利用帧内区块复制模式编码的视频编码方法技术

本发明专利技术提供一种利用限制的参考区域的帧内区块复制编码的方法。参考区块选择自可用的阶梯性参考区域，可用的阶梯形参考区域包括在当前编码树单元行中的当前工作区块之前的一个或多个先前已处理区块和一个或多个先前编码树单元行中的一个或多个先前已处理区块。第二先前编码树单元行的最后先前已处理区块的位置为在第一先前编码树单元行的最后先前已处理区块的相同垂直位置或在相同垂直位置之后，第二先前编码树单元行是比第一先前编码树单元行远离当前编码树单元行的一个编码树单元行。当前图片被分割为多个编码树单元行，以应用波阵面并行处理于多个编码树单元行。相似的限制也可应用于基于条带/图块的并行处理。

【技术实现步骤摘要】
利用帧内区块复制模式编码的视频编码方法交叉引用本专利技术主张在2014年7月7日提出的申请号为62/021,291的美国临时专利申请的优先权；主张在2014年7月16日提出的申请号为62/025,122的美国临时专利申请的优先权；并主张在2014年12月19日提出的申请号为62/094,140的美国临时专利申请的优先权。本专利技术也主张在2014年9月4日提出的申请号为62/045,620的美国临时专利申请的优先权。因此在全文中合并参考该些专利申请案。
本专利技术是有关于利用帧内区块复制(Intra-blockcopy,IntraBC)模式的视频编码，特别是有关于当帧内区块复制编码模式被选择时，支持基于条带(slice)/图块(tile)并行处理或波阵面(wavefront)并行处理的技术。
技术介绍
在高效率视频编码(HEVC)标准的屏幕内容编码或扩展版本(rangeextension,RExt)的当前发展中已采用一些工具，这些工具的目标在于提供较高比特深度(例如，10、12、14、16)的有效压缩视频内容的解决方案，以及除YUV420颜色格式之外的颜色格式(例如，YU422,YUV444和RGB444)已被开发用于改善这些内容的编码效率。对于帧内区块，根据现有技术的帧内预测基于自相邻区块的已重建像素利用预测而执行。帧内预测可自帧内模式的集合中选择帧内模式，帧内模式的集合包括垂直模式、水平模式和各种角度预测模式。对于HEVC范围扩展和屏幕内容编码来说，已使用新的编码模式，也称为帧内区块复制(Intra-blockcopy,IntraBC)。帧内区块复制技术最初由Budagavi在AHG8中提出(VideocodingusingIntramotioncompensation,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,13thMeeting:Incheon,KR,18–26Apr.2013,Document:JCTVC-M0350(在下文中记做JCTVC-M0350))。根据JCTVC-M0350的示例如图1所示，其中当前编码单元(CU,110)利用帧内运动补偿(Intramotioncompensation,IntraMC)而编码。预测区块(120)自当前编码单元和位移向量(112)而定位。在此示例中，搜索区块被限制为当前编码树单元、左侧编码树单元、左侧的第二个编码树单元。预测区块自已重建区域而得到。然后，位移向量，也称为运动向量(motionvector,MV)，和用于当前编码单元的残差被编码。已知HEVC采用编码树单元和编码单元区块结构作为用于编码视频数据的基本单元。每一个图片被分割为多个编码树单元，以及每一个编码树单元被分割为多个编码单元。在预测期间，每一个编码单元可被分割为多个区块，该多个区块被称为预测单元，以用于执行预测处理。在预测残差形成而用于每一个编码单元之后，与每一个编码单元相关的残差被分割为多个区块，称为变换单元，以应用变换(例如离散余弦变换(discretecosinetransform,DCT))。在JCTVC-M0350中，至少在如下方面，帧内运动补偿不同于用于帧间预测的运动补偿。·运动向量被限制为1维(即水平或垂直)以用于帧内运动补偿，而帧间预测使用2维运动估计。·二值化(Binarization)为固定长度以用于帧内运动补偿，而帧间预测使用指数哥伦布(exponential-Golomb)。·帧内运动补偿引入新的语法元素以发信号指示运动向量为水平还是垂直。基于JCTVC-M0350，Pang等在Non-RCE3中做了一些修改(IntraMotionCompensationwith2-DMVs,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,14thMeeting:Vienna,AT,25July–2Aug.2013,Document:JCTVC-N0256(在下文中记做JCTVC-N0256))。首先，帧内运动补偿被扩展以支持2维运动向量，以使得运动向量组分可以同时为非0。对于帧内运动补偿来说，这将比原来的方式提供更大的灵活性，其中原来的方式中运动向量被限制为严格地水平或垂直。在JCTVC-N0256中，揭示两种运动向量编码方法：·方法1-运动向量预测。左侧或上方的运动向量被选择作为运动向量预测子，以及得到的运动向量差值(motionvectordifference,MVD)被编码。一个标志用于指示运动向量差值是否为0。当运动向量差值不为0，则指数哥伦布编码的第三位指数被使用以编码运动向量差值的剩余绝对水平。另一个标志被使用以编码这个迹象。·方法2：无运动向量预测。使用用于HEVC中的运动向量差值的指数哥伦布码，编码运动向量。在JCTVC-N0256中揭示的其他差异是，2维帧内运动补偿被进一步与管线(pipeline)友好的方式结合：1.不使用插值滤波器，2.运动向量搜索区域被限制。分两种情况进行讨论：a搜索区域为当前编码树单元和左侧编码树单元或者b搜索区域为当前编码树单元和左侧编码树单元的最右边4列采样。在JCTVC-N0256中提出的各种方法之间，2维帧内运动补偿，移除插值滤波器、以及搜索区域被限制为当前编码树单元和左侧编码树单元，已在新版本标准草案中被采用。视频编码联合组(JointCollaborativeTeamonVideoCoding,JCT-VC))的最新发展中，在JCTVC-Q0031(Chenetal.,DescriptionofscreencontentcodingtechnologyproposalbyQualcomm,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,17thMeeting:Valencia,ES,27March–4April2014,Document:JCTVC-Q0031)和JCTVC-Q0035(Lietal.,DescriptionofscreencontentcodingtechnologyproposalbyMicrosoft,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3andISO/IECJTC1/SC29/WG11,17thMeeting:Valencia,ES,27March–4April2014,Document:JCTVC-Q0035)中，已经揭示全帧(full-frame)帧内区块复制。全帧帧内区块复制移除了搜索区域的限制，以进一步改善帧内区块复制的编码效率。换句话说，所有已编码的区块可被当前编码单元参考，这将在当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，该方法包括：/n分割当前图像为多个条带或图块以应用并行编码处理于该多个条带或图像；以及/n若帧内区块复制模式被选择以用于当前条带或当前图块中的当前区块：/n自已选择的可用参考区域选择参考区块，该已选择的可用参考区域包括一个或多个先前已处理区块，该一个或多个先前已处理区块在该当前条带或该当前图块中的该当前区块之前；/n根据该帧内区块复制模式利用该参考区块作为预测子，编码该当前区块；以及/n通过对该当前区块的预测结果应用熵编码，产生对应于该当前条带或该当前图块的已压缩数据。/n

【技术特征摘要】
20140707 US 62/021,291;20140716 US 62/025,122;20141.一种用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，该方法包括：
分割当前图像为多个条带或图块以应用并行编码处理于该多个条带或图像；以及
若帧内区块复制模式被选择以用于当前条带或当前图块中的当前区块：
自已选择的可用参考区域选择参考区块，该已选择的可用参考区域包括一个或多个先前已处理区块，该一个或多个先前已处理区块在该当前条带或该当前图块中的该当前区块之前；
根据该帧内区块复制模式利用该参考区块作为预测子，编码该当前区块；以及
通过对该当前区块的预测结果应用熵编码，产生对应于该当前条带或该当前图块的已压缩数据。


2.根据权利要求1的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，
与该当前区块相关的该参考区块的区块位置利用区块向量而被发送。


3.根据权利要求2的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，
若由该区块向量指向的该参考区块的任意部分位于该当前条带或该当前图块之外，该区块向量被剪切为已剪切的区块向量，以使得通过该已剪切的区块向量指向的修改后的参考区块整个位于该当前条带或该当前图块中。


4.根据权利要求3的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，
对于该当前图块，该区块向量先于垂直方向被剪切，再于水平方向被剪切。


5.根据权利要求3的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，
对于该当前图块，该区块向量先于水平方向被剪切，再于垂直方向被剪切。


6.根据权利要求3的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频编码方法，其特征在于，
对于该当前图块，该区块向量于垂直方向被剪切。


7.一种用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频解码方法，其特征在于，该方法包括：
接收与分割自当前图像的、并同时编码的多个条带或图块相关的视频比特流；以及
若帧内区块复制模式被选择以用于在当前条带或当前图块中的当前区块：
自该视频比特流决定用于该当前区块的已编码区块；
自已选择的可用参考区域选择参考区块，该已选择的可用参考区域包括一个或多个先前已重建区块，该一个或多个先前已重建区块在该当前条带或该当前图块中的该当前区块之前，以及
根据该帧内区块复制模式利用该参考区块作为预测子，自该已编码区块重建该当前区块。


8.根据权利要求7的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频解码方法，其特征在于，
与该当前区块相关的该参考区块的区块位置利用区块向量而被发送。


9.根据权利要求8的用于图像的利用基于条带或基于图块并行处理的视频解码方法，其特征在于，
若由该区块向量指向的该参考区块的任意部分位于该当前条带或该当前图块之外，该区块向量被剪切为已剪切的区块向量，以使得通过该已剪切的区块向量指向的修改后的参考区块整个位于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，赖柏霖，庄子德，陈庆晔，黄毓文，徐志玮，许晓中，
申请(专利权)人：寰发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71