[發明專利]使用預測數據精選進行視頻編碼的方法和裝置

有效

• 申請號: 200780039114.5
• 申請日: 2007-10-11
• 公開（公告）號: CN101711481A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 謝伊·哈-諾伊;奧斯卡·迪沃拉埃斯科達;尹澎;克里斯蒂娜·戈米拉
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H04N7/50
• 分類號: H04N7/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 呂曉章

對相關申請的交叉引用?

本申請要求于2006年10月18日提交的美國臨時申請序列號60/852,529的優先權，其全部內容通過引用而被合并于此。本申請還要求于2007年4月13日提交的美國臨時申請序列號60/911,536的優先權，其全部內容也通過引用而被合并于此。?

技術領域

本原理一般涉及視頻編碼和解碼，更具體而言，涉及使用預測數據精選(prediction?data?refinement)進行視頻編碼的方法和裝置。?

背景技術

視頻編碼技術可以使用基于預測的編碼，以便效率較高。以塊為基礎，根據已經解碼的數據來預測給定幀的數據，也可以根據其他參考幀(“幀間”預測)或根據同一幀內已經解碼的數據(“幀內”預測)來預測該數據。然后，典型地變換、量化和編碼殘差，其中，從原始數據中減去預測后生成的殘差。適當選擇在給定幀的給定空間位置使用的預測類型，以便最終編碼盡可能高效。該選擇依賴于失真率(rate?distortion)測量的優化。事實上，通常在所有可能的預測模式中選擇具有最低比特率且引起最低失真的預測器。?

在某些情況下，就失真率而言的最佳預測器可能不能給出精確的預測數據，然后產生必須進行編碼的大量殘差。不精確性可能是由于導致預測器選擇在比特率成本和失真之間做出折衷的等級約束，或者可能僅僅是因為可用的預測模式不太合適。國際標準化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)運動圖像專家組-4(MPEG-4)部分10高級視頻編碼(AVC)標準/國際電信聯盟電信標準局(ITU-T)H.264標準(此后，稱為“MPEG-4?AVC標準”)中的幀內預測是其中在給定塊內、利用來自其解碼的相鄰塊的信息、使用低通算子來預測數據的例子。然而，這樣的預測器不能處理高頻和紋理數據。?

例如，在諸如遵從MPEG-4?AVC標準的那些視頻編碼器/解碼器的本領?域視頻(art?video)編碼器/解碼器的某些情況下，在編碼/解碼過程中利用使用所謂的“去塊濾波器”的預測精選。可以通過對重構幀進行操作來作為編碼環中的最后一步的濾波器來減少由基于變換的殘差編碼而引入的編碼不精確性。已提出了其他環內(in-loop)濾波器以克服MPEG-4?AVC標準去塊濾波器的限制。通常，這些濾波器被應用于重構的圖片上。?

重構之后的環內濾波允許恢復在殘差編碼中的量化步驟期間丟失的部分信息。然而，當其被應用到重構圖像上時，不期望幫助減少當前圖片中要被編碼的信息量。為了減少要被編碼的信息量，可以改進預測信號。傳統上，這已通過包含日益精密復雜的預測模型而進行了。?

其中的某些可以被稱作“修補(inpainting)算法”的用于估計遺失數據的算法，可能基于例如擴散原理和/或紋理生長、或者非線性稀疏分解去噪。這些算法可能試圖基于已知的相鄰數據來估計遺失數據的值。事實上，人們可以想象在圖片內具有遺失塊，并且通過根據在某個相鄰塊內可獲得的數據來估計遺失塊而恢復該遺失塊。這些算法通常假設不具備關于遺失的數據的知識，即，它們僅依賴于相鄰可獲得的數據來估計遺失數據。?

轉到圖1，由參考數字100來一般地指示能夠依據MPEG-4?AVC標準執行視頻編碼的視頻編碼器。?

視頻編碼器100包括幀排序(ordering)緩沖器110，該幀排序緩沖器110具有與組合器185的非反相輸入進行信號通信的輸出。組合器185的輸出連接到變換器和量化器125的第一輸入以進行信號通信。變換器和量化器125的輸出連接到熵編碼器145的第一輸入以及反向變換器和反向量化器150的第一輸入以進行信號通信。熵編碼器145的輸出連接到組合器190的第一非反相輸入以進行信號通信。組合器190的輸出連接到輸出緩沖器135的第一輸入以進行信號通信。?

編碼器控制器105的第一輸出連接到幀排序緩沖器110的第二輸入、反向變換器和反向量化器150的第二輸入、圖片類型判定模塊115的輸入、宏塊類型(MB-類型)判定模塊120的輸入、幀內預測模塊160的第二輸入、去塊濾波器165的第二輸入、運動補償器170的第一輸入、運動估計器175的第一輸入以及參考圖片緩沖器180的第二輸入以進行信號通信。?

編碼器控制器105的第二輸出連接到補充增強信息(SEI)插入器130的第一輸入、變換器和量化器125的第二輸入、熵編碼器145的第二輸入、?輸出緩沖器135的第二輸入以及序列參數集(SPS)和圖片參數集(PPS)插入器140的輸入以進行信號通信。?