對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼的方法。該方法包括：從視頻信號獲得當(dāng)前塊的殘差樣本；從當(dāng)前塊的空間相鄰塊獲得空間運(yùn)動(dòng)矢量候選；從當(dāng)前塊的共置塊獲得時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選，共置塊包括在共置畫面中，共置畫面基于從視頻信號提取的參考索引來選擇；生成包括空間運(yùn)動(dòng)矢量候選和時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選的運(yùn)動(dòng)矢量候選列表；基于運(yùn)動(dòng)矢量候選列表和當(dāng)前塊的候選索引來得到運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器，候選索引指定包括在運(yùn)動(dòng)矢量候選列表中的運(yùn)動(dòng)矢量候選中的一個(gè)；通過使用運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器來獲得當(dāng)前塊的預(yù)測樣本；以及通過使用殘差樣本和預(yù)測樣本來重構(gòu)當(dāng)前塊。
【專利說明】對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼的方法
[0001] 本專利申請是國際申請日為2012年11月8日、國家申請?zhí)枮?01280066297. 0、發(fā) 明名稱為"基于預(yù)測單元的分割模式進(jìn)行系數(shù)掃描的方法和裝置"的專利申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及視頻編碼和解碼，更具體地，涉及基于預(yù)測單元的分割模式及其編碼/ 解碼信息來確定掃描方法的方法和裝置、以及對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解 碼的方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 近來，在應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域中，對高分辨率和高質(zhì)量視頻例如高清（HD， high-definition)和超清（UHD，ultrahigh-definition)視頻的需求增加。隨著視頻數(shù)據(jù)具 有更高的分辨率和更高的質(zhì)量，數(shù)據(jù)量相對于現(xiàn)有的常規(guī)視頻數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流更加增加。因此， 當(dāng)視頻數(shù)據(jù)使用介質(zhì)例如現(xiàn)有有線和無線寬帶線來傳遞或者在現(xiàn)有存儲介質(zhì)中存儲時(shí)，傳 遞成本和存儲成本增加。為了解決與視頻數(shù)據(jù)的分辨率和質(zhì)量的提高一起出現(xiàn)的這些問 題，可使用高效視頻壓縮技術(shù)。
[0004] 視頻壓縮技術(shù)包括各種技術(shù)，例如，根據(jù)當(dāng)前畫面之前或之后的畫面來預(yù)測當(dāng)前 畫面中所包括的像素值的幀間預(yù)測技術(shù)，使用當(dāng)前畫面中的像素信息來預(yù)測當(dāng)前畫面中所 包括的像素值的幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)，以及為出現(xiàn)頻率高的值分配短代碼并且為出現(xiàn)頻率低的值 分配長代碼的熵編碼技術(shù)。使用這樣的視頻壓縮技術(shù)可以有效地壓縮并且傳遞或存儲視頻 數(shù)據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 【技術(shù)問題】
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)方面是提供為了改善視頻編碼/解碼效率而基于預(yù)測單元的分割 模式來確定掃描方法并且對掃描方法進(jìn)行編碼/解碼的方法。
[0007] 本發(fā)明的另一方面是提供為了改善視頻編碼/解碼效率而基于預(yù)測單元的分割 模式來確定掃描方法并且對掃描方法進(jìn)行編碼/解碼的裝置。
[0008] 本發(fā)明的又一方面是提供對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼的方法。
[0009] 【技術(shù)解決方案】
[0010] 本發(fā)明的實(shí)施例提供了視頻編碼方法。該方法包括：基于預(yù)測單元的分割模式 來確定掃描方法；以及對關(guān)于該掃描方法的?目息進(jìn)行編碼，其中，基于率失真優(yōu)化（RD0， rate-distortion optimization)、在鑒于分割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當(dāng) 中確定該掃描方法。
[0011] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式具有堅(jiān)直取向的分割形狀時(shí)得到水平掃描和鋸 齒形掃描作為候選掃描方法、而當(dāng)分割模式具有水平取向的分割形狀時(shí)得到堅(jiān)直掃描和鍋 齒形掃描作為候選掃描方法。
[0012] 基于已被執(zhí)行幀間預(yù)測的預(yù)測單元的尺寸，分割模式可包括NX 2N模式、2NXN模 式、2N X 2N模式、N X N模式、2N X nU模式、2N X nD模式、nL X 2N模式和nR X 2N模式。
[0013] 具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式可包括NX 2N模式、nL X 2N模式和nR X 2N模 式，其中，具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式是nLX 2N模式的具有較小分割尺寸的左分 割的1/2NX 2N模式，并且具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式是nRX 2N模式的具有較小 分割尺寸的右分割的1/2NX2N模式。
[0014] 具有水平取向的分割形狀的分割模式可包括2N X N模式、2N X nU模式和2N X nD模 式，其中，具有水平取向的分割形狀的分割模式是2NXnU模式的具有較小分割尺寸的上分 割的2NX 1/2N模式，并且具有水平取向的分割形狀的分割模式是2NXnD模式的具有較小 分割尺寸的下分割的2NX 1/2N模式。
[0015] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式是2NX2N模式、NXN模式、在nLX2N模式中具 有較大分割尺寸的右分割的3/2NX 2N模式、在nRX 2N模式中具有較大分割尺寸的左分割 的3/2NX2N模式、在2NXnU模式中具有較大分割尺寸的下分割的2NX3/2N模式、或者在 2NXnD模式中具有較大分割尺寸的上分割的2NX3/2N模式時(shí)將鋸齒形掃描確定為所述掃 描方法。
[0016] 可使用標(biāo)記來指示關(guān)于掃描方法的信息，并且該標(biāo)記可指示是否使用鋸齒形掃 描。
[0017] 本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種視頻編碼方法，該方法包括：基于已被執(zhí)行短距 離中貞內(nèi)預(yù)測（SDIP，short distance intra prediction)的預(yù)測單元的分割模式來確定掃 描方法；以及對關(guān)于該掃描方法的信息進(jìn)行編碼，其中，基于率失真優(yōu)化（RD0)、在鑒于分 割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當(dāng)中確定掃描方法。
[0018] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式具有堅(jiān)直取向的分割形狀時(shí)得到水平掃描和鋸 齒形掃描作為候選掃描方法、而當(dāng)分割模式具有水平取向的分割形狀時(shí)得到堅(jiān)直掃描和鍋 齒形掃描作為候選掃描方法。
[0019] 基于已被執(zhí)行SDIP的預(yù)測單元的尺寸，分割模式可包括1/2NX2N模式、2NX 1/2N 模式、N X N模式和2N X 2N模式。
[0020] 具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式包括1/2NX2N模式，并且具有水平取向的 分割形狀的分割模式包括2NX 1/2N模式。
[0021] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式是NXN模式或2NX 2N模式時(shí)將鋸齒形掃描確定 為掃描方法。
[0022] 可使用標(biāo)記來指示關(guān)于掃描方法的信息，并且該標(biāo)記可指示是否使用鋸齒形掃 描。
[0023] 本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例提供了一種視頻編碼方法。該方法包括：基于預(yù)測單元的 分割模式來確定掃描方法；以及根據(jù)該掃描方法來對變換系數(shù)進(jìn)行逆掃描，其中，基于分割 模式、使用從編碼裝置用信號告知的信息來確定掃描方法，且用信號告知的信息是指示是 否使用鋸齒形掃描的標(biāo)記。
[0024] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式具有堅(jiān)直取向的分割形狀或水平取向的分割形 狀時(shí)對指示是否使用鋸齒形掃描的標(biāo)記進(jìn)行解碼并且基于經(jīng)解碼的標(biāo)記的值來確定掃描 方法，其中，當(dāng)分割模式具有堅(jiān)直取向的分割形狀時(shí)可基于經(jīng)解碼的標(biāo)記的值來選擇鋸齒 形掃描和水平掃描中的一種，并且當(dāng)分割模式具有水平取向的分割形狀時(shí)，基于經(jīng)解碼的 標(biāo)記的值來選擇鍋齒形掃描和堅(jiān)直掃描中的一種。
[0025] 基于已被執(zhí)行幀間預(yù)測的預(yù)測單元的尺寸，分割模式可包括NX 2N模式、2NXN模 式、2N X 2N模式、N X N模式、2N X nU模式、2N X nD模式、nL X 2N模式和nR X 2N模式。
[0026] 具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式包括NX2N模式、nLX2N模式和nRX2N模 式，其中，具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式是nLX 2N模式的具有較小分割尺寸的左分 割的1/2NX2N模式，并且具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式是nRX2N模式的具有較小 分割尺寸的右分割的1/2NX2N模式，并且其中，具有水平取向的分割形狀的分割模式包 括2NX N模式、2NX nU模式和2NX nD模式，其中，具有水平取向的分割形狀的分割模式是 2NXnU模式的具有較小分割尺寸的上分割的2NX 1/2N模式，并且具有水平取向的分割形 狀的分割模式是2NXnD模式的具有較小分割尺寸的下分割的2NX 1/2N模式。
[0027] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式是2NX2N模式、NXN模式、在nLX2N模式中具 有較大分割尺寸的右分割的3/2NX 2N模式、在nRX 2N模式中具有較大分割尺寸的左分割 的3/2NX2N模式、在2NXnU模式中具有較大分割尺寸的下分割的2NX3/2N模式、或者在 2NXnD模式中具有較大分割尺寸的上分割的2NX3/2N模式時(shí)將鋸齒形掃描確定為掃描方 法。
[0028] 基于在SDIP中預(yù)測單元的尺寸，分割模式可包括1/2NX2N模式、2NX 1/2N模式、 NXN模式和2NX2N模式，具有堅(jiān)直取向的分割形狀的分割模式包括1/2NX2N模式，并且具 有水平取向的分割形狀的分割模式包括2NX 1/2N模式。
[0029] 對掃描方法的確定可當(dāng)分割模式是NXN模式或2NX2N模式時(shí)將鋸齒形掃描確定 為掃描方法。
[0030] 本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼 的方法。該方法包括：從所述視頻信號獲得所述當(dāng)前塊的殘差樣本；從所述當(dāng)前塊的空間 相鄰塊獲得空間運(yùn)動(dòng)矢量候選；從所述當(dāng)前塊的共置塊獲得時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選，所述共置 塊包括在共置畫面中，所述共置畫面基于從所述視頻信號提取的參考索引來選擇；生成包 括所述空間運(yùn)動(dòng)矢量候選和所述時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選的運(yùn)動(dòng)矢量候選列表；基于所述運(yùn)動(dòng)矢 量候選列表和所述當(dāng)前塊的候選索引來得到運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器，所述候選索引指定包括在所 述運(yùn)動(dòng)矢量候選列表中的運(yùn)動(dòng)矢量候選中的一個(gè)；通過使用所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器來獲得所 述當(dāng)前塊的預(yù)測樣本；以及通過使用所述殘差樣本和所述預(yù)測樣本來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
[0031] 【有益效果】
[0032] 根據(jù)本發(fā)明，使用預(yù)測單元的分割模式即預(yù)測單元的特定方向性或特定紋理來確 定變換系數(shù)的掃描方法，由此提高了編碼和解碼中的效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的視頻編碼裝置的框圖。
[0034] 圖2是例示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的視頻解碼裝置的框圖。
[0035] 圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的系數(shù)掃描方法。
[0036] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于預(yù)測單元的分割模式來確定并且編 碼掃描方法的方法。
[0037] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以非對稱運(yùn)動(dòng)分割（AMP, asymmetric motion partition)來確定和編碼掃描方法的方法。
[0038] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的在短距離幀內(nèi)預(yù)測（SDIP)中確定和編碼 掃描方法的方法。
[0039] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻編碼過程的流程圖。
[0040] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的視頻解碼過程的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0041] 本發(fā)明可參考不同的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種變化和修改和說明，其中的一些示例 性實(shí)施例將在圖中描述和示出。然而，這些實(shí)施例并不意在限制本發(fā)明，而是理解為包括屬 于本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)范圍的所有變形，等同物和替換。
[0042] 盡管術(shù)語第一、第二等可用于描述各種元件，當(dāng)這些元件不應(yīng)受限于這些術(shù)語。這 些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件與另一個(gè)元件相區(qū)別。例如，在不背離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，第 一元件可以稱為第二元件，而第二元件同樣可以稱為第一元件。術(shù)語"和/或"包括多個(gè)相 關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)的任意和所有組合。
[0043] 應(yīng)理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱為"連接至"或"耦接至"另一個(gè)元件時(shí)，該元件可以直接 連接或耦接至另一元件或中間元件。相反，當(dāng)一個(gè)元件被稱為"直接連接至"或"直接耦接 至"另一元件時(shí)，不存在任何中間元件。
[0044] 本文中所使用的術(shù)語僅是為了描述特定的實(shí)施例，而并不意在對本發(fā)明的限制。 如本文中所使用的，單數(shù)形式"一（"a"和"an"）"和"該（"the"）"意在還包括復(fù)數(shù)形式， 除非上下文清楚地指示并非如此。還應(yīng)理解，術(shù)語"包括"和/或"具有"當(dāng)用在說明書中 時(shí)指存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或附加一個(gè)或更 多個(gè)其他的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。
[0045] 下文中，將參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。所有圖中相同的附圖標(biāo) 記指代相同的元件，并且本文中將省略相同元件的多余描述。
[0046] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的視頻編碼裝置的框圖。
[0047] 參考圖1，視頻編碼裝置100可以包括畫面分割模塊110、預(yù)測模塊120和125、變 換模塊130、量化模塊135、重排列模塊160、熵編碼模塊165、去量化模塊140、逆變換模塊 145、濾波模塊150和存儲器155。
[0048] 盡管圖1中所示出的元件被獨(dú)立地示出，以表示在視頻編碼裝置中的不同功能， 但這樣的配置并不指示每個(gè)元件由單獨(dú)的硬件組件或軟件組件來構(gòu)造。即，為便于描述，這 些元件獨(dú)立地布置，其中，至少兩個(gè)元件可結(jié)合成單元元件，或者單個(gè)元件可分成多個(gè)元件 以執(zhí)行功能。應(yīng)注意，在不背離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下，其中一些元件被集成進(jìn)一個(gè)結(jié)合的 元件中和/或一個(gè)元件分成多個(gè)單獨(dú)的元件的實(shí)施例被包括在本發(fā)明的范圍中。
[0049] 一些元件對發(fā)明中的實(shí)質(zhì)功能不是必不可少的并且可以是僅用于改善性能的可 選組件。發(fā)明可以通過僅包括對發(fā)明的實(shí)施必不可少的組件而排除僅用于改善性能的組件 來實(shí)現(xiàn)。只包括必不可少的組件而排除僅用于改善性能的可選組件的結(jié)構(gòu)屬于本發(fā)明的范 圍。
[0050] 畫面分割模塊110可將輸入畫面分割成至少一個(gè)處理單元。這里，處理單元可 以是預(yù)測單元（PU, prediction unit)、變換單元（TU，transform unit)或編碼單元（⑶， coding unit)。畫面分割模塊110可將一個(gè)畫面分割成⑶、PU和TU的多個(gè)組合并且基于 預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)（例如，成本函數(shù)）選擇⑶、PU和TU的一個(gè)組合，從而對畫面編碼。
[0051] 例如，一個(gè)畫面可分割成多個(gè)⑶。例如四叉樹結(jié)構(gòu)的遞歸樹結(jié)構(gòu)可用于將畫面分 割成CU。CU(對于該CU，畫面或尺寸最大的CU可作為根）可被分割成子具有與被分割的 CU-樣多的子節(jié)點(diǎn)的子編碼單元。根據(jù)預(yù)定限制規(guī)則不再進(jìn)行分割的CU是葉節(jié)點(diǎn)。即，假 設(shè)CU僅可分割成多個(gè)象限，則單個(gè)CU可分割成最多四個(gè)不同CU。
[0052] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，CU可用來不僅指代編碼的單元，而且指代解碼的單元。
[0053] 在⑶中，I3U可分割成相同尺寸的至少一個(gè)正方或矩形形狀。對于從同一個(gè)⑶分 割的I 3U, PU可以具有與其他PU不同的形狀。
[0054] 當(dāng)基于⑶來產(chǎn)生用于幀內(nèi)預(yù)測的I3U并且⑶不是最小⑶時(shí)，在⑶不分割成多個(gè) TO (N X N)的情況下，可對CU進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測。
[0055] 預(yù)測模塊120和125可包括執(zhí)行幀間預(yù)測的幀間預(yù)測模塊120和執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測的 幀內(nèi)預(yù)測模塊125。預(yù)測模塊120和125可確定對PU執(zhí)行幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測中的那一種 預(yù)測，并且可確定所確定的預(yù)測方法的具體信息（例如，幀內(nèi)預(yù)測模式，運(yùn)動(dòng)矢量以及參考 畫面）。這里，被執(zhí)行預(yù)測的處理單元可以不同于對于其確定預(yù)測方法和關(guān)于其的具體信息 的處理單元。例如，可對于每個(gè)PU確定預(yù)測方法和預(yù)測模式，而可對于每個(gè)TU執(zhí)行預(yù)測。 可將所產(chǎn)生的預(yù)測塊與初始塊之間的殘差值（殘差塊）輸入至變換模塊130。此外，用于預(yù) 測的預(yù)測模式信息、運(yùn)動(dòng)矢量信息等可通過熵編碼模塊165與殘差值一起進(jìn)行編碼并且傳 輸至解碼模塊。當(dāng)使用了具體編碼方法時(shí)，可將初始塊進(jìn)行編碼并且傳輸至解碼塊，而無需 通過預(yù)測模塊120和125產(chǎn)生預(yù)測塊。
[0056] 幀間預(yù)測模塊120可基于與在當(dāng)前畫面之前的畫面和當(dāng)前畫面之后的畫面當(dāng)中 的至少一個(gè)畫面有關(guān)的信息來預(yù)測 pu。幀間預(yù)測模塊12〇可包括參考畫面內(nèi)插模塊、運(yùn)動(dòng) 預(yù)測模塊以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊。
[0057] 參考畫面內(nèi)插模塊可被提供有來自存儲器155的參考畫面信息，并且根據(jù)參考畫 面產(chǎn)生不到一個(gè)整像素的像素信息。在亮度像素的情況下，具有可變的濾波器系數(shù)的基于 DCT的8抽頭內(nèi)插濾波器可用于以產(chǎn)生1/4像素為單位的小于整像素的像素有關(guān)的信息。 在色度像素的情況下，具有可變的濾波器系數(shù)的基于DCT的4抽頭內(nèi)插濾波器可用于產(chǎn)生 以1/8像素為單位的小于整像素的像素有關(guān)的信息。
[0058] 運(yùn)動(dòng)預(yù)測模塊可基于通過參考畫面內(nèi)插模塊內(nèi)插的參考畫面來執(zhí)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測?？?使用各種方法例如基于全搜索的塊匹配算法（FBMA，full search-based block matching algorithm)、三步搜索（TSS，three-step search)算法和新三步搜索（NTS，new three-step search)算法來計(jì)算運(yùn)動(dòng)矢量。運(yùn)動(dòng)矢量具有基于內(nèi)插的像素的以1/2像素或1/4像素為 單位的運(yùn)動(dòng)矢量值。運(yùn)動(dòng)預(yù)測模塊可使用不同的運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法來預(yù)測當(dāng)前PU?？墒褂酶鞣N 方法例如跳過模式（skip mode)合并模式（merge mode)和先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測（AMVP)等 作為運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法。
[0059] 幀內(nèi)預(yù)測模塊125可以基于與當(dāng)前塊相鄰參考像素有關(guān)的信息來產(chǎn)生PU。與當(dāng)前 塊相鄰的參考像素有關(guān)的信息是當(dāng)前畫面中的信息。當(dāng)由于與當(dāng)前PU相鄰的包括參考像 素的塊是已被執(zhí)行幀間預(yù)測的塊所以參考像素是已被執(zhí)行幀間預(yù)測的像素時(shí)，與已被執(zhí)行 幀間預(yù)測的塊中所包括的參考像素有關(guān)的信息可以用與已被執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測的塊中的參考 像素有關(guān)的信息來代替。即，當(dāng)參考像素不可用時(shí)，關(guān)于不可用的參考像素的信息可用與可 用的參考像素中的至少一個(gè)參考像素有關(guān)的信息來代替。
[0060] 幀內(nèi)預(yù)測的預(yù)測模式包括根據(jù)預(yù)測方向來使用參考像素信息的方向預(yù)測模式和 在執(zhí)行預(yù)測中不使用關(guān)于方向的信息的非方向預(yù)測模式。用于預(yù)測亮度信息的模式和用于 預(yù)測色度信息的模式可以彼此不同。此外，用于獲得亮度信息的幀內(nèi)預(yù)測模式信息或預(yù)測 的亮度信號信息可用于預(yù)測色度信息。
[0061] 如果當(dāng)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測時(shí)PU和TU具有相同的尺寸，則可基于PU的左像素、左上像 素和上像素來執(zhí)行對PU的幀內(nèi)預(yù)測。另一方面，如果當(dāng)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測時(shí)和TU具有不同 的尺寸，則可基于TU使用參考像素執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。可僅對最小CU執(zhí)行使用NXN分割的幀 內(nèi)預(yù)測。
[0062] 在巾貞內(nèi)預(yù)測方法中，可在應(yīng)用了自適應(yīng)巾貞內(nèi)平滑（AIS，adaptive intra smoothing)之后根據(jù)預(yù)測模式產(chǎn)生預(yù)測塊。在幀內(nèi)預(yù)測方法中，可根據(jù)與當(dāng)前PU相鄰的 PU的幀內(nèi)預(yù)測模式來預(yù)測當(dāng)前的幀內(nèi)預(yù)測模式。在利用根據(jù)相鄰PU預(yù)測的模式信息來 預(yù)測當(dāng)前PU的預(yù)測模式過程中，當(dāng)當(dāng)前和相鄰PU具有相同的幀內(nèi)預(yù)測模式時(shí)，可利用 預(yù)定的標(biāo)記信息來傳輸指示當(dāng)前PU和相鄰具有相同預(yù)測模式的信息。當(dāng)當(dāng)前PU和相 鄰PU具有不同的預(yù)測模式時(shí)，關(guān)于當(dāng)前模塊的預(yù)測模式的信息可通過熵編碼來進(jìn)行編碼。
[0063] 可以產(chǎn)生包括殘差信息的殘差塊，殘差信息是的初始塊與基于預(yù)測模塊120和 125所產(chǎn)生的PU來產(chǎn)生的PU的預(yù)測塊之間的差。所產(chǎn)生的殘差塊可輸入至變換模塊130。
[0064] 變換模塊130可使用變換方法如離散余弦變換（DCT，Discrete Cosine Transform)或離散正弦變換（DST，Discrete Sine Transform)來變換殘差塊。殘差塊包 括通過預(yù)測模塊120和125所產(chǎn)生的PU與初始塊之間的殘差有關(guān)的信息?？苫谂c用于 產(chǎn)生殘差塊的PU所應(yīng)用的幀內(nèi)預(yù)測模式有關(guān)的信息在DCT和DST當(dāng)中確定要用于變換殘 差塊的變換方法。
[0065] 量化模塊135可對通過變換模塊130變換到頻域中的值進(jìn)行量化。量化系數(shù)可基 于塊或畫面的重要性來變換。從量化模塊135輸出的值可提供至去量化模塊140和重排列 模塊160。
[0066] 重排列模塊160可針對量化的殘差值來重排列系數(shù)。
[0067] 重排列模塊160可通過系數(shù)掃描將系數(shù)的兩維（2D)塊變成系數(shù)的一維（ID)矢 量。例如，重排列模塊125可通過利用鋸齒形掃描從DC系數(shù)掃描至高頻域的系數(shù)來將系數(shù) 的2D塊變成系數(shù)的ID矢量?？筛鶕?jù)TU的尺寸和幀內(nèi)預(yù)測模式來使用用于在堅(jiān)直方向上 掃描系數(shù)的2D塊的堅(jiān)直掃描和用于在水平方向上掃描系數(shù)的2D塊的水平掃描，而不是鋸 齒形掃描。即，可在鋸齒形掃描、堅(jiān)直掃描以及水平掃描當(dāng)中基于TU的尺寸和幀內(nèi)預(yù)測模 式選擇使用的掃描方法。
[0068] 熵編碼模塊165可基于通過重排列模塊160獲得的值來執(zhí)行熵編碼。各種編 碼方法，例如指數(shù)哥倫布編碼、上下文自適應(yīng)可變長度編碼（CAVLC，context-adaptive variable length coding)和 / 或上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼（CABAC，context-adaptive binary arithmetic coding)可用于熵編石馬。
[0069] 熵編碼模塊165可對各種信息進(jìn)行編碼，例如，來自重排列模塊160和預(yù)測模塊 120和125的、關(guān)于CU的殘差系數(shù)信息和塊類型信息、預(yù)測模式信息、分割單元信息、PU信 息、傳遞單元信息，運(yùn)動(dòng)矢量信息、參考幀信息、塊內(nèi)插信息和濾波信息。
[0070] 熵編碼模塊165可對從重排列模塊160輸入的⑶的系數(shù)進(jìn)行熵編碼。
[0071] 去量化模塊140和逆變換模塊145對通過量化模塊135量化的值進(jìn)行去量化并且 對通過逆變換模塊130變換的值進(jìn)行逆變換。通過去量化模塊140和逆變換模塊145產(chǎn)生 的殘差值可添加至預(yù)測的PU?？赏ㄟ^預(yù)測模塊120和125的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測模塊、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 模塊和幀內(nèi)預(yù)測模塊來預(yù)測預(yù)測的PU?？赏ㄟ^將殘差值添加至預(yù)測塊(預(yù)測值）來產(chǎn)生 重構(gòu)塊。
[0072] 濾波模塊150可包括去塊濾波器、偏移模塊以及自適應(yīng)環(huán)路濾波器（ALF， adaptive loop filter)中的至少一個(gè)。
[0073] 去塊濾波器可去除在重構(gòu)的畫面中的塊之間的邊界上產(chǎn)生的塊失真。是否將去塊 濾波應(yīng)用于當(dāng)前塊可基于塊的若干行或列中所包括的像素來確定。當(dāng)對塊應(yīng)用去塊濾波 時(shí)，可基于所需的去塊濾波強(qiáng)度來應(yīng)用強(qiáng)濾波器或弱濾波器。當(dāng)在應(yīng)用去塊濾波器過程中 執(zhí)行水平濾波和堅(jiān)直濾波時(shí)，可并行地執(zhí)行水平濾波和堅(jiān)直濾波。
[0074] 偏移模塊可對完成了去塊濾波過程的畫面以像素為單位應(yīng)用相對于初始畫面的 偏移，在將畫面的像素分割成預(yù)定數(shù)量的區(qū)域之后，可確定可應(yīng)用偏移的區(qū)域?？煽紤]與每 個(gè)像素有關(guān)的邊沿信息和對確定的區(qū)域應(yīng)用偏移的方法來將偏移應(yīng)用于確定的區(qū)域。
[0075] ALF可基于濾波的重構(gòu)塊與初始塊的比較結(jié)果來執(zhí)行濾波。畫面中所包括的像素 可以分割成預(yù)定的組，可確定要應(yīng)用于每個(gè)組的濾波器，并且可對每個(gè)組執(zhí)行不同的濾波。 關(guān)于是否要應(yīng)用ALF的信息可通過每個(gè)編碼單元（CU)來傳遞，并且要應(yīng)用于每個(gè)塊的ALF 的尺寸和系數(shù)可變化。ALF可具有不同的類型，并且相應(yīng)的濾波器中所包括的多個(gè)系數(shù)可變 化。此外，具有相同形式（固定形式）的ALF濾波器可應(yīng)用于塊，而與塊的特征無關(guān)。
[0076] 存儲器155可存儲從濾波模塊150輸出的重構(gòu)塊或畫面，并且當(dāng)執(zhí)行幀間預(yù)測時(shí) 可將所存儲的重構(gòu)塊或畫面提供至預(yù)測模塊120和125。
[0077] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的視頻解碼裝置的框圖。
[0078] 參考圖2,視頻解碼裝置200可包括熵解碼模塊210、重排列模塊215、去量化模塊 220、逆變換模塊225、預(yù)測模塊230和235、濾波模塊240和存儲器245。
[0079] 當(dāng)從視頻編碼裝置輸入視頻流時(shí)，可根據(jù)在視頻編碼裝置中執(zhí)行的視頻編碼過程 的逆過程來對輸入位流進(jìn)行解碼。
[0080] 熵解碼模塊210可根據(jù)通過視頻編碼裝置的熵編碼模塊的熵編碼過程的逆過程 來執(zhí)行熵解碼。例如，各種方法例如指數(shù)哥倫布編碼、CAVLC或CABAC可用于熵編碼，與視 頻編碼裝置所使用的方法相應(yīng)。
[0081] 熵解碼模塊210可對與通過編碼裝置執(zhí)行的幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測相關(guān)聯(lián)的信息 進(jìn)行解碼。
[0082] 重排列模塊215可基于編碼模塊的重排列方法對通過熵解碼模塊210熵解碼的位 流執(zhí)行重排列。重排列模塊215可將ID矢量形式中的系數(shù)重構(gòu)并且重排列成2D塊中的系 數(shù)。重排列模塊215可被提供有與編碼裝置所執(zhí)行的系數(shù)掃描有關(guān)的信息，并且可使用基 于編碼裝置所執(zhí)行的掃描的掃描順序?qū)ο禂?shù)進(jìn)行逆掃描的方法來執(zhí)行重排列。
[0083] 去量化模塊220可基于從編碼裝置提供的量化參數(shù)和塊的重排列系數(shù)來執(zhí)行去 量化。
[0084] 逆變換模塊225可對已經(jīng)歷了變換模塊所執(zhí)行的DCT和DST的、視頻編碼裝置所 執(zhí)行的量化的結(jié)果執(zhí)行逆DCT和逆DST?？苫谕ㄟ^視頻編碼裝置確定的傳遞單元來執(zhí)行 逆變換。視頻編碼裝置的變換模塊可根據(jù)多個(gè)信息元素例如預(yù)測方法、當(dāng)前塊的尺寸和預(yù) 測方向等選擇性地執(zhí)行DCT和DST，而視頻解碼裝置的逆變換模塊225可基于與視頻編碼裝 置的變換模塊所執(zhí)行的變換有關(guān)的信息來執(zhí)行逆變換。
[0085] 預(yù)測模塊230和235可基于從熵解碼模塊210提供的預(yù)測塊產(chǎn)生信息和與從存儲 器245提供之前解碼的塊或畫面有關(guān)的信息來產(chǎn)生預(yù)測塊（預(yù)測的塊）。
[0086] 類似于上述視頻編碼裝置的操作，如果當(dāng)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測時(shí)和TU具有相同的尺 寸，則基于I 3U的左像素、左上像素和上像素來執(zhí)行對PU的幀內(nèi)預(yù)測。另一方面，如果當(dāng)執(zhí) 行幀內(nèi)預(yù)測時(shí)PU和TU具有不同的尺寸，則基于TU使用參考像素來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測?？蓛H對 最小CU使用利用NXN分割的幀內(nèi)預(yù)測。
[0087] 預(yù)測模塊230和235可包括PU確定模塊、幀間預(yù)測模塊和幀內(nèi)預(yù)測模塊。PU確定 模塊可從熵解碼模塊210接收各種信息例如PU信息、關(guān)于幀內(nèi)預(yù)測方法的預(yù)測模式信息和 關(guān)于幀間預(yù)測方法的運(yùn)動(dòng)預(yù)測相關(guān)信息等，可確定當(dāng)前CU的PU。PU確定模塊可確定對PU 執(zhí)行幀間預(yù)測和幀內(nèi)預(yù)測中的哪一種。幀間預(yù)測模塊230可基于與包括當(dāng)前PU的當(dāng)前畫 面的在前畫面和在后畫面當(dāng)中的至少一個(gè)畫面有關(guān)的信息對當(dāng)前PU執(zhí)行幀間預(yù)測。幀間 預(yù)測模塊230可使用視頻編碼裝置所提供的當(dāng)前PU的幀間預(yù)測所必需的信息。
[0088] 為了執(zhí)行幀間預(yù)測，可基于⑶來確定⑶中所包括的的運(yùn)動(dòng)預(yù)測方法是跳過模 式、合并模式還是AMVP模式。
[0089] 幀內(nèi)預(yù)測模塊235可基于在當(dāng)前畫面中的像素信息來產(chǎn)生預(yù)測塊。當(dāng)PU是被執(zhí) 行幀內(nèi)預(yù)測的PU時(shí)，可基于從視頻編碼裝置提供的關(guān)于的幀內(nèi)預(yù)測模式信息來執(zhí)行幀 內(nèi)預(yù)測。幀內(nèi)預(yù)測模塊235可包括AIS濾波器、參考像素內(nèi)插模塊以及DC濾波器。AIS濾 波器對當(dāng)前塊的參考像素執(zhí)行濾波。AIS濾波器可基于當(dāng)前PU的預(yù)測模式來確定是否要應(yīng) 用濾波器?？衫脧囊曨l編碼裝置提供的關(guān)于AIS濾波器的信息和用于PU的預(yù)測模式對 當(dāng)前塊的參考像素執(zhí)行AIS濾波。當(dāng)當(dāng)前塊的預(yù)測模式是不執(zhí)行AIS濾波的模式時(shí)，可以 不應(yīng)用AIS濾波器。
[0090] 當(dāng)用于PU的預(yù)測模式是基于通過內(nèi)插參考像素獲得的像素值來執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測的 預(yù)測模式時(shí)，則參考像素內(nèi)插模塊可通過內(nèi)插參考像素產(chǎn)生以不到一個(gè)整像素（即，全像 素）的分?jǐn)?shù)像素為單位的參考像素。當(dāng)當(dāng)前PU的預(yù)測模式是產(chǎn)生預(yù)測模塊而不內(nèi)插參考 像素的預(yù)測模式時(shí)，則可以不內(nèi)插參考像素。當(dāng)當(dāng)前塊的預(yù)測模式是DC模式時(shí)，DC濾波器 可以通過濾波產(chǎn)生預(yù)測塊。
[0091] 可將重構(gòu)的塊或畫面提供至濾波模塊240。濾波模塊240包括去塊濾波器、偏移模 塊和ALF。
[0092] 視頻編碼裝置可提供關(guān)于是否將去塊濾波器應(yīng)用于對應(yīng)的塊或畫面的信息、以及 關(guān)于當(dāng)去塊濾波器被使用時(shí)強(qiáng)濾波器和弱濾波器中的哪一個(gè)被應(yīng)用的信息。視頻解碼裝置 的去塊濾波器可被提供有來自視頻編碼裝置的關(guān)于去塊濾波器的信息，并且可對相應(yīng)塊執(zhí) 行去塊濾波。
[0093] 偏移模塊可基于在編碼過程中應(yīng)用于畫面的偏移類型和偏移值的信息將偏移應(yīng) 用于重構(gòu)的畫面。
[0094] 可基于從編碼裝置提供的關(guān)于是否應(yīng)用ALF的信息和ALF系數(shù)信息等向CU應(yīng)用 ALF。ALF信息可包括在并且提供在特定參數(shù)設(shè)置中。
[0095] 存儲器245可存儲重構(gòu)的畫面或塊以用作參考畫面或參考塊的并且可將重構(gòu)的 畫面提供至輸出模塊。
[0096] 如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，為便于描述，術(shù)語"編碼單元（coding unit)"用 作編碼單元（encoding unit)。然而，術(shù)語"編碼單元（coding unit)"也可以用作解碼的 單元。
[0097] 下文中，可根據(jù)上面在圖1和圖2中所描述的編碼裝置和解碼裝置的模塊的功能 來實(shí)現(xiàn)基于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的在圖3至圖8中所示的預(yù)測中的預(yù)測模式和分割 模式的掃描方法，這將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0098] 圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的系數(shù)掃描方法。
[0099] 參考圖3,掃描方法可包括水平掃描310、堅(jiān)直掃描320和鍋齒形掃描330或直立 對角掃描（upright diagonal scanning) 340。這里可基于PU的分割形狀來選擇圖3中所 示的這些掃描方法中的一種，并且通過掃描可將量化的變換系數(shù)的2D塊變成變換系數(shù)的 ID矢量。
[01 00] 然而，例如，當(dāng)PU是作為如N X 2N塊的堅(jiān)直取向的塊的分割時(shí)，可應(yīng)用在水平方向 上掃描變換系數(shù)的水平掃描310。堅(jiān)直取向的塊很可能包括堅(jiān)直分量的紋理，其中變換系數(shù) 很可能在水平方向上分布。因此，圖3的方法310中所示的掃描順序可應(yīng)用于掃描變換系 數(shù)。
[0101] 例如，當(dāng)PU是作為如2NX N塊的水平取向的塊的分割時(shí)，可應(yīng)用在堅(jiān)直方向上掃 描變換系數(shù)的堅(jiān)直掃描320。水平取向的塊很可能包括水平分量的紋理，其中變換系數(shù)很可 能在堅(jiān)直方向上分布。因此，圖3的方法320中所示的掃描順序可應(yīng)用于掃描變換系數(shù)。
[0102] 當(dāng)I3U不具有特定的方向性或特定的紋理分量時(shí)可應(yīng)用鋸齒形掃描330或直立對 角掃描340。例如，可將鋸齒形掃描330或直立對角掃描340應(yīng)用于2NX 2N或NXN正方 塊。
[0103] 提供圖3的掃描方法作為發(fā)明的示例，但本發(fā)明不限于此。除圖3的掃描方法之 夕卜，還可以使用以不同的順序執(zhí)行的方法。
[0104] 如上所述，當(dāng)PU是例如NX 2N塊或2NXN塊的分割時(shí)，這些塊很可能具有特定的 紋理分量或強(qiáng)的方向性。根據(jù)PU的分割形狀來使用對應(yīng)的水平掃描或堅(jiān)直掃描。然而，即 使I 3U是例如NX 2N塊或2NX N塊的分割，這些塊可以具有微小的方向性或者不包括特定的 紋理分量。在這種情況下，使用特定的掃描方法例如用于NX2N塊的水平掃描和用于2NXN 塊的堅(jiān)直掃描可能并不是有效的。因此，需要對變換系數(shù)進(jìn)行有效地掃描和編碼的方法。
[0105] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于PU的分割模式來確定掃描方法并且 編碼其息的方法。
[0106] 參考圖4,幀間預(yù)測的單個(gè)CU可分割成相同尺寸或不同尺寸的PU。例如，CU可分 割成2NXN塊400、NXN塊4KK2NX2N塊420或NXN塊430?？苫诜指畹腜U的尺寸來 確定PU的分割模式PartMode。
[0107] PU的分割模式PartMode可包括：其中CU分割成2N X N 400塊的PART_2N X N 模式，其中⑶分割成NX2N 410塊的PART_NX2N模式，其中⑶分割成2NX2N 420塊的 PART_2NX 2N模式，且CU分割成NXN 430塊的PART_NXN模式。
[0108] 在本實(shí)施例中，基于F1U的分割模式確定掃描方法，其中可考慮分割模式的分割形 狀。即，可鑒于PU的分割形狀來獲得候選掃描方法，可基于率失真優(yōu)化（RDO)在這些候選 掃描方法當(dāng)中確定掃描方法。
[0109] 當(dāng)分割模式指示水平取向的形狀，例如，分割模式是其中CU分割成2NXN 400塊 的PART_2NXN模式時(shí)，塊很可能具有特定的紋理分量或方向性（例如，紋理的水平分量或 在堅(jiān)直方向上分布的變換系數(shù)）。鑒于這樣的分割形狀，可得到堅(jiān)直掃描作為候選掃描方 法。另外，考慮到塊可能不具有特定的紋理分量或方向性，可得到鋸齒形掃描（直立對角掃 描）作為候選掃描方法。即，對于水平取向形狀的分割模式，可在兩個(gè)候選掃描方法即堅(jiān)直 掃描和鋸齒形掃描（或直立對角掃描）當(dāng)中選擇具有最小RDO的掃描方法。
[0110] 可替選地，當(dāng)分割模式指示堅(jiān)直取向的形狀，例如，分割模式是其中CU分割成 NX2N 410塊的PART_NX2N模式時(shí)，塊很可能具有特定的紋理分量或方向性（例如，紋理的 堅(jiān)直分量或在水平方向上分布的變換系數(shù)）。鑒于這樣的分割形狀，可得到水平掃描作為候 選掃描方法。另外，考慮到塊可能不具有特定的紋理分量或方向性，可得到鋸齒形掃描（直 立對角掃描）作為候選掃描方法。即，對于堅(jiān)直取向形狀的分割模式，可在兩個(gè)候選掃描方 法即水平掃描和鋸齒形掃描（或直立對角掃描）當(dāng)中選擇具有最小RDO的掃描方法。
[0111] 同時(shí)，對于正方形分割模式，例如，其中CU分割成2NX2N 420塊的PART_2NX2N 模式或者其中⑶分割成NXN 430塊的PART_NXN模式，可使用鋸齒形掃描（或直立對角 掃描）。
[0112] 表1示出了根據(jù)按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例的的分割模式的可用掃描方法。這 里，在PART_2NXN模式和PART_NX 2N模式中，可鑒于RDO從兩個(gè)候選掃描方法中選擇一個(gè) 掃描方法。
[0113] [表 1]
[0114]

【權(quán)利要求】
1. 一種對具有待被解碼的當(dāng)前塊的視頻信號進(jìn)行解碼的方法，包括： 從所述視頻信號獲得所述當(dāng)前塊的殘差樣本； 從所述當(dāng)前塊的空間相鄰塊獲得空間運(yùn)動(dòng)矢量候選； 從所述當(dāng)前塊的共置塊獲得時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選，所述共置塊包括在共置畫面中，所述 共置畫面基于從所述視頻信號提取的參考索引來選擇； 生成包括所述空間運(yùn)動(dòng)矢量候選和所述時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選的運(yùn)動(dòng)矢量候選列表； 基于所述運(yùn)動(dòng)矢量候選列表和所述當(dāng)前塊的候選索引來得到運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器，所述候 選索引指定包括在所述運(yùn)動(dòng)矢量候選列表中的運(yùn)動(dòng)矢量候選中的一個(gè)； 通過使用所述運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測器來獲得所述當(dāng)前塊的預(yù)測樣本；以及 通過使用所述殘差樣本和所述預(yù)測樣本來重構(gòu)所述當(dāng)前塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述共置畫面具有與包括所述當(dāng)前塊的當(dāng)前畫 面不同的時(shí)間順序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述共置塊表示與所述當(dāng)前塊對應(yīng)于同一位置 的塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述空間相鄰塊包括左相鄰塊或上相鄰塊中的 至少一個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量候選列表中的所述運(yùn)動(dòng)矢量候選 按優(yōu)先級順序排列。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量候選按所述空間運(yùn)動(dòng)矢量候選和 所述時(shí)間運(yùn)動(dòng)矢量候選的順序來排列。
【文檔編號】H04N19/129GK104378638SQ201410645875
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月8日
【發(fā)明者】李培根, 權(quán)載哲, 金柱英 申請人:株式會(huì)社Kt