使用帧内块复制模式的视频编解码方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种视频系统的方法及系统，其使用包括帧间预测模式和帧内块复制模式的编解码模式。确定比特流中一变量来指示重构当前图像单元的两个版本是否被需要。若重构当前图像单元的两个版本被需要，则允许将重构当前图像单元的已环路滤波版本和重构当前图像单元的未环路滤波版本进行存储，并用作参考数据。否则，仅将重构当前图像单元的一个版本存储为参考数据。根据另一方法，将双预测模式转换成单预测模式，以用于某个预测模式，其中，带宽超过已有的最糟糕情况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用帧内块复制模式的视频编解码方法及系统优先权声明本申请要求在2015年07月27日提出申请号为62/197,197的美国临时专利申请和在2015年10月23日提出申请号为62/245,372的美国临时专利申请的优先权。上述美国临时专利申请整体以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及使用编解码模式包括帧内块复制(Intra-blockcopy，IntraBC)模式和帧间预测模式的视频编解码。具体地，本专利技术涉及降低图像缓存要求且在使用带宽密集(bandwidth-intensive)预测模式时克服带宽问题的技术。
技术介绍
高效视频编码(High-efficiencyvideocoding，HEVC)是近年来已发展的一种新编解码标准。在HEVC系统中，H.264/AVC的固定尺寸的宏块由称为编码单元(codingunit，CU)的灵活块替代。编码单元内的像素共享相同的编解码参数，以提高编解码效率。编码单元可以从最大编码单元(largestCU，LCU)开始，其在HEVC中也称为编码树单元(codedtreeunit，CTU)。除了编码单元的概念之外，在HEVC中也引进了预测单元(predictionunit，PU)的概念。一旦完成编码单元分层树的分割，根据预测类型和预测单元分割，每个叶编码单元被进一步分割成一个或多个预测单元。HEVC也支持切片(slice)结构，其中图像被分割成切片，且每个切片可以使用其自身的编解码参数或者配置。随着HEVC标准的发展，也开始了HEVC拓展的发展。HEVC拓展包括范围拓展(rangeextension，RExt)，其目标在于诸如4:2:2和4:4:4的非4:2:0颜色格式，以及诸如每样本12码元、14码元和16码元的更高码元深度视频。利用范围拓展的可能的应用之一是屏幕共享，通过有线连接或者无线连接。由于屏幕内容的具体特性，编解码工具已经被发展并在编解码效率方面表现显著的增益。帧内块复制预测在HEVC的屏幕内容编解码的当前发展中，由于其提高了屏幕内容的编解码效率，一些工具已被使用。对于帧内块，使用基于来自于相邻块的重构像素的预测，执行根据传统方法的帧内预测。帧内预测可以自帧内模式集(setofIntraModes)中选择一帧内模式，帧内模式集包括垂直模式、水平模式和各种角度预测模式。对于HEVC屏幕内容编解码(HEVCscreencontentcoding，HEVCSCC)，新的帧内编解码模式，称为帧内块复制，已被使用。帧内块复制技术，其开始由Budagavi在AHG8:VideocodingusingIntramotioncompensation,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,13thMeeting:Incheon,KR,18–26Apr.2013,Document:JCTVC-M0350(以下简称为JCTVC-M0350)中提出。图1所示是根据JCTVC-M0350的一示例，其中使用帧内块复制模式编解码当前编码单元(即110)。预测块(即120)位于距离当前编码单元位移向量(即112)处。在本示例中，查找区域被限制在当前编码树单元、左边编码树单元和左边第二个编码树单元中。从已重构区域中获取预测块。随后，对位移向量和当前编码单元的残差进行编解码，位移向量112也称为块向量(blockvector，BV)。已知的是，HEVC采用编码树单元和编码单元块结构作为基础单元，以用于编解码视频数据。每个图像被分割成多个编码树单元，每个编码树单元被递归分割成多个编码单元。在预测阶段，每个编码单元可以被分割成多个块，即预测单元，以执行预测流程。在预测残差被形成以用于每个编码单元之后，与每个编码单元相关的残差被分割成多个块，即变换单元(transformunit，TU)，以用于变换。在JCTVC-M0350中，在至少如下方面，帧内运动补偿(motioncompensation，MC)与用于帧间预测的运动补偿不相同：·帧内运动补偿的运动向量(motionvector，MV)被限制在1-D(即水平的或者垂直的)，而帧间预测使用2-D运动估计。·帧内运动补偿的二进制化为固定长度，而帧间预测使用指数哥伦布(exponential-Golomb)。·帧内运动补偿引进新语法元素来发信运动向量是水平的还是垂直的。基于JCTVC-M0350，Pang,etal.inNon-RCE3:IntraMotionCompensationwith2-DMVs,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,14thMeeting:Vienna,AT,25July–2Aug.2013,Document:JCTVC-N0256(以下简称为JCTVC-N0256)公开了一些变形。首先，帧内运动补偿被拓展以支持2-D个运动向量，使得两个运动向量分量均可以同时为非零。这给帧内运动补偿提供了比原始方法更大的灵活性，其中运动向量被限制成严格水平的或者严格垂直的。在JCTVC-N0256中，公开了两个块向量编解码方法：·方法1-块向量预测。左侧块向量或者上方块向量被选择为块向量预测子，并且所得到的运动向量差(motionvectordifference，BVD)被编解码。一标志用于指示BVD是否为0。当BVD不为0时，第三阶的指数哥伦布码用于编解码BVD的剩余绝对层。另一标志用于编解码这个符号。·方法2：无块向量预测。使用HEVC中用于BVD的指数哥伦布码来编解码块向量。JCTVC-N0256中所公开的另一区别是2-D帧内块复制进一步与流水线友好方法结合：1.不使用插值滤波器。2.限制了块向量查找区域。两种情况被公开：a.查找区域为当前编码树单元和左边编码树单元，或者b.查找区域为当前编码树单元和左边编码树单元的最右侧的4列样本。在JCTVC-N0256所提出的方法中，2-D帧内块复制、插值滤波器的移除和到当前编码树单元和左边编码树单元的查找区域约束已在草案HEVC范围拓展标准的新版本中使用。已有SCC草案标准(SCCDraftStandard，SCM)中的帧内块复制在JCTVC-T0227(Pang,etal.,Non-CE2Test1:Intrablockcopyandintersignallingunification,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,20thMeeting:Geneva,CH,10–18Feb.2015,Document:JCTVC-T0227)，帧内块复制模式与帧间编解码模式一致。换句话说，当前图像被处理为参考图像，并被插入到一个或两个参考图像列表中(即列表L0和列表L1)。以与帧间运动向量预测与编解码相同的方式，对块向量预测与编解码进行处理。这个一致简化了编解码设计。自适应运动分辨率在JCTVC-S0085(Li,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编解码方法，其特征在于，使用包括帧间预测模式和帧内块复制模式的编解码模式，该方法包括：确定一变量来指示重构当前图像单元的两个版本是否被需要；若所述变量表示所述重构当前图像单元的两个版本被需要，则允许将所述重构当前图像单元的已环路滤波版本和所述重构当前图像单元的未环路滤波版本进行存储，并用作参考数据；以及若所述变量表示所述重构当前图像单元的两个版本不被需要，则仅将所述重构当前图像单元的一个版本存储为参考数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 US 62/197,197;2015.10.23 US 62/245,3721.一种视频编解码方法，其特征在于，使用包括帧间预测模式和帧内块复制模式的编解码模式，该方法包括：确定一变量来指示重构当前图像单元的两个版本是否被需要；若所述变量表示所述重构当前图像单元的两个版本被需要，则允许将所述重构当前图像单元的已环路滤波版本和所述重构当前图像单元的未环路滤波版本进行存储，并用作参考数据；以及若所述变量表示所述重构当前图像单元的两个版本不被需要，则仅将所述重构当前图像单元的一个版本存储为参考数据。2.如权利要求1中所述的视频编解码方法，其特征在于，所述重构当前图像单元的所述已环路滤波版本对应于所述重构当前图像单元的去块滤波版本、样本自适应偏移滤波版本中的至少一个。3.如权利要求1中所述的视频编解码方法，其特征在于，所述重构当前图像单元对应于重构当前图像。4.如权利要求1中所述的视频编解码方法，其特征在于，所述变量基于比特流的图像层中的一个或多个语法元素而确定，其中所述一个或多个语法元素自语法元素组中选择，所述语法元素组包括表示所述帧内块复制模式是否被使能以用于当前图像的第一语法元素、表示样本自适应偏移是否被使能的第二语法元素、表示去块滤波器是否被禁能的第三语法元素以及表示去块滤波器覆盖是否被使能的第四语法元素。5.如权利要求4中所述的视频编解码方法，其特征在于，若所述第一语法元素表示所述帧内块复制模式被使能以用于当前图像，并且三个条件中的任何一个为真，则所述变量被确定以允许所述重构当前图像单元的所述两个版本，其中所述三个条件对应于所述第二语法元素表示样本自适应偏移被使能，所述第三语法元素表示去块滤波器是被禁能，以及所述第四语法元素表示去块滤波器覆盖被使能。6.如权利要求1中所述的视频编解码方法，其特征在于，所述重构当前图像单元对应于重构当前切片。7.如权利要求1中所述的视频编解码方法，其特征在于，所述变量基于比特流的图像层、切片层中至少一个中的一个或多个语法元素而确定，其中所述一个或多个语法元素自语法元素组中选择，所述语法元素组包括表示所述帧内块复制模式是否被使能以用于当前图像的所述比特流的所述图像层中的第一语法元素、表示亮度样本自适应偏移是否被使能以用于当前亮度切片的所述切片层中的第二语法元素、表示色度样本自适应偏移是否被使能以用于当前色度切片的所述切片层中的第三语法元素以及表示去块滤波器是否被禁能以用于当前切片的所述切片层中的第四语法元素。8.如权利要求7中所述的视频编解码方法，其特征在于，若所述比特流的所述图像层中的所述第一语法元素表示所述帧内块复制模式被使能以用于当前图像，所述切片层中的所述第二语法元素表示亮度样本自适应偏移被使能以用于当前亮度切片，所述切片层中的所述第三语法元素表示色度样本自适应偏移被...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，许晓中，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71