視頻圖像的編碼方法及視頻比特流的解碼方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】視頻圖像的編碼方法及視頻比特流的解碼方法
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年10月21日，申請(qǐng)?zhí)枮?01180053919.1，發(fā)明名稱(chēng)為“視頻圖像的編碼方法及視頻比特流的解碼方法”的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)
[0002]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003]本申請(qǐng)要求申請(qǐng)日為2010年11月8日、申請(qǐng)?zhí)枮镹0.61/411,066、名稱(chēng)為“DeltaQuantizat1n Parameter for High Efficiency Video Coding(HEVC)” 的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，在此參考并結(jié)合所述申請(qǐng)案的全部?jī)?nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明有關(guān)于視頻編碼，且特別有關(guān)于具有量化參數(shù)處理(quantizat1nparameter processing)的編碼技術(shù)，具體來(lái)說(shuō)，有關(guān)于視頻圖像的編碼方法與裝置以及視頻比特流的解碼方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0005]高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding，以下簡(jiǎn)稱(chēng)HEVC)是一種先進(jìn)的視頻編碼系統(tǒng)，其是由ITU-T研究小組(ITU-T Study Group)的視頻編碼工程師組成的視頻編碼聯(lián)合組(Joint Collaborative Team on Video Coding，以下簡(jiǎn)稱(chēng)JCT-VC)開(kāi)發(fā)。HEVC是一種基于塊的(block-based)混合編碼(hybrid coding)，其具有靈活的塊結(jié)構(gòu)。在HEVC中，共引入了三種塊概念:編碼單元(Coding Unit，以下簡(jiǎn)稱(chēng)⑶)、預(yù)測(cè)單元(Predict1n Unit,以下簡(jiǎn)稱(chēng)PU)、以及轉(zhuǎn)化單元(Transform Unit，以下簡(jiǎn)稱(chēng)TU)，而總體的編碼結(jié)構(gòu)是由不同尺寸的⑶、PU、以及TU以遞歸方式(recursive fash1n)來(lái)定義的，其中每一圖像(picture)被分割成包含64\64個(gè)像素的最大0](1^找^丨CU，以下簡(jiǎn)稱(chēng)LCU)，而每一LCU接著被遞歸地分割成更小的⑶，直至葉⑶(leaf CU)或最?、?。一旦⑶分割的層次樹(shù)(hierarchicaltree)完成，每一葉⑶依據(jù)PU分割及預(yù)測(cè)類(lèi)型被進(jìn)一步分割為PU。此外，轉(zhuǎn)化操作亦被用于TU以將空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成用于緊湊的數(shù)據(jù)表示(compact data representat1n)的轉(zhuǎn)化系數(shù)。在H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)中，待處理的視頻幀被分為多個(gè)條帶(slice)，而每一條帶則包含多個(gè)互不重疊的、作為最小編碼單元的宏塊(marcoblock)。由于上述條帶是單個(gè)進(jìn)行處理的，因此，一個(gè)條帶中的錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)遺失不會(huì)傳播到其他的條帶。在當(dāng)前的HEVC開(kāi)發(fā)中，條帶包含多個(gè)LCU而不是宏塊，其中LCU的尺寸要比16 X 16像素的宏塊大的多。從而，HEVC中LCU對(duì)齊的條帶(LCU-aligned si ice)并不能提供足夠的粒度(granularities)用于視頻幀分割及比特率控制。當(dāng)于HEVC中使用LCU對(duì)齊的條帶時(shí)，也可以同時(shí)使用非LCU對(duì)齊的條帶(non-LCU aligned slice)，而非LCU對(duì)齊的條帶能夠提供更靈活的條帶結(jié)構(gòu)及粒度更佳的率控制(more granular rate control)。
[0006]于HEVC中，每一LCU皆有自己的量化參數(shù)(Quantizat1n Parameter，以下簡(jiǎn)稱(chēng)QP)，且用于LCU的選定的QP會(huì)被傳送至解碼器端，以使解碼器可以利用相同的QP來(lái)進(jìn)行正確的解碼處理。為了減少與QP相關(guān)的信息，可傳送當(dāng)前編碼使用的QP與參考QP的差值來(lái)取代傳送QP的做法。所述參考QP可由不同方法獲取，舉例來(lái)說(shuō)，在H.264中，參考QP可基于先前的宏塊來(lái)得出；而在HEVC中，參考QP是在條帶標(biāo)頭中指定的QP。與AVC/H.264中基于宏塊的編碼相比，用于HEVC的編碼單元可大至64 X 64像素，也就是LCU。由于LCU比AVC/H.264中的宏塊大得多，因此，利用每一LCU—個(gè)delta QP(delta quantizat1n parameter)的做法可導(dǎo)致率控制(rate control)無(wú)法快速適應(yīng)比特率，從而需要在比LCU更小的編碼單元中采用delta QP以提供粒度更佳的率控制。進(jìn)而，需要開(kāi)發(fā)一種系統(tǒng)，其能夠提供并利用更靈活及/或更具有適應(yīng)性的delta QP處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，特提供以下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明揭露一種與量化參數(shù)關(guān)聯(lián)的視頻圖像的編碼方法與裝置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于視頻編碼的方法包含:接收葉編碼單元;決定量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸以傳送量化參數(shù)信息；以及若所述葉編碼單元大于或等于量化參數(shù)最小編碼單元時(shí)，加入量化參數(shù)信息。所述量化參數(shù)最小編碼單元可于序列級(jí)、圖像級(jí)、或條帶級(jí)指示，其中可利用量化參數(shù)選擇旗標(biāo)來(lái)選擇量化參數(shù)最小編碼單元于序列級(jí)、圖像級(jí)、或條帶級(jí)指示。在依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變化例中，所述方法可進(jìn)一步包含:若至少兩個(gè)第二葉編碼單元的尺寸小于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，且至少兩個(gè)第二葉編碼單元的父編碼單元的尺寸等于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，則加入用于所述至少兩個(gè)第二葉編碼單元的第二量化參數(shù)信息以共享所述第二量化參數(shù)信息。在依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述方法可進(jìn)一步包含:若第三葉編碼單元是條帶中的第一個(gè)編碼單元，則不管第三單元的尺寸大小，加入用于所述第三葉編碼單元的第三量化參數(shù)信息。本發(fā)明另揭露一種與適應(yīng)性量化參數(shù)處理相關(guān)的視頻比特流的解碼裝置與方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于解碼視頻比特流的方法包含:接收視頻比特流;從所述視頻比特流中決定量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸;從所述視頻流中決定葉編碼單元的尺寸；以及若葉編碼單元的尺寸大于或等于所述量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，獲取用于所述葉編碼單元的量化參數(shù)信息。在依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變化例中，所述方法可進(jìn)一步包含:若至少兩個(gè)第二葉編碼單元的尺寸小于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，且至少兩個(gè)第二葉編碼單元的父編碼單元的尺寸等于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，則獲取用于所述至少兩個(gè)第二葉編碼單元的第二量化參數(shù)信息以共享所述第二量化參數(shù)信息。在依據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述方法可進(jìn)一步包含:若第三葉編碼單元是條帶中的第一個(gè)編碼單元，則不管第三單元的尺寸大小，獲取用于所述第三葉編碼單元的第三量化參數(shù)信息。
[0009]本發(fā)明揭露另一種與量化參數(shù)關(guān)聯(lián)的視頻圖像的編碼方法與裝置。下述揭露的內(nèi)容是以最大編碼單元對(duì)齊的條帶為例來(lái)說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的delta量化參數(shù)處理，而對(duì)于非最大編碼單元對(duì)齊的條帶，條帶的第一葉編碼單元的相關(guān)操作可類(lèi)似處理。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于視頻編碼的方法包含:接收葉編碼單元;決定量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸以傳送用于所述葉編碼單元的量化參數(shù)信息；以及若所述葉編碼單元大于或等于量化參數(shù)最小編碼單元且所述葉編碼單元具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，加入所述量化參數(shù)信息。在依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變化例中，所述方法可進(jìn)一步包含:若至少兩個(gè)第二葉編碼單元的尺寸小于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，所述至少兩個(gè)第二葉編碼單元的父編碼單元的尺寸等于量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，且所述至少兩個(gè)第二葉編碼單元具有至少一個(gè)第二非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù);則加入用于所述至少兩個(gè)第二葉編碼單元的第二量化參數(shù)信息以共享所述第二量化參數(shù)信息。所述非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)的偵測(cè)可基于預(yù)測(cè)模式、編碼塊類(lèi)型、編碼塊旗標(biāo)、或者以上三者的任一組合進(jìn)行。本發(fā)明另揭露一種與適應(yīng)性量化參數(shù)處理相關(guān)的視頻比特流的解碼裝置與方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于解碼視頻比特流的方法包含:接收視頻比特流;從所述視頻比特流中決定量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸;從所述視頻流中決定葉編碼單元的尺寸；以及若葉編碼單元的尺寸大于或等于所述量化參數(shù)最小編碼單元的尺寸，偵測(cè)所述葉編碼單元是否具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，以及若所述葉編碼單元具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，則獲取所述葉編碼單元的量化參數(shù)信息。
[0010]本發(fā)明揭露另一種與量化參數(shù)關(guān)聯(lián)的視頻圖像的編碼方法與裝置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于視頻編碼的方法包含:若葉編碼單元具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，接收葉編碼單元及用于所述葉編碼單元的加入的量化參數(shù)信息，其中所述非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)的偵測(cè)可基于預(yù)測(cè)模式、編碼塊類(lèi)型、編碼塊旗標(biāo)、或者以上三者的任一組合進(jìn)行。所述具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)的葉編碼單元的加入的量化參數(shù)信息可以是明確的或者隱含的。舉例來(lái)說(shuō)，明確方式下，量化參數(shù)信息可在視頻比特流中直接傳送，或者隱含方式下，量化參數(shù)信息可由至少一個(gè)其他葉編碼單元的信息推導(dǎo)得出，所述信息包含量化參數(shù)信息、預(yù)測(cè)模式、編碼塊類(lèi)型、編碼塊旗標(biāo)、葉編碼單元的位置或者上述任一組合。本發(fā)明另揭露一種與適應(yīng)性量化參數(shù)處理相關(guān)的視頻比特流的解碼裝置與方法。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述用于解碼視頻比特流的方法包含:接收視頻比特流;偵測(cè)葉編碼單元是否具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，以及若所述葉編碼單元具有至少一個(gè)非零量化轉(zhuǎn)化系數(shù)，則獲取所述葉編碼單元的量化參數(shù)信息。所述量化參數(shù)信息可以由明確方式或者隱含方式獲得。舉例來(lái)說(shuō)，所述量化參數(shù)信息可于視頻比特流中獲取或者由至少一個(gè)其他葉編碼單元的信息得出。
[0011]本發(fā)明揭露另一種與量化參數(shù)關(guān)聯(lián)的視頻圖像的編碼方法與裝置。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，