解码器、解码方法、编码器、编码方法、数据流产生方法技术

本发明专利技术公开了样本区域合并技术。一种解码器，包括：抽取器，对表示空间上经采样信息信号的信息样本数组所细分成的多个单纯连接区中的每个而从数据流抽取有效载荷数据；重建器，对各个单纯连接区，以由与个别单纯连接区相关联的编码参数所表明方式，对各个单纯连接区，通过处理个别单纯连接区有效载荷数据从针对信息样本数组的单纯连接区的有效载荷数据重构信息样本数组，抽取器对一预定单纯连接区，识别在多个单纯连接区内部与预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区，若与预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区数目大于零从数据流抽取针对预定单纯连接区的合并指标。

【技术实现步骤摘要】
本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201180029037.1，申请日为2011年4月13日，专利技术名称为“样本区域合并技术”。
本专利技术是有关于用于二维采样信息信号(诸如视频或静止图像)的编码方案。
技术介绍
在影像及视频编码中，图像或针对该图像的特定样本数组集合通常分解成区块，该区块与特定编码参数关联。图像通常是由多个样本数组组成。此外，一图像也可关联额外辅助样本数组，该样本数组(例如)表明透明信息或深度图。一图像的样本数组(包括辅助样本数组)也可集合成一或多个所谓的平面群组，此处各个平面群组是由一或多个样本数组组成。一图像的平面群组可独立地编码，或者，若该图像关联多于一个平面群组，则利用来自同一图像的其它平面群组的预测进行编码。各平面群组通常分解成多个区块。该区块(或样本数组的相对应区块)是通过跨图像预测或图像内预测而预测。各区块可具有不同尺寸且可以是正方形或矩形。一图像分割成多个区块可通过语法固定，或可(至少部分地)在位流内部信号通知。经常发送的语法元素信号通知针对区块细分的预定大小。这种语法元素可表明一区块是否且如何细分成更小型区块及相关联的编码参数，例如用于预测目的。针对一区块(或样本数组的相对应区块)的全部样本，相关联的编码参数的解码是以某个方式表明。在该实例中，在一区块的全部样本是使用相同预测参数集合预测，该预测参数诸如是参考指数(标识在已编码图像集合中的一参考图像)、运动参数(表明一参考图像与该目前图像间的区块运动的测量值)、表明插值滤波器的参数、内部预测模式等。运动参数可以由具有一水平分量及一垂直分量的位移向量表示，或通过高阶运动参数表示，诸如包括六个分量的仿射运动参数。也可能多于一个特定预测参数集合(诸如参考指数及运动参数)是与单一区块相关联。该种情况下，针对此特定预测参数的各集合，产生针对该区块(或样本数组的相对应区块)的单一中间预测信号，并且最终预测信号是由包括叠加中间预测信号的一组合所建立。相对应加权参数及可能地，也包括一常数偏移(加至该加权和)可针对一图像或一参考图像或一参考图像集合为固定，或其包括在针对相对应区块的预测参数集合中。原始区块(或样本数组的相对应区块)与其预测信号之间的差，也称作为残差信号，该差通常被变换及量化。经常，施加二维变换至该残差信号(或针对该残差区块的相对应样本数组)。针对变换编码，已经使用特定预测参数集合的区块(或样本数组的相对应区块)可在施加变换之前被进一步分裂。变换区块可等于或小于用于预测的区块。也可能是，一变换区块包括多于一个用来预测的区块。不同变换区块可具有不同大小，变换区块可表示正方或矩形区块。在变换后，所得变换系数经量化，获得所谓的变换系数位准。变换系数位准及预测参数以及若存在时，细分信息被熵编码。在影像及视频编码标准中，由语法所提供的将一图像(或一平面群组)细分成区块的可能性极为有限。通常只能规定是否(以及可能地如何)具有预先界定尺寸的一区块可细分成更小型区块。举个实例，H.264的最大区块尺寸为16×16。16×16区块也称作为宏区块，在第一步骤，各图像分割成宏区块。针对各个16×16宏区块，可信号通知其是否编码成16×16区块，或两个16×8区块，或两个8×16区块，或四个8×8区块。若16×16区块被细分成四个8×8区块，则各个8×8区块可编码为一个8×8区块，或两个8×4区块，或两个4×8区块，或四个4×4区块。在当前影像及视频编码标准中表明分割成区块的小集合可能性具有的优点是用于信号通知细分信息的侧边信息率可保持较小，但具有的缺点是针对该区块传输预测参数所需的位率相当大，稍后详述。信号通知预测信息的侧边信息率确实通常表示针对一区块的显著大量总位率。当这种侧边信息降低时，编码效率增高，例如可通过使用较大型区块大小来实现侧边信息降低。视频序列的实际影像或图像是由具有特定性质的任意形状对象组成。举个实例，此对象或对象部分是以独特纹理或独特运动为其特征。通常相同预测参数集合可应用于此对象或对象部分。但对象边界通常并不吻合大型预测区块(例如，按照H.264的16×16宏区块)可能的区块边界。编码器通常决定细分(在有限种可能性集合中)导致特定率失真成本测量的最小化。针对任意形状对象，如此可能导致大量的小区块。并且由于此小区块是与需要传输的一预测参数集合相关联，故侧边信息率变成总位率的一大部分。但由于小区块中的数个仍然表示同一对象或对象一部分的区，故对多个所得区块的预测参数为相同或极为相似。换言之，一图像细分或拼贴成较小型部分或拼贴块或区块实质上影响编码效率及编码复杂度。如前文摘述，一图像细分成多个较小区块允许编码参数的空间更精细设定，藉此允许此编码参数更佳适应于图像/视频材料。另一方面，以更细粒度设定编码参数对通知解码器有关需要的设定值的所需侧边信息量加诸更高负荷。再者，须注意编码器(进一步)空间上细分图像/视频成为区块的任何自由度，剧增可能的编码参数设定值量，及因而通常使得针对导致最佳率/失真折衷的编码参数设定值的搜寻更困难。
技术实现思路
一个目的是提供一种用以编码表示空间采样二维信息信号(诸如但非限于视频图像或静止图像)的信息样本数组的编码方案，该方案允许达成在编码复杂度与可达成的率失真比之间更佳的折衷，及/或达成更佳率失真比。依据一实施例，该信息样本数组所细分而成的一单纯连接区有利的合并或分组是以较少数据量编码。为了达成此项目的，针对单纯连接区，界定一预定相对位置关系，其允许针对一预定单纯连接区而识别在多个单纯连接区内部与该预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区。换言之，若该数目为零，则在该数据流内部可能不存在有针对该预定单纯连接区的一合并指标。此外，若与该预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区数目为1，则可采用该单纯连接区的编码参数，或可用来预测针对该预定单纯连接区的编码参数而无需任何额外语法元素。否则，即，若与该预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区数目为大于1，则可抑制一额外语法元素的引入，即便与这些经识别的单纯连接区相关联的编码参数彼此为相同亦复如此。依据一实施例，若该邻近单纯连接区的编码参数彼此为不等，则一参考邻近识别符可识别与该预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区数目的一适当子集，及当采用该编码参数或预测该预定单纯连接区的编码参数时使用此一适当子集。依据其它实施例，通过递归地多重分割将表示该二维信息信号的空间采样的一样本区而空间细分成多个具有不同大小的单纯连接区是取决于在该数据流中的一第一语法元素子集而执行的，接着为取决于与该第一子集不相连接的在该数据流内的一第二语法元素子集而组合空间邻近单纯连接区，来获得将该样本数组中间细分成不相连接的单纯连接区集合，其联合为该多个单纯连接区。该中间细分是用在从该数据流重建该样本数组时。如此允许使得就该细分而言的最佳化较为不具关键重要性，原因在于实际上过细的细分可通过随后的合并加以补偿。此外，细分与合并的组合允许达成单独通过递归多重分割不可能达成的中间细分，因此通过使用不相连接的语法元素集合执行细分与合并的级联(concatenation)允许有效或中间细分更佳地调整适应该二维信息信号的实际内容。与其优点相比较，由用于指示合并细本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解码器，包括：一抽取器，被配置为针对表示一空间上经采样信息信号的一信息样本数组所细分成的多个单纯连接区中的每一个而从一数据流抽取有效载荷数据；及一重建器，被配置为针对各个单纯连接区，以由与个别单纯连接区相关联的编码参数所表明的方式，针对各个单纯连接区，通过处理所述个别单纯连接区的所述有效载荷数据而从针对所述信息样本数组的所述单纯连接区的所述有效载荷数据重构所述信息样本数组，其中，所述抽取器进一步被配置为针对一预定单纯连接区，识别在多个单纯连接区内部与所述预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区，若与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目是大于零，则从所述数据流抽取针对所述预定单纯连接区的一合并指标，若所述合并指标提示所述预定区块的一合并处理，若与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目为1，则采用所述单纯连接区的编码参数作为针对所述预定单纯连接区的编码参数，或以从所述数据流抽取针对所述预定单纯连接区的一预测残差而从与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区的编码参数来预测针对所述预定单纯连接区的编码参数。

【技术特征摘要】
2010.04.13 EP PCT/EP2010/054833;2010.04.13 EP 10151.一种解码器，包括：一抽取器，被配置为针对表示一空间上经采样信息信号的一信息样本数组所细分成的多个单纯连接区中的每一个而从一数据流抽取有效载荷数据；及一重建器，被配置为针对各个单纯连接区，以由与个别单纯连接区相关联的编码参数所表明的方式，针对各个单纯连接区，通过处理所述个别单纯连接区的所述有效载荷数据而从针对所述信息样本数组的所述单纯连接区的所述有效载荷数据重构所述信息样本数组，其中，所述抽取器进一步被配置为针对一预定单纯连接区，识别在多个单纯连接区内部与所述预定单纯连接区具有预定相对位置关系的单纯连接区，若与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目是大于零，则从所述数据流抽取针对所述预定单纯连接区的一合并指标，若所述合并指标提示所述预定区块的一合并处理，若与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目为1，则采用所述单纯连接区的编码参数作为针对所述预定单纯连接区的编码参数，或以从所述数据流抽取针对所述预定单纯连接区的一预测残差而从与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区的编码参数来预测针对所述预定单纯连接区的编码参数。2.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述抽取器进一步被配置为：若与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目是大于1，则检查与所述单纯连接区相关联的编码参数是否彼此相同，及若是，则采用所述单纯连接区的编码参数作为针对所述预定单纯连接区的编码参数，或以从所述数据流抽取的所述预测残差来从与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区数目的编码参数预测针对所述预定单纯连接区的编码参数。3.根据权利要求1或2所述的解码器，进一步包括：一细分器，被配置为使用一多元树细分，通过递归地多重分割而将所述信息样本数组空间地细分成所述单纯连接区，使得所述单纯连接区具有不同大小，其中，所述抽取器被配置为以一深度优先遍历顺序而处理所述单纯连接区。4.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述细分器被配置为将所述信息样本数组空间地划分成具有最大区尺寸的树根区，及依据一多元树细分信息，通过递归地多重分割一树根区子集而将所述树根区子集细分成具有不同大小的更小型单纯连接区，未依据所述多元树细分信息分割的树根区，及形成所述多个单纯连接区的更小型单纯连接区。5.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述抽取器被配置为，在识别与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的所述单纯连接区时，识别在那些单纯连接区内是否有相邻于位在所述预定单纯连接区的边界的一信息样本的信息样本。6.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述抽取器被配置为在所述识别之前，从所述数据流抽取针对所述预定单纯连接区的一第一编码参数子集，在识别与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的单纯连接区时，识别与所述预定单纯连接区具有所述预定相对位置关系的那些单纯连接区，及同时具有与其相关联的编码参数，所述编码参数满足与针对所述预定单纯连接区的所述第一编码参数子集的一预定关系，及在与所述第一编码参数子集不相连接的针对所述预定单...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·海勒，西蒙·奥丁，马丁·温肯，德特勒夫·马佩，托马斯·维甘徳，
申请(专利权)人：GE视频压缩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US