编码以及解码视频数据的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示用于包含帧内变换跳过模式的视频编码方法和装置。当对于变换单元该变换跳过模式为开启时，根据本发明专利技术的实施例对该变换单元应用不同编码过程。变换跳过模式为开启的编码过程使用与变换跳过模式为关闭的编码过程不同的扫描模式。根据本发明专利技术的实施例，当变换单元大小为4x4时，预测单元和变换单元具有相同大小，或者预测单元使用帧内4x4模式时，变换跳过模式被使能。当变换跳过模式被使能时，旗标可以被指示在比特流中，以指示出变换跳过模式选择。进一步说，该旗标可以整合到该视频比特流的图片级别、片级别或者序列级别。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于帧内变换跳过模式的方法和装置相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月7日递交的，申请号为PCT/CN2012/076581标题为“改进中贞内变换跳过(Improved Intra Transform Skip) ”PCT专利申请的优先权,上述申请的标的在此合并作为参考。
本专利技术有关于视频编码系统。特别地，本专利技术有关于的整合(incorporating)变换跳过(transform Skip)模式的视频编码系统以用于巾贞内预测(Intra-predicted)变换单元(transform unit)的方法和装置。
技术介绍
运动估计(Mot1n estimat1n, ME)为有效的巾贞间(Inter-frame)编码技术以利用视频序列之间的时间冗余(temporal redundancy)。运动补偿(Mot1n-compensated,MC)帧间编码已经广泛用于各种国际视频编码标准中。各种编码标准中采用的运动估计通常为基于区块的技术，其中，运动信息，例如编码模式以及运动矢量被决定用于每一宏块或者相似区块配置。此外，帧内编码也自适应地采用，其中，图片(picture)不参考任何其他图片而被处理。巾贞间预测(inter-predicted)或者巾贞内预测(intra-predicted)残差(residues)通常进一步透过变换(transformat1n)、量化(quantizat1n)以及熵编码(entropy coding)而被处理以产生被压缩视频比特流。在编码过程中，引入了编码伪像(artifact),尤其在量化过程(process)中。为了减轻编码效应,额外处理已经被用于重建视频，以增强更新编码系统中图片质量。额外处理通常配置为环路(in-loop)操作，所以编码器和解码器可以得到相同参考图片，以获得改进的系统效能。 图1A为用于使用自适应帧间/帧内预测的视频编码器的示例系统区块示意图。对于帧间预测，ME/MC 112用于基于来自其他一个图片或者多个图片的视频数据而提供预测数据。切换(switch) 114选择帧内预测110或者帧间预测数据以及已选择预测数据提供给加法器(adder) 116以形成预测误差(predict1n error),也称作残差(residue)。预测误差然后被变换(Transformat1n, T) 118然后量化(Quantizat1n, Q) 120所处理。已变化以及已量化残差然后被熵编码器122所编码以形成对应压缩视频数据的视频比特流。与变换系数相关的比特流然后使用side信息,例如运动、模式以及与图像区域(image area)相关的其他信息而打包(packed)。边信息(sideinformat1n)也可以进行(subject to)熵编码以减少所需带宽。相应地，与边信息相关的数据被提供给熵编码器122，如图1A所示。当使用帧间预测模式时，一个参考图片或者多个参考图片必须也在编码器一侧重建。因此，已变换以及已量化残差被反量化(Inverse Quantizat1n, IQ) 124以及反变换(InverseTransformat1n, IT) 126 所处理，以恢复残差。然后残差在重建(Reconstruct1n, REC) 128被添加回到预测数据136，以重建视频数据。已重建视频数据可以存储在参考图片缓冲器134，以及用于其他帧的预测。 如图1A所示，传入(incoming)视频数据在编码系统中进行一系列处理。来自REC 128的已重建视频数据由于一系列处理可能受到损坏。相应地，在已重建视频数据存储在参考图片缓冲器134之前，各种环路处理被用于已重建视频数据，以提高视频质量。在开发中的高效视频编码(High Efficiency Video Coding, HEVC)标准中，去块效应滤波器(Deblocking Filter,DF) 130已经被开发用于提高图片质量。环路滤波器信息可能必须整合到比特流中，这样，解码器可以适当恢复所需信息。 用于图1A中编码器的对应解码器如图1B所示。视频流被视频解码器142所解码，以恢复已变换以及已量化残差以及其他系统信息。在解码器一侧，只有运动补偿(MC) 113被实施，而不是ME/MC。解码过程与编码器一侧的重建环相似。已恢复(recovered)已变换以及已量化残差以及其他系统信息用于重建视频数据。已重建视频数据进一步由DF 130所处理，以产生最终已增强已解码视频。 在HEVC标准中，引入了三个区块概念，S卩，编码单元(Coding Unit，CU)、预测单元(Predict1n Unit,PU)以及变换单兀(Transform Unit,TU)。整体编码架构以各种CU、PU以及TU大小为特点。每一图片分为多个最大⑶(largest⑶，IXU)或者编码树区块(CodingTree Blocks (CTB) ?然后每一 LQJ被递归地(recursively)分为多个更小⑶,直到达到叶子⑶(leaf⑶)或者最小⑶。在⑶阶层(hierarchical)树完成之后，帧间或者帧内预测根据分割类型作用于预测单元。每一 PU可以分为一个或者多个更小的区块(S卩，PU)，例如2Nx2N、2NxN、Nx2N以及NxN。用于I3U的非对称(Asymmetric)分割也被允许。每一个I3U在应用帧间或者帧内预测之后形成残差。进一步，残差被分割为多个TU，二维变换作用于残差数据以将空间数据转换为变换系数用于集中数据表达。 如图1A-图1B所示的自适应帧间/帧内预测已经广泛用于各种编码标准中。如上所述，从自适应帧间/帧内预测得到的残差进一步被二维变换所处理，以利用残差中的剩余冗余。然而，对于一些残差数据，二维变换可能不会帮助提高压缩效率。帧内变换跳过方案被Lan等揭示,用于4x4变换单元(“巾贞内变换跳过(Intra transform skip) v, ITU-T SG16WP 3 视频编码的联合协作组(Joint Collaborative Team on Video Coding, JCT-VC),以及 IS0/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，第九次(9th)会议:日内瓦，CH，2012 年 4 月 27 日-5月7日，文档:JCTVC-10408)。Lan等提出的用于4x4帧内TU的变换跳过模式使用相同帧内预测以形成帧内预测残差。当变换跳过模式被选择用于一个区块(即，4x4TU)时，在编码器端，该区块的二维变换被跳过(即，旁路(bypass))。相应地，对于该区块的反变换也被跳过。进一步，相同反量化过程被使用，好像该区块被反变换。为了使用相同的反量化过程，对于4x4TU，反变换跳过区块被向下缩放，缩放因子为32。对于每一 4x4帧内TU的旗标(flag)被发送以指示是否变换被旁路或者没有。两个上下文(context)被增加以编码用于Y、u以及V TU的旗标。序列参数设定(Sequence Parameter Set, SPS)中的另一个旗标被用于指示是否变换跳过被使能或者没有。 Lan中的变换跳过模式证明对于传统的不支持变换跳过的编码系统上的效能改进，期望进一步透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码视频数据的方法，该方法包含：接收与该视频数据相关的压缩数据；对该压缩数据应用熵解码以恢复与变换单元相关的多个符号；如果对于该变换单元，变换跳过模式为关闭，对该多个符号应用第一解码过程以恢复与该变换单元相关的残差数据，其中该第一解码过程包含反变换以及使用第一扫描模式的第一扫描转换；如果对于该变换单元变换跳过模式为开启，对该多个符号应用第二解码过程以恢复与该变换单元相关的残差数据，其中该第二解码过程跳过该反变换以及包含使用第二扫描模式的第二扫描转换，以及其中，该第二扫描模式不同于该第一扫描模式；以及对该残差数据应用帧内预测重建以恢复该视频数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.07 CN PCT/CN2012/0765811.一种解码视频数据的方法，该方法包含: 接收与该视频数据相关的压缩数据； 对该压缩数据应用熵解码以恢复与变换单元相关的多个符号； 如果对于该变换单元，变换跳过模式为关闭， 对该多个符号应用第一解码过程以恢复与该变换单元相关的残差数据，其中该第一解码过程包含反变换以及使用第一扫描模式的第一扫描转换； 如果对于该变换单元变换跳过模式为开启， 对该多个符号应用第二解码过程以恢复与该变换单元相关的残差数据，其中该第二解码过程跳过该反变换以及包含使用第二扫描模式的第二扫描转换，以及其中，该第二扫描模式不同于该第一扫描模式；以及 对该残差数据应用帧内预测重建以恢复该视频数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述帧内预测重建应用到该残差数据之前，所述应用该第二解码过程包含根据该第二扫描模式存储该残差数据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二扫描模式对应该第一扫描模式的反向扫描。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该变换单元对应4x4变换单元。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用帧内预测重建，将帧内预测重建应用于与预测单元相关的该残差数据，以恢复与该预测单元相关的该视频数据，以及其中，如果该预测单元以及该变换单元具有相同大小，则该变换跳过模式被使能。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应用帧内预测重建，将该帧内预测重建应用于与预测单元相关的该残差数据，以恢复与该预测单元相关的该视频数据，以及其中，如果该预测单元使用帧内NxN分割模式，则该变换跳过模式被使能。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果该变换跳过模式被使能，则指示该变换跳过模式的旗标被整合入与该视频数据相关的比特流中。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该旗标整合入该比特流的图片级别、片级另1J，或者序列级别。9.一种编码视频数据的方法，该方法包含: 接收视频数据； 将帧内预测应用于该视频数据以形成残差数据； 如果对于变换单元变换跳过模式为关闭， 将第一编码过程应用于与该变换单元相关的该残差数据以产生与该变换单元相关的多个符号，其中该第一编码过程包含变换，以及使用第一扫描模式的第一扫描转换； 如果该变换单元的变换跳过模式为开启， 将第二编码过程应用于该残差数据以产生与该变换单元相关的多个符号，其中该第二编码过程跳过变换，以及包含使用第二扫描模式的第二扫描转换，以及其中该第二扫描模...

【专利技术属性】
技术研发人员：安基程，赵亮，郭峋，雷少民，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG