视频编码设备制造技术

本发明专利技术涉及一种视频编码设备。该视频编码设备包括：预测器，其用于通过预测宏块被划分成的子块来生成预测子块；减法器，其用于通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块；变换器/量化器，其用于通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数；以及编码器，其用于在使用上下文自适应二进制算术编码CABAC对所述量化变换系数进行编码时根据所述宏块和所述子块利用不同的上下文表来生成编码后视频数据。

【技术实现步骤摘要】
视频编码设备本申请是原案申请号为201180029771.8的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/KR2011/002763，申请日：2011年4月18日，专利技术名称：视频编码/解码设备和方法)的分案申请。
本专利技术涉及视频编码/解码设备和方法。更具体地说，本专利技术涉及一种用于通过将扩展宏块划分为各种大小和形状的子块并根据这些子块的大小和形状利用不同的预测单元和变换单元进行视频编码来提高视频压缩效率的设备和方法。此外，本专利技术涉及一种用于通过根据从这种视频编码设备接收到的比特流进行视频解码来提高视频重构效率的设备和方法。
技术介绍
本部分的说明仅提供与本专利技术有关的背景信息，并不构成现有技术。当前的视频数据压缩技术包括H.261、H.263、H.264、MPEG-2和MPEG-4。根据现有的视频压缩技术，在将各个图像分割为由亮度分量的矩形16×16像素区域和色度分量的矩形8×8像素区域组成的固定大小宏块之后，对各个图像进行编码。各个宏块的所有亮度分量和色度分量是空间或时间预测的，并且结果预测残留在最终压缩之前经受变换、量化和熵编码等。根据H.264/AVC压缩标准的编码设备将各个宏块再次划分为较小大小16x16,8x8和4x4的块，以进入帧内预测编码，其中，按照四个预测模式中的一个来处理16x16像素块，并且按照四个预测模式中的一个来处理8x8像素块和4x4像素块。关于帧间预测编码，各个宏块可以首先划分为像素大小16x16,16x8,8x16,8x8,8x4,4x8和4x4的块。按照8x8或4x4像素块为单位进行变换，并且变换系数的量化采用标量量化。然而，16x16宏块被认为是针对QCIF和CIF类型的小图像的合适大小，而不是适于诸如4Kx2K视频的高分辨率视频的大小。此外，由于通常的视频压缩技术在进行视频编码时采用固定大小的宏块(尽管H.264/AVC规定对宏块进行再次划分和编码，但是宏块的大小仍然是固定的)，仍然要实现对高分辨率视频的有效编码。此外，视频的编码和解码之间的统一操作使得难以从高分辨率视频编码的已经劣化的压缩效率实现高效率的视频解码。
技术实现思路
技术问题因此，为了解决上述问题，本专利技术尝试通过以下处理来提高视频压缩效率和视频重构效率：将宏块扩展为各种大小，将扩展宏块划分为各种大小和形状的子块，以及利用根据这些子块的大小的不同的预测单元和变换单元来进行视频编码/解码。采用的技术方案本专利技术的实施方式提供了一种视频编码/解码设备，该视频编码/解码设备包括：视频编码器，其用于通过预测宏块划分成的子块来生成预测子块，通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块，通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数，以及当使用上下文自适应二进制算术编码(CABAC)时利用根据所述宏块和所述子块的不同的上下文表来生成编码视频数据，以对所述量化变换系数进行编码；以及视频解码器，其用于通过利用CABAC并且利用根据宏块和子块的不同的上下文表对编码数据进行解码来重构分割类型信息、运动信息、变换类型信息和量化变换信息，通过利用有所述变换类型信息识别的变换来对所述量化变换系数进行逆量化和逆变换，通过利用所述运动信息预测根据所述分割类型信息识别的子块来生成预测子块，通过将所述预测子块与所述残留子块相加来重构所述子块，并且基于所述子块重构所述宏块。本专利技术的另一实施方式提供了一种视频编码设备，该视频编码设备包括：预测器，其用于通过预测宏块划分成的子块来生成预测子块；减法器，其用于通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块；变换器和量化器，其用于通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数；以及编码器，其用于当使用上下文自适应二进制算术编码(CABAC)时利用根据所述宏块和所述子块的不同的上下文表来生成编码视频数据，以对所述量化变换系数进行编码。这里，所述编码器可以根据相邻块的情况计算并改变要编码的当前块的二进制信号的出现概率。所述编码器可以与要编码的当前块的二进制信号的出现概率对应地设置多个上下文表，并且根据相邻块和当前块的情况利用所述多个上下文表当中的不同的上下文表生成所述编码视频数据。所述编码器可以通过基于图片类型、句法的类型和对所述句法进行编码时与所述相邻块对应的值中的至少一个选择上下文表来生成所述编码视频数据。所述编码器可以根据要编码的当前块的上侧块和左侧块是否都是跳过模式或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否是跳过模式来针对skipX_flag使用不同的上下文表。所述编码器可以根据要编码的当前块的上侧块和左侧块是否是帧间模式还是帧内模式，或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否是帧间模式来针对interX_flag使用不同的上下文表。如果所述上侧块或所述左侧块大于16x16像素块，则编码器可以在帧内模式和帧间模式按照混合模式存在时以及仅存在帧间模式时针对interX_flag使用不同的上下文表。所述编码器可以根据要编码的当前块的上侧块和左侧块是否都是直接模式或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否是直接模式来针对directX_flag使用不同的上下文表。所述编码器可以根据要编码的当前块的上侧块和左侧块是否都按照扩展宏块为单位进行编码或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否按照扩展宏块为单位进行编码来针对extended_mb_flag使用不同的上下文表。所述编码器可以根据要编码的当前块的上侧块和左侧块是否都被用作基准块或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否被用作基准块来针对B_pdir使用不同的上下文表。所述编码器可以根据要编码的所述当前块的所述上侧块或所述左侧块是否假设L0预测、L1预测或双向预测来针对B_pdir使用不同的上下文表。针对MVD/ref_idx,aCBPX_flag和变换类型中的至少一个的不同的上下文表可以根据要编码的当前块的上侧块和下侧块来进行使用。针对所述变换类型的所述上下文表可以根据要编码的所述当前块的可用变换类型而改变。本专利技术的另一实施方式提供了一种视频解码设备，该视频解码设备包括：解码器，其用于通过利用CABAC和利用根据宏块和子块的不同的上下文表对编码数据进行解码来重构分割类型信息、运动信息、变换类型信息和量化变换系数；逆量化器和逆变换器，其用于通过利用由所述变换类型信息识别的变换对所述量化变换系数进行逆量化和逆变换来重构残留子块；预测器，其用于通过利用所述运动信息预测根据所述分割类型信息识别的子块来生成预测块；以及加法器，其用于通过将所述预测子块与所述残留子块相加来重构所述子块，其中，所述宏块基于所述子块来进行重构。这里，所述解码器可以基于根据要解码的当前块的上侧块和左侧块而不同地设置了二进制信号的出现概率的上下文表来重构所述编码数据。本专利技术的另一实施方式提供了一种视频编码/解码方法，该视频编码/解码方法包括以下步骤：通过预测宏块被划分成的子块来生成预测子块，通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块，通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数，并且当使用上下文自适应二进制算术编码(CABAC)时利用根据所述宏块和所述子块的不同的上下文表来生成编码视频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码设备，该视频编码设备包括：预测器，其用于通过预测宏块被划分成的子块来生成预测子块；减法器，其用于通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块；变换器/量化器，其用于通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数；以及编码器，其用于在使用上下文自适应二进制算术编码CABAC对所述量化变换系数进行编码时根据所述宏块和所述子块利用不同的上下文表来生成编码后视频数据。

【技术特征摘要】
2010.04.16 KR 10-2010-0035450;2011.04.16 KR 10-2011.一种视频编码设备，该视频编码设备包括：预测器，其用于通过预测宏块被划分成的子块来生成预测子块；减法器，其用于通过从所述子块中减去所述预测子块来生成残留子块；变换器/量化器，其用于通过利用根据所述子块的大小选择的变换对所述残留子块进行变换和量化来生成量化变换系数；以及编码器，其用于在使用上下文自适应二进制算术编码CABAC对所述量化变换系数进行编码时根据所述宏块和所述子块利用不同的上下文表来生成编码后视频数据，其中，所述编码器根据当前块的上侧块和左侧块是否都是SKIP模式或者所述上侧块和所述左侧块中的任一个是否是SKIP模式来针对skipX_flag使用上下文表...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振翰，林晶娟，文柱禧，李英烈，金海光，全炳宇，韩钟基，朴亨美，李柱玉，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR