專利名稱：幀間圖像預測編解碼的參考幀序號編解碼方法及編解碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及圖像視頻編解碼和幀間圖像預測技術領域，尤其涉及幀間圖像預測編解碼的參考幀序號編解碼方法及編解碼器。
背景技術：
圖像視頻壓縮編解碼總體上分為幀間圖像編解碼和幀內圖像編解碼兩種預測編解碼技木。幀內圖像編/解碼利用來自當前幀已經編/解碼圖像単元的信息對當前編/解碼圖像單元進行預測編/解碼。幀間圖像編/解碼利用已經完成編/解碼的圖像幀信息對當前編/解碼圖像進行預測編/解碼。 現有的幀間圖像編解碼方法中，對參考幀序號進行編解碼時，直接對參考幀序號值進行編碼，幀間圖像預測編解碼的效率不高。
發明內容
本發明實施例提供一種幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法，用以提高幀間圖像預測編碼的效率，該方法包括對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀；計算當前預測單元的最大概率參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。本發明實施例還提供一種幀間圖像預測解碼中的參考幀序號解碼方法，用以提高幀間圖像預測解碼的效率，該方法包括解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考幀是否相同； 計算所述最大概率參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則確定所述最大概率參考幀為所述最優參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則解碼獲得所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值，井根據所述殘差值和所述最大概率參考幀獲得所述最優參考幀。本發明實施例還提供ー種視頻編碼器，用以提高幀間圖像預測編碼的效率，該視頻編碼器包括運動估計模塊，用于對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀；
計算模塊，用于計算當前預測單元的最大概率參考幀；編碼處理模塊，用于在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同時，指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼；在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同時，指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。本發明實施例還提供ー種視頻解碼器，用以提高幀間圖像預測解碼的效率，該視頻解碼器包括確定模塊，用于解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考巾貞是否相同；計算模塊，用于計算所述最大概率參考幀； 解碼處理模塊，用于在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同時，確定所述最大概率參考幀為所述最優參考幀；在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同時，解碼獲得所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值，井根據所述殘差值和所述最大概率參考幀獲得所述最優參考幀。本發明實施例的幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼，對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀；計算當前預測單元的最大概率參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼；從而對現有幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼進行了改進，提高了幀間圖像預測編碼的效率。本發明實施例的幀間圖像預測解碼中的參考幀序號解碼，解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考幀是否相同；計算所述最大概率參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則確定所述最大概率參考幀為所述最優參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則解碼獲得所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值，井根據所述殘差值和所述最大概率參考幀獲得所述最優參考幀；從而對現有幀間圖像預測解碼中的參考幀序號解碼進行了改進，提高了幀間圖像預測解碼的效率。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖I為本發明實施例中幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法的處理流程圖；圖2為本發明實施例中當前預測單元與相鄰參考單元的位置及參考幀序號示意圖；圖3為本發明實施例中幀間圖像預測解碼中的參考幀序號解碼方法的處理流程圖；圖4為本發明實施例中視頻編碼器的結構示意圖；圖5為本發明實施例中視頻解碼器的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本發明實施例做進ー步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。如圖I所示，本發明實施例中，幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法的處理流程可以包括
步驟101、對當前預測單元(Prediction Unit, PU)進行運動估計,獲得當前預測單兀的最優參考巾貞;步驟102、計算當前預測單元的最大概率參考巾貞(Most Probable Reference,MPR)；步驟103、若所述最大概率參考巾貞與所述最優參考巾貞相同(可表示為MPR= =當IU PU最優參考巾貞)，則指不所述最大概率參考巾貞與所述最優參考巾貞相同，并結束參考巾貞序號編碼；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同(可表示為MPR !=當前最優參考幀)，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。由圖I所示流程可以得知，本發明實施例的幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼，對現有幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼進行了改進，提高了幀間圖像預測編碼的效率。具體實施時，計算當前預測單元的最大概率參考幀可以有多種方式。例如，可以在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇參考巾貞序號最小的參考巾貞為所述最大概率參考幀；又如，可以在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考幀；又如，可以根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞；又如，可以在當前預測單元的相鄰參考単元的參考幀中，選擇使用頻率最高的參考幀為所述最大概率參考幀。圖2為當前預測單元與相鄰參考単元的位置及參考幀序號示意圖。圖2中包括當前預測單元(Current I3U),相鄰參考單元(PU_A、PU_B、PU_C、PU_D、PU_E)。其中各單元的參考巾貞序號包括 ref_idx_10、ref_idx_ll 和 ref_idx_lc。其中，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號最小的參考中貞為所述最大概率參考巾貞，可以表示為MPR = min(ref_idx_lx(A), .··, ref_idx_lx (E)),其中ref_idx_lx(A),,ref—idx—lx )均包括對應單兀的參考巾貞序號ref_idx_10、ref_idx_ll和 ref_idx_lc。在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考巾貞，可以表示為MPR = median (ref_idx_lx (A),,refjdxjx )),其中ref_idx_lx (A), .··, ref_idx_lx (E)均包括對應單兀的參考巾貞序號 ref_idx_10、ref_idx_11 和 ref_idx_lc。在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇使用頻率最高的參考幀為所述最大概率參考巾貞，可以表不為MPR = mostFreqUsed (ref_idx_lx (A),…，ref_idx_lx(E)),其中ref_idx_lx (A), ***,ref_idx_lx (E)均包括對應單兀的參考巾貞序號ref_idx_10、ref_idx_ll 和 ref_idx_lc。具體實施時，根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞，可以包括根據當前預測單元中的像素個數，確定當前預測單元的大小；根據當前預測單元的相鄰參考單元中的像素個數，確定當前預測單元的相鄰參考單元的大小；
其中，像素個數與單元大小成正比，也就是說，像素越多，單元越大；像素越少，單元越小。圖2中，Current I3U包括4NX4N個像素，PU_A包括2NX2N個像素，PU_B包括2NXN個像素、PU_C包括NX 2N個像素、PU_D包括2NX 2N個像素、PU_E包括2NX4N個像素。具體實施時，根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞，可以包括從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇大小大于等于當前預測單元的參考單元；或，大小小于等于當前預測單元的參考單元，或，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元；將選擇的參考單元的參考幀確定為所述最大概率參考幀。其中，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元，例如可以包括在水平方向和/或豎直方向上大小與當前預測單元大小相同的參考單元。具體實施時，指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，可以包括將最大概率參考幀標識設為I;指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，可以包括將最大概率參考幀標識設為O。最大概率參考幀標識具體數值的設定可以根據實際需要進行，此處的1、0僅為一例，實施中當然也可以設為其它值，以指示最大概率參考幀與最優參考幀相同或不同。實施時可以將最大概率參考幀標識記為mpr_flag_lx，若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則將mpr_flag_lX設為1，并結束參考幀序號編碼；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則將mpr_flag_lX設為0，先對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼，再結束參考幀序號編碼。其中參考幀序號編碼的過程還包括，在設置mpr_flag_lx的值之后,對mpr_flag_lx的值進行編碼。具體實施吋，由于參考幀序號與參考幀具有一一對應的關系，因此判斷所述最大概率參考幀與所述最優參考幀是否相同，可以依據所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號是否相同來進行。也就是說，若所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號相同，則表示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同；若所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號不同，則表示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同。
本發明實施例的幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法，在HEVC(HighEfficienc y Video Coding,高效率視頻編解碼)工作草案中有相應的對預測單元的語法修改(synt ax modif ication),具體修改如表I所示,表中標記出了修改行,修改部分將原有參考幀序號的編碼更改為基于最大概率參考幀序號的編碼。首先標識最大概率參考幀序號是否與當前預測單元最優參考幀序號相同(mpr_flag_lC[X0] [yO])，如果不同，則編碼當前預測單元最優參考幀序號與最大概率參考幀序號的殘差值(rem_ref_idx_lc[xO] [yO])；如果相同，則不需要任何操作。 表I預測單元語法修改
權利要求
1.一種幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法，其特征在于，該方法包括 對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀； 計算當前預測單元的最大概率參考幀； 若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼； 若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在干，計算當前預測單元的最大概率參考幀，包括 在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇參考巾貞序號最小的參考巾貞為所述最大概率參考幀； 或，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考幀； 或，根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞; 或，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇使用頻率最高的參考幀為所述最大概率參考幀。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考中貞，包括 根據當前預測單元中的像素個數，確定當前預測單元的大小； 根據當前預測單元的相鄰參考單元中的像素個數，確定當前預測單元的相鄰參考單元的大小； 其中，像素個數與單元大小成正比。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考中貞，包括 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇大小大于等于當前預測單元的參考單元；或，大小小于等于當前預測單元的參考單元，或，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元； 將選擇的參考單元的參考巾貞確定為所述最大概率參考中貞。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在干，所述大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元，包括 在水平方向和/或豎直方向上大小與當前預測單元大小相同的參考單元。
6.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述指示所述最大概率參考幀與所述最優參考巾貞相同，包括將最大概率參考巾貞標識設為I ; 所述指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，包括將最大概率參考幀標識設為O。
7.—種幀間圖像預測解碼中的參考幀序號解碼方法，其特征在于，該方法包括 解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考幀是否相同； 計算所述最大概率參考幀； 若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則確定所述最大概率參考幀為所述最優參考幀； 若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則解碼獲得所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值，井根據所述殘差值和所述最大概率參考幀獲得所述最優參考幀。
8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述計算所述最大概率參考幀，包括 在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇參考巾貞序號最小的參考巾貞為所述最大概率參考幀； 或，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考幀； 或，根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞; 或，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇使用頻率最高的參考幀為所述最大概率參考幀。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考中貞，包括 根據當前預測單元中的像素個數，確定當前預測單元的大小； 根據當前預測單元的相鄰參考單元中的像素個數，確定當前預測單元的相鄰參考單元的大小； 其中，像素個數與單元大小成正比。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考單元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考中貞，包括 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇大小大于等于當前預測單元的參考單元；或，大小小于等于當前預測單元的參考單元，或，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元； 將選擇的參考單元的參考巾貞確定為所述最大概率參考中貞。
11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元，包括 在水平方向和/或豎直方向上大小與當前預測單元大小相同的參考單元。
12.如權利要求7所述的方法，其特征在于，解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考幀是否相同，包括 若解碼獲得的最大概率參考幀標識為1，則確定所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同； 若解碼獲得的最大概率參考幀標識為0，則確定所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同。
13.—種視頻編碼器，其特征在于，包括 運動估計模塊，用于對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀； 計算模塊，用于計算當前預測單元的最大概率參考幀； 編碼處理模塊，用于在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同時，指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼；在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同時，指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。
14.如權利要求13所述的視頻編碼器，其特征在于，所述計算模塊包括 第一計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號最小的參考巾貞為所述最大概率參考巾貞; 或，第二計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考単元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考幀； 或，第三計算單元，用于根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考単元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞; 或，第四計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考単元的參考幀中，選擇使用頻率最聞的參考巾貞為所述最大概率參考中貞。
15.如權利要求14所述的視頻編碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 根據當前預測單元中的像素個數，確定當前預測單元的大小； 根據當前預測單元的相鄰參考單元中的像素個數，確定當前預測單元的相鄰參考單元的大小； 其中，像素個數與單元大小成正比。
16.如權利要求14所述的視頻編碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇大小大于等于當前預測單元的參考單元；或，大小小于等于當前預測單元的參考單元，或，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元； 將選擇的參考單元的參考巾貞確定為所述最大概率參考中貞。
17.如權利要求16所述的視頻編碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇在水平方向和/或豎直方向上大小與當前預測單元大小相同的參考單元。
18.如權利要求13所述的視頻編碼器，其特征在于，所述編碼處理模塊具體用于將最大概率參考幀標識設為1，以指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同； 將最大概率參考幀標識設為O，以指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同。
19.ー種視頻解碼器，其特征在于，包括 確定模塊，用于解碼確定當前預測單元的最大概率參考幀與當前預測單元的最優參考幀是否相同； 計算模塊，用于計算所述最大概率參考幀； 解碼處理模塊，用于在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同時，確定所述最大概率參考幀為所述最優參考幀；在所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同時，解碼獲得所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值，井根據所述殘差值和所述最大概率參考幀獲得所述最優參考幀。
20.如權利要求19所述的視頻解碼器，其特征在于，所述計算模塊包括 第一計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考單元的參考幀中，選擇參考幀序號最小的參考巾貞為所述最大概率參考巾貞; 或，第二計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考単元的參考幀中，選擇參考幀序號居中的參考幀為所述最大概率參考幀； 或，第三計算單元，用于根據當前預測單元與當前預測單元的相鄰參考単元的大小，在當前預測單元的相鄰參考單元的參考巾貞中，選擇所述最大概率參考巾貞; 或，第四計算單元，用于在當前預測單元的相鄰參考単元的參考幀中，選擇使用頻率最聞的參考巾貞為所述最大概率參考中貞。
21.如權利要求20所述的視頻解碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 根據當前預測單元中的像素個數，確定當前預測單元的大小； 根據當前預測單元的相鄰參考單元中的像素個數，確定當前預測單元的相鄰參考單元的大小； 其中，像素個數與單元大小成正比。
22.如權利要求20所述的視頻解碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇大小大于等于當前預測單元的參考單元；或，大小小于等于當前預測單元的參考單元，或，大小與當前預測單元的差別在ー設定范圍內的參考單元； 將選擇的參考單元的參考巾貞確定為所述最大概率參考中貞。
23.如權利要求22所述的視頻解碼器，其特征在于，所述第三計算單元具體用于 從當前預測單元的相鄰參考單元中選擇在水平方向和/或豎直方向上大小與當前預測單元大小相同的參考單元。
24.如權利要求19所述的視頻解碼器，其特征在于，所述確定模塊具體用于 在解碼獲得的最大概率參考幀標識為I時，確定所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同； 在解碼獲得的最大概率參考幀標識為O時，確定所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同。
全文摘要
本發明公開了一種幀間圖像預測編解碼的參考幀序號編解碼方法及編解碼器，其中包括幀間圖像預測編碼的參考幀序號編碼方法對當前預測單元進行運動估計，獲得當前預測單元的最優參考幀；計算當前預測單元的最大概率參考幀；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀相同，并結束參考幀序號編碼；若所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，則指示所述最大概率參考幀與所述最優參考幀不同，并在對所述最大概率參考幀的序號與所述最優參考幀的序號的殘差值進行編碼后，結束參考幀序號編碼。本發明對現有幀間圖像預測編解碼中的參考幀序號編解碼進行了改進，提高了幀間圖像預測編解碼的效率。
文檔編號H04N7/32GK102843561SQ201110167639
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者賈杰, 金文成, 趙容浩 申請人:樂金電子(中國)研究開發中心有限公司