影像保存部170-3对还原影像180-3进行输出。
图18是对适用本发明之一实施例的执行影像的全局运动补偿的方法进行图示的示意图。
能够对影像200-3中的大范围区域210-3一次性地执行全局运动补偿。在对影像进行还原的过程中决定全局运动补偿区域210-3并一次性地对所决定的全局运动补偿区域210-3执行运动补偿。全局运动补偿区域210-3能够根据被传递到解码器中的附加信息决定。
图19是对适用本发明之一实施例的执行全局运动补偿的方法的顺序进行图示的块图。
首先，从比特流提取出全局运动补偿信息310-3。接下来，利用所提取出的信息决定全局运动补偿区域320-3。然后，利用所决定的运动补偿区域信息对影像中需要执行全局运动补偿的区域执行全局运动补偿330-3，从而生成还原影像350-3。此外，对不需要执行全局运动补偿的区域以资料块为单位执行解码340-3，从而生成还原影像350-3。
图20是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时利用向解码器传递的信息中表示全局运动补偿区域位于所决定区域的内部或是外部的信息最终决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
能够利用被传递到解码器的信息中所包含的全局运动补偿区域决定信息决定影像中的全局运动补偿区域，并根据用于表示位于所决定的全局运动补偿区域的内部或外部的信息最终决定全局运动补偿区域。用于表示位于全局运动补偿区域的内部或外部的信息，能够以标记的形态传送。
在图20中，当最终全局运动补偿区域决定标记为0时，影像中的最终全局运动补偿区域为如410-3所示的所决定的运动补偿区域的内部420-3，而当最终全局运动补偿区域决定标记为1时，影像中的最终全局运动补偿区域为如430-3所示的所决定的运动补偿区域的外部440-3。
图21是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时的多种形态的全局运动补偿区域进行图示的示意图。
全局运动补偿区域能够使用如510-3、520-3、530-3等所示的任意形状，而且在一个影像内能够使用多个全局运动补偿区域510-3、520-3、530-3。
当在一个影像内使用多个全局运动补偿区域时，运动补偿区域能够利用针对不同的运动补偿区域传送的独立信息进行确定，或参考其他运动补偿区域的信息进行确定。
图22是对在本发明的一实施例中执行全局运动补偿时按照编码单元单位的边界决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
全局运动补偿区域，能够按照解码资料块单位的边界确定为如610-3、620-3所示的区域。
此外，全局运动补偿区域能够由如610-3、620-3中的分割资料块所示的层级分割的解码资料块单位构成。
能够在各个解码资料块单位中包含全局运动补偿区域相关信息，或以全局运动补偿区域为单位包含各个解码资料块的信息。
图23是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时决定全局运动补偿区域的位置的方法进行图示的示意图。
作为决定全局运动补偿区域的位置的方法，能够包括利用区域的起点(x，y)以及终点(x`，y`)的坐标进行决定的方法710-3，以及利用区域的起点(x，y)的坐标以及宽度(Width)和宽度(Height)进行决定的方法720-3。
图24是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时通过对格状分离的区域进行合并而决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
作为决定全局运动补偿区域的方法，能够采用在将影像分为多个区域的格状之后将所分离的各个区域与其他区域进行合并并决定全局运动补偿区域的方法。资料块810-3、资料块820-3、资料块830-3、资料块840-3、资料块850-3通过与箭头所指方向上的资料块合并而构成全局运动补偿区域。资料块850-3参考资料块840-3并进行合并，资料块840-3参考资料块830-3并进行合并，资料块830-3参考资料块820-3并进行合并，资料块820-3参考资料块810-3并进行合并，从而构成全局运动补偿区域。
图25是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时通过将影像沿着垂直或水平方向反复进行分割而决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
全局运动补偿区域能够通过在垂直或水平方向上对影像进行反复分割而决定。
如图25所示的影像能够在首先沿着水平边界910-3进行分割之后再沿着垂直边界920-3进行分割。沿着水平边界910-3分割的区域910-2-3属于不会被进一步分割的区域，而沿着垂直边界920-3分割的区域920-1-3也属于不会被进一步分割的区域。接下来，能够沿着水平边界950-3、垂直边界970-3、垂直边界990-3进行分割，沿着水平边界950-3分割的区域950-1-3以及沿着垂直边界970-3分割的区域970-1-3属于不会被进一步分割的区域。
编码器能够对所分割的边界的信息进行传送，而解码器能够利用所传送过来的边界的信息决定全局运动补偿区域。
图26是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时利用传递到解码器的附加信息中的变形参数(Warping parameter)决定全局运动补偿区域的方法进行图示的示意图。
当位于不同时间点上的两个影像中的物体1010-3发生变形(Warping)1020-3时，编码器能够向解码器传送变形参数(Warping parameter)，而解码器能够利用所传送过来的变形参数决定运动补偿区域。
图27是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时对全局运动补偿区域进行旋转(rotation)或缩放(scaling)的方法进行图示的示意图。
当位于不同时间点上的两个影像中的物体1110-3发生缩放1120-3或旋转1130-3时，编码器能够向解码器传递缩放信息或与旋转区域相关的信息，而解码器能够利用所传送过来的信息决定运动补偿区域。
图28是对适用本发明之一实施例的在执行全局运动补偿时为了增加帧率(Framerate)而使用帧率转换(Frame Rate Up Conversion，FRUC)方法的情况进行图示的示意图。
当在执行全局运动补偿的影像中执行帧率转换(FRUC)方法时，不仅能够通过以资料块为单位的运动推测而合成出两个帧之间的新帧，还能够通过以全局运动补偿区域为单位的运动推测而合成出新帧。
当在图28中生成之前影像T-1以及之后影像T之间的影像T-1/2时，能够生成利用之前影像的资料块1210-3以及之后影像的资料块1230-3合成的资料块1220-3，或生成利用之前影像的全局运动区域1240-3以及之后影像的全局运行区域1260-3合成的全局运动区域1250-3。
图29对适用本发明之一实施例的能够通过编码的比特流的画面内预测信息生成画面内预测信号并利用上述所生成的画面内预测信号输出还原影像的视频解码装置进行了图示。
所输入的编码比特流101-4在熵解码部102-4中得到解码，并通过逆量化部103-4、逆转换部104-4对残差信号进行还原。画面内预测部106-4能够利用在预测信号生成部105-4中生成的执行画面内预测所需的还原信号执行画面内预测。上述预测信号生成部105-4能够执行通过对执行画面内预测所需的还原信号适用低通滤波器(Low-pass filter)而去除高频成分中的一部分的步骤。运动补偿部107-4能够利用保存于还原影像保存部109-4中的之前时间的还原信号执行画面间预测。借此，能够利用通过如上所述的画面内预测或画面间预测生成的预测信号以及上述残差信号生成还原信号，所生成的还原信号将通过环路滤波部108-4适用滤波器并为了供接下来的图像作为参考而保存到还原影像保存部109-4中，而且能够按照各个影像的输出顺序输出为还原影像110-4。
图30对适用本发明之实施例的画面内预测资料块用的可参考的区域进行了图示。
为了执行具有M×N大小的当前画面内预测资料块201-4的画面内预测，能够使用左上端参考像素202-4、上端参考像素列203-4以及左侧参考像素列204-4。上述上端参考像素列203-4能够大于画面内预测资料块的横向长度N，能够是n大于1的(n*N)的长度。上述左侧参考像素列204-4能够大于画面内预测资料块的纵向长度M，能够是m大于1的(m*N)的长度。
图31对适用本发明之实施例的按照画面内预测方法执行基于上端参考像素列长度的方向性画面内预测的方法进行了图示。
为了执行具有M×N大小的当前画面内预测资料块301-4的画面内预测，当可参考的上端参考像素列302-4的长度大于2N时，对上述画面内预测资料块301-4的方向性画面内预测，能够利用上述方向性画面内预测角度的大小小于45度的较小角度303-4的方向性画面内预测304-4而执行画面内预测。
图32对适用本发明之实施例的按照画面内预测方法执行基于左侧参考像素列长度的方向性画面内预测的方法进行了图示。
为了执行具有M×N大小的当前画面内预测资料块401-4的画面内预测，当可参考的左侧参考像素列402-4的长度大于2M时，对上述画面内预测资料块401-4的方向性画面内预测，能够利用上述方向性画面内预测角度的大小大于315度的较小角度403-4的方向性画面内预测404-4而执行画面内预测。
图33对适用本发明之实施例的画面内预测方法中可适用的方向性预测的范围进行了图示。
可在所提案的画面内预测方法中适用的方向性预测，能够以包括预测范围1 501-4、预测范围2 502-4以及预测范围3 503-4的从45度到31度范围内的方向性预测方向的范围为基准，在当前画面内预测资料块的横向长度为N且上端参考像素列的长度大于2N时，通过属于预测范围1 501-4、预测范围3 503-4以及预测范围5 505-3的范围内的一个方向性预测模式执行画面内预测。此外，能够在当前画面内预测资料块的纵向长度为M且左侧参考像素列的长度大于2M时，通过属于预测范围1 501-4、预测范围2 502-4以及预测范围4504-3的范围内的一个方向性预测模式执行画面内预测。上述基于参考像素列的长度的预测范围，能够根据参考像素列的解码与否而适应性地决定。或者，能够通过语法元素将执行当前画面内预测资料块的画面内预测所需使用的预测范围指令信息进行传送。
图34对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同的倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的方法进行了图示。
关于与当前画面内预测资料块相邻的已还原周边资料块中所包含的还原像素区域601-4，如果有与当前的还原像素区域相邻且连续的未还原像素区域602-4存在，则能够生成从上述还原像素区域的起点位置相隔一定偏移量603-4的位置上的像素值变化量与从上述未还原像素区域的起点位置相隔与上述偏移量相同的偏移量604-4的位置上的像素值变化量相同的预测信号。接下来，能够在执行上述画面内预测时将上述还原像素区域601-4以及新生成的上述未还原像素区域602-4的信号作为参考。
图35对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同大小的负倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的方法进行了图示。
关于与当前画面内预测资料块相邻的已还原周边资料块中所包含的还原像素区域701-4，如果有与当前的还原像素区域相邻且连续的未还原像素区域702-4存在，则能够生成从上述还原像素区域的终点位置相隔一定偏移量703-4的位置上的像素值变化量与从上述未还原像素区域的起点位置相隔与上述偏移量相同的偏移量704-4的位置上的像素值变化量相同且倾斜度符号相反的预测信号。接下来，能够在执行上述画面内预测时将上述还原像素区域701-4以及新生成的上述未还原像素区域702-4的信号作为参考。
图36对适用本发明之实施例的画面内预测方法中通过从相邻的还原像素区域的信号根据未还原像素区域的像素坐标以与还原像素区域相同的倾斜度变更像素的亮度而生成预测信号的另一种方法进行了图示。
关于与当前画面内预测资料块相邻的已还原周边资料块中所包含的还原像素区域801-4，如果有与当前的还原像素区域相邻且连续的未还原像素区域802-4存在，则能够生成从上述还原像素区域的终点位置相隔一定偏移量803-4的位置上的像素值变化量与从上述未还原像素区域的起点位置相隔与上述偏移量相同的偏移量804-4的位置上的像素值变化量相同的预测信号。接下来，能够在执行上述画面内预测时将上述还原像素区域801-4以及新生成的上述未还原像素区域802-4的信号作为参考。
图37对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的序列参数集执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
所提案的画面内预测方法，能够在存在于压缩比特流内的NAL(网络抽象层，Network Abstract Layer)单元中的序列参数集901的内部以“seq_model_intra_enabled_flag”的1字节标记902-4的形态包含上述所提案的画面内预测方法的可适用与否信息，当上述标记的值为真时，参考上述序列参数集的图像能够利用上述所提案的画面内预测方法执行解码。
图38对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的图像参数集执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
所提案的画面内预测方法，能够在存在于压缩比特流内的NAL(网络抽象层，Network Abstract Layer)单元中的图像参数集1001-4的内部以“pic_model_intra_enabled_flag”的1字节标记1002-4的形态包含上述拓天的画面内预测方法的可适用与否信息，当上述标记的值为真时，参考上述图像参数集的条带能够利用上述所提案的画面内预测方法执行解码。此外，当在上述图像参数集内传送的“pic_model_intra_enabled_flag”的值为真时，能够以“pic_model_intra_all_blk_sizes_flag”的1字节标记1003-4的形态包含上述所提案的画面内预测方法在图像内所容许的所有大小的画面内预测资料块中的可适用与否信息。当上述pic_model_intra_enabled_flag为真且上述pic_model_intra_all_blk_sizes_flag为假时，能够将在当前图像内所包含的画面内预测资料块中可适用上述所提案的画面内预测方法的资料块的最小大小以及最大大小，以底为2的log值即min_log2_model_intra_blk_size 1004-4以及max_log2_model_intra_blk_size 1005-4的指数哥伦布编码形态进行传送。
图39对适用本发明之实施例的对是否需要通过画面内预测方法用上级语法(High-level syntax)中的条带片段头执行所推荐的画面内预测的指令信号进行传送的方法进行了图示。
所提案的画面内预测方法，能够在存在于压缩比特流内的NAL(网络抽象层，Network Abstract Layer)单元中的条带片段头1101-4的内部以slice_model_intra_enabled_flag的1字节标记1102-4的形态包含上述所提案的画面内预测方法的可适用与否信息，当上述标记的值为真时，参考上述条带片段头的资料块能够利用上述所提案的画面内预测方法执行解码。
图40对适用本发明之一实施例的包含画面内预测部的解码装置进行了图示。
包含画面内预测部的解码装置，能够包括熵解码部110-5、逆量化部120-5、逆转换部130-5、画面内预测部140-5、画面间预测部150-5、环内滤波部160-5以及还原图像保存部170-5中的至少一个。
熵解码部110-5通过对所输入的比特流100-5进行解码而输出如语法元素(syntaxelements)以及量化的系数等解码信息。所输出的信息中能够包括执行全局运动补偿所需的信息。
逆量化部120-5以及逆转换部130-5通过接收量化系数并依次执行逆量化以及你转换而输出残差信号(residual signal)。
画面内预测部140-5通过利用与正在解码的当前资料块相邻的已解码的周边资料块的像素值执行空间预测而生成预测信号。为了生成预测信号，能够使用曲线方向的周边像素值。
画面间预测部150-5通过利用从比特流提取出的运动矢量以及保存在还原图像保存部170-5中的还原影像执行运动补偿而生成预测信号。
从画面内预测部140-5以及画面间预测部150-5输出的预测信号将与残差信号相加求和，而通过相加求和而生成的还原影像将被传递到环内滤波部160-5。
在环内滤波部160-5中执行滤波之后的还原图像被保存到还原图像保存部170-5中，能够作为画面间预测部150-5的参考图像进行使用。
图41对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时的周边参考区域进行了图示。
为了生成具有M×N大小的当前画面内预测资料块210-5的预测样本，能够使用上端参考样本220-5、左侧参考样本230-5以及左上端参考样本240-5。
上端参考样本220-5列的长度能够大于当前画面内预测资料块210-5的横向长度M。此外，左侧参考样本230-5列的长度能够大于当前画面内预测资料块210的纵向长度N。
图42对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时对周边资料块的样本进行参考的方法进行了图示。
在生成具有M×N大小的当前画面内预测资料块310-5的预测样本时，能够利用曲线320-5方向的参考样本生成预测信号，上述曲线以N次式表示且能够根据系数趋向于直线。
上述曲线信息能够包含于比特流中进行传送，其信息包括曲线方程式的次数或系数。
图43对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时对周边资料块的多个样本进行参考的方法进行了图示。
当生成具有M×N大小的当前画面内预测资料块410-5的预测样本420-5时，不仅能够参考曲线方向430-5方向的一个周边资料块的像素，还能够参考两个以上。
在使用两个以上的参考样本时，能够利用参考样本440-5、450、5的加权平均值生成预测样本420-5。
图44对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时生成周边资料块的不存在的参考样本的方法进行了图示。
当在具有M×N大小的当前画面内预测资料块510-5的周边有一部分参考样本存在时，能够利用可使用的参考样本540-5、550-5生成不存在的参考样本。
在生成不存在的参考样本520-5、530-5时，需要生成的参考样本的长度可能会根据当前预测资料块中所适用的曲线560而发生变化。
图45对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时在预测资料块的各个区域利用不同方向的参考样本执行预测的方法进行了图示。
当具有M×N大小的当前画面内预测资料块通过曲线610-5被分割成两个区域A、B时，区域A、B能够利用互通方向的参考样本生成预测样本。
在上述区域A或区域B中为了生成预测样本而使用的参考样本能够是一个以上，一个以上的各个参考样本能够位于不同的方向。
图46对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时在预测资料块的各个区域利用不同方向的参考样本执行预测的另一种方法进行了图示。
当具有M×N大小的当前画面内预测资料块通过曲线710-5以及对资料块的角落进行连接的直线720-5被分割成两个区域A、B、C、D时，区域A、B、C、D能够利用互通方向的参考样本生成预测样本。
在上述区域A、B、C、D中为了生成预测样本而使用的参考样本能够是一个以上，一个以上的各个参考样本能够位于不同的方向。
图47对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时为了消除与周边资料块的不连续性而对预测资料块的最左侧预测样本列进行滤波的方法进行了图示。
当具有M×N大小的当前画面内预测资料块被曲线或直线分割的区域中用于执行垂直方向预测的区域位于预测资料块的左侧时，能够对预测资料块的最左侧列的预测样本执行滤波。
在对预测资料块的最左侧列的样本执行滤波时，能够利用左侧参考样本变化量。
例如，当预测资料块被如图47所示的曲线810-5分割成A、B两个区域且区域A使用垂直方向预测时，能够利用左侧参考样本的变化量830-5对最左侧列820-5的预测样本执行滤波。
图48对适用本发明之一实施例的在执行画面内预测时为了消除与周边资料块的不连续性而对预测资料块的最上侧预测样本列进行滤波的方法进行了图示。
当具有M×N大小的当前画面内预测资料块被曲线或直线分割的区域中用于执行水平方向预测的区域位于预测资料块的上端时，能够对预测资料块的最上侧列的预测样本执行滤波。
在对预测资料块的最上侧列的样本执行滤波时，能够利用上端参考样本变化量。
例如，当预测资料块被如图48所示的曲线910-5分割成A、B两个区域且区域A使用水平方向预测时，能够利用上端参考样本的变化量930-5对最上侧列920-5的预测样本执行滤波。
图49对适用本发明之一实施例的执行画面内预测的顺序进行了图示。
首先，从比特流提取出曲线画面内预测信息1010-5。上述所提取出的信息中，能够包括用于表示曲线的曲线方程式的次数或系数。接下来，利用所提取出的与曲线相关的信息以及周边资料块的参考像素的存在与否判断是否需要执行参考样本填充1020-5。当需要参考样本填充时，利用周边资料块可使用的参考样本生成不存在的参考样本1030-5。当不需要参考样本填充时，利用参考样本生成当前画面内预测资料块的预测样本1040-5。在生成预测样本时，利用之前所提取出的与曲线相关的信息决定参考样本。在完成预测资料块的生成之后，判断是否需要对预测样本执行滤波1050-5。当因为预测资料块的左侧区域使用垂直方向预测或预测资料块的上端区域使用水平方向预测而需要对预测样本执行滤波时，利用变化量对周边参考样本执行预测样本滤波1060-5。对预测样本的滤波，能够对预测资料块的最左侧样本列以及左上端样本行执行。
产业可用性
本发明可适用于对视频信号进行编码/解码。

Claims (12)

1.一种视频解码方法，其特征在于：
在视频解码方法中，包括：
获取当前执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤；
通过对上述当前量化系数群的熵解码而获得量化系数的步骤；
通过对上述所获得的量化系数的逆量化过程而获得转换系数的步骤；以及
通过对上述所获得的转换系数的逆转换过程而获得差分信号的步骤。
2.根据权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于：
上述获取执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤，包括：
从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息的步骤；以及
当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤。
3.根据权利要求2所述的视频解码方法，其特征在于：
上述从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤，包括：
以上述当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割标记的步骤；
当上述所提取出的量化系数群分割标记表示不执行分割时，从上述当前解码单位决定量化系数群的大小的步骤；以及
当上述所提取出的量化系数群分别标记表示执行分割时，将上述当前解码单位分隔成多个下级量化系数群的步骤。
4.根据权利要求2所述的视频解码方法，其特征在于：
上述从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤，包括：
以上述当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割标记的步骤；
当上述所提取出的量化系数群分割标记表示不执行分割时，从上述当前解码单位决定量化系数群的大小的步骤；以及
当上述所提取出的量化系数群分别标记表示执行分割时，将上述当前解码单位分隔成多个下级量化系数群的步骤。
5.根据权利要求4所述的视频解码方法，其特征在于：
上述从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的大小信息的步骤，包括：
以上述当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割数量信息的步骤；
以上述可变大小量化系数群分割方法、当前解码单位的大小以及上述量化系数群分割数量信息为基础并利用所定义的分割信息对量化系数群进行分割的步骤。
6.根据权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于：
上述获取执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤，包括：
从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息的步骤；
当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤；以及
以上述执行逆量化所需的量化系数群的分割信息为基础获取量化系数群的熵解码扫描顺序的步骤。
7.一种视频解码装置，其特征在于：
在视频解码装置中，包括：
获取当前执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤；
通过对上述当前量化系数群的熵解码而获得量化系数的步骤；
通过对上述所获得的量化系数的逆量化过程而获得转换系数的步骤；以及
通过对上述所获得的转换系数的逆转换过程而获得差分信号的步骤。
8.根据权利要求7所述的视频解码装置，其特征在于：
上述获取执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤，包括：
从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息的步骤；
当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤。
9.根据权利要求8所述的视频解码装置，其特征在于：
上述从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤，包括：
以上述当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割标记的步骤；
当上述所提取出的量化系数群分割标记表示不执行分割时，从上述当前解码单位决定量化系数群的大小的步骤；以及
当上述所提取出的量化系数群分别标记表示执行分割时，将上述当前解码单位分隔成多个下级量化系数群的步骤。
10.根据权利要求8所述的视频解码装置，其特征在于：
上述获取执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤，包括：
从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息的步骤；
当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，决定上述可变大小的量化系数群的分割方法的步骤；以及
根据上述所决定的可变大小量化系数群的分割方法，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的大小信息的步骤。
11.根据权利要求10所述的视频解码装置，其特征在于：
上述从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的大小信息的步骤，包括：
以上述当前解码单位的大小为基础从比特流提取出与分割相关的量化系数群分割数量信息的步骤；
以上述可变大小量化系数群分割方法、当前解码单位的大小以及上述量化系数群分割数量信息为基础并利用所定义的分割信息对量化系数群进行分割的步骤。
12.根据权利要求7所述的视频解码装置，其特征在于：
上述获取执行逆量化所需的量化系数群信息的步骤，包括：
从比特流提取出当前解码比特流的可变大小量化系数群使用与否信息的步骤；
当上述所提取出的可变大小量化系数群使用与否信息表示使用可变大小量化系数群时，从当前解码单位获取执行逆量化所需的量化系数群的分割信息的步骤；以及
以上述执行逆量化所需的量化系数群的分割信息为基础获取量化系数群的熵解码扫描顺序的步骤。
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