CN117837147A - 利用符号位隐藏的视频编码以及解码方法 - Google Patents

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CN117837147A CN202280054405.6A CN202280054405A CN117837147A CN 117837147 A CN117837147 A CN 117837147A CN 202280054405 A CN202280054405 A CN 202280054405A CN 117837147 A CN117837147 A CN 117837147A
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Abstract

在本公开中，提供一种视频解码方法，包括：获得用于表示当前区块的差分运动矢量的大小的差分运动矢量大小信息的步骤；获得用于表示是否执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；在符号位隐藏标记表示出执行差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与差分运动矢量的符号相关的差分运动矢量符号信息的情况下确定差分运动矢量的符号的步骤；以及，根据基于差分运动矢量大小信息的差分运动矢量的大小以及所确定的差分运动矢量的符号，确定差分运动矢量的步骤。

Description

利用符号位隐藏的视频编码以及解码方法
技术领域
本发明涉及一种视频编码以及解码方法，尤其涉及一种利用符号位隐藏的视频编码以及解码方法。
背景技术
近年来，互联网中对如视频等多媒体数据的需求正在急剧增加。但是，目前信道(Channel)带宽(Bandwidth)的发展速度却难以充分满足急剧增加的多媒体数据量。为了解决如上所述的问题，国际标准化机构即国际电联电信标准化部门(ITU-T)的视频编码专家组(VCEG，Video Coding Expert Group)以及国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)的动态图像专家组(MPEG，Moving Picture Expert Group)，正在通过坚持不懈的合作研究而致力于开发出更加高效的视频压缩标准。
视频编码大体上由画面内预测、画面间预测、变换、量化、熵编码(Entropycoding)以及环路滤波器(In-loop filter)构成。对于通过影像的区块分割确定的各个区块的残差区块，可以执行变换以及量子化。此外，对于通过变换以及量化确定的变换系数区块，可以生成变换系数信息。
通过利用变换系数的值分布以及变换系数之间的重复性等减少变换系数信息的大小，可以提升视频编码效率。此外，在画面间预测中，通过缩小差分运动矢量的信息大小，可以提升视频编码效率。
发明内容
技术问题
伴随着影像分辨率的增加，经过编码的影像数据的大小也在急剧增加。因此，通过缩小与变换系数以及差分运动矢量的符号相关的符号信息，可以提升视频编码效率。
技术方案
在本公开中，提供一种视频解码方法，包括：获得与当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息的步骤；获得用于表示是否执行对所述当前区块的所述指定变换系数的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；在所述符号位隐藏标记表示出执行对所述指定变换系数的符号位隐藏时，在不获得与所述指定变换系数的符号相关的变换系数符号信息的情况下确定所述指定变换系数的符号的步骤；以及，根据基于所述变换系数大小信息的指定变换系数的大小以及所述所确定的指定变换系数的符号，确定所述指定变换系数的步骤。
在一实施例中，确定所述指定变换系数的符号的步骤，可以包括：确定与所述指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；根据所述符号位成本确定最佳符号组合的步骤；以及，根据所述最佳符号组合，确定所述指定变换系数的符号的步骤。
在一实施例中，确定与所述指定变换系数的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，可以包括：确定基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤；通过所述残差区块确定所述当前区块的重建区块的步骤；以及，以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
在一实施例中，确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤，可以通过高速逆变换确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块。
在一实施例中，以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以根据与所述当前区块的左侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与所述当前区块的上侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性，确定所述符号组合的符号位成本。
在一实施例中，其特征在于：以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以根据所述当前区块的大小、预测模式、变换模式以及量化参数中的至少一个，确定所述符号组合的符号位成本。
在一实施例中，其特征在于：根据所述符号位成本确定最佳符号组合的步骤，可以将符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。
在一实施例中，其特征在于：获得所述符号位隐藏标记的步骤，可以包括：获得用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记的步骤；以及，在所述符号位隐藏允许标记表示出允许所述符号位隐藏时，获得所述符号位隐藏标记的步骤。
在一实施例中，其特征在于：所述指定变换系数，可以根据所述当前区块的扫描顺序、所述变换系数大小的临界值以及所述变换系数的位置中的至少某一个确定。
在一实施例中，其特征在于：所述指定变换系数的数量可以是3个以上。
在本公开中，提供一种视频编码方法，包括：确定当前区块的变换系数的步骤；对与所述当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息进行编码的步骤；确定是否执行与所述指定变换系数的符号相关的符号位隐藏的步骤；以及，对用于表示是否省略所述指定变换系数的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码的步骤。
在一实施例中，确定是否执行与所述指定变换系数的符号相关的符号位隐藏的步骤，可以包括：确定与可适用于所述指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；根据所述符号位成本，确定可适用于所述指定变换系数的符号组合中的最佳符号组合的步骤；以及，根据所述最佳符号组合，确定是否执行所述指定变换系数的符号位隐藏的步骤。
在一实施例中，确定与所述指定变换系数的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，可以包括：确定基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤；通过所述残差区块确定所述当前区块的重建区块的步骤；以及，以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
在一实施例中，确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤，可以通过高速逆变换确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块。
在一实施例中，其特征在于：以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以根据与所述当前区块的左侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与所述当前区块的上侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性，确定所述符号组合的符号位成本。
在一实施例中，其特征在于：以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以根据所述当前区块的大小、预测模式、变换模式以及量化参数中的至少一个，确定所述符号组合的符号位成本。
在一实施例中，根据所述最佳符号组合，确定是否执行所述指定变换系数的符号位隐藏的步骤，可以根据可适用于所述指定变换系数的符号组合中的所述最佳符号组合是否与适用于所述指定变换系数的符号组合一致，确定是否执行所述指定变换系数的符号位隐藏。
在一实施例中，其特征在于：所述视频编码方法，还可以包括：对用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记进行编码的步骤；确定是否执行所述指定变换系数的符号位隐藏的步骤以及对用于表示是否省略所述指定变换系数的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码的步骤，可以在所述符号位隐藏允许标记表示出允许符号位隐藏时执行。
在一实施例中，所述指定变换系数，可以根据所述当前区块的扫描顺序、所述变换系数大小的临界值以及所述变换系数的位置中的至少某一个确定。
在一实施例中，其特征在于：所述指定变换系数的数量可以是3个以上。
在本公开中，提供一种存储有通过所述视频编码方法生成的比特流的计算机可读取的存储介质。
在本公开中，提供一种视频解码方法，包括：获得用于表示当前区块的差分运动矢量的大小的差分运动矢量大小信息的步骤；获得用于表示是否执行所述当前区块的所述差分运动矢量的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；在所述符号位隐藏标记表示出执行所述差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述差分运动矢量的符号相关的差分运动矢量符号信息的情况下确定所述差分运动矢量的符号的步骤；以及，根据基于所述差分运动矢量大小信息的差分运动矢量的大小以及所述所确定的差分运动矢量的符号，确定所述差分运动矢量的步骤。
在一实施例中，其特征在于：确定所述差分运动矢量的符号的步骤，可以包括：确定与所述差分运动矢量的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；根据所述符号位成本确定最佳符号组合的步骤；以及，根据所述最佳符号组合，确定所述差分运动矢量的符号的步骤；可以将符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。
在一实施例中，其特征在于：确定与所述差分运动矢量的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，可以包括：确定基于符号组合的所述当前区块的参考区块的步骤；以及，通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤；所述当前区块的多个相邻像素的位置与所述参考区块的多个相邻像素的位置可以彼此对应。
在一实施例中，其特征在于：通过所述当前区块的相邻像素以及所述参考区块的相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以包括：确定所述当前区块的相邻像素与所述参考区块的相邻像素的差分值的绝对值的步骤；以及，通过所述差分值的绝对值确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
在一实施例中，其特征在于：通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以包括：确定所述当前区块的多个相邻像素的范围的步骤；所述参考区块的多个相邻像素的范围，可以与所述当前区块的多个相邻像素的范围对应。
在一实施例中，其特征在于：所述当前区块的多个相邻像素的范围，可以包括所述当前区块周边的指定位置的相邻像素，所述当前区块的多个相邻像素为指定数量。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测时，获得用于表示是否执行所述当前区块的第一差分运动矢量的符号位隐藏的第一符号位隐藏标记以及用于表示是否执行所述当前区块的第二差分运动矢量的符号位隐藏的第二符号位隐藏标记，在所述第一符号位隐藏标记表示出执行所述第一差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述第一差分运动矢量的符号相关的第一差分运动矢量符号信息的情况下确定所述第一差分运动矢量的符号，根据基于第一差分运动矢量大小信息的所述第一差分运动矢量的大小以及所述所确定的第一差分运动矢量的符号，确定所述第一差分运动矢量，在所述第二符号位隐藏标记表示出执行所述第二差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述第二差分运动矢量的符号相关的第二差分运动矢量符号信息的情况下确定所述第二差分运动矢量的符号，根据基于第二差分运动矢量大小信息的所述第二差分运动矢量的大小以及所述所确定的第二差分运动矢量的符号，确定所述第二差分运动矢量。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测时，获得用于表示是否执行所述当前区块的第一差分运动矢量以及第二差分运动矢量的符号位隐藏的一个符号位隐藏标记，在所述符号位隐藏标记表示出执行所述第一差分运动矢量以及所述第二差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述第一差分运动矢量的符号相关的第一差分运动矢量符号信息以及所述第二差分运动矢量的符号的第二差分运动矢量符号信息的情况下确定所述第一差分运动矢量的符号以及所述第二差分运动矢量的符号，根据基于第一差分运动矢量大小信息的所述第一差分运动矢量的大小以及所述所确定的第一差分运动矢量的符号，确定所述第一差分运动矢量，根据基于第二差分运动矢量大小信息的所述第二差分运动矢量的大小以及所述所确定的第二差分运动矢量的符号，确定所述第二差分运动矢量。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测时，获得用于表示是否执行所述当前区块的第一差分运动矢量的符号位隐藏的一个符号位隐藏标记，在所述符号位隐藏标记表示出执行所述第一差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述第一差分运动矢量的符号相关的第一差分运动矢量符号信息的情况下确定所述第一差分运动矢量的符号，根据基于第一差分运动矢量大小信息的所述第一差分运动矢量的大小以及所述所确定的第一差分运动矢量的符号，确定所述第一差分运动矢量，所述当前区块的第二差分运动矢量以所述所确定的第一差分运动矢量为基础确定。
在一实施例中，其特征在于：获得所述符号位隐藏标记的步骤，可以包括：获得用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记的步骤；以及，在所述符号位隐藏允许标记表示出允许所述符号位隐藏时，获得所述符号位隐藏标记的步骤。
在本公开中，提供一种视频编码方法，包括：确定当前区块的差分运动矢量的步骤；对与所述当前区块的差分运动矢量的大小相关的差分运动矢量大小信息进行编码的步骤；确定是否执行与所述差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的步骤；以及，对用于表示是否省略所述差分运动矢量的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码的步骤。
在一实施例中，其特征在于：确定是否执行与所述差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的步骤，可以包括：确定与可适用于所述差分运动矢量的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；根据所述符号位成本，确定可适用于所述差分运动矢量的符号组合中的最佳符号组合的步骤；以及，根据所述最佳符号组合，确定是否执行所述差分运动矢量的符号位隐藏的步骤。
在一实施例中，其特征在于：确定与所述差分运动矢量的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，可以包括：确定基于符号组合的所述当前区块的参考区块的步骤；以及，通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤；所述当前区块的多个相邻像素的位置与所述参考区块的多个相邻像素的位置可以彼此对应。
在一实施例中，其特征在于：通过所述当前区块的相邻像素以及所述参考区块的相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以包括：确定所述当前区块的相邻像素与所述参考区块的相邻像素的差分值的绝对值的步骤；以及，通过所述差分值的绝对值确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
在一实施例中，其特征在于：通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，可以包括：确定所述当前区块的多个相邻像素的范围的步骤；所述参考区块的多个相邻像素的范围，可以与所述当前区块的多个相邻像素的范围对应。
在一实施例中，其特征在于：所述当前区块的多个相邻像素的范围，可以包括所述当前区块周边的指定位置的相邻像素，所述当前区块的多个相邻像素为指定数量。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测的情况下，确定当前区块的第一差分运动矢量以及第二差分运动矢量，对与所述第一差分运动矢量的大小相关的第一差分运动矢量大小信息以及与所述第二差分运动矢量的大小相关的第二差分运动矢量大小信息进行编码，对用于表示是否执行与所述第一差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的第一符号位隐藏标记以及用于表示是否执行与所述第二差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的第二符号位隐藏标记进行编码。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测的情况下，确定当前区块的第一差分运动矢量以及第二差分运动矢量，对与所述第一差分运动矢量的大小相关的第一差分运动矢量大小信息以及与所述第二差分运动矢量的大小相关的第二差分运动矢量大小信息进行编码，对用于表示是否执行与所述第一差分运动矢量的符号以及所述第二差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的一个符号位隐藏标记进行编码。
在一实施例中，其特征在于：在对所述当前区块进行双向预测且通过所述当前区块的第一差分运动矢量确定所述当前区块的第二差分运动矢量的情况下，对与所述第一差分运动矢量的大小相关的第一差分运动矢量大小信息以及与所述第二差分运动矢量的大小相关的第二差分运动矢量大小信息进行编码，对用于表示是否执行与所述第一差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的一个符号位隐藏标记进行编码。
在一实施例中，其特征在于：对所述符号位隐藏标记进行编码的步骤，可以包括：对用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记进行编码的步骤；以及，在所述符号位隐藏允许标记表示出允许所述符号位隐藏时，对所述符号位隐藏标记进行编码的步骤。
在本公开中，提供一种存储有通过所述视频编码方法生成的比特流的计算机可读取的存储介质。
有益效果
通过根据本发明的变换系数以及差分运动矢量的符号位隐藏过程，可以省略变换系数的符号信息。借此，可以减少因为变换系数编码而产生的信息量。因此，可以提升视频编码效率，从而更加轻易地生成以及普及高画质视频。
附图说明
图1是对根据本发明之一实施例的影像编码装置进行图示的块图。
图2是对根据本发明之一实施例的影像解码装置进行图示的块图。
图3中图示了通过符号位隐藏对变换系数区块进行编码的影像编码方法。
图4中图示了变换系数区块的一实例以及所述变换系数区块的变换系数的符号组合。
图5中说明了根据浮点数型DCT2方式的高速逆变换。
图6中说明了根据浮点数型DCT2方式的高速逆变换的残差区块确定方法。
图7中说明了变换系数区块的一实例以及根据整数型DCT2方式的高速逆变换。
图8至图10中说明了用于确定构成变换系数区块的多个区块的各个残差区块的方法。
图11中图示了用于确定符号位成本的一实施例。
图12中说明了利用符号位隐藏的视频解码方法。
图13中说明了利用符号位隐藏的视频编码方法。
图14中图示了通过符号位隐藏(Sign bit Hiding)对差分运动矢量进行编码的影像编码方法。
图15以及图16中说明了差分运动矢量的符号组合。
图17中图示了通过符号位隐藏对差分运动矢量进行解码的影像解码方法。
图18以及图19中图示了利用差分运动矢量的符号位隐藏的符号位成本确定方法的一实施例。
最佳实施方式
在本公开中，提供一种视频解码方法，所述视频解码方法包括：获得与当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息的步骤；获得用于表示是否执行对所述当前区块的所述指定变换系数的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；在所述符号位隐藏标记表示出执行对所述指定变换系数的符号位隐藏时，在不获得与所述指定变换系数的符号相关的变换系数符号信息的情况下确定所述指定变换系数的符号的步骤；以及，根据基于所述变换系数大小信息的指定变换系数的大小以及所述所确定的指定变换系数的符号，确定所述指定变换系数的步骤。
具体实施方式
本发明可以进行各种变更并具有多种不同的实施例，接下来将对其特定实施例进行图示并进行详细的说明。但是，下述内容并不是为了将本发明限定于特定实施形态，而是应该理解为包括本发明的思想以及技术范围内的所有变更、均等物乃至替代物。在附图中，类似的参考符号表示在多个方面相同或类似的功能。为了可以更加明确地进行说明，附图中的要素的形状以及大小等可能会被夸张图示。接下来，将参阅作为特定实施例的例示进行图示的附图，对示例性的实施例进行详细的说明。通过对这些实施例进行详细说明，可以帮助相关从业人员充分实施这些实施例。需要理解的是，虽然各个实施例互不相同，但并不是排他性的关系。例如，本说明书中所记载的与一实施例相关的特定形状、结构以及特性，在不脱离本发明的精神以及范围的前提下也可以通过其他实施例实现。此外，需要理解的是，所公开的各个实施例内的个别要素的位置或配置，可以在不脱离实施例的精神以及范围的前提下进行变更。因此，后续的详细说明并不是限定性的含义，示例性实施例的范围在适当说明的前提下应仅通过与权利要求书中的主张均等的所有范围内以所附的权利要求书做出限定。
在本发明中对不同的构成要素进行说明的过程中可能会使用如第一以及第二等术语，但是所述构成要素并不因为所述术语而受到限定。所述术语只是用于将一个构成要素与其他构成要素进行区分。例如，在不脱离本发明的权利要求范围的前提下，第1构成要素也可以被命名为第2构成要素，同理，第2构成要素也可以被命名为第1构成要素。术语“和/或”包括多个相关记载项目之组合或多个相关记载项目中的某一个项目。
当记载为本发明的某个构成元素与其他构成元素“连接”或“接触”时，应理解为不仅可以与所述其他构成元素直接连接或接触，还可以在两者之间有其他构成元素存在。与此相反，当记载为某个构成要素与其他构成要素“直接连接”或“直接接触”时，应理解为在两者之间没有其他构成要素存在。
根据本发明的实施例中所包含的构成部只是为了表示出互不相同的指定功能而单独进行了图示，并不是表示各个构成部由相互分离的硬件或一个软件构成单位构成。即，虽然为了说明的便利而对各个构成部进行了罗列说明，但是既可以将各个构成部中的至少两个构成部合并成一个构成部，也可以将一个构成部分割成多个构成部而使其执行对应的功能，而如上所述的各个构成部被整合的实施例以及被分离的实施例在不脱离本发明之本质的前提下包含于本发明的权利要求范围之内。
在本发明中所使用的术语只是为了对特定实施例进行说明，并不是为了对本发明进行限定。除非上下文中有明确的相反含义，否则单数型语句还包含复数型含义。在本发明中，如“包括”或“具有”等术语，只是为了表明说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或所述之组合存在，并不应该理解为事先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或所述之组合存在或被附加的可能性。即，在本发明中记载为“包括”特定构成的内容，并不是指排除相应构成之外的其他构成，而是指在本发明的实施或本发明的技术思想范围内还可以包括追加构成。
本发明的一部分构成元素可能并不是本发明中用于执行本质功能的必要构成元素，而只是用于提升性能的可选构成元素。本发明可以只包括除仅仅用于提升性能的构成要素之外的实现本发明之本质的必要构成部，而只包括除仅仅用于提升性能的可选构成要素之外的必要构成要素的结构，同样包含于本发明的权利要求范围之内。
接下来，将参阅附图对本发明的实施形态进行具体的说明。在对本说明书的实施例进行说明的过程中，当判定对公知构成或功能的具体说明可能会导致本说明书的要旨变得不清晰时将省略与其相关的详细说明，对于附图中的相同的构成要素将使用相同的参考符号，而且对相同构成元素的重复说明将被省略。
图1是对根据本发明之一实施例的影像编码装置进行图示的块图。
参阅图1，影像编码装置100可以包括图像分割部110、预测部120、125、变换部130、量化部135、重排序部160、熵编码部165、逆量化部140、逆变换部145、滤波部150以及存储器155。
图1中所图示的各个构成部为了表示影像编码装置中的不同的特征以及功能而单独进行了图示，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，虽然为了说明的便利而对各个构成部进行了罗列说明，但是既可以将各个构成部中的至少两个构成部合并成一个构成部，也可以将一个构成部分割成多个构成部而使其执行对应的功能，而如上所述的各个构成部被整合的实施例以及被分离的实施例在不脱离本发明之本质的前提下包含于本发明的权利要求范围之内。
此外，一部分构成元素可能并不是本发明中用于执行本质功能的必要构成元素，而只是用于提升性能的可选构成元素。本发明可以只包括除仅仅用于提升性能的构成要素之外的实现本发明之本质的必要构成部，而只包括除仅仅用于提升性能的可选构成要素之外的必要构成要素的结构，同样包含于本发明的权利要求范围之内。
图像分割部110可以将所输入的图像分割成至少一个处理单位。此时，处理单位可以是预测单位(Prediction Unit：PU)，也可以是变换单位(Transform Unit：TU)，还可以是编码单位(Coding Unit：CU)。在图像分割部110中，可以将一个图像分割成多个编码单位、预测单位以及变换单位的组合，并按照指定的标准(例如成本函数)选择一个编码单位、预测单位以及变换单位的组合对图像进行编码。
例如，一个图像可以被分割成多个编码单位。为了在图像中分割编码单位，可以使用如四叉树结构(Quad Tree Structure)等递归树结构，将一个影像或最大编码单位(largest coding unit)作为根分割成其他编码单位的编码单元，可以具有与所分割的编码单位的数量对应的子节点。而在一定的限制条件下不再次分割的编码单位将成为叶节点。即，在假定只能对一个编码单元进行正方形分割的情况下，一个编码单位最多可以分割成4个其他编码单位。
接下来，在根据本发明的实施例中，编码单位不仅可以作为编码执行单位的含义使用，也可以作为解码执行单位的含义使用。
预测单位可以是在一个编码单位内以相同大小的至少一个正方形或长方形等形态分割而成，也可以是在一个编码单位内以所分割的预测单位中的一个预测单位与另一个预测单位的形态和/或大小不同的方式分割而成。
在生成以编码单位作为基础执行帧内预测的预测单位时，如果不是最小编码单位，则可以在不分割成多个预测单位N×N的情况下执行帧内预测。
预测部120、125可以包括用于执行帧间预测的帧间预测部120以及用于执行帧内预测的帧内预测部125。可以在确定对预测单位执行帧间预测还是帧内预测之后，再根据不同的预测方法确定具体信息(例如帧内预测模式、运动矢量、参考图像等)。此时，用于执行预测的处理单位与用于确定预测方法以及具体内容的处理单位可以互不相同。例如，预测方法以及预测模式等可以按照预测单位确定，而预测则可以按照变换单位执行。所生成的预测区块与原始区块之间的残差值(残差区块)可以被输入到变换部130。此外，执行预测时所使用的预测模式信息、运动矢量信息等，可以在与残差值一起在熵编码部165中进行编码之后传递到解码器。在使用特定编码模式的情况下，也可以不通过预测部120、125生成预测区块，而是在直接对原始区块进行编码之后传送到解码部。
帧间预测部120可以以当前图像的之前图像或之后图像中的至少一个图像的信息为基础对预测单位进行预测，在部分情况下也可以以当前图像内已完成编码的一部分区域的信息为基础对预测单位进行预测。帧间预测部120可以包括参考图像插值部、运动预测部以及运动补偿部。
在参考图像插值部中，可以从存储器155接收参考图像信息并在参考图像中生成整数像素以下的像素信息。对于亮度像素，可以使用为了以1/4像素单位生成整数像素以下的像素信息而对滤波系数进行变更的基于离散余弦变换的8抽头插值滤波器(DCT-basedInterpolation Filter)。对于色差像素，可以使用为了以1/8像素单位生成整数像素以下的像素信息而对滤波系数进行变更的基于离散余弦变换的4抽头插值滤波器(DCT-basedInterpolation Filter)。
运动预测部可以以通过参考图像插值部进行插值的参考图像为基础执行运动预测。作为用于计算出运动矢量的方法，可以使用如全搜索区块匹配算法(FBMA，Fullsearch-based Block Matching Algorithm)、三步搜索算法(TSS，Three Step Search)、新三步搜索算法(NTS，New Three-Step Search Algorithm)等多种方法。运动矢量可以以插值的像素为基础，具有1/2或1/4像素单位的运动矢量值。在运动预测部中，可以通过不同的运动预测方法对当前预测单位进行预测。作为运动预测方法，可以使用如跳过(Skip)法、合并(Merge)法、高级运动矢量预测(AMVP，Advanced Motion Vector Prediction)法、帧内区块复制(Intra Block Copy)法等多种方法。
帧内预测部125可以以当前图像内的像素信息即当前区块周边的参考像素信息为基础生成预测单位。如果当前预测单位的周边区块为已经执行帧间预测的区块，因此其参考像素为已执行帧间预测的像素时，可以利用周边的已执行帧内预测的区块的参考像素信息替代已执行帧间预测的区块中所包含的参考像素之后使用。即，当参考像素不可用时，可以利用可用的参考像素中的至少一个参考像素替代不可用的参考像素信息之后使用。
在帧内预测中，预测模式可以包括根据预测方向使用参考像素信息的定向预测模式以及在执行预测时不使用定向信息的非定向模式。所述定向预测模式的数量，可以与在高效率视频编码(HEVC)标准中定义的33个相同或更高，例如可以将数量扩展至60至70的范围之内。用于对亮度信息进行预测的模式与用于对色差信息进行预测的模式可以不同，而为了对色差信息进行预测，可以使用在对亮度信息进行预测时所使用的帧内预测模式信息或所预测到的亮度信号信息。
如果执行帧内预测时的预测单位的大小与变换单位的大小相同，则可以以位于预测单位的左侧的像素、位于左侧上端的像素、位于上端的像素为基础对预测单位执行帧内预测。但是，如果执行帧内预测时的预测单位的大小与变换单位的大小不同，则能利用以变换单位为基础的参考像素执行帧内预测。此外，可以仅对最小编码单位执行使用N×N分割的帧内预测。
帧内预测方法，可以根据预测模式在对参考像素适用AIS(Adaptive IntraSmoothing，自适应帧内平滑)滤波器之后生成预测区块。适用于参考像素的AIS滤波器的类型可以不同。为了执行帧内预测方法，当前预测单位的帧内预测模式可以通过在当前预测单位的周边存在的预测单位的帧内预测模式进行预测。在利用通过周边预测单位预测出的模式信息对当前预测单位的预测模式进行预测的情况下，如果当前预测单位与周边预测单位的帧内预测模式相同，则可以利用指定的标记信息传送用于表明当前预测单位与周边预测单位的预测模式相同的信息，而如果当前预测单位与周边预测单位的预测模式不同，则可以通过执行熵编码而对当前区块的预测模式信息进行编码。
此外，还可以生成包含以预测部120、125中所生成的预测单位为基础执行预测的预测单位与预测单位的原始区块之间的差异值值即残差值(Residual)信息的残差区块。所生成的残差区块可以被输入到变换部130中。
变换部130可以利用如DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)、DST(Discrete Sine Transform，离散正弦变换)、KLT(卡洛南-洛伊变换)等的变换方法，对原始区块以及包含通过预测部120、125生成的预测单位的残差值(residual)信息的残差区块执行变换。对于在对残差区块执行变换时适用DCT或适用DST还是适用KLT，可以以在生成残差区块时所使用的预测单位的帧内预测模式信息为基础确定。
量化部135可以对在变换部130中变换成频率区域的值进行量化。量化系数可以根据区块或根据影像的重要程度进行变更。在量化部135中计算出的值，可以被提供到逆量化部140以及重排序部160中。
重排序部160可以对量化后的残差值执行系数值的重排序。
重排序部160可以通过系数扫描(Coefficient Scanning)方法将二维的区块形态的系数变换成一维的矢量形态。例如，重排序部160可以利用Z字形扫描(Zig-Zag Scan)方法从DC系数扫描到高频域系数并将其变换成一维的矢量形态。根据变换单位的大小以及帧内预测模式，也可以使用沿着列方向对二维的区块形态的系数进行扫描的垂直扫描、沿着行方向对二维的区块形态的系数进行扫描的水平扫描替代Z字形扫描。即，可以根据变换单位的大小及帧内预测模式，确定使用Z字形扫描、垂直方向扫描及水平方向扫描中的哪一种扫描方法。
熵编码部165可以以重排序部160所计算出的值为基础执行熵编码。熵编码可以使用如指数哥伦布码(Exponential Golomb)、基于上下文自适应的可变长编码(CAVLC，Context-Adaptive Variable Length Coding)以及基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC，Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)等多种编码方法。
熵编码部165可以对来自重排序部160以及预测部120、125的如编码单位的残差值系数信息以及区块类型信息、预测模式信息、分割单位信息、预测单位信息及传输单位信息、运动矢量信息、参考帧信息、区块插值信息、滤波信息等多种信息进行编码。
熵编码部165可以对从重排序部160输入的编码单位的系数值进行熵编码。
在逆量化部140以及逆变换部145中，将对在量化部135中进行量化的值进行逆量化，并对在变换部130进行变换的值进行逆变换。在逆量化部140以及逆变换部145中生成的残差值(Residual)可以与通过预测部120、125中所包含的运动推测部、运动补偿部以及帧内预测部预测出的预测单位合并，从而生成重建区块(Reconstructed Block)。
滤波部150可以包括去块滤波器、偏移补正部、自适应环路滤波器(ALF，AdaptiveLoop Filter)中的至少一个。
去块滤波器可以从重建差异去除因为区块之间的边界而造成的区块失真。为了判定是否需要执行去块，可以以包含于区块中的若干个列或行中所包含的像素为基础，判定是否需要对当前区块适用去块滤波器。在对区块适用去块滤波器时，可以根据所需要的去块滤波强度适用强滤波器(Strong Filter)或弱滤波器(Weak Filter)。此外，在适用去块滤波器的情况下，可以在执行垂直滤波以及水平滤波时对水平方向滤波以及垂直方向滤波进行并行处理。
偏移补正部可以以像素单位对执行去块之后的影像以及原始影像之间的偏移进行补正。为了对特定图像进行偏移补正，可以使用将影像中所包含的像素划分成一定数量的区域之后确定需要执行偏移的区域并对相应的区域适用偏移的方法，或者在考虑到各个像素的边缘信息的前提下适用偏移的方法。
自适应环路滤波器(ALF，Adaptive Loop Filtering)可以以对滤波的重建影像以及原始影像进行比较的值为基础执行。可以在将影像中所包含的像素划分成指定的组之后确定需要适用于相应的组中的一个滤波器，从而在各个组中分别执行不同的滤波。对于与是否适用自适应环路滤波器(ALF)相关的信息，亮度信号可以按照各个编解码单位(CodingUnit，CU)进行传送，而且可以根据各个区块对所适用的自适应环路滤波器(ALF)的形状以及滤波系数进行变更。此外，与适用对象区块的特性无关，可以适用相同形态(固定形态)的自适应环路滤波器(ALF)。
存储器155可以对通过滤波部150计算出的重建区块或图像进行存储，而所存储的重建区块或图像可以在执行帧间预测时提供至预测部120、125。
图2是对根据本发明之一实施例的影像解码装置进行图示的块图。
如图2所示，影像解码器200可以包括熵解码部210、重排序部215、逆量化部220、逆变换部225、预测部230、235、滤波部240以及存储器245。
当从影像编码器输入影像比特流时，可以按照与影像编码器相反的步骤对所输入的比特流进行解码。
熵解码部210可以按照与在影像编码器的熵编码部中执行的熵编码相反的步骤执行熵解码。例如，可以对应于在影像编码器中执行的方法，适用如指数哥伦布码(Exponential Golomb)、基于上下文自适应的可变长编码(CAVLC，Context-AdaptiveVariable Length Coding)以及基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC，Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding)等多种方法。
在熵解码部210中可以对与在编码器中执行的帧内预测以及帧间预测相关的信息进行解码。
重排序部215可以以在编码部中进行重排序的方法为基础，对在熵解码部210中进行熵解码的比特流进行重排序。即，可以将一维矢量形态的系数重建为二维区块形态的系数并对其进行重排序。重排序部215可以通过在接收与编码部中所执行的系数扫描相关的信息之后以在相应的编码部中执行的扫描顺序为基础进行反向扫描的方法而执行重排序。
逆量化部220可以以编码器所提供的量化参数以及重排序的区块的系数值为基础执行逆量化。
逆变换部225可以对影像编码器中执行的量化结果，执行变换部所执行的变换即DCT、DST以及KLT的逆变换即逆DCT、逆DST以及逆KLT。逆变换可以以影像编码器中所确定的传送单位为基础执行。影像解码器的逆变换部225能根据预测方法、当前区块的大小以及预测方向等多种信息选择性地执行变换方法(例如DCT、DST、KLT)。
预测部230、235可以以从熵解码部210提供的预测区块生成相关信息以及从存储器245提供的之前已解码的区块或图像信息为基础生成预测区块。
如上所述，如果在按照与影像编码器中的动作相同的方式执行帧内预测时预测单位的大小与变换单位的大小相同，可以以位于预测单位的左侧的像素、位于左侧上端的像素、位于上端的像素为基础对预测单位执行帧内预测，但是如果在执行帧内预测时预测单位的大小与变换单位的大小不同，则可以利用以变换单位为基础的参考像素执行帧内预测。此外，也可以仅对最小编码单位执行使用N×N分割的帧内预测。
预测部230、235可以包括预测单位判定部、帧间预测部以及帧内预测部。预测单位判定部能可以够接收从熵解码部210输入的预测单位信息、帧内预测方法的预测模式信息、帧间预测方法的运动预测相关信息等多种不同的信息并从当前解码单位区分预测单位，从而判定预测单位执行帧间预测还是执行帧内预测。帧间预测部230可以利用从影像编码器提供的当前预测单位的帧间预测所需要的信息，以包含当前预测单位的当前图像的上一个图像或下一个图像中的至少一个图像中包含的信息为基础对当前预测单位执行帧间预测。或者，也可以在包含当前预测单位的当前图像内，以已重建的一部分区域的信息为基础执行帧间预测。
为了执行帧间预测，可以以编码单位为基准判定相应编码单位中所包含的预测单位的运动预测方法为跳过模式(Skip Mode)、合并模式(Merge Mode)、高级运动矢量预测模式(AMVP Mode)、帧内区块复制模式中的哪一种。
帧内预测部235可以以当前图像内的像素信息为基础生成预测区块。在预测单位为已执行帧内预测的预测单位的情况下，可以以影像编码器所提供的预测单位的帧内预测模式信息为基础执行帧内预测。帧内预测部235可以包括AIS(Adaptive Intra Smoothing，自适应帧内平滑)滤波器、参考像素插值部、DC滤波器。AIS滤波器是用于对当前区块的参考像素执行滤波的部分，可以根据当前预测单位的预测模式确定是否适用滤波器之后适用。可以利用影像编码器所提供的预测单位的预测模式以及AIS滤波器信息，对当前区块的参考像素执行AIS滤波。在当前区块的预测模式为不执行自适应帧内平滑(AIS)滤波的模式时，可以不适用自适应帧内平滑(AIS)滤波器。
当预测单位的预测模式为以对参考像素进行插值的像素值为基础执行帧内预测的预测单位时，参考像素插值部可以通过对参考像素进行插值而生成正数值以下的像素单位的参考像素。在当前预测单位的预测模式为不对参考像素进行插值而生成预测区块的预测模式时，可以不对参考像素进行插值。在当前区块的预测模式为均值(DC)模式时，均值(DC)滤波器可以通过滤波生成预测区块。
经过复原的区块或图像可以被提供到滤波部240。滤波部240可以包括去块滤波器、偏移补正部以及自适应环路滤波器(ALF)。
可以从影像编码器接收与是否对相应的区块或图像适用了去块滤波器相关的信息，以及与在适用了去块滤波器的情况下是适用了强滤波器还是弱滤波器相关的信息。在影像解码器的去块滤波器中，可以接收影像编码器所提供的去块滤波器相关信息，并在影像解码器中对相应区块执行去块滤波。
偏移补正部可以以在执行编码时适用于影像的偏移补正的类型以及偏移值信息等为基础对重建影像执行偏移补正。
自适应环路滤波器(ALF)可以以从编码器提供的自适应环路滤波器(ALF)适用与否信息、自适应环路滤波器(ALF)系数信息等为基础适用于编码单位。如上所述的自适应环路滤波器(ALF)信息可以以包含于特定参数集中的方式提供。
存储器245可以对重建的图像或区块执行保存并将其作为参考图像或参考区块使用，还可以将重建的图像提供到输出部。
如上所述，在根据本发明的实施例中为了说明的便利对编码单元(Coding Unit)使用了编码单位这一术语，但这既可以是执行编码的单位，也可以是执行解码的单位。
图3中图示了将通过对残差(Residual)区块进行变换以及量化而生成的变换系数区块通过符号位隐藏(Sign bit Hiding)进行编码的影像编码方法。
在步骤302中，通过对残差区块进行变换以及量化而生成变换系数区块。所述变换系数区块可以通过对经过变换以及量化的残差区块进行逆量化的方式生成。
在生成变换系数区块之后，在步骤304中将通过符号位隐藏省略变换系数区块的变换系数中的一部分符号信息的编码。
符号位隐藏可以在变换系数区块中执行。在变换系数区块中适用符号位隐藏的系数的数量可以被限制为任意N个。所述N为2以上的整数。
在编码过程中获得的变换系数的符号，可以通过符号位隐藏标记(1位)进行传送。此外，在编码过程中，可以通过符号位隐藏标记确定是否适用了符号位隐藏。
所述符号位隐藏标记可以按照变换系数区块单位确定。或者，所述符号位隐藏标记可以按照变换系数区块的上级单位即编码区块、编码树区块、条带、并行区块、编码视频序列(CVS，Coded Video Sequence)以及整体视频单位确定。
在一实施例中，可以利用查找表(Look-up Table)执行逆量化。此外，通过将符号位隐藏过程体现在所述查找表中，可以省略步骤304的符号位隐藏而合并到步骤302的基于查找表的变换系数区块生成。
所述查找表可以从多个查找表中根据在生成变换系数区块时使用的量化参数确定。或者，不仅是量化参数，还可以根据其他编码参数选择多个查找表中的某一个查找表。
在使用查找表的情况下，可以减少生成变换系数区块所需要的计算量。但是，为了保存多个查找表，可能需要更多的内存容量。
在一实施例中，可以在步骤304中确定符号位隐藏与否。在编码端，为了对根据特定编码工具的影像编码率进行验证，将通过对根据编码工具进行编码的数据进行解码而生成的重建影像与原始影像进行比较。此外，根据比较结果，在重建影像与原始影像之间的差异较小的情况下，可以选择相应的编码工具。而与此相反，在重建影像与原始影像之间的差异较大的情况下，可以不选择相应的编码工具。
具体来讲，可以通过对基于多个变换系数的符号组合的重建影像与原始影像之间的差异进行比较，确定最佳变换系数的符号组合。此外，可以对根据最佳变换系数的符号组合执行符号位隐藏的情况下的重建影像与原始影像之间的差异以及没有执行所述符号位隐藏的情况下的重建影像与原始应将之间的差异进行比较，从而确定符号位隐藏的执行与否。
重建影像与原始影像之间的差异，可以通过符号位成本(Sign Bit Cost)进行规范化。符号位成本可以根据基于变换系数的符号组合的变换系数区块的重建样本以及与变换系数区块相邻的相邻样本之间的类似性确定。
关于符号位成本的确定方法，可以根据图像类型以不同的方式确定。例如，在图像类型为I型(只允许帧内预测)时的符号位成本确定方法与图像类型为P型或B型(允许帧内预测以及帧间预测)时的符号位成本确定方法可能不同。
此外，关于符号位成本的确定方法，可以根据变换方法以不同的方式确定。例如，根据适用于变换系数区块的变换方法属于离散余弦变换(DCT)还是离散正弦变换(DST)，其符号位成本确定方法可能不同。或者，根据是否在变换系数区块中适用了2次变换，其符号位成本确定方法可能不同。或者，根据适用于变换系数区块的垂直变换以及水平变换的变换方法，其符号位成本确定方法可能不同。或者，根据变换系数区块的大小，其符号位成本确定方法可能不同。
在一实施例中，可以根据如上所述的符号位成本确定方法，确定变换系数的符号组合的符号位成本。此外，将符号位成本最低的符号组合确定为最佳符号组合。在最佳符号组合与变换系数区块的实际符号组合一致的情况下，确定为适用符号位隐藏。此外，在确定为适用符号位隐藏的情况下，将符号位隐藏标记确定为1。与此相反，在最佳符号组合与变换系数区块的实际符号组合不一致的情况下，确定为不适用符号位隐藏。此外，在确定为不适用符号位隐藏的情况下，将符号位隐藏标记确定为0。
或者，在基于最佳符号组合的所确定的重建区块与在不适用符号位隐藏的情况下确定的重建区块一致的情况下，确定为适用符号位隐藏。此外，在确定为适用符号位隐藏的情况下，将符号位隐藏标记确定为1。与此相反，在基于最佳符号组合的所确定的重建区块与在不适用符号位隐藏的情况下确定的重建区块不一致的情况下，确定为不适用符号位隐藏。此外，在确定为不适用符号位隐藏的情况下，将符号位隐藏标记确定为0。
接下来，将对符号位成本进行详细的说明。
图4中图示了变换系数区块400的实例以及所述变换系数区块的变换系数的符号组合。
变换系数区块400包括3个非零变换系数以及13个零变换系数。因此，在变换系数区块400中需要用于表示3个非零变换系数的符号的3个符号位。为了确定符号位隐藏的适用与否，可以确定与变换系数区块400的3个非零变换系数的符号组合相关的符号位成本。此外，在符号位成本最低的最佳符号组合与变换系数区块400的3个非零变换系数的符号组合一致的情况下，可以适用符号位隐藏。于此相反，在符号位成本最低的最佳符号组合与变换系数区块400的3个非零变换系数的符号组合不一致的情况下，可以不适用符号位隐藏。
因为变换系数区块400包括3个非零变换系数，因此变换系数区块400根据其符号共有2^3(＝8)个符号组合存在。具体来讲，变换系数区块400中有(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)以及(1，1，1)的符号组合存在。因此，需要计算出基于各个符号组合的符号位成本，并将具有最低的符号位成本的符号组合确定为最佳符号组合。
为了快速地计算出各个符号组合的符号位成本，需要快速地对变换系数区块500进行逆变换。为了快速地进行逆变换，可以将变换系数区块400表示成只包含一个非零变换系数的第一区块402、第二区块404以及第三区块406的组合。此外，可以根据第一区块402、第二区块404以及第三区块406的逆变换结果，快速地计算出变换系数区块400的逆变换结果。
接下来，图5以及图6中说明了根据浮点数型DCT2方式的最佳符号组合确定方法。
图5中说明了根据浮点数型DCT2方式的高速逆变换(Fast Inverse-Transform)。
在图5中，变换系数区块400与第一区块402的3倍数、第二区块404的(-5)倍数以及第三区块406的7倍数之和相同。为了快速地对变换系数区块进行逆变换，可以事先设定第一区块402的逆变换的结果值512、第二区块404的逆变换的结果值514以及第三区块406的逆变换的结果值516。
结果值512可以通过将对第一区块402进行垂直变换而生成的中间区块502进行水平变换的方式生成。结果值514可以通过将对第二区块404进行垂直变换而生成的中间区块504进行水平变换的方式生成。结果值516可以通过将对第三区块406进行垂直变换而生成的中间区块506进行水平变换的方式生成。
图6中说明了根据浮点数型DCT2方式的高速逆变换(Fast Inverse-transform)的残差区块确定方法。
为了确定变换系数区块400的非零变换系数的最佳符号组合，可以使用第一区块402、第二区块404以及第三区块406的结果值512、514、516的加权和。例如，与(1，1，1)的符号组合相关的残差区块，可以通过对结果值512的3倍数、结果值514的5倍数以及结果值516的7倍数进行求和的方式确定。此外，与(1，1，1)的符号组合相关的残差区块，可以通过对结果值512的(-3)倍数、结果值514的5倍数以及结果值516的7倍数进行求和的方式确定。关于其他符号组合，可以通过同样的方法确定残差区块。
如图4至图6中进行的说明，可以通过浮点数型DCT2方式的高速逆变换，生成共计8个残差区块。可以以与变换系数区块400相邻的相邻区块的信息为基础，确定与8个残差区块相关的符号位成本。此外，以符号位成本最小的残差区块为基础，确定最佳符号组合。在最佳符号组合与变换系数区块400的非零变换系数的实际符号组合一致的情况下，确定向变换系数区块400适用符号位隐藏。与此相反，在最佳符号组合与变换系数区块400的非零变换系数的实际符号组合不一致的情况下，确定不向变换系数区块400适用符号位隐藏。在不适用符号位隐藏的情况下，对变换系数区块400的变换系数的符号进行编码。
图7中说明了变换系数区块700的实例以及根据整数型DCT2方式的高速逆变换(Fast Inverse-transform)。
变换系数区块D 700可以通过4×4整数型离散余弦变换第二型(DCT-II)矩阵A710进行逆变换。具体来讲，变换系数区块D 700的逆变换结果可以通过数学式ATDA确定。
为了快速地进行逆变换，可以将变换系数区块D 700表示成只包含一个非零变换系数的第一区块702、第二区块704以及第三区块706的组合。此外，可以根据第一区块702、第二区块704以及第三区块706的逆变换结果，快速地计算出变换系数区块700的逆变换结果。
因为变换系数区块700包括3个非零变换系数，因此共有2^3(＝8)个符号组合存在。因此，需要计算出基于各个符号组合的符号位成本，并将具有最低的符号位成本的符号组合确定为最佳符号组合。可以通过根据整数型DCT2方式的高速逆变换，快速地计算出各个符号组合的符号位成本。
图8至图10中说明了用于确定第一区块702、第二区块704以及第三区块706的第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756的方法。
第一区块702可以通过AT 712进行垂直逆变换。通过第一区块702的垂直逆变换，确定第一垂直逆变换区块722。第一垂直逆变换区块722的变换系数的大小，可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第一垂直逆变换区块722的位移运算，生成第一中间区块732。第一中间区块732可以通过A 710进行水平逆变换。通过第一中间区块732的水平逆变换，确定第一水平逆变换区块742。与第一垂直逆变换区块722相同，第一水平逆变换区块742的变换系数的大小，同样可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第一水平逆变换区块742的位移运算，生成第一残差区块752。
同理，第二区块704可以通过AT 712进行垂直逆变换。通过第二区块704的垂直逆变换，确定第二垂直逆变换区块724。第二垂直逆变换区块724的变换系数的大小，可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第二垂直逆变换区块724的位移运算，生成第二中间区块734。第二中间区块734可以通过A 710进行水平逆变换。通过第二中间区块734的水平逆变换，确定第二水平逆变换区块744。与第二垂直逆变换区块724相同，第二水平逆变换区块744的变换系数的大小，同样可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第二水平逆变换区块744的位移运算，生成第二残差区块754。
同理，第三区块706可以通过AT 712进行垂直逆变换。通过第三区块706的垂直逆变换，确定第三垂直逆变换区块726。第三垂直逆变换区块726的变换系数的大小，可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第三垂直逆变换区块726的位移运算，生成第三中间区块736。第三中间区块736可以通过A 710进行水平逆变换。通过第三中间区块736的水平逆变换，确定第三水平逆变换区块746。与第三垂直逆变换区块726相同，第三水平逆变换区块746的变换系数的大小，同样可以通过移位运算进行调整。因此，可以通过第三水平逆变换区块746的位移运算，生成第三残差区块756。
第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756可以根据8个符号组合进行求和。具体来讲，可以将(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)、(1，1，1)以及(1，1，1)的符号组合适用于第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756的求和运算。例如，根据(1，1，1)的符号组合，对第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756的值进行求和。此外，根据求和结果，计算出基于所生成的残差区块的符号位成本。对于剩余的符号组合，同样计算出基于第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756的求和结果的符号位成本。最终，根据符号位成本最低的符号组合是否与变换系数区块的实际符号组合一致，确定是否适用符号位隐藏。
图7至图10中，对于变换系数区块700的非零变换系数即144、-96以及368，分别确定第一残差区块752、第二残差区块754以及第三残差区块756。即，(1，1，1)的符号组合为变换系数区块700的实际符号组合。因此，在一实施例中，可以根据基于(1，1，1)的符号组合的符号位成本是否低于基于其他符号组合的符号位成本，确定是否适用符号位隐藏的。
图11中图示了用于确定符号位成本的一实施例。
通过如上所述的高速逆变换或其他你变换方法确定的变换系数区块的残差区块，将与对应的预测区块进行求和计算。通过所述残差区块与所述预测区块的求和计算，生成重建区块。此外，可以根据与所述变换系数区块对应的重建区块的样本中与左侧边界和/或上侧边界相邻的样本以及所述重建区块的相邻区块的样本之间的连续性，确定符号位成本。
在下述数学式1中，将对确定符号位成本的方法的一实施例进行说明。
【数学式1】
以所述数学式1为基础，计算出变换系数区块的各个符号组合的符号位成本。此外，可以通过对基于符号位成本的最佳符号组合与变换系数区块的实际符号组合进行比较，确定是否适用变换系数区块的符号位隐藏。
所述数学式1中的α以及β为任意的常数。例如，α以及β可以均为1。或者，α以及β可以分别为1以及2。α以及β可以根据当前区块的预测方法以不同的方式确定。所述数学式1中的r[x，y]，是指重建区块(reconstructed block)r的(x，y)位置的样本值。例如，r[1，1]是指重建区块r的(1，1)位置的样本值。
图11以及所述数学式1中，是以与边界相距2个样本距离的样本为基准计算符号位成本。但是，在一实施例中，可以以相距1个样本距离的样本为基准计算符号位成本。或者，在一实施例中，可以以相距N个样本距离的样本为基准计算符号位成本。所述N为3以上。
图4至图10中说明了隐藏3个变换系数的符号位的方法。但是，在一实施例中，可以确定2个变换系数的符号位隐藏与否。或者，在一实施例中，可以确定4个以上的变换系数的符号位隐藏与否。
在所述实施例中，以根据最佳符号组合与实际符号组合的相同与否确定变换系数区块的符号位隐藏的适用与否的情况进行了说明。但是，在一实施例中，即使是在最佳符号组合与实际符号组合不同的情况下，在最佳符号组合与实际符号组合之间的重建误差较小时，也可以适用符号位隐藏。
在一实施例中，符号位成本的计算方法，可以根据变换系数区块以及当前图像的特性以不同的方式确定。例如，可以根据与变换系数区块对应的预测模式，确定符号位成本的计算方法。或者，可以考虑变换系数区块的预测模式以及相邻区块的预测模式，确定符号位成本的计算方法。或者，可以根据当前区块的图像类型，确定符号位成本的计算方法。具体来讲，可以根据当前图像属于只允许帧内预测的I图像，还是允许帧间预测的P图像或B图像，确定符号位成本的计算方法。或者，可以根据适用于变换系数区块的变换方式，确定符号位成本的计算方法。或者，可以根据适用于变换系数区块的量化参数，确定符号位成本的计算方法。或者，可以根据适用于变换系数区块的环路滤波器的类型，确定符号位成本的计算方法。
适用符号位隐藏的变换系数的位置，可以通过多种方式确定。例如，可以对在扫描顺序上较早扫描的连续的非零变换系数适用符号位隐藏。或者，可以对在扫描顺序上较晚扫描的连续的非零变换系数适用符号位隐藏。
或者，可以对与变换系数区块的左上侧相距较远的非零变换系数适用符号位隐藏。与此相反，可以对与变换系数区块的左上侧相距较近的非零变换系数适用符号位隐藏。
或者，可以对变换系数区块的变换系数中小于指定大小的变换系数适用符号位隐藏。与此或者，可以对变换系数区块的变换系数中大于指定大小的变换系数适用符号位隐藏。
或者，可以对在扫描顺序上较早扫描的连续的变换系数中小于指定大小的变换系数适用符号位隐藏。与此相反，可以对在扫描顺序上较晚扫描的连续的变换系数中小于指定大小的变换系数适用符号位隐藏。
图12中说明了利用符号位隐藏的视频解码方法。
在步骤1202中，获得与当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息。
在一实施例中，指定变换系数可以根据当前区块的扫描顺序、变换系数大小的临界值以及变换系数的位置中的至少某一个确定。指定变换系数的数量可以是3个以上。
在步骤1204中，获得用于表示是否执行对当前区块的指定变换系数的符号位隐藏的符号位隐藏标记。
在一实施例中，可以获得用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记。此外，在符号位隐藏允许标记表示出允许符号位隐藏时，可以获得符号位隐藏标记。
在步骤1206中，在符号位隐藏标记表示出执行对指定变换系数的符号位隐藏时，在不获得与指定变换系数的符号相关的变换系数符号信息的情况下确定指定变换系数的符号。
在一实施例中，在符号位隐藏标记表示出不执行对指定变换系数的符号位隐藏时，获得与指定变换系数的符号相关的变换系数符号信息。。此外，根据变换系数符号信息确定指定变换系数的符号。
在一实施例中，可以确定与指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本。此外，可以根据符号位成本确定最佳符号组合。此外，可以根据最佳符号组合确定指定变换系数的符号。
在一实施例中，为了确定符号位成本，确定基于符号组合的当前区块的残差区块。此外，通过残差区块确定当前区块的重建区块。以重建区块与当前区块的相邻区块为基础，确定符号组合的符号位成本。
在一实施例中，可以通过高速逆变换，确定基于所述符号组合的所述当前区块的残差区块。
在一实施例中，为了确定所述符号组合的符号位成本，可以根据与当前区块的左侧边界相邻的重建区块的样本与当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与当前区块的上侧边界相邻的重建区块的样本与当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性，确定符号组合的符号位成本。
在一实施例中，可以根据当前区块的大小、预测模式、变换模式以及量化参数中的至少一个，确定符号组合的符号位成本。
在一实施例中，将符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。
在步骤1208中，根据基于变换系数大小信息的指定变换系数的大小以及所述所确定的指定变换系数的符号，确定所述指定变换系数。
图13中说明了利用符号位隐藏的视频编码方法。
在步骤1302中，确定当前区块的变换系数。
在步骤1304中，对与当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息进行编码。
在一实施例中，指定变换系数可以根据当前区块的扫描顺序、变换系数大小的临界值以及变换系数的位置中的至少某一个确定。指定变换系数的数量可以是3个以上。
在步骤1306中，确定是否执行与指定变换系数的符号相关的符号位隐藏。
在一实施例中，可以确定与可适用于指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本。根据符号位成本，可以确定可适用于指定变换系数的符号组合中的最佳符号组合。根据最佳符号组合，可以确定是否执行指定变换系数的符号位隐藏。
在一实施例中，确定基于符号组合的当前区块的残差区块。通过残差区块确定当前区块的重建区块。以重建区块与当前区块的相邻区块为基础，确定符号组合的符号位成本。
在一实施例中，可以通过高速逆变换，确定基于符号组合的当前区块的残差区块。
在一实施例中，可以根据与当前区块的左侧边界相邻的重建区块的样本与当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与当前区块的上侧边界相邻的重建区块的样本与当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性。
在一实施例中，可以根据当前区块的大小、预测模式、变换模式以及量化参数中的至少一个，确定符号组合的符号位成本。
在一实施例中，可以根据可适用于指定变换系数的符号组合中的最佳符号组合是否与适用于指定变换系数的符号组合一致，确定是否执行指定变换系数的符号位隐藏。
在步骤1308中，对用于表示是否省略指定变换系数的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码。
在一实施例中，可以对用于表示是否允许对所述当前区块的编码树区块、条带、并行区块、图像、序列以及视频中的某一个进行符号位隐藏的符号位隐藏允许标记进行编码。此外，步骤1306以及1308可以在符号位隐藏允许标记表示出允许符号位隐藏时执行。
在一实施例中，生成通过所述视频编码方法对视频数据进行编码的比特流。此外，所生成的比特流可以被传送到视频解码器或被存储在计算机可读取的存储介质。此外，被传送到视频解码器的比特流，可以通过所述视频解码方法进行解码。
图14中图示了通过符号位隐藏(Sign bit Hiding)对差分运动矢量进行编码的影像编码方法。
在步骤1402中，在执行当前区块的化面积按预测之后，确定当前区块的差分运动矢量。
在步骤1404中，对与当前区块的差分运动矢量的大小相关的差分运动矢量大小信息进行编码。差分运动矢量大小信息，可以表示差分运动矢量的x成分的绝对值以及y成分的绝对值。
在步骤1406中，确定是否执行与差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏。可以确定与可适用于差分运动矢量的各个符号组合相关的符号位成本。此外，根据符号位成本，确定可适用于差分运动矢量的符号组合中的最佳符号组合。根据所述所确定的最佳符号组合，确定是否执行差分运动矢量的符号位隐藏。
所述符号组合包括(+，+)、(+，-)、(-，+)、(-，-)。具体来讲，所述符号组合分别适用于差分运动矢量的x成分的绝对值以及y成分的绝对值。借此，分别确定与所述符号组合相关的符号位成本。图15以及图16中说明了差分运动矢量的符号组合相关的内容。
图15中图示了在差分运动矢量的绝对值为(1，1)的情况下，基于符号组合的差分运动矢量的4种情况的数值。在图15中，在符号组合为(+，+)时，将差分运动矢量确定为(1，1)。此外，在符号组合为(+，-)、(-，+)、(-，-)时，将差分运动矢量分别确定为(1，-1)、(-1，1)、(-1，-1)。
图16中图示了基于4种符号组合的差分运动矢量的一实施例。图16中的(a)图示了符号组合为(+，-)时的差分运动矢量。图16中的(b)图示了符号组合为(+，+)时的差分运动矢量。图16中的(c)图示了符号组合为(-，+)时的差分运动矢量。图16中的(d)图示了符号组合为(-，-)时的差分运动矢量。如图16中的例示，符号位成本以各个符号组合的差分运动矢量为基础进行计算。
例如，确定第一符号组合(+，+)适用于在步骤1402中确定的差分运动矢量的x成分的绝对值以及y成分的绝对值的情况下的第一符号位成本。同理，通过将第二符号组合(+，-)、第三符号组合(-，+)以及第四符号组合(-，-)分别适用于差分运动矢量的x成分的绝对值以及y成分的绝对值，确定第二符号位成本、第三符号位成本以及第四符号位成本。符号位成本可以通过图18中的符号位成本确定方法确定。在另一实例中，符号位成本可以通过与图11类似的图19中的符号位成本确定方法确定。
如在上述内容中进行的说明，通过所述符号组合确定4种差分运动矢量候选。此外，通过4种差分运动矢量候选确定4种最终运动矢量候选。对所述4种最终运动矢量候选确定符号位成本。
具体来讲，根据基于符号组合的最终运动矢量候选，确定所述当前区块的参考区块。此外，通过当前区块的多个相邻像素以及参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本。当前区块的多个相邻像素的位置与参考区块的多个相邻像素的位置彼此对应。
可以确定包含计算符号位成本所需要的当前区块的多个相邻像素的相邻像素范围。所述当前区块的多个相邻像素的范围，可以包括当前区块周边的指定位置的相邻像素，所述当前区块的多个相邻像素可以是指定数量。
在步骤1408中，对用于表示是否省略差分运动矢量的符号位信息的符号位隐藏信息进行编码。符号位隐藏信息可以是1位的标记。
在一实施例中，当在步骤1402中确定的差分运动矢量的x成分以及y成分均为0的情况下，将不判断是否适用符号位隐藏。
此外，在所述差分运动矢量的x成分以及y成分中的某一个为0的情况下，可以不判断是否适用符号位隐藏。例如，在x成分为0而y成分不为0的情况下，因为只会对y成分的1位的符号位标记进行编码，因此并不能通过对符号位隐藏信息进行编码实现位的减少。即，只有在所述差分运动矢量的x成分以及y模式均不为0的情况下，才会判断是否适用符号位隐藏。
在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照编码区块单位进行编码。或者，在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照指定大小的区块进行编码，并将符号位隐藏信息适用于指定大小的区块中所包含的所有区块。或者，在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照编码树区块、条带、图像、序列或视频单位进行编码，并将符号位隐藏信息适用于编码树区块、条带、图像、序列或视频单位中包含的所有区块。
所述符号位隐藏信息可以进行熵编码。所述符号位隐藏信息的熵编码，可以以指数哥伦布编码(Exponential Golomb Coding)或基于上下文自适应的二进制算术编码(Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding，CABAC)为基础。在将所述符号位隐藏信息以基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC)为基础进行编码的情况下，基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC)所需要的上下文可以根据差分运动矢量的绝对值确定。
图17中图示了通过符号位隐藏对差分运动矢量进行解码的影像解码方法。
在步骤1702中，可以获得用于表示当前区块的差分运动矢量的大小的差分运动矢量大小信息。此外，通过差分运动矢量大小信息，确定差分运动矢量的x成分以及y成分的绝对值。
在步骤1704中，获得用于表示是否执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的符号位隐藏信息。符号位隐藏信息可以是1位大小的标记。
在步骤1706中，在符号位隐藏标记表示出执行所述差分运动矢量的符号位隐藏时，可以在不获得与差分运动矢量的符号相关的差分运动矢量符号信息的情况下确定差分运动矢量的符号。
在所述符号位隐藏信息表示出差分运动矢量已通过符号位隐藏进行编码的情况下，确定各个符号组合的符号位成本。
通过所述所确定的符号位成本，确定最佳符号组合。此外，通过最佳符号组合，确定差分运动矢量的x成分以及y成分的符号。例如，可以将符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。可以将第一符号位成本至第四符号位成本中符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。此外，可以根据最佳符号组合确定差分运动矢量的符号。
为了确定符号组合的符号位成本，可以根据差分运动矢量的符号组合确定当前区块的参考区块。此外，可以通过当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本。所述当前区块的多个相邻像素的位置与所述参考区块的多个相邻像素的位置彼此对应。
为了确定所述符号组合的符号位成本，可以确定所述当前区块的相邻像素与所述参考区块的相邻像素的差分值的绝对值。此外，可以通过所述差分值的绝对值确定所述符号组合的符号位成本。
为了确定所述符号组合的符号位成本，可以确定在计算符号位成本时参考的当前区块的多个相邻像素的范围。参考区块的多个相邻像素的范围与当前区块的多个相邻像素的范围对应。当前区块的多个相邻像素的范围，可以包括当前区块周边的指定位置的相邻像素，当前区块的多个相邻像素可以包括指定数量。所述参考区块的多个相邻像素的范围与所述当前区块的多个相邻像素的范围对应。
关于符号位成本的具体的确定方法，将在图18以及图19中进行详细的说明。
与此相反，在所述符号位隐藏信息表示出差分运动矢量没有通过符号位隐藏进行编码的情况下，对差分运动矢量的编码信息进行解码。此外，以所述符号信息为基础，确定差分运动矢量的符号。
在步骤1708中，根据基于差分运动矢量大小信息的差分运动矢量的大小以及所述所确定的差分运动矢量的符号，确定差分运动矢量。此外，利用所述差分运动矢量以及预测运动矢量，确定运动矢量。
在一实施例中，当在步骤1702中确定的差分运动矢量的x成分以及y成分均为0的情况下，将不对符号位隐藏信息进行解码。
此外，在所述差分运动矢量的x成分以及y成分中的某一个为0的情况下，可以不对符号位隐藏信息进行解码。取而代之，对于x成分以及y成分中不为0的成分，可以对1位的符号位标记进行解码。即，只有在所述差分运动矢量的x成分以及y模式均不为0的情况下，才可以对符号位隐藏信息进行解码。
在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照编码区块单位进行解码。或者，在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照指定大小的区块进行解码，并将符号位隐藏信息适用于指定大小的区块中所包含的所有区块。或者，在一实施例中，符号位隐藏信息可以按照编码树区块、条带、图像、序列或视频单位进行解码，并将符号位隐藏信息适用于编码树区块、条带、图像、序列或视频单位中包含的所有区块。
所述符号位隐藏信息可以进行熵解码。所述符号位隐藏信息的熵解码，可以以指数哥伦布编码或基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC)为基础。在将所述符号位隐藏信息以基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC)为基础进行编码的情况下，基于上下文自适应的二进制算术编码(CABAC)所需要的上下文可以根据差分运动矢量的绝对值确定。
在上述内容中，假定对当前区块适用单向预测(uni-prediction)的情况，对确定是否适用差分运动矢量的符号位隐藏的方法进行了说明。但是在对当前区块进行双向预测(bi-prediction)的情况下，可以分别对与列表0相关的差分运动矢量以及与列表1相关的差分运动矢量确定是否适用符号位隐藏。
在一实施例中，可以在编码过程中对与列表0相关的列表0差分运动矢量(或第一差分运动矢量)确定是否适用符号位隐藏。确定与列表0差分运动矢量相关的符号位成本最小的最佳符号组合，然后判断所述最佳符号组合是否与列表0差分运动矢量的符号组合一致。此外，根据所述判断结果，对于列表0差分运动矢量，可以对与列表0相关的第一符号位隐藏信息进行编码。
同理，可以在编码过程中对与列表1相关的列表1差分运动矢量(或第二差分运动矢量)确定是否适用符号位隐藏。确定与列表1差分运动矢量相关的符号位成本最小的最佳符号组合，然后判断所述最佳符号组合是否与列表1差分运动矢量的符号组合一致。此外，根据所述判断结果，对于列表1差分运动矢量，可以对与列表1相关的第二符号位隐藏信息进行编码。
在一实施例中，可以在只有第一符号位隐藏信息为1的情况下，在解码过程中仅对列表0差分运动矢量确定符号位成本，从而确定最佳符号组合。此外，根据最佳符号组合，确定列表0差分运动矢量。
在一实施例中，可以在只有第二符号位隐藏信息为1的情况下，在解码过程中仅对列表1差分运动矢量确定符号位成本，从而确定最佳符号组合。此外，根据最佳符号组合，确定列表1差分运动矢量。
在一实施例中，可以在第一符号位隐藏信息以及第二符号位隐藏信息均为1的情况下，在解码过程中对列表0差分运动矢量以及列表1差分运动矢量分别独立地确定最佳符号组合。此外，根据列表0差分运动矢量的最佳符号组合，可以确定列表0差分运动矢量，而根据列表1差分运动矢量的最佳符号组合，可以确定列表1差分运动矢量。
在一实施例中，可以确定用于表示是否对列表0差分运动矢量以及列表1差分运动矢量适用符号位隐藏的一个符号位隐藏信息。因此，通过仅对一个符号位隐藏信息进行编码，与同时对第一符号位隐藏信息以及第二符号位隐藏信息进行编码的情况相比，可以提升其编码率。
在仅对用于表示是否对列表0以及列表1适用符号位隐藏的一个符号位隐藏信息进行编码的情况下，计算出与通过列表0差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号和列表1差分运动矢量的x成分的符号以及y成分确定的16个符号组合相关的符号位成本。此外，将16个符号组合中符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。通过最佳符号组合，确定列表0差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号和列表1差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号。此外，对用于表示是否对列表0差分运动矢量以及列表1差分运动矢量适用符号位隐藏的一个符号位隐藏信息进行编码。
在仅对一个符号位隐藏信息进行解码的情况下，在符号位隐藏信息表示对列表0以及列表1适用符号位隐藏时，计算出与通过列表0差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号和列表1差分运动矢量的x成分的符号以及y成分确定的16个符号组合相关的符号位成本。此外，通过最佳符号组合，确定列表0差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号和列表1差分运动矢量的x成分的符号以及y成分的符号。此外，根据所述所确定的符号，确定列表0差分运动矢量以及列表1差分运动矢量。
在一实施例中，可以从列表0差分运动矢量确定列表1差分运动矢量，或从列表1确定列表0差分运动矢量。例如，列表1差分运动矢量可以以列表0差分运动矢量、列表0预测运动矢量以及当前图像与参考图像的距离中的某一个为基础确定。借此，可以仅对与列表0相关的第一符号位隐藏信息进行编码，而省略与列表1相关的第二符号位隐藏信息的编码。与此相反，可以仅对与列表1相关的第二符号位隐藏信息进行编码，而省略与列表0相关的第一符号位隐藏信息的编码。
作为所述实施例的具体的实例，可以将列表1差分运动矢量的x成分以及y成分的绝对值确定为与列表0差分运动矢量的x成分以及y成分相同，并将列表1差分运动矢量的x成分以及y成分的符号确定为与列表0差分运动矢量的x成分以及y成分的符号相反。因此，可以省略与列表1相关的第二符号位运动信息的编码，而从列表0差分运动矢量确定列表1差分运动矢量。
在解码过程中，可以获取用于表示是否执行对当前区块的列表0差分运动矢量的符号位隐藏的一个符号位隐藏标记。此外，在所述符号位隐藏标记表示出执行对列表0差分运动矢量的符号位隐藏的情况下，可以在不获得与所述列表0差分运动矢量的符号相关的列表0差分运动矢量符号信息的情况下确定所述列表0差分运动矢量的符号，并根据基于列表0差分运动矢量大小信息的所述列表0差分运动矢量的大小以及所述所确定的列表0差分运动矢量的符号，确定所述列表0差分运动矢量。此外，当前区块的列表1差分运动矢量，可以以所述所确定的列表0差分运动矢量为基础确定。
与此相反，在符号位隐藏标记表示出执行对列表1差分运动矢量的符号位隐藏的情况下，将首先推导出列表1差分运动矢量，而列表0差分运动矢量可以以所述所确定的列表1差分运动矢量为基础确定。
在一实施例中，用于表示是否允许对差分运动矢量进行符号位隐藏的符号位隐藏允许信息，可以对条带、图像、序列以及视频单位中的至少一个进行编码。此外，在编码过程中，当符号位隐藏允许信息表示出允许对差分运动矢量进行符号位隐藏时，可以对符号位隐藏信息进行编码。此外，在解码过程中，当符号位隐藏允许信息表示出允许对差分运动矢量进行符号位隐藏时，可以对符号位隐藏信息进行解码。
与此相反，在编码过程中，当符号位隐藏允许信息表示出不允许对差分运动矢量进行符号位隐藏时，将不对符号位隐藏信息进行编码。同理，在解码过程中，当符号位隐藏允许信息表示出不允许对差分运动矢量进行符号位隐藏时，将不对符号位隐藏信息进行解码。
图18中图示了利用差分运动矢量的符号位隐藏的符号位成本确定方法的一实施例。
如上所述，为了确定差分运动矢量的最佳符号组合，将确定符号位成本。差分运动矢量的符号位成本，可以通过对当前区块1800的周边像素1802与基于差分运动矢量的运动矢量1810所表示的参考区块1820的周边像素1822进行比较的方式确定。
在一实施例中，可以对所比较的周边像素1802、1822的范围进行不同的设定。例如，在确定符号位成本时，可以仅利用直接与当前区块1800以及参考区块1820相邻的周边像素。即，在确定符号位成本时，可以利用与当前区块1800直接相邻的P(-1，0)、P(-1，1)、P(-1，2)、P(-1，3)、P(0，-1)、P(1，-1)、P(2，-1)、P(3，-1)以及与参考区块1820直接相邻的P'(-1，0)、P'(-1，1)、P'(-1，2)、P'(-1，3)、P'(0，-1)、P'(1，-1)、P'(2，-1)、P'(3，-1)。
作为另一实例，在确定符号位成本时，可以利用与当前区块1800以及参考区块1820相距2个像素单位的周边像素。因此，在确定符号位成本时，还可以追加利用与当前区块1800相距2个像素单位的P(-2，0)、P(-2，1)、P(-2，2)、P(-2，3)、P(0，-2)、P(1，-2)、P(2，-2)、P(3，-2)以及与参考区块1820相距2个单位的P'(-2，0)、P'(-2，1)、P'(-2，2)、P'(-2，3)、P'(0，-2)、P'(1，-2)、P'(2，-2)、P'(3，-2)。
作为又一实例，在确定符号位成本时，可以利用当前区块1800以及参考区块1820的左上侧周边像素。因此，在确定符号位成本时，还可以追加利用与当前区块1800直接相邻的P(-1，-1)以及与参考区块1820直接相邻的P'(-1，-1)。或者，在确定符号位成本时，还可以追加利用与当前区块1800相距2个像素单位的P(-2，-1)、P(-1，-1)、P(-2，-2)以及与参考区块1820相距2个单位的P'(-1，-1)、P'(-2，-1)、P'(-1，-2)、P'(-2，-2)。
在一实施例中，在确定符号位成本时，还可以追加利用与当前区块1800以及参考区块1820相距3个像素以上的周边像素。
在一实施例中，为了快速地计算出符号位成本，在计算符号位成本时，可以仅利用特定位置的指定数量的周边像素。例如，在计算符号位成本时，可以仅利用特定位置的4个周边像素。作为一实例，在计算符号位成本时，可以利用当前区块1800周边的P(-1，0)、P(-1，2)、P(0，-1)、P(2，-1)以及参考区块1820周边的P'(-1，0)、P'(-1，2)、P'(0，-1)、P'(2，-1)。或者，在计算符号位成本时，可以利用当前区块1800周边的P(-1，1)、P(-1，3)、P(1，-1)、P(3，-1)以及参考区块1820周边的P'(-1，1)、P'(-1，3)、P'(1，-1)、P'(3，-1)。所述实施例仅为例示，所述特定位置可以根据实施例从图18所图示的样本中选择。
在一实施例中，可以根据当前区块1800的大小，确定计算符号位成本所需要的周边像素的数量。所述所需要的周边像素的数量，可以与当前区块1800的大小成正比。例如，在对4×4大小的区块利用4个周边像素计算符号位成本时，可以设定为对8×8大小的区块利用8个周边像素计算符号位成本。
在一实施例中，可以与当前区块1800的大小无关地固定计算符号位成本所需要的周边像素的数量。所述所需要的周边像素的数量可以是4个。或者，在一实施例中，所述所需要的周边像素的数量可以确定为8、16、32个以上。
在一实施例中，可以根据当前区块1800的形态，确定计算符号位成本所需要的周边像素的位置。例如，在当前区块1800的水平大小大于垂直大小的情况下，关于在计算符号位成本时利用的周边像素，可以使用更多的与当前区块的上侧相邻的周边像素，而非与当前区块的左侧相邻的周边像素。与此相反，在当前区块1800的垂直大小大于水平大小的情况下，关于在计算符号位成本时利用的周边像素，可以使用更多的与当前区块的左侧相邻的周边像素，而非与当前区块的上侧相邻的周边像素。
在按照如上所述的方式确定用于确定符号位成本的周边像素之后，将以所述范围的周边像素为基础确定符号位成本。此时，符号位成本将确定为当前区块1800的周边像素与参考区块1820的周边像素的差异绝对值之和(Sum of Absolute Dirrerence，SAD)。下述数学式2，表示出在确定符号位成本时仅利用M×N大小的与当前区块以及参考区块直接相邻的周边像素的情况下的符号位成本的计算方法。
【数学式2】
在图18中为了说明的便利，以4×4大小的区块为基准，对用于确定符号位成本的周边像素的范围进行了说明。但是，如上所述的实施例，可以适用于多种大小的区块。
根据图18的符号位成本确定方法，可以在不对与当前区块相关的符号位隐藏信息进行编码或解码且执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的情况下适用。与此相反，根据图18的符号位成本确定方法，可以在对与当前区块相关的符号位隐藏信息进行编码或解码且执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的情况下适用。
图19中图示了用于确定符号位成本的一实施例。
在一实施例中，可以通过根据符号位组合确定的重建区块确定符号位成本。
为了确定符号位成本，可以确定与符号位组合相关的差分运动矢量。此外，可以通过所述差分运动矢量，确定运动矢量。此外，可以通过所述运动矢量，确定当前区块的预测区块。此外，可以通过当前区块的预测区块，确定当前区块的重建区块。
如对图11进行的说明，可以根据当前区块的重建区块与当前区块的相邻区块的样本之间的连续性确定符号位成本。具体来讲，可以根据当前区块的重建区块的样本中与左侧边界和/或上侧边界相邻的样本以及当前区块的相邻区块的样本之间的连续性，确定符号位成本。所述相邻区块的样本，可以是左侧相邻区块、上侧相邻区块以及左上侧相邻区块。
在一实施例中，可以根据当前区块的预测区块而非当前区块的重建区块与当前区块的相邻区块的样本之间的连续性确定符号位成本。
在一实施例中，可以通过如在图11中进行说明的数学式1相同的方式确定符号位成本。
以数学式1为基础，可以计算出当前区块的各个符号组合的符号位成本。此外，可以通过对基于符号位成本的最佳符号组合与当前区块的实际符号组合进行比较，确定是否对当前区块的差分运动矢量适用符号位隐藏。
所述数学式1中，是以与边界相距2个样本距离的样本为基准计算符号位成本。但是，在一实施例中，可以以相距1个样本距离的样本为基准计算符号位成本。或者，在一实施例中，可以以相距N个样本距离的样本为基准计算符号位成本。所述N为3以上。
在数学式1中，对为了计算出符号位成本而利用与上侧边界相邻的所有样本的情况进行了说明。但是，为了降低符号位成本计算的复杂度，可以设定为仅利用上侧边界的一部分相邻样本。例如，在计算符号位成本时，可以仅利用上侧边界的相邻样本中x坐标为指定值的样本。
例如，在假定区块大小为M×N且N大于M的情况下，可以利用上侧边界的相邻样本计算出符号位成本。与此相反，在N小于M的情况下，可以利用左侧边界的相邻样本计算出符号位成本。
作为又一实例，在对上侧区块以及左侧区块均执行画面间预测的情况下，可以使用上侧边界的相邻样本以及左侧边界的相邻样本计算出符号位成本。
作为又一实例，在对上侧区块执行画面间预测并对左侧区块执行画面内预测的情况下，可以使用上侧边界的相邻样本计算出符号位成本。与此相反，在对左侧区块执行画面间预测并对左侧区块执行画面内预测的情况下，可以使用左侧边界的相邻样本计算出符号位成本。
在数学式1中，对为了计算出符号位成本而利用与左侧边界相邻的所有样本的情况进行了说明。但是，为了降低符号位成本计算的复杂度，可以设定为仅利用左侧边界的一部分相邻样本。例如，在计算符号位成本时，可以仅利用左侧边界的相邻样本中y坐标为指定值的样本。
在图19中，对4×4大小的区块的符号位成本确定方法进行了说明。但是，这只是示例性内容，还可以对其他大小的区块适用图19的符号位成本确定方法。
根据图19的符号位成本确定方法，可以在对与当前区块相关的符号位隐藏信息进行编码或解码且执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的情况下适用。与此相反，根据图19的符号位成本确定方法，可以在不对与当前区块相关的符号位隐藏信息进行编码或解码且执行对当前区块的差分运动矢量的符号位隐藏的情况下适用。
图14至图19中说明的差分运动矢量确定方法可以适用于多种画面间预测编码工具。例如，可以适用于如高级运动矢量预测(AMVP)模式、合并模式、仿射模式以及基于子区块的合并模式等。
在所述实施例中，以由一系列步骤或单元构成的顺序图为基础对方法进行了说明，但是本发明并不限定于步骤顺序，某个步骤可以以与所述内容不同的步骤以及不同的顺序或同时发生。此外，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员应可以理解，顺序图中所示的步骤并不是排他性的，而是还可以包括其他步骤或是在不影响本发明之范围的前提下删除顺序图中的一个或多个步骤。
所述实施例包括多种状态的实例。虽然并不能对显示多种状态的所有可能的组合进行记述，但是具有本发明所属技术领域之一般知识的人员应可以认识到其他组合的可能性。因此，本发明应理解为包含下述权利要求范围内的所有其他替换、修改以及变更。
在上述内容中进行说明的根据本发明的实施例，可以以可通过多种计算机构成要素执行的程序指令的形态实现并被记录到计算机可读取的记录介质中。所述计算机可读取的存储媒介可以单独或组合包括应用程序指令、数据文件、数据结构。所述被记录到计算机可读取的记录介质中的程序指令，可以是为了本发明而进行特别设计的程序指令或者是计算机软件领域的从业人员公知可用的程序指令。计算机可读取的记录介质的实例，包括如硬盘和软盘以及磁带等磁介质、如紧凑型光盘只读储存器(CD-ROM)和高密度数字视频光盘(DVD)等光记录介质、如软磁光盘(floptical disk)等磁光介质(magneto-optical media)以及如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)以及闪速存储器等可用于对程序指令进行存储和执行的硬件装置。程序指令的实例，不仅包括如通过编译器生成的机器代码，还包括可以利用如解释器等在计算机中执行的高级语言代码。所述硬件装置可以由用于执行根据本发明的处理的一个以上的软件模块构成，反之亦然。
在上述内容中，结合如具体的构成要素等特定事项和有限的实施例以及附图对本发明进行了说明，但这只是为了有助于更加全面地理解本发明而提供，本发明并不限定于所述实施例，具有本发明所属技术领域之一般知识的有能力以相关记载为基础进行各种修改以及变形。
因此，本发明的思想并不限定于在上述内容中进行说明的实施例，本发明之思想的范畴不仅包括后续的权利要求书，还包括与所附的权利要求书均等或等价的所有变形。

Claims (20)

1.一种视频解码方法，包括：
获得与当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息的步骤；
获得用于表示是否执行对所述当前区块的所述指定变换系数的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；
在所述符号位隐藏标记表示出执行对所述指定变换系数的符号位隐藏时，在不获得与所述指定变换系数的符号相关的变换系数符号信息的情况下确定所述指定变换系数的符号的步骤；以及，
根据基于所述变换系数大小信息的指定变换系数的大小以及所述所确定的指定变换系数的符号，确定所述指定变换系数的步骤。
2.根据权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于：
确定所述指定变换系数的符号的步骤，包括：
确定与所述指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；
根据所述符号位成本确定最佳符号组合的步骤；以及，
根据所述最佳符号组合，确定所述指定变换系数的符号的步骤。
3.根据权利要求2所述的视频解码方法，其特征在于：
确定与所述指定变换系数的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，包括：
确定基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤；
通过所述残差区块确定所述当前区块的重建区块的步骤；以及，
以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
4.根据权利要求3所述的视频解码方法，其特征在于：
确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤，
通过高速逆变换确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块。
5.根据权利要求3所述的视频解码方法，其特征在于：
以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，
根据与所述当前区块的左侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与所述当前区块的上侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性，确定所述符号组合的符号位成本。
6.一种视频编码方法，包括：
确定当前区块的变换系数的步骤；
对与所述当前区块的变换系数中的指定变换系数的大小相关的变换系数大小信息进行编码的步骤；
确定是否执行与所述指定变换系数的符号相关的符号位隐藏的步骤；以及，
对用于表示是否省略所述指定变换系数的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码的步骤。
7.根据权利要求6所述的视频编码方法，其特征在于：
确定是否执行与所述指定变换系数的符号相关的符号位隐藏的步骤，包括：
确定与可适用于所述指定变换系数的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；
根据所述符号位成本，确定可适用于所述指定变换系数的符号组合中的最佳符号组合的步骤；以及，
根据所述最佳符号组合，确定是否执行所述指定变换系数的符号位隐藏的步骤。
8.根据权利要求7所述的视频编码方法，其特征在于：
确定与所述指定变换系数的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，包括：
确定基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤；
通过所述残差区块确定所述当前区块的重建区块的步骤；以及，
以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
9.根据权利要求8所述的视频编码方法，其特征在于：
确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块的步骤，
通过高速逆变换确定所述基于符号组合的所述当前区块的残差区块。
10.根据权利要求8所述的视频编码方法，其特征在于：
以所述重建区块以及所述当前区块的相邻区块为基础，确定所述符号组合的符号位成本的步骤，
根据与所述当前区块的左侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的左侧相邻区块的样本之间的类似性以及与所述当前区块的上侧边界相邻的所述重建区块的样本与所述当前区块的上侧相邻区块的样本之间的类似性，确定所述符号组合的符号位成本。
11.一种视频解码方法，包括：
获得用于表示当前区块的差分运动矢量的大小的差分运动矢量大小信息的步骤；
获得用于表示是否执行所述当前区块的所述差分运动矢量的符号位隐藏的符号位隐藏标记的步骤；
在所述符号位隐藏标记表示出执行所述差分运动矢量的符号位隐藏时，在不获得与所述差分运动矢量的符号相关的差分运动矢量符号信息的情况下确定所述差分运动矢量的符号的步骤；以及，
根据基于所述差分运动矢量大小信息的差分运动矢量的大小以及所述所确定的差分运动矢量的符号，确定所述差分运动矢量的步骤。
12.根据权利要求11所述的视频解码方法，其特征在于：
确定所述差分运动矢量的符号的步骤，包括：
确定与所述差分运动矢量的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；
根据所述符号位成本确定最佳符号组合的步骤；以及，
根据所述最佳符号组合，确定所述差分运动矢量的符号的步骤；
将符号位成本最小的符号组合确定为最佳符号组合。
13.根据权利要求12所述的视频解码方法，其特征在于：
确定与所述差分运动矢量的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，包括：
确定基于符号组合的所述当前区块的参考区块的步骤；以及，
通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤；
所述当前区块的多个相邻像素的位置与所述参考区块的多个相邻像素的位置彼此对应。
14.根据权利要求13所述的视频解码方法，其特征在于：
通过所述当前区块的相邻像素以及所述参考区块的相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，包括：
确定所述当前区块的相邻像素与所述参考区块的相邻像素的差分值的绝对值的步骤；以及，
通过所述差分值的绝对值确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
15.根据权利要求13所述的视频解码方法，其特征在于：
通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，包括：
确定所述当前区块的多个相邻像素的范围的步骤；
所述参考区块的多个相邻像素的范围，与所述当前区块的多个相邻像素的范围对应。
16.一种视频编码方法，包括：
确定当前区块的差分运动矢量的步骤；
对与所述当前区块的差分运动矢量的大小相关的差分运动矢量大小信息进行编码的步骤；
确定是否执行与所述差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的步骤；以及，
对用于表示是否省略所述差分运动矢量的符号位信息的符号位隐藏标记进行编码的步骤。
17.根据权利要求16所述的视频编码方法，其特征在于：
确定是否执行与所述差分运动矢量的符号相关的符号位隐藏的步骤，包括：
确定与可适用于所述差分运动矢量的各个符号组合相关的符号位成本的步骤；
根据所述符号位成本，确定可适用于所述差分运动矢量的符号组合中的最佳符号组合的步骤；以及，
根据所述最佳符号组合，确定是否执行所述差分运动矢量的符号位隐藏的步骤。
18.根据权利要求17所述的视频编码方法，其特征在于：
确定与所述差分运动矢量的各个所述符号组合相关的符号位成本的步骤，包括：
确定基于符号组合的所述当前区块的参考区块的步骤；以及，
通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤；
所述当前区块的多个相邻像素的位置与所述参考区块的多个相邻像素的位置彼此对应。
19.根据权利要求18所述的视频编码方法，其特征在于：
通过所述当前区块的相邻像素以及所述参考区块的相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，包括：
确定所述当前区块的相邻像素与所述参考区块的相邻像素的差分值的绝对值的步骤；以及，
通过所述差分值的绝对值确定所述符号组合的符号位成本的步骤。
20.根据权利要求18所述的视频编码方法，其特征在于：
通过所述当前区块的多个相邻像素以及所述参考区块的多个相邻像素确定所述符号组合的符号位成本的步骤，包括：
确定所述当前区块的多个相邻像素的范围的步骤；
所述参考区块的多个相邻像素的范围与所述当前区块的多个相邻像素的范围对应，
所述当前区块的多个相邻像素的范围，
包括所述当前区块周边的指定位置的相邻像素，
所述当前区块的多个相邻像素为指定数量。
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