基于預測單元的分割模式進行系數掃描的方法和裝置制造方法
【專利摘要】提供了基于預測單元的分割模式進行系數掃描的方法和裝置。該方法包括以下步驟：基于預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及對關于該掃描方法的信息進行編碼，其中，基于RDO(率失真優化)、從所提取的候選掃描方法當中確定該掃描方法，所提取的候選掃描方法是已考慮到該分割模式的分割形狀而提取的。
【專利說明】基于預測單元的分割模式進行系數掃描的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及視頻編碼和解碼，更具體地，涉及基于預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。
【背景技術】
[0002]近來，在應用的各個領域中，對高分辨率和高質量視頻例如高清(HD，high-definit1n)和超清(UHD, ultrahigh-definit1n)視頻的需求增加。隨著視頻數據具有更高的分辨率和更高的質量，數據量相對于現有的常規視頻數據數據流更加增加。因此，當視頻數據使用介質例如現有有線和無線寬帶線來傳遞或者在現有存儲介質中存儲時，傳遞成本和存儲成本增加。為了解決與視頻數據的分辨率和質量的提高一起出現的這些問題，可使用高效視頻壓縮技術。
[0003]視頻壓縮技術包括各種技術，例如，根據當前畫面之前或之后的畫面來預測當前畫面中所包括的像素值的幀間預測技術，使用當前畫面中的像素信息來預測當前畫面中所包括的像素值的幀內預測技術，以及為出現頻率高的值分配短代碼并且為出現頻率低的值分配長代碼的熵編碼技術。使用這樣的視頻壓縮技術可以有效地壓縮并且傳遞或存儲視頻數據。
【發明內容】
[0004]【技術問題】
[0005]本發明的一個方面是提供為了改善視頻編碼/解碼效率而基于預測單元的分割模式來確定掃描方法并且對掃描方法進行編碼/解碼的方法。
[0006]本發明的另一方面是提供為了改善視頻編碼/解碼效率而基于預測單元的分割模式來確定掃描方法并且對掃描方法進行編碼/解碼的裝置。
[0007]【技術解決方案】
[0008]本發明的實施例提供了視頻編碼方法。該方法包括:基于預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及對關于該掃描方法的?目息進行編碼，其中，基于率失真優化(RD0,rate-distort1n optimizat1n)、在鑒于分割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當中確定該掃描方法。
[0009]對掃描方法的確定可當分割模式具有豎直取向的分割形狀時得到水平掃描和鋸齒形掃描作為候選掃描方法、而當分割模式具有水平取向的分割形狀時得到豎直掃描和鋸齒形掃描作為候選掃描方法。
[0010]基于已被執行幀間預測的預測單元的尺寸，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。
[0011]具有豎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nRX 2N模式，其中，具有豎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，并且具有豎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。
[0012]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2NX1/2N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。
[0013]對掃描方法的確定可當分割模式是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2NX 3/2N模式、或者在2NXnD模式中具有較大分割尺寸的上分割的2NX3/2N模式時將鋸齒形掃描確定為所述掃描方法。
[0014]可使用標記來指示關于掃描方法的信息，并且該標記可指示是否使用鋸齒形掃描。
[0015]本發明的另一實施例提供了一種視頻編碼方法，該方法包括:基于已被執行短距離中貞內預測(SDIP, short distance intra predict1n)的預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及對關于該掃描方法的信息進行編碼，其中，基于率失真優化(RD0)、在鑒于分割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當中確定掃描方法。
[0016]對掃描方法的確定可當分割模式具有豎直取向的分割形狀時得到水平掃描和鋸齒形掃描作為候選掃描方法、而當分割模式具有水平取向的分割形狀時得到豎直掃描和鋸齒形掃描作為候選掃描方法。
[0017]基于已被執行SDIP的預測單元的尺寸，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。
[0018]具有豎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。
[0019]對掃描方法的確定可當分割模式是NXN模式或2NX 2N模式時將鋸齒形掃描確定為掃描方法。
[0020]可使用標記來指示關于掃描方法的信息，并且該標記可指示是否使用鋸齒形掃描。
[0021]本發明的又一個實施例提供了一種視頻編碼方法。該方法包括:基于預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及根據該掃描方法來對變換系數進行逆掃描，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記。
[0022]對掃描方法的確定可當分割模式具有豎直取向的分割形狀或水平取向的分割形狀時對指示是否使用鋸齒形掃描的標記進行解碼并且基于經解碼的標記的值來確定掃描方法，其中，當分割模式具有豎直取向的分割形狀時可基于經解碼的標記的值來選擇鋸齒形掃描和水平掃描中的一種，并且當分割模式具有水平取向的分割形狀時，基于經解碼的標記的值來選擇鋸齒形掃描和豎直掃描中的一種。
[0023]基于已被執行幀間預測的預測單元的尺寸，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。
[0024]具有豎直取向的分割形狀的分割模式包括NX 2N模式、nLX2N模式和nRX2N模式，其中，具有豎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，并且具有豎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，并且其中，具有水平取向的分割形狀的分割模式包括2NXN模式、2NXnU模式和2NXnD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。
[0025]對掃描方法的確定可當分割模式是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2NX 3/2N模式、或者在2NXnD模式中具有較大分割尺寸的上分割的2NX3/2N模式時將鋸齒形掃描確定為掃描方法。
[0026]基于在SDIP中預測單元的尺寸，分割模式可包括1/2NX2N模式、2NX 1/2N模式、NXN模式和2NX2N模式，具有豎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。
[0027]對掃描方法的確定可當分割模式是NXN模式或2NX2N模式時將鋸齒形掃描確定為掃描方法。
[0028]【有益效果】
[0029]根據本發明，使用預測單元的分割模式即預測單元的特定方向性或特定紋理來確定變換系數的掃描方法，由此提高了編碼和解碼中的效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是例示根據本發明的示例性實施例的視頻編碼裝置的框圖。
[0031]圖2是例示根據本發明的示例性實施例的視頻解碼裝置的框圖。
[0032]圖3示意性地示出根據本發明的系數掃描方法。
[0033]圖4示出根據本發明的示例性實施例的基于預測單元的分割模式來確定并且編碼掃描方法的方法。
[0034]圖5示出根據本發明的示例性實施例的以非對稱運動分割(AMP, asymmetricmot1n partit1n)來確定和編碼掃描方法的方法。
[0035]圖6示出根據本發明的示例性實施例的在短距離幀內預測(SDIP)中確定和編碼掃描方法的方法。
[0036]圖7是示出根據本發明的視頻編碼過程的流程圖。
[0037]圖8是示出根據本發明的視頻解碼過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]本發明可參考不同的示例性實施例進行各種變化和修改和說明，其中的一些示例性實施例將在圖中描述和示出。然而，這些實施例并不意在限制本發明，而是理解為包括屬于本發明的構思和技術范圍的所有變形，等同物和替換。
[0039]盡管術語第一、第二等可用于描述各種元件，當這些元件不應受限于這些術語。這些術語僅用于將一個元件與另一個元件相區別。例如，在不背離本發明的教導的情況下，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。術語“和/或”包括多個相關聯的所列項的任意和所有組合。
[0040]應理解，當一個元件被稱為“連接至”或“耦接至”另一個元件時，該元件可以直接連接或耦接至另一元件或中間元件。相反，當一個元件被稱為“直接連接至”或“直接耦接至”另一元件時，不存在任何中間元件。
[0041]本文中所使用的術語僅是為了描述特定的實施例，而并不意在對本發明的限制。如本文中所使用的，單數形式“一 (“a”和“an”)”和“該(“the”)”意在還包括復數形式，除非上下文清楚地指示并非如此。還應理解，術語“包括”和/或“具有”當用在說明書中時指存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或附加一個或更多個其他的特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。
[0042]下文中，將參考附圖詳細地描述本發明的示例性實施例。所有圖中相同的附圖標記指代相同的元件，并且本文中將省略相同元件的多余描述。
[0043]圖1是示出根據本發明的示例性實施例的視頻編碼裝置的框圖。
[0044]參考圖1，視頻編碼裝置100可以包括畫面分割模塊110、預測模塊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。
[0045]盡管圖1中所示出的元件被獨立地示出，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元件由單獨的硬件組件或軟件組件來構造。即，為便于描述，這些元件獨立地布置，其中，至少兩個元件可結合成單元元件，或者單個元件可分成多個元件以執行功能。應注意，在不背離本發明的本質的情況下，其中一些元件被集成進一個結合的元件中和/或一個元件分成多個單獨的元件的實施例被包括在本發明的范圍中。
[0046]—些元件對發明中的實質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。發明可以通過僅包括對發明的實施必不可少的組件而排除僅用于改善性能的組件來實現。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構屬于本發明的范圍。
[0047]畫面分割模塊110可將輸入畫面分割成至少一個處理單元。這里，處理單元可以是預測單元(PU, predict1n unit)、變換單元(TU, transform unit)或編碼單元(CU,coding unit)。畫面分割模塊110可將一個畫面分割成⑶、PU和TU的多個組合并且基于預定標準(例如，成本函數)選擇⑶、PU和TU的一個組合，從而對畫面編碼。
[0048]例如，一個畫面可分割成多個⑶。例如四叉樹結構的遞歸樹結構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—樣多的子節點的子編碼單元。根據預定限制規則不再進行分割的CU是葉節點。S卩，假設CU僅可分割成多個象限，則單個CU可分割成最多四個不同CU。
[0049]在本發明的實施例中，CU可用來不僅指代編碼的單元，而且指代解碼的單元。
[0050]在⑶中，PU可分割成相同尺寸的至少一個正方或矩形形狀。對于從同一個⑶分割的PU，I3U可以具有與其他I3U不同的形狀。
[0051]當基于⑶來產生用于幀內預測的I3U并且⑶不是最小⑶時，在⑶不分割成多個PU (N X N)的情況下，可對CU進行幀內預測。
[0052]預測模塊120和125可包括執行幀間預測的幀間預測模塊120和執行幀內預測的幀內預測模塊125。預測模塊120和125可確定對PU執行幀間預測和幀內預測中的那一種預測，并且可確定所確定的預測方法的具體信息(例如，幀內預測模式，運動矢量以及參考畫面)。這里，被執行預測的處理單元可以不同于對于其確定預測方法和關于其的具體信息的處理單元。例如，可對于每個PU確定預測方法和預測模式，而可對于每個TU執行預測。可將所產生的預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，用于預測的預測模式信息、運動矢量信息等可通過熵編碼模塊165與殘差值一起進行編碼并且傳輸至解碼模塊。當使用了具體編碼方法時，可將初始塊進行編碼并且傳輸至解碼塊，而無需通過預測模塊120和125產生預測塊。
[0053]幀間預測模塊120可基于與在當前畫面之前的畫面和當前畫面之后的畫面當中的至少一個畫面有關的信息來預測TO。幀間預測模塊120可包括參考畫面內插模塊、運動預測模塊以及運動補償模塊。
[0054]參考畫面內插模塊可被提供有來自存儲器155的參考畫面信息，并且根據參考畫面產生不到一個整像素的像素信息。在亮度像素的情況下，具有可變的濾波器系數的基于DCT的8抽頭內插濾波器可用于以產生1/4像素為單位的小于整像素的像素有關的信息。在色度像素的情況下，具有可變的濾波器系數的基于DCT的4抽頭內插濾波器可用于產生以1/8像素為單位的小于整像素的像素有關的信息。
[0055]運動預測模塊可基于通過參考畫面內插模塊內插的參考畫面來執行運動預測。可使用各種方法例如基于全搜索的塊匹配算法(FBMA, full search-based block matchingalgorithm)、三步搜索(TSS, three-step search)算法和新三步搜索(NTS, new three-stepsearch)算法來計算運動矢量。運動矢量具有基于內插的像素的以1/2像素或1/4像素為單位的運動矢量值。運動預測模塊可使用不同的運動預測方法來預測當前PU。可使用各種方法例如跳過模式(skip mode)合并模式(merge mode)和先進的運動矢量預測(AMVP)等作為運動預測方法。
[0056]幀內預測模塊125可以基于與當前塊相鄰參考像素有關的信息來產生PU。與當前塊相鄰的參考像素有關的信息是當前畫面中的信息。當由于與當前PU相鄰的包括參考像素的塊是已被執行幀間預測的塊所以參考像素是已被執行幀間預測的像素時，與已被執行幀間預測的塊中所包括的參考像素有關的信息可以用與已被執行幀內預測的塊中的參考像素有關的信息來代替。即，當參考像素不可用時，關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參考像素有關的信息來代替。
[0057]幀內預測的預測模式包括根據預測方向來使用參考像素信息的方向預測模式和在執行預測中不使用關于方向的信息的非方向預測模式。用于預測亮度信息的模式和用于預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預測模式信息或預測的亮度信號信息可用于預測色度信息。
[0058]如果當執行幀內預測時和TU具有相同的尺寸，則可基于的左像素、左上像素和上像素來執行對PU的幀內預測。另一方面，如果當執行幀內預測時PU和TU具有不同的尺寸，則可基于TU使用參考像素執行幀內預測。可僅對最小CU執行使用NXN分割的幀內預測。
[0059]在巾貞內預測方法中，可在應用了自適應巾貞內平滑(AIS, adaptive intrasmoothing)之后根據預測模式產生預測塊。在幀內預測方法中，可根據與當前PU相鄰的PU的幀內預測模式來預測當前PU的幀內預測模式。在利用根據相鄰預測的模式信息來預測當前PU的預測模式過程中，當當前PU和相鄰PU具有相同的幀內預測模式時，可利用預定的標記信息來傳輸指示當前PU和相鄰具有相同預測模式的信息。當當前和相鄰PU具有不同的預測模式時，關于當前模塊的預測模式的信息可通過熵編碼來進行編碼。
[0060]可以產生包括殘差信息的殘差塊，殘差信息是的初始塊與基于預測模塊120和125所產生的I3U來產生的I3U的預測塊之間的差。所產生的殘差塊可輸入至變換模塊130。
[0061]變換模塊130可使用變換方法如離散余弦變換(DCT，Discrete CosineTransform)或離散正弦變換(DST, Discrete Sine Transform)來變換殘差塊。殘差塊包括通過預測模塊120和125所產生的與初始塊之間的殘差有關的信息。可基于與用于產生殘差塊的PU所應用的幀內預測模式有關的信息在DCT和DST當中確定要用于變換殘差塊的變換方法。
[0062]量化模塊135可對通過變換模塊130變換到頻域中的值進行量化。量化系數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。
[0063]重排列模塊160可針對量化的殘差值來重排列系數。
[0064]重排列模塊160可通過系數掃描將系數的兩維(2D)塊變成系數的一維(ID)矢量。例如，重排列模塊125可通過利用鋸齒形掃描從DC系數掃描至高頻域的系數來將系數的2D塊變成系數的ID矢量。可根據TU的尺寸和幀內預測模式來使用用于在豎直方向上掃描系數的2D塊的豎直掃描和用于在水平方向上掃描系數的2D塊的水平掃描，而不是鋸齒形掃描。即，可在鋸齒形掃描、豎直掃描以及水平掃描當中基于TU的尺寸和幀內預測模式選擇使用的掃描方法。
[0065]熵編碼模塊165可基于通過重排列模塊160獲得的值來執行熵編碼。各種編碼方法，例如指數哥倫布編碼、上下文自適應可變長度編碼(CAVLC, context-adaptivevariable length coding)和 / 或上下文自適應二進制算術編碼(CABAC, context-adaptivebinary arithmetic coding)可用于熵編石馬。
[0066]熵編碼模塊165可對各種信息進行編碼，例如，來自重排列模塊160和預測模塊120和125的、關于CU的殘差系數信息和塊類型信息、預測模式信息、分割單元信息、PU信息、傳遞單元信息，運動矢量信息、參考幀信息、塊內插信息和濾波信息。
[0067]熵編碼模塊165可對從重排列模塊160輸入的⑶的系數進行熵編碼。
[0068]去量化模塊140和逆變換模塊145對通過量化模塊135量化的值進行去量化并且對通過逆變換模塊130變換的值進行逆變換。通過去量化模塊140和逆變換模塊145產生的殘差值可添加至預測的PU。可通過預測模塊120和125的運動矢量預測模塊、運動補償模塊和幀內預測模塊來預測預測的PU。可通過將殘差值添加至預測塊PU(預測值)來產生重構塊。
[0069]濾波模塊150可包括去塊濾波器、偏移模塊以及自適應環路濾波器(ALF，adaptive loop filter)中的至少一個。
[0070]去塊濾波器可去除在重構的畫面中的塊之間的邊界上產生的塊失真。是否將去塊濾波應用于當前塊可基于塊的若干行或列中所包括的像素來確定。當對塊應用去塊濾波時，可基于所需的去塊濾波強度來應用強濾波器或弱濾波器。當在應用去塊濾波器過程中執行水平濾波和豎直濾波時，可并行地執行水平濾波和豎直濾波。
[0071]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用相對于初始畫面的偏移，在將畫面的像素分割成預定數量的區域之后，可確定可應用偏移的區域。可考慮與每個像素有關的邊沿信息和對確定的區域應用偏移的方法來將偏移應用于確定的區域。
[0072]ALF可基于濾波的重構塊與初始塊的比較結果來執行濾波。畫面中所包括的像素可以分割成預定的組，可確定要應用于每個組的濾波器，并且可對每個組執行不同的濾波。關于是否要應用ALF的信息可通過每個編碼單元(CU)來傳遞，并且要應用于每個塊的ALF的尺寸和系數可變化。ALF可具有不同的類型，并且相應的濾波器中所包括的多個系數可變化。此外，具有相同形式(固定形式)的ALF濾波器可應用于塊，而與塊的特征無關。
[0073]存儲器155可存儲從濾波模塊150輸出的重構塊或畫面，并且當執行幀間預測時可將所存儲的重構塊或畫面提供至預測模塊120和125。
[0074]圖2是示出根據本發明的示例性實施例的視頻解碼裝置的框圖。
[0075]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、預測模塊230和235、濾波模塊240和存儲器245。
[0076]當從視頻編碼裝置輸入視頻流時，可根據在視頻編碼裝置中執行的視頻編碼過程的逆過程來對輸入位流進行解碼。
[0077]熵解碼模塊210可根據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行熵解碼。例如，各種方法例如指數哥倫布編碼、CAVLC或CABAC可用于熵編碼，與視頻編碼裝置所使用的方法相應。
[0078]熵解碼模塊210可對與通過編碼裝置執行的幀內預測和幀間預測相關聯的信息進行解碼。
[0079]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熵解碼的位流執行重排列。重排列模塊215可將ID矢量形式中的系數重構并且重排列成2D塊中的系數。重排列模塊215可被提供有與編碼裝置所執行的系數掃描有關的信息，并且可使用基于編碼裝置所執行的掃描的掃描順序對系數進行逆掃描的方法來執行重排列。
[0080]去量化模塊220可基于從編碼裝置提供的量化參數和塊的重排列系數來執行去量化。
[0081]逆變換模塊225可對已經歷了變換模塊所執行的DCT和DST的、視頻編碼裝置所執行的量化的結果執行逆DCT和逆DST。可基于通過視頻編碼裝置確定的傳遞單元來執行逆變換。視頻編碼裝置的變換模塊可根據多個信息元素例如預測方法、當前塊的尺寸和預測方向等選擇性地執行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行的變換有關的信息來執行逆變換。
[0082]預測模塊230和235可基于從熵解碼模塊210提供的預測塊產生信息和與從存儲器245提供之前解碼的塊或畫面有關的信息來產生預測塊(預測的塊)。
[0083]類似于上述視頻編碼裝置的操作，如果當執行幀內預測時和TU具有相同的尺寸，則基于I3U的左像素、左上像素和上像素來執行對I3U的幀內預測。另一方面，如果當執行幀內預測時PU和TU具有不同的尺寸，則基于TU使用參考像素來執行幀內預測。可僅對最小CU使用利用NXN分割的幀內預測。
[0084]預測模塊230和235可包括PU確定模塊、幀間預測模塊和幀內預測模塊。PU確定模塊可從熵解碼模塊210接收各種信息例如PU信息、關于幀內預測方法的預測模式信息和關于幀間預測方法的運動預測相關信息等，可確定當前CU的PU。PU確定模塊可確定對執行幀間預測和幀內預測中的哪一種。幀間預測模塊230可基于與包括當前的當前畫面的在前畫面和在后畫面當中的至少一個畫面有關的信息對當前PU執行幀間預測。幀間預測模塊230可使用視頻編碼裝置所提供的當前的幀間預測所必需的信息。
[0085]為了執行幀間預測，可基于⑶來確定⑶中所包括的PU的運動預測方法是跳過模式、合并模式還是AMVP模式。
[0086]幀內預測模塊235可基于在當前畫面中的像素信息來產生預測塊。當是被執行幀內預測的PU時，可基于從視頻編碼裝置提供的關于PU的幀內預測模式信息來執行幀內預測。幀內預測模塊235可包括AIS濾波器、參考像素內插模塊以及DC濾波器。AIS濾波器對當前塊的參考像素執行濾波。AIS濾波器可基于當前PU的預測模式來確定是否要應用濾波器。可利用從視頻編碼裝置提供的關于AIS濾波器的信息和用于的預測模式對當前塊的參考像素執行AIS濾波。當當前塊的預測模式是不執行AIS濾波的模式時，可以不應用AIS濾波器。
[0087]當用于PU的預測模式是基于通過內插參考像素獲得的像素值來執行幀內預測的預測模式時，則參考像素內插模塊可通過內插參考像素產生以不到一個整像素(即，全像素)的分數像素為單位的參考像素。當當前PU的預測模式是產生預測模塊而不內插參考像素的預測模式時，則可以不內插參考像素。當當前塊的預測模式是DC模式時，DC濾波器可以通過濾波產生預測塊。
[0088]可將重構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。
[0089]視頻編碼裝置可提供關于是否將去塊濾波器應用于對應的塊或畫面的信息、以及關于當去塊濾波器被使用時強濾波器和弱濾波器中的哪一個被應用的信息。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于去塊濾波器的信息，并且可對相應塊執行去塊濾波。
[0090]偏移模塊可基于在編碼過程中應用于畫面的偏移類型和偏移值的信息將偏移應用于重構的畫面。
[0091]可基于從編碼裝置提供的關于是否應用ALF的信息和ALF系數信息等向CU應用ALF。ALF信息可包括在并且提供在特定參數設置中。
[0092]存儲器245可存儲重構的畫面或塊以用作參考畫面或參考塊的并且可將重構的畫面提供至輸出模塊。
[0093]如上所述，在本發明的實施例中，為便于描述，術語“編碼單元(coding unit)”用作編碼單元(encoding unit)。然而,術語“編碼單元(coding unit) ”也可以用作解碼的單元。
[0094]下文中，可根據上面在圖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現基于根據本發明的示例性實施例的在圖3至圖8中所示的預測中的預測模式和分割模式的掃描方法，這將落入本發明的范圍內。
[0095]圖3示意性地示出根據本發明的系數掃描方法。
[0096]參考圖3,掃描方法可包括水平掃描310、豎直掃描320和鋸齒形掃描330或直立對角掃描(upright diagonal scanning) 340。這里可基于F1U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的2D塊變成變換系數的ID矢量。
[0097]然而，例如，當I3U是作為如NX 2N塊的豎直取向的塊的分割時，可應用在水平方向上掃描變換系數的水平掃描310。豎直取向的塊很可能包括豎直分量的紋理，其中變換系數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用于掃描變換系數。
[0098]例如，當PU是作為如2NXN塊的水平取向的塊的分割時，可應用在豎直方向上掃描變換系數的豎直掃描320。水平取向的塊很可能包括水平分量的紋理，其中變換系數很可能在豎直方向上分布。因此，圖3的方法320中所示的掃描順序可應用于掃描變換系數。
[0099]當PU不具有特定的方向性或特定的紋理分量時可應用鋸齒形掃描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應用于2NX2N或NXN正方塊。
[0100]提供圖3的掃描方法作為發明的示例，但本發明不限于此。除圖3的掃描方法之夕卜，還可以使用以不同的順序執行的方法。
[0101]如上所述，當I3U是例如NX2N塊或2NXN塊的分割時，這些塊很可能具有特定的紋理分量或強的方向性。根據PU的分割形狀來使用對應的水平掃描或豎直掃描。然而，SP使I3U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塊的豎直掃描可能并不是有效的。因此，需要對變換系數進行有效地掃描和編碼的方法。
[0102]圖4示出根據本發明的示例性實施例的基于的分割模式來確定掃描方法并且編碼其息的方法。
[0103]參考圖4，幀間預測的單個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410、2NX2N塊420或NXN塊430。可基于分割的I3U的尺寸來確定PU的分割模式PartMode。
[0104]PU的分割模式PartMode可包括:其中CU分割成2N X N400塊的PART_2N X N模式，其中⑶分割成NX 2N410塊的PART_NX 2N模式，其中⑶分割成2NX 2N420塊的PART_2NX2N模式，且CU分割成NXN430塊的PART_NXN模式。
[0105]在本實施例中,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，可基于率失真優化(RDO)在這些候選掃描方法當中確定掃描方法。
[0106]當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2NXN400塊的PART_2NXN模式時，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豎直方向上分布的變換系數)。鑒于這樣的分割形狀，可得到豎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，可在兩個候選掃描方法即豎直掃描和鋸齒形掃描(或直立對角掃描)當中選擇具有最小RDO的掃描方法。
[0107]可替選地，當分割模式指示豎直取向的形狀，例如，分割模式是其中CU分割成NX2N410塊的PART_NX2N模式時，塊很可能具有特定的紋理分量或方向性(例如，紋理的豎直分量或在水平方向上分布的變換系數)。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，對于豎直取向形狀的分割模式，可在兩個候選掃描方法即水平掃描和鋸齒形掃描(或直立對角掃描)當中選擇具有最小RDO的掃描方法。
[0108]同時，對于正方形分割模式，例如，其中⑶分割成2NX 2N420塊的PART_2NX 2N模式或者其中⑶分割成NXN430塊的PART_NXN模式，可使用鋸齒形掃描(或直立對角掃描)O
[0109]表1示出了根據按照本發明的示例性實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從兩個候選掃描方法中選擇一個掃描方法。
[0110][表1]
[0111]
【權利要求】
1.一種視頻編碼方法，所述方法包括: 基于預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及 對關于所述掃描方法的信息進行編碼， 其中，基于率失真優化(RDO)、在鑒于所述分割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當中確定所述掃描方法。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式具有豎直取向的分割形狀時得到水平掃描和鋸齒形掃描作為所述候選掃描方法、而當所述分割模式具有水平取向的分割形狀時得到豎直掃描和鋸齒形掃描作為所述候選掃描方法。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，基于已被執行幀間預測的所述預測單元的尺寸，所述分割模式包括N X 2N模式、2N X N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。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述具有豎直取向的分割形狀的分割模式包括N X 2N模式、nL X 2N模式和nR X 2N模式， 其中，所述具有豎直取向的分割形狀的分割模式是nLX2N模式的具有較小分割尺寸的左分割的1/2NX2N模式，并且所述具有豎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。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述具有水平取向的分割形狀的分割模式包括2N X N模式、2N X nU模式和2N X nD模式， 其中，所述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，并且所述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。
6.根據權利要求3所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式是2NX2N模式、NXN模式、在nLX2N模式中具有較大分割尺寸的右分割的3/2NX2N模式、在nRX 2N模式中具有較大分割尺寸的左分割的3/2NX 2N模式、在2NXnU模式中具有較大分割尺寸的下分割的2NX 3/2N模式、或者在2NX nD模式中具有較大分割尺寸的上分割的2NX3/2N模式時將鋸齒形掃描確定為所述掃描方法。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，使用標記來指示關于所述掃描方法的信息，并且所述標記指示是否使用鋸齒形掃描。
8.一種視頻編碼方法，所述方法包括: 基于已被執行短距離幀內預測(SDIP)的預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及 對關于所述掃描方法的信息進行編碼， 其中，基于率失真優化(RDO)、在鑒于所述分割模式的分割形狀而得到的候選掃描方法當中確定所述掃描方法。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式具有豎直取向的分割形狀時得到水平掃描和鋸齒形掃描作為所述候選掃描方法、而當所述分割模式具有水平取向的分割形狀時得到豎直掃描和鋸齒形掃描作為所述候選掃描方法。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，基于已被執行SDIP的所述預測單元的尺寸，所述分割模式包括1/2NX2N模式、2NX1/2N模式、NXN模式和2NX2N模式。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述具有豎直取向的分割形狀的分割模式包括1/2NX2N模式，并且所述具有水平取向的分割形狀的分割模式包括2NX1/2N模式。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式是NXN模式或2NX 2N模式時將鋸齒形掃描確定為所述掃描方法。
13.根據權利要求8所述的方法，其中，使用標記來指示關于所述掃描方法的信息，并且所述標記指示是否使用鋸齒形掃描。
14.一種視頻解碼方法，所述方法包括: 基于預測單元的分割模式來確定掃描方法；以及 根據所述掃描方法來對變換系數進行逆掃描， 其中，基于所述分割模式、使用從編碼裝置用信號告知的信息來確定所述掃描方法，并且 其中，所述用信號告知的信息是指示是否使用鋸齒形掃描的標記。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式具有豎直取向的分割形狀或水平取向的分割形狀時對指示是否使用鋸齒形掃描的標記進行解碼并且基于經解碼的標記的值來確定所述掃描方法， 其中，當所述分割模式具有豎直取向的分割形狀時，基于經解碼的標記的值來選擇鋸齒形掃描和水平掃描中的一種，并且 其中，當所述分割模式具有水平取向的分割形狀時，基于經解碼的標記的值來選擇鋸齒形掃描和豎直掃描中的一種。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，基于已被執行幀間預測的所述預測單元的尺寸，所述分割模式包括NX2N模式、2NXN模式、2NX2N模式、NXN模式、2NXnU模式、2N X nD模式、nL X 2N模式和nR X 2N模式。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，所述具有豎直取向的分割形狀的分割模式包括NX 2N模式、nLX2N模式和nRX 2N模式，其中，所述具有豎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，并且所述具有豎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，所述具有水平取向的分割形狀的分割模式包括2NXN模式、2NXnU模式和2NXnD模式，其中，所述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2NX1/2N模式，并且所述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。
18.根據權利要求16所述的方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式是2NX 2N模式、NX N模式、在nL X 2N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3/2NX 2N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模式時將鋸齒形掃描確定為所述掃描方法。
19.根據權利要求15所述的方法，其中，基于在短距離幀內預測(SDIP)中所述預測單元的尺寸，所述分割模式包括1/2NX2N模式、2NX1/2N模式、NXN模式和2NX2N模式，所述具有豎直取向的分割形狀的分割模式包括1/2NX2N模式，并且所述具有水平取向的分割形狀的分割模式包括2NX 1/2N模式。
20.根據權利要求19所述方法，其中，對所述掃描方法的確定當所述分割模式是NXN模式或2NX2N模式時將鋸齒形掃描確定為所述掃描方法。
【文檔編號】H04N19/129GK104081774SQ201280066297
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2011年11月8日
【發明者】李培根, 權載哲, 金柱英 申請人:株式會社Kt