視頻信號(hào)處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理方法及裝置，更詳細(xì)地，涉及對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行編碼或解碼的視頻信號(hào)處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮編碼是指用于通過(guò)通信線路傳送經(jīng)數(shù)字化處理的信息或以適合于存儲(chǔ)介質(zhì)的形式存儲(chǔ)經(jīng)數(shù)字化處理的信息的一連串信號(hào)處理技術(shù)。壓縮編碼的對(duì)象有聲音、影像、字符等，尤其，以影像作為對(duì)象來(lái)進(jìn)行壓縮編碼的技術(shù)被稱作視頻影像壓縮。通過(guò)考慮空間上的相互關(guān)系、時(shí)間上的相互關(guān)系、概率上的相互關(guān)系等來(lái)對(duì)視頻信號(hào)去除冗余信息來(lái)形成對(duì)視頻信息的壓縮編碼。但是，隨著近來(lái)多種媒體及數(shù)據(jù)傳送介質(zhì)的發(fā)展，更高效的視頻信號(hào)處理方法及裝置成為了一種需求。
[0003]另一方面，近來(lái)在多種多媒體環(huán)境下，隨著網(wǎng)絡(luò)狀況或終端的分辨率等用戶環(huán)境的變化，用于從空間上、時(shí)間上和/或圖像質(zhì)量等方面分級(jí)提供視頻內(nèi)容的可分級(jí)視頻編碼方式的需求逐漸增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明的目的在于提高視頻信號(hào)的編碼效率。尤其，本發(fā)明的目的在于，提供對(duì)可分級(jí)視頻信號(hào)有效進(jìn)行編碼的方法。
[0006]解決問(wèn)題的手段
[0007]為了解決如上所述的問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)處理方法的特征在于，包括:接收包含基礎(chǔ)層和增強(qiáng)層的可分級(jí)視頻信號(hào)的步驟；接收用于表示對(duì)層間預(yù)測(cè)的限制是否適用于上述基礎(chǔ)層的標(biāo)志的步驟；對(duì)上述基礎(chǔ)層的圖片進(jìn)行解碼的步驟；以及利用被解碼的上述基礎(chǔ)層的圖片，來(lái)對(duì)上述增強(qiáng)層的圖片進(jìn)行解碼的步驟，若上述標(biāo)志表示對(duì)層間預(yù)測(cè)的限制適用于上述基礎(chǔ)層，則上述基礎(chǔ)層圖片的已設(shè)定的區(qū)域不用于上述增強(qiáng)層圖片的層間預(yù)測(cè)。
[0008]并且，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)處理裝置的特征在于，包括:解復(fù)用器，用于接收包含基礎(chǔ)層和增強(qiáng)層的可分級(jí)視頻信號(hào)及用于表示對(duì)層間預(yù)測(cè)的限制是否適用于上述基礎(chǔ)層的標(biāo)志；基礎(chǔ)層解碼器，用于對(duì)上述基礎(chǔ)層的圖片進(jìn)行解碼；以及增強(qiáng)層解碼器，利用被解碼的上述基礎(chǔ)層的圖片，來(lái)對(duì)上述增強(qiáng)層的圖片進(jìn)行解碼，若上述標(biāo)志表示對(duì)層間預(yù)測(cè)的限制適用于上述基礎(chǔ)層，則上述基礎(chǔ)層圖片的已設(shè)定的區(qū)域不用于上述增強(qiáng)層圖片的層間預(yù)測(cè)。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可對(duì)采用多路解碼(mult1-loop decoding)方式的可分級(jí)視頻信號(hào)有效支持隨機(jī)訪問(wèn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)編碼器裝置的簡(jiǎn)要框圖。
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的視頻信號(hào)解碼器裝置的簡(jiǎn)要框圖。
[0013]圖3為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例來(lái)分割編碼單元的一例的圖。
[0014]圖4為不出以分級(jí)方式表不圖3中分割結(jié)構(gòu)的方法的一實(shí)施例的圖。
[0015]圖5為示出本發(fā)明實(shí)施例的各種大小及形式的預(yù)測(cè)單元的圖。
[0016]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的可分級(jí)視頻編碼系統(tǒng)的簡(jiǎn)要框圖。
[0017]圖7及圖8為示出本發(fā)明實(shí)施例的即時(shí)解碼刷新(IDR)圖片、完全隨機(jī)訪問(wèn)(CRA)圖片及引導(dǎo)圖片的圖。
[0018]圖9為示出在采用多路解碼方式的可分級(jí)視頻信號(hào)中執(zhí)行隨機(jī)訪問(wèn)的一實(shí)施例的圖。
[0019]圖10為示出在采用多路解碼方式的可分級(jí)視頻信號(hào)中執(zhí)行隨機(jī)訪問(wèn)的本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖。
[0020]圖11為示出在采用多路解碼方式的可分級(jí)視頻信號(hào)中執(zhí)行隨機(jī)訪問(wèn)的本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]在本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)在考慮在本發(fā)明中的功能的情況下，盡可能選擇了當(dāng)前廣泛使用的普通術(shù)語(yǔ)，但這可根據(jù)本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員的意圖、慣例或新技術(shù)的出現(xiàn)等而不同。并且，在特定情況下，還存在申請(qǐng)人任意選定的術(shù)語(yǔ)，在此情況下，將在相應(yīng)的發(fā)明說(shuō)明部分記述其含義。因此，需明確，在本說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)以該術(shù)語(yǔ)所具有的實(shí)質(zhì)性的含義和本說(shuō)明書(shū)的全部?jī)?nèi)容為基礎(chǔ)來(lái)解釋，而非術(shù)語(yǔ)的單純字面含義。
[0022]在本發(fā)明中，以下術(shù)語(yǔ)可按如下基準(zhǔn)來(lái)解釋，即使是未記載的術(shù)語(yǔ)，也可按如下主旨來(lái)解釋。根據(jù)情況，可將編碼解釋為編碼或解碼，并且信息(informat1n)作為包含值(values)、參數(shù)(parameter)、系數(shù)(coefficients)、元素(elements)等全部的術(shù)語(yǔ)，可根據(jù)情況解釋成不同含義，因而本發(fā)明并不限定于此。“單元”用作指定影像(圖片)處理的基本單位或圖片的特定位置的含義，可根據(jù)情況與“塊”、“分區(qū)(partit1n) ”或“區(qū)域”等術(shù)語(yǔ)相互混用。并且，在本說(shuō)明書(shū)中，單元可以作為包含編碼單元、預(yù)測(cè)單元、變換單元等全部的概念來(lái)使用。
[0023]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的視頻信號(hào)編碼裝置的簡(jiǎn)要框圖。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的編碼裝置100大致包括變換部110、量化部115、逆量化部120、逆變換部125、濾波部130、預(yù)測(cè)部150及熵編碼部160。
[0024]變換部110通過(guò)變換所接收的視頻信號(hào)的像素值來(lái)獲得變換系數(shù)值。例如，可采用離散余弦變換(Discrete Cosine Transform,DCT)或小波變換(Wavelet Transform)等。尤其，離散余弦變換可通過(guò)使所輸入的圖片信號(hào)分為規(guī)定大小的塊形式來(lái)執(zhí)行變換。在變換的過(guò)程中，編碼效率可根據(jù)變換區(qū)域內(nèi)的多個(gè)值的分布和特性而不同。
[0025]量化部115對(duì)從變換部110輸出的變換系數(shù)值進(jìn)行量化。在逆量化部120，對(duì)變換系數(shù)值進(jìn)行逆量化，而在逆變換部125，利用所逆量化的變換系數(shù)值來(lái)復(fù)原成原來(lái)的像素值。
[0026]濾波部130執(zhí)行用于改善所復(fù)原的圖片的品質(zhì)的濾波運(yùn)算。例如，可包括去塊效應(yīng)濾波器及自適應(yīng)環(huán)路濾波器等。為了進(jìn)行輸出或用作參考圖片，經(jīng)濾波的圖片存儲(chǔ)于解碼圖片緩沖器(Decoded Picture Buffer) 156。
[0027]為了提高編碼效率，并不對(duì)圖片信號(hào)直接進(jìn)行編碼，而是采用以下方法:通過(guò)預(yù)測(cè)部150，利用已經(jīng)被編碼的區(qū)域來(lái)預(yù)測(cè)圖片，并在所預(yù)測(cè)的圖片加上原圖片和預(yù)測(cè)圖片之間的殘值(residual value)來(lái)獲得復(fù)原圖片。幀內(nèi)預(yù)測(cè)部152在當(dāng)前圖片內(nèi)執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，
幀間預(yù)測(cè)部154利用存儲(chǔ)于解碼圖片緩沖器156的參考圖片來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前圖片。幀內(nèi)預(yù)測(cè)部
152通過(guò)從當(dāng)前圖片內(nèi)的復(fù)原的區(qū)域執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)，來(lái)向熵編碼部160傳遞幀內(nèi)編碼信息。
幀間預(yù)測(cè)部154還可包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)部154a及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部154b。在運(yùn)動(dòng)估計(jì)部154a，通過(guò)參考復(fù)原的特定區(qū)域來(lái)獲得當(dāng)前區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量值。在運(yùn)動(dòng)估計(jì)部154a，通過(guò)向熵編碼部
160傳遞參考區(qū)域的位置信息(參考幀、運(yùn)動(dòng)矢量等)等，來(lái)可使比特流包含參考區(qū)域的位置信息。在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償部154b，利用從運(yùn)動(dòng)估計(jì)部154a傳遞的運(yùn)動(dòng)矢量值來(lái)執(zhí)行幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)m
Iz? O
[0028]熵編碼部160對(duì)量化的變換系數(shù)、幀間編碼信息、幀內(nèi)編碼信息及從幀間預(yù)測(cè)部154輸入的參考區(qū)域信息等進(jìn)行熵編碼，來(lái)生成視頻信號(hào)比特流。其中，在熵編碼部160采用可變長(zhǎng)編碼(Variable Length Coding, VLC)方式和算術(shù)編碼(arithmetic coding)等。在可變長(zhǎng)編碼(VCL)方式中，將所輸入的多個(gè)符號(hào)變換成連續(xù)的碼字，而碼字的長(zhǎng)度可變。例如，以短的碼字表示經(jīng)常發(fā)生的多個(gè)符號(hào)，以長(zhǎng)的碼字表示不經(jīng)常發(fā)生的多個(gè)符號(hào)。作為可變長(zhǎng)編碼方式，可采用基于上下文的自適應(yīng)可變長(zhǎng)編碼(Context-based AdaptiveVariable Length Coding, CAVLC)方式。算術(shù)編碼將連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)變換成一個(gè)小數(shù)，而算術(shù)編碼可得到表示各個(gè)符號(hào)所需的最佳小數(shù)位(bit)。作為算數(shù)編碼，可采用基于上下文的自適應(yīng)算數(shù)編碼(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Code，CABAC)。
[0029]所生成的上述比特流以網(wǎng)絡(luò)抽象層(Network Abstract1n Layer，NAL)單元為基本單位來(lái)被封裝。網(wǎng)絡(luò)抽象層單元包括被編碼的片段，上述片段由整數(shù)個(gè)編碼樹(shù)單元(Coding Tree Unit)構(gòu)成。為了在視頻解碼器中對(duì)比特流進(jìn)行解碼，首先使比特流以網(wǎng)絡(luò)抽象層單元為單位進(jìn)行分離，之后對(duì)所分離的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)抽象層單元進(jìn)行解碼。
[0030]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的視頻信號(hào)解碼裝置200的簡(jiǎn)要框圖。參照?qǐng)D2，本發(fā)明的解碼裝置200大致包括熵解碼部210、逆量化部220、逆變換部225、濾波部230、及預(yù)測(cè)部250。
[0031]熵解碼部210對(duì)視頻信號(hào)比特流進(jìn)行熵解碼，來(lái)抽取各個(gè)區(qū)域的變換系數(shù)、運(yùn)動(dòng)矢量等。逆量化部220對(duì)經(jīng)熵解碼的變換系數(shù)進(jìn)行逆量化，逆變換部225利用經(jīng)逆量化的變換系數(shù)來(lái)復(fù)原原來(lái)的像素值。
[0032]另一方面，濾波部230通過(guò)對(duì)圖片執(zhí)行濾波來(lái)提高圖像質(zhì)量。其中，可包括用于減少塊扭曲現(xiàn)象的去塊效應(yīng)濾波器和/或用于去除圖片整體扭曲的自適應(yīng)環(huán)路濾波器等。經(jīng)濾波的圖片，或者進(jìn)行輸出，或者為了用作對(duì)下一幀的參考圖片而存儲(chǔ)于解碼圖片緩沖器(Decoded Picture Buffer)256。
[0033]并且，本發(fā)明的預(yù)測(cè)部250包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)部252及幀間預(yù)測(cè)