TW201813404A - 一種視訊編碼系統使用的視訊編碼方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開一種視訊編碼系統使用的視訊編碼方法及裝置。根據本發明，如果從第一區塊分割產生的當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的該目標區塊相同，則重用編碼資訊。根據重用的編碼資訊，確定從該第一區塊分割產生的該目標區塊的第一組編碼參數。通過從該第二區塊分割產生的該目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定從該第二區塊分割產生的該目標區塊的第二組編碼參數。

Description

一種視訊編碼系統使用的視訊編碼方法及裝置
本發明所公開的實施例涉及視訊編碼中編碼和/或預測處理的區塊分割。具體而言，本發明涉及一種編碼方法，以使得由另一種區塊分割所產生的目標區塊重用由一種區塊分割所產生的相同目標區塊的編碼資訊。
高效率視訊編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)標準是在ITU-T的視訊編碼專家組(Video Coding Experts Group，VCEG)和ISO/IEC的運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group，MPEG)標準化組織的聯合視訊項目下開發出來的，這個合作關係被特別的稱為視訊編碼聯合協作小組(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)的夥伴關係。在HEVC中。將一個切片分割成複數個編碼樹單元(coding tree unit，CTU)。在主配置文件中，CTU的最小和最大尺寸由序列參數集(sequence parameter set，SPS)中的語法元素來指定。所允許的CTU尺寸可以是8x8,16x16,32x32，或者64x64。對於每個切片而言，根據光柵掃描順序來處理該切片內的CTU。
CTU進一步被分割成複數個編碼單元(coding unit，CU)，以適應不同的局部特性。表示為編碼樹的四叉樹用於將CTU分割成複數個CU。CTU尺寸為MxM，其中M為64，32或者16中的一個。CTU可以是單個CU(即，不分割)，或者被分割成四個具有相同尺寸(即，每個尺寸為M/2xM/2)的更小單元，其對應於編碼樹的節點。如果這些單元是該編碼樹的葉節點，則這些單元將變成CU。否則，可以重複四叉樹分割處理，直到節點的尺寸達到如SPS中所指定的最小允許的CU尺寸。遞歸結構中的這種表現結果是由第1圖中的編碼樹(也稱為分割樹結構)120指定的。如第1圖所示的CTU分割110，其中實線表示CU分界線。在CU級(CU-level)決策是否使用圖框間圖片(Inter-picture)(時間上)或者圖框內圖片(Intra-picture)(空間上)預測來編碼圖片。由於最小CU尺寸可以為8x8，不同基礎預測類型之間的切換的最小粒度為8x8。
進一步，根據HEVC，每個CU可以被分割成一個或複數個預測單元(prediction unit，PU)。與該CU一起，PU用作共享預測資訊的基礎代表區塊(basic representative block)。每個PU內部，應用相同的預測處理，並以PU為基礎將相關資訊發送給解碼器。根據PU分割類型，可以將一個CU分割成一、二或四個PU。如第2圖所示，HEVC定義了八種用於將CU分割成PU的形狀，包括2Nx2N、2NxN、Nx2N、NxN、2NxnU、2NxnD、nLx2N和nRx2N分區類型(partition type)。不同於CU，根據HEVC，PU僅被分割一次。如第二行所示的分區對應於非對稱分區，其中這兩個分區部分具有不同尺寸。
在通過基於PU分割類型的預測處理而獲取殘差區塊之後，根據類似於第1圖所示的CU的編碼樹的另一四叉樹結構，CU的預測殘差可以被分割為變換單元(transform unit，TU)。實線表示CU分界線，虛線表示TU分界線。TU是基本代表區塊，其具有用於整數變換(integer transform)和量化的殘差或者變換係數。對於每個TU，使用具有與該TU相同尺寸的一個整數變換來獲取殘差係數。以TU為基礎的量化之後，將這些係數發送給解碼器。
分別定義術語編碼樹區塊(coding tree block，CTB)、編碼區塊(coding block，CB)、預測區塊(prediction block，PB)以及變換區塊(transform block，TB)，以指定分別與CTU、CU、PU和TU相關的一個顏色分量的2D樣本陣列(2-D sample array)。這樣，CTU由一個亮度CTB、兩個色度CTB和相關的語法元素組成。對於CU、PU和TU，相似的關係有效。儘管除了在色度達到某些最小尺寸時的應用之外，這三種分割通常同時應用於亮度和色度。
可選地，已經公開了組合四叉樹和二叉樹結構的方法，也稱為四叉樹加二叉樹(quadtree plus binary tree，QTBT)結構或者QTBT分區。根據QTBT結構，首先通過四叉樹結構將區塊進行分割，然後重複四叉樹分割，直到分割區塊的尺寸到達最小所允許的四叉樹葉節點尺寸。如果葉四叉樹區塊不大於最大所允許的二叉樹根節點尺寸，則通過二叉樹結構進一步將該區塊進行分割，然後重複二叉樹分割，直到分割區塊的尺寸(寬度或者高度)達到最小所允許的二叉樹葉節點尺 寸(寬度或者高度)，或者二叉樹深度達到最大所允許的二叉樹深度。在QTBT結構中，最小所允許的四叉樹葉節點尺寸、最大所允許的二叉樹根節點尺寸、最小所允許的二叉樹葉節點寬度和高度以及最大所允許的二叉樹深度可以用高級(high level)的語法來表示，如SPS。第3圖示出了區塊分割310及其相應的QTBT結構320的示例。實線表示四叉樹分割，虛線表示二叉樹分割。在二叉樹的每個分割節點(即非葉節點)內，一個標記指示使用哪種分割類型(水平的或者垂直的)，0表示水平的分割，1表示垂直的分割。
上述QTBT可以用於將圖像區域(例如，切片，CTU或者CU)分割成複數個更小區塊，例如將切片分割成複數個CTU、將CTU分割成複數個CU、將CU分割成複數個PU或者將CU分割成複數個TU等。例如，QTBT用於將CTU分割成CU，其中QTBT的根節點是CTU，通過QTBT結構將CTU分割成複數個CU，然後通過預測和變換編碼進一步對CU進行處理。為了簡潔起見，從CU到PU或者從CU到TU沒有進一步的分割。這就意味著CU等同於PU，且PU等同於TU。因此，換句話說，QTBT結構的葉節點是預測和變換的基礎單元。
下面將示出QTBT結構的例子。對於尺寸為128x128的CTU，最小所允許的四叉樹葉節點尺寸設置為16x16，最大所允許的二叉樹根節點設置為64x64，最小所允許的二叉樹葉節點寬度和高度均設置為4，最大所允許的二叉樹深度設置為4。首先，通過四叉樹結構對CTU進行分割，葉四叉樹單元(leaf quadtree unit)可以具有從16x16(即最小所允 許的四叉樹葉節點尺寸)到128x128(等於CTU尺寸，即沒有分割)之間的尺寸。如果葉四叉樹單元為128x128，由於尺寸超過了最大所允許的二叉樹根節點尺寸64x64，不能進一步通過二叉樹對其進行分割。否則，可以進一步通過二叉樹對葉四叉樹單元進行分割。葉四叉樹單元，也是根二叉樹單元，具有為0的二叉樹深度。當二叉樹深度達到4(即所示的最大所允許的二叉樹)時，隱含表示不進行分割。當相應的二叉樹節點的區塊的寬度等於4時，隱含表示非水平的分割。當相應的二叉樹節點的區塊的高度等於4時，隱含表示非垂直的分割。通過預測(圖框內圖片或者圖框間圖片)和變換編碼進一步處理QTBT的葉節點。
單獨將QTBT樹結構應用於I-切片(I-slice)的亮度和色度分量，並且，同時將其應用於P-切片(P-slice)和B-切片(B-slice)的亮度和色度(除了在達到色度的某些最小尺寸的時候)。換句話說，在I-切片內，亮度CTB具有其QTBT結構化的(QTBT-structured)區塊分割，兩個色度CTB具有另一種QTBT結構化的區塊分割。在另一例子中，兩個色度CTB也可以具有其自身的QTBT結構化的區塊分割。
對於基於區塊的編碼，為了編碼目的，總是需要將圖像分割成複數個區塊(例如，CU、PU和TU)。如本領域所公知，可以將圖像分成更小的圖像區域，如在應用區塊分割之前的切片、圖像區塊(tile)、CTU行或者CTU。為了編碼目的而將圖像分割成區塊的處理被稱為使用CU結構來分割圖像。這個產生HEVC所採用的CU、PU和TU的特定的分割方法 是CU結構的一個例子。QTBT樹結構是CU結構的另一個例子。
然而QTBT區塊分割提供了允許更多可能分割的靈活性，其也增加了編碼器的複雜度。為了實現更好或者最優性能，編碼器需要評估不同分割候選的編碼參數，並選擇能夠實現最優性能標準的其中一個，如碼率失真(rate-distortion)值。當使用QTBT區塊分割時，需要降低編碼器複雜度的方法。
依據本發明的示範性實施例，提出一種視訊編碼系統所使用的視訊編碼方法及裝置以解決上述問題。
依據本發明一實施方式，提供一種視訊編碼系統所使用的視訊編碼方法，包括：接收與當前圖像相關的輸入資料；使用區塊分割將該當前圖像的當前圖像單元進行分割；如果從第一區塊分割產生的該當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的該目標區塊相同，其中該第一區塊分割不同於該第二區塊分割，則：確定從該第一區塊分割產生的該目標區塊的第一組編碼參數；通過從該第二區塊分割產生的該目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定從該第二區塊分割產生的該目標區塊的第二組編碼參數；使用該第一組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第一編碼性能，並使用該第二組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第二編碼性能；以及基於包括該第一編碼性能和該第二編碼性能的一組編碼性能，為該目標區塊選擇目標組編碼參數。
依據本發明另一實施方式，提供一種視訊編碼系統所使用的視訊編碼裝置，包括一個或複數個電子電路或者處 理器，用於執行以下步驟：接收與當前圖像相關的輸入資料；使用區塊分割將該當前圖像的當前圖像單元進行分割；如果從第一區塊分割產生的該當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的該目標區塊相同時，其中該第一區塊分割不同於該第二區塊分割，則：確定從該第一區塊分割產生的該目標區塊的第一組編碼參數；通過從該第二區塊分割產生的該目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定該第二區塊分割產生的該目標區塊的第二組編碼參數；使用該第一組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第一編碼性能，並使用該第二組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第二編碼性能；以及基於包括該第一編碼性能和該第二編碼性能的一組編碼性能，為該目標區塊選擇目標組編碼參數。
本發明在不同類型的區塊分割產生相同的目標區塊時，可重用編碼資訊，進而實現最好編碼性能，無需單獨確定不同的編碼參數集，降低了計算複雜度。
110‧‧‧CTU分割
120‧‧‧編碼樹
310‧‧‧區塊分割
320‧‧‧QTBT結構
410‧‧‧區塊
X‧‧‧目標區塊
510、520、530、540、550、560、570‧‧‧步驟
第1圖是使用四叉樹結構將編碼樹單元分割成編碼單元的區塊分割的示例。
第2圖是根據HEVC的非對稱運動分割(asymmetric motion partition，AMP)的示例，其中AMP定義了將CU分割成PU的八種形狀。
第3圖是區塊分割及其相應的QTBT的示例，其中實線表示四叉樹分割，虛線表示二叉樹分割。
第4A圖是首先對區塊進行垂直分割，然後對上方的區塊進行水平分割而產生目標區塊“X”的示例。
第4B圖是首先對區塊進行水平分割，然後對左邊的區塊進行垂直分割而產生的目標區塊“X”的示例。
第4C圖是例示使用四叉樹分割(quad-partition)將區塊進行分割而產生目標區塊“X”的示例。
第5圖是示例性編碼系統使用區塊分割的流程圖，其中如果從兩種不同分割可產生目標區塊時，重用至少一個編碼器決策，以編碼從兩種不同分割所產生的目標區塊。
以下描述為本發明的較佳實施例。以下實施例僅用來舉例闡釋本發明的技術特徵，並非用以限定本發明。本發明的保護範圍當視權利要求書所界定為准。
根據使用QTBT結構的現有視訊編碼器，編碼器將評估每個候選區塊分割的性能。例如，將評估與CTU或者CU相關的所有區塊分割的碼率失真值，且編碼器將選擇實現最優性能的區塊分割。在性能評估期間，將使用一組編碼參數對目標區塊分割所產生的區塊進行編碼，從而確定性能，如碼率失真值。
由於QTBT分割的靈活性，不同的區塊分割可以產生相同的目標區塊。在第4A-4C圖中，示出了一個示例，以說明不同的區塊分割可以產生相同的目標區塊(用“X”標記)。在第4A圖中，首先對區塊410(如粗線框所示)進行垂直分割，然後對上方區塊進行水平分割而產生目標區塊“X”。如果區塊 410對應於2Nx2N區塊，第一次分割(即垂直分割)將產生兩個2NxN區塊。對上方的2NxN區塊進行第二次分割，進而產生兩個NxN區塊，並且目標區塊“X”對應於左側的NxN區塊。在第4B圖中，首先對區塊410進行水平分割，然後對左側區塊進行垂直分割而產生目標區塊“X”。在本例子中，第一次分割(即水平分割)將產生兩個Nx2N區塊。對左側的Nx2N區塊進行第二次分割，進而產生兩個NxN區塊，並且目標區塊“X”對應于上方的NxN區塊。在第4C圖中，使用四叉樹分割將區塊410進行分割而產生目標區塊“X”。因此，不同的區塊分割可以產生相同的目標區塊。
在常規的方法中，將單獨評估三個不同的區塊分割所產生的相同的目標區塊“X”。換言之，對於三種不同的區塊分割獲得的相同的目標區塊“X”，需要確定三個單獨的編碼參數集。因此，本發明公開一種編碼器決策方法，其重用第一區塊分割所產生的目標區塊的編碼器決策，以作為第二區塊分割所產生的相同目標區塊的編碼器決策。在第4A-4C圖的示例中，區塊分割對應於QTBT分割。但是本發明並不限制此。區塊分割也可以對應於四叉樹分割，二叉樹分割、三叉樹分割或者上述分割的任意組合。
如本領域所公知，編碼器需要選擇一組編碼參數來編碼給定的區塊。編碼參數包括預測模式(例如，圖框間或者圖框內)、運動向量(motion vector，MV)和量化參數(quantization parameter，QP)，這是本領域眾所周知的。在較新的視訊編碼系統中，存在更多可用的視訊編碼控制。例 如，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊開發小組(JVET)，正在進行未來視訊編碼標準的開發，並且在JVET-C1001(Jianle Chen,et al.,“Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 3(JEM 3)”,JVET of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,32rd Meeting：26 May-1 June 2016,Document：JVET-C1001)中已公開各種新的編碼特徵。
增強型多變換(Enhanced Multiple Transforms，EMT)技術被提出用於圖框內和圖框間預測殘差。在EMT中，可發信CU-級標誌中的EMT標誌，以指示是否僅使用常規的DCT-2或者其他非DCT-2類型變換。如果CU-級EMT標誌為1(即，指示非DCT-2類型變換)，可以發信CU級或者TU級中的EMT索引，用於指示為TU選擇的非DCT-2類型變換。
在JVET-C1001中，允許編碼器對殘差區塊先進行前向初級變換(forward primary transform)，再進行次級變換(secondary transform)。在進行次級變換之後，再量化該變換後的區塊。次級變換可以是旋轉變換(rotational transform，ROT)。也可以使用不可分離次級變換(non-separable secondary transform，NSST)。可以發信ROT/NSST索引，以指示選擇的ROT或者NSST次級變換。
在JVET-C1001中，支持位置依賴圖框內預測組合(Position Dependent Intra Prediction Combination，PDPC)編碼工具。PDPC是圖框內預測的後處理(post-processing)，其調用HEVC圖框內預測與未濾波的邊界參考樣本的組合。發信 CU級標誌以指示是否使用PDPC。在編碼器側，在CU級確定圖框內編碼的CU的PDPC標誌。當CU需要圖框內模式碼率失真(Rate-Distortion，RD)成本檢測(cost check)時，增加一個額外的CU級RD檢測，以給圖框內編碼的CU選擇值為0與1之間的最優PDPC標誌。
在JVET-C1001中，基於圖框率向上變換(Frame-Rate Up Conversion，FRUC)技術的圖案匹配運動向量推導用於推導出合併模式的MV候選。編碼器和解碼器均可以用同一方式推導出該圖案匹配的MV候選。因此，無需發信區塊的運動資訊。當其合併標誌為真(true)時，為CU發信FRUC標誌。當FRUC標誌為假(false)時，發信合併索引，並使用常規合併模式。當FRUC標誌為真時，發信額外的FRUC模式標誌，以指示將使用哪種方法(即雙邊匹配或者模板匹配)來推導出該區塊的運動資訊。在編碼器側，基於常規合併候選已經作出的碼率失真成本選擇，來決定是否使用CU的FRUC合併模式。
在JVET-C1001中，允許自適應運動向量解析度(Adaptive Motion Vector Resolution，AMVR)模式，其中可以用1/4像素解析度或者整數像素解析度來編碼運動向量差(Motion Vector Difference，MVD)。將在CU級控制MVD解析度，並且對於含有至少一個非零MVD分量的每個CU有條件地發信整數MVD解析度標誌(例如，整數運動向量(integer motion vector，IMV)標誌)。當CU的IMV標誌為假或者未被編碼時，對屬該CU的所有PU使用默認的1/4像素MV解析度。 當CU的IMV標誌位為真時，用AMVP模式進行編碼且屬該CU的所有PU使用整數MV解析度，而用合併模式進行編碼的PU仍然使用1/4像素MV解析度。當PU使用整數MV解析度時，通過將1/4像素MV四捨五入為整數像素MV，AMVP候選列表被整數MV所填滿。
在JVET-C1001中，引入光照補償(Illumination Compensation，IC)來補償兩個圖像之間的光照差異。可以以區塊為基礎執行局部的光照補償。光照補償是基於光照變化的線性模式，其使用縮放因子(scaling factor)和偏移值。每個圖框間模式編碼的CU自適應地啟用或禁用光照補償。光照補償標誌用於表示是否對區塊應用光照補償。也可以使用更高級的(higher level)光照補償標誌。光照補償標誌可以在編碼器側被推導出來，也可以顯式或者隱式地發信。
仿射運動補償預測(affine motion compensation prediction)是JVET-C1001中所使用的另一個新的編碼工具。具體地，使用簡化的仿射運動補償預測可以提高編碼效率。在比特流中發信CU級的仿射標誌，以指示是否使用仿射運動補償模式。
參考樣本自適應濾波器(Reference Sample Adaptive Filter，RSAF)是JVET-C1001中所使用的又一個新的編碼工具。在進行平滑處理之前，自適應濾波器將參考樣本進行分段(segment)，以將不同的濾波器應用於不同的分段。可以發信一個標誌來指示RSAF是否開啟或者關閉。
除了上述提及的較新的編碼特徵，編碼系統通常 也包括各種常規的編碼特徵，如亮度和色度分量的合併模式、圖框間預測模式和圖框內模式。在合併模式中，當前區塊與合併候選區塊使用相同的運動資訊，該合併候選區塊通過合併標誌和合併索引來識別。在解碼器側，保持相同的合併候選列表，這樣所選擇的合併候選可以通過該合併索引來識別。
當使用圖框間預測模式時，編碼器可以選擇前向(forward)、後向(backward)或者雙向(bidirectional)預測。因此，圖框間預測方向的參數用於表示所選擇的圖框間預測方向。
為了實現更好的或者最好的編碼性能，編碼器需要評估不同編碼參數之間的編碼性能，並選擇能實現更好的或者最好的編碼性能的一組編碼參數。允許的編碼參數集可能相當大。實際上，並不是每個編碼參數都將被評估。例如，在光照條件固定的環境下，編碼器可以不需要推導出光照補償參數。又例如，編碼器可以用於產生用於低延時應用的比特流。在這種情況下，編碼器總是選擇前向預測模式，並無需評估其他圖框間預測方向。當僅使用所選擇的一組編碼工具時，確定編碼參數以及為了更好或最好性能的大量的可能的QTBT分割，仍然是編碼器設計中的一個挑戰性的問題。因此，本發明公開了在使用QTBT分割時降低計算複雜度的方法。
如第4A-4C圖所示，從不同的QTBT分割可以產生相同的目標區塊。在常規的方法中，將單獨評估從三個不同的區塊分割所產生的相同的目標區塊“X”。本發明公開了編碼器決策方法，其將重用從第一QTBT分割所產生的目標區塊的編 碼器決策，以作為從第二QTBT分割所產生的相同的目標區塊的編碼器決策。
在一個實施例中，編碼器決策包括下列編碼器決策中的一個或者其組合：
‧表示位置依賴預測組合(Position Dependent Prediction Combination，PDPC)的選擇的索引。
‧表示EMT的開啟/關閉的標誌。
‧表示EMT中變換的選擇的索引。
‧表示例如為ROT或者NSST的次級變換的選擇的索引。
‧表示參考樣本平滑或RSAF的開啟/關閉的標誌。
‧表示亮度圖框內模式的選擇的索引。
‧表示色度圖框內模式的選擇的索引。
‧表示FRUC模式的開啟/關閉的標誌。
‧表示FRUC模式的選擇的索引。
‧表示IMV的開啟/關閉的標誌。
‧表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌。
‧表示光照補償的開啟/關閉的標誌。
‧表示合併模式的開啟/關閉的標誌。
‧表示合併候選的選擇的索引。
‧表示圖框間預測方向的選擇的索引。
‧表示分割模式的選擇的標誌/索引，如四叉樹分割、水平二叉樹分割或者垂直二叉樹分割。
‧運動向量。
‧仿射運動參數。
在第一示例中，重用的編碼器決策的組合可以包括PDPC索引、EMT標誌、EMT索引和次級變換索引。在第二個示例中，除了第一示例中的重用的編碼器決策之外，重用的編碼器決策的組合可以進一步包括FRUC標誌、FRUC索引、IMV標誌以及仿射標誌和光照補償標誌。在第三示例中，除了第二示例中的重用的編碼器決策之外，重用的編碼器決策的組合可以進一步包括合併標誌。在第四示例中，除了第三示例中的重用的編碼器決策之外，重用的編碼器決策的組合可以進一步包括圖框間預測方向索引。在第五示例中，除了第四示例中的重用的編碼器決策之外，重用的編碼器決策的組合可以進一步包括表示分割模式的選擇的標誌和/或索引，如四叉樹分割、水平二叉樹分割或者垂直二叉樹分割。
在另一實施例中，當且僅當從第二區塊分割所產生的區塊的分割樹深度與從第一區塊分割所產生的區塊的分割樹深度相同時，從第二區塊分割產生的目標區塊將重用編碼器決策。例如，當如第4A圖所示的從第一QTBT分割所產生的目標區塊“X”的二叉樹深度，如第4B圖所示的從第二QTBT分割所產生的目標區塊“X”的二叉樹深度以及如第4C圖所示的從第三QTBT分割所產生的目標區塊“X”的二叉樹深度相同時，從第二QTBT分割所產生的相同目標區塊“X”和/或從第三QTBT分割所產生的相同目標區塊“X”將重用從第一QTBT分割所產生的目標區塊“X”的編碼器決策。
在又一實施例中，當且僅當從第二區塊分割所產生的目標區塊的編碼相鄰區塊與從第一區塊分割所產生的目 標區塊的編碼相鄰區塊相同時，從第二分割產生的目標區塊將重用編碼器決策。例如，第4A圖-4C中的三種不同區塊分割所產生的目標區塊“X”的編碼相鄰區塊(即，區塊410上方的區塊、區塊410左側的區塊和區塊410的左上方的區塊)是相同的，則第4B圖中的從第二QTBT分割所產生的相同目標區塊“X”和/或第4C圖中的從第三QTBT分割所產生的相同目標區塊“X”將重用第4A圖中的從第一QTBT分割所產生的目標區塊“X”的編碼器決策。
在又一實施例中，某些編碼器決策的重用取決於切片類型。例如，索引指示在圖框內切片中重用分割決策，但是在圖框間切片內不重用。
第5圖示出了示例性編碼系統使用區塊分割的流程圖，其中如果目標區塊可以從兩個不同的分割來產生，將重用至少一個編碼器決策以編碼從兩個不同的分割所產生的該目標區塊。該流程圖中所示的步驟可以用在編碼器側的一個或者複數個處理器(例如，一個或複數個CPU)上可執行的程式代碼來實現。該流程圖中所示的步驟也可以基於硬件來實現，如用於執行該流程圖中的步驟的一個或複數個電子設備或者處理器。根據本方法，在步驟510中，接收與當前圖像相關的輸入資料。在步驟520中，使用區塊分割將當前圖像的當前圖像單元進行分割，其中區塊分割可以是QTBT分割、四叉樹分割、二叉樹分割和三叉樹分割中的一種或者其組合。在步驟530中，檢查從第一區塊分割產生的當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的目標區塊是否相同。如果步驟530中的 檢查結果為“是”，則執行步驟540-570。否則(即步驟530中的檢查結果為“否”)，跳過步驟540-570。在步驟540中，確定從第一區塊分割所產生的目標區塊的第一組編碼參數。在步驟550中，通過從第二區塊分割所產生的目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定從第二區塊分割所產生的目標區塊的第二組編碼參數。在步驟560中，使用第一組編碼參數來評估與編碼目標區塊相關的第一編碼性能，並使用第二組編碼參數來評估與編碼目標區塊相關的第二編碼性能。通過比較這些與各種編碼模式相關的編碼性能，已知的RD優化處理可以用於選擇最優編碼模式。在步驟570中，基於包括第一編碼性能和第二編碼性能的一組編碼性能為目標區塊選擇一目標組編碼參數。
本發明所示的流程圖用於示出的視訊編碼的示例。在不脫離本發明的精神的情況，所屬領域中具有習知技術者可以修改每個步驟、重組這些步驟、將一個步驟進行分離或者組合這些步驟而實施本發明。在本發明中，已經使用特定語法和語義來示出不同示例，以實施本發明的實施例。在不脫離本發明的精神的情況，通過用等價的語法和語義來替換該語法和語義，所屬領域中具有習知技術者可以實施本發明。
在又一實施例中，只要目標區塊能通過兩個或者更多不同的分割來產生，也可以對其他靈活的區塊分割變形使用上述提出的方法。
上述說明，使得所屬領域中具有習知技術者能夠在特定應用程式的內容及其需求中實施本發明。對本領域技術 人員來說，所描述的實施例的各種變形將是顯而易見的，並且本文定義的一般原則可以應用於其他實施例中。因此，本發明不限於所示和描述的特定實施例，而是將被賦予與本文所公開的原理和新穎特徵相一致的最大範圍。在上述詳細說明中，說明瞭各種具體細節，以便透徹理解本發明。儘管如此，將被所屬領域中具有習知技術者理解的是，本發明能夠被實踐。
如上述該的本發明的實施例，可以使用硬體、軟體或其組合來實現。例如，本發明的一實施例可以是集成到視訊壓縮芯片中的電路或集成到視訊壓縮軟體中的程式代碼，以執行所描述的處理。本發明的實施例也可以是將在數字信號處理器上執行的程式代碼來執行所描述的處理。本發明還涉及一系列的由計算機處理器、數字信號處理器、微處理器和現場可編程門陣列(FPGA)執行的功能。根據本發明，這些處理器可以被配置為執行特定任務，通過執行定義特定方法的計算機可讀軟體代碼或韌體代碼來實現。軟體代碼或韌體代碼可以用不同的編程語言和不同的格式或樣式來開發。軟體代碼也可以為不同的目標平臺所編譯。然而，軟體代碼的不同的代碼格式、風格和語言，以及配置代碼的其他方式以執行任務，均不脫離本發明之精神和範圍。
本發明可以以其它具體形式實施而不背離其精神或本質特徵。所描述的實施例在所有方面都僅是說明性的而不是限制性。本發明的範圍因此由所附權利要求為准而不是由前面的描述所界定。因此，各種修改、改編以及所描述的實施例的各種特徵的組合可以在不脫離本發明的範圍如權利要求書 中闡述的情況下實施。

Claims (21)

  1. 一種視訊編碼系統所使用的視訊編碼方法，其中包括：接收與當前圖像相關的輸入資料；使用區塊分割將該當前圖像的當前圖像單元進行分割；如果從第一區塊分割產生的該當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的該目標區塊相同，其中該第一區塊分割不同於該第二區塊分割，則：確定從該第一區塊分割產生的該目標區塊的第一組編碼參數；通過從該第二區塊分割產生的該目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定從該第二區塊分割產生的該目標區塊的第二組編碼參數；使用該第一組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第一編碼性能，並使用該第二組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第二編碼性能；以及基於包括該第一編碼性能和該第二編碼性能的一組編碼性能，為該目標區塊選擇目標組編碼參數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該區塊分割對應於四叉樹加二叉樹分割。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器編碼決策包括下列中的一個或者其組合：a)表示位置依賴預測組合的選擇的索引；b)表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌；c)表示增強型多變換中變換的選擇的索引； d)表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引；e)表示參考樣本平滑或參考樣本自適應濾波器的開啟/關閉的標誌；f)表示亮度圖框內模式的選擇的索引；g)表示色度圖框內模式的選擇的索引；h)表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌；i)表示圖框率向上變換模式的選擇的索引；j)表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌；k)表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌；l)表示光照補償的開啟/關閉的標誌；m)表示合併模式的開啟/關閉的標誌；n)表示合併候選的選擇的索引；o)表示圖框間預測方向的選擇的索引；p)表示分割模式的選擇的標誌/索引，其中該分割模式包括四叉樹分割、水平二叉樹分割或者垂直二叉樹分割；q)運動向量；以及r)仿射運動參數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器編碼決策包括：表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引和表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器 編碼決策包括：表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌以及表示光照補償的開啟/關閉的標誌。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器編碼決策包括表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌、表示光照補償的開啟/關閉的標誌以及表示合併模式的開啟/關閉的標誌。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器編碼決策包括表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動 補償模式的開啟/關閉的標誌、表示光照補償的開啟/關閉的標誌、表示合併模式的開啟/關閉的標誌以及圖框間預測方向的選擇的索引。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一個編碼器編碼決策包括表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌、表示光照補償的開啟/關閉的標誌、表示合併模式的開啟/關閉的標誌、圖框間預測方向的選擇的索引以及表示分割模式的選擇的標誌/索引，其中該分割模式包括四叉樹分割、水平二叉樹分割或者垂直二叉樹分割。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當且僅當從該第二區塊分割產生的該目標區塊的編碼相鄰區塊與從該第一區塊分割產生的該目標區塊的編碼相鄰區塊相同時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼器決策。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當且僅當從該第二區塊分割產生的該目標區塊與從該第一區塊分割產生的該目標區塊具有相同的分割樹深度時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼 器決策。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中從該第二區塊分割產生的該目標區塊將是否重用該至少一個編碼器決策取決於該當前圖像單元的切片類型。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中當該當前圖像單元的該切片類型為圖框內切片時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼器決策，且當該當前圖像單元的該切片類型為圖框間切片時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將不重用該至少一個編碼器決策。
  13. 一種視訊編碼系統所使用的視訊編碼裝置，包括一個或複數個電子電路或者處理器，用於執行以下步驟：接收與當前圖像相關的輸入資料；使用區塊分割將該當前圖像的當前圖像單元進行分割；如果從第一區塊分割產生的該當前圖像單元內的目標區塊和從第二區塊分割產生的該目標區塊相同時，其中該第一區塊分割不同於該第二區塊分割，則：確定從該第一區塊分割產生的該目標區塊的第一組編碼參數；通過從該第二區塊分割產生的該目標區塊重用至少一個編碼器編碼決策，確定該第二區塊分割產生的該目標區塊的第二組編碼參數；使用該第一組編碼參數來評估與編碼該目標區塊相關的第一編碼性能，並使用該第二組編碼參數來評估與編碼該目 標區塊相關的第二編碼性能；以及基於包括該第一編碼性能和該第二編碼性能的一組編碼性能，為該目標區塊選擇目標組編碼參數。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該至少一個編碼器編碼決策包括下列中的一個或者其組合：a)表示位置依賴預測組合的選擇的索引；b)表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌；c)表示增強型多變換中變換的選擇的索引；d)表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引；e)表示參考樣本平滑或參考樣本自適應濾波器的開啟/關閉的標誌；f)表示亮度圖框內模式的選擇的索引；g)表示色度圖框內模式的選擇的索引；h)表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌；i)表示圖框率向上變換模式的選擇的索引；j)表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌；k)表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌；l)表示光照補償的開啟/關閉的標誌；m)表示合併模式的開啟/關閉的標誌；n)表示合併候選的選擇的索引；o)表示圖框間預測方向的選擇的索引；p)表示分割模式的選擇的標誌/索引，其中該分割模式包括四叉樹分割、水平二叉樹分割或者垂直二叉樹分割； q)運動向量；以及r)仿射運動參數。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中當且僅當從該第二區塊分割產生的該目標區塊的編碼相鄰區塊與從該第一區塊分割產生的該目標區塊的編碼相鄰區塊相同時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼器決策。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中當且僅當從該第二區塊分割產生的該目標區塊與從該第一區塊分割產生的該目標區塊具有相同的分割樹深度時，從該第二區塊分割所產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼器決策。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中從該第二區塊分割產生的該目標區塊將是否重用該至少一個編碼器決策取決於該當前圖像單元的切片類型。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之裝置，其中當該當前圖像單元的該切片類型為圖框內切片時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將重用該至少一個編碼器決策，且當該當前圖像單元的該切片類型為圖框間切片時，從該第二區塊分割產生的該目標區塊將不重用該至少一個編碼器決策。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該至少一個編碼器編碼決策包括：表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表 示增強型多變換中變換的選擇的索引和表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該至少一個編碼器編碼決策包括：表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌以及表示光照補償的開啟/關閉的標誌。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該至少一個編碼器編碼決策包括：表示位置依賴預測組合的選擇的索引、表示增強型多變換的開啟/關閉的標誌、表示增強型多變換中變換的選擇的索引、表示例如為旋轉變換或者不可分離次級變換的次級變換的選擇的索引、表示圖框率向上變換模式的開啟/關閉的標誌、表示圖框率向上變換模式的選擇的索引、表示整數運動向量的開啟/關閉的標誌、表示仿射運動補償模式的開啟/關閉的標誌、表示光照補償的開啟/關閉的標誌以及表示合併模式的開啟/關閉的標誌。
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