视频编码设备和视频解码设备制造技术

一种视频编码设备和视频解码设备防止了在伪随机噪声注入处理中参考行缓冲器的行数增加。该视频编码设备包括：反量化单元，用于对量化索引进行反量化以获得量化表示值；频率反变换单元，用于对由反量化单元获得的量化表示值进行反变换，以获得重构的图像块；以及不对称失真去除滤波器单元，用于将伪随机噪声注入到关于重构的图像块的边界不对称的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及应用了视频编码技术的视频编码设备和视频解码设备。
技术介绍
通常，在对来自外部的视频信号输入进行数字化之后，视频编码设备执行符合预定的视频编码方案的编码处理以创建编码数据，即比特流。作为预定的视频编码方案，可以使用在非专利文献(NPL)I中描述的IS0/IEC14496-10高级视频编码(AVC)。作为AVC编码器的参考模型，联合模型方案是已知的(在下文中称为典型的视频编码设备)。参考图21，以下描述了接收数字化的视频的每个帧作为输入并且输出比特流的典型的视频编码设备的结构和操作。如图21中所示，典型的视频编码设备包括MB缓冲器101、频率变换单元102、量化单元103、熵编码器104、反量化单元105、频率反变换单元106、图片缓冲器107、失真去除滤波器单元108a、解码图片缓冲器109、帧内预测单元110、帧间预测单元111、编码控制单元112以及开关100。典型的视频编码设备将每个帧划分成大小为16 X 16像素的块，称为宏块(MB)，并且进一步将每个MB划分成大小为4X4像素的块，其中作为划分的结果所获得的每个4X4的块是编码的最小单位。图22是在每个帧具有QCIF(四分之一中间通用格式)的空间分辨率的情况下的块划分的示例的说明性示图。出于简单的目的，下面通过仅关注于像素亮度值来描述在图21中示出的每个单元的操作。MB缓冲器101存储输入图像帧中要编码的MB的像素值。在下文中，将要编码的MB称为输入MB。从MB缓冲器101提供的输入MB中减去通过开关100从帧内预测单元110或帧间预测单元111提供的预测信号。已经减去了预测信号的输入MB在下文中被称为预测误差图像块。帧内预测单元110使用存储在图片缓冲器107中的、并且具有与当前帧相同的显示时间的重构图像来创建帧内预测信号。使用帧内预测信号编码的MB在下文中被称为帧内MB0帧间预测单元111使用存储在解码图片缓冲器109中的、并且具有与当前帧不同的显示时间的参考图像来创建帧间预测信号。使用帧间预测信号编码的MB在下文中被称为帧间MB。仅包括帧内MB的编码的帧被称为I帧。不仅包括帧内MB还包括帧间MB的编码的帧被称为P帧。不是仅一个参考图像而是两个参考图像同时用于帧间预测信号创建的包括帧间MB的编码帧被称为B帧。编码控制单元112将帧内预测信号和帧间预测信号中的每一个与存储在MB缓冲器101中的输入MB进行比较，选择与较小能量的预测误差图像块相对应的预测信号，并且相应地控制开关100。将关于所选择的预测信号的信息(帧内预测模式、帧间预测模式以及帧间预测相关信息)提供给熵编码器104。编码控制单元112还基于输入MB或预测误差图像块来选择适合预测误差图像块的频率变换的整数DCT (离散余弦变换)的基块大小。整数DCT指在典型的视频编码设备中通过用整数近似DCT基所获得的基进行的频率变换。基块大小可从三个块大小中选择，即16X16、8X8以及4X4。当输入MB或预测误差图像块具有较平坦的像素值时，选择较大的基块大小。关于所选择的整数DCT基大小的信息被提供给频率变换单元102和熵编码器104。关于所选择的预测信号的信息、关于所选择的整数DCT基大小等的信息以及稍后描述的量化参数在下文中被称为辅助信息。编码控制单元112进一步监视从熵编码器104输出的比特流的比特数，以便对不大于目标比特数的帧进行编码。编码控制单元112在输出比特流的比特数大于目标比特数时输出用于增加量化步长大小的量化参数，而在输出比特流的比特数小于目标比特数时输出用于减小量化步长大小的量化参数。这样执行编码使得输出比特流接近目标比特数。频率变换单元102用所选择的整数DCT基大小来对预测误差图像块进行从空间域到频域的频率变换。变换到频域的预测误差被称为变换系数。量化单元103用与从编码控制单元112提供的量化参数相对应的量化步长大小来对变换系数进行量化。量化后的变换系数的量化索引也被称为电平。熵编码器104对辅助信息和量化索引进行熵编码，并且输出得到的比特序列，即比特流。反量化单元105和频率反变换单元106对从量化单元103提供的量化索引进行反量化以获得量化表示值，并且进一步对量化表示值进行频率反变换以使其返回原始空间域，以供后续的编码。返回原始空间域的预测误差图像块在下文中被称为重构的预测误差图像块。图片缓冲器107存储通过将预测信号添加到重构的预测误差图像块所获得的重构的图像块，直至对包括在当前帧中的所有MB都进行了编码。由缓冲器107中的重构的图像构成的图片在下文中被称为重构的图像图片。失真去除滤波器单元108a对重构的图像的每个MB的边界以及MB的内部块进行滤波，从而执行去除存储在图片缓冲器107中的重构的图像的失真(块失真和带失真)的处理。图23和图24中的每一个都是用于描述失真去除滤波器单元108a的操作的说明性示图。失真去除滤波器单元108a对MB的水平块边界和MB的内部块进行滤波，如图23中所示。失真去除滤波器单元108a还对MB的垂直块边界和MB的内部块进行滤波，如图24中所示。水平块边界是4X4块的左侧块边界0、4、8和12 ;4X4块的左侧块边界1、5、9和13 ;4X4块的左侧块边界2、6、10和14 ;以及4X4块的左侧块边界3、7、11和15。垂直块边界是4X4块的上侧块边界0、1、2和3 ;4X4块的上侧块边界4、5、6和7 ;4X4块的上侧块边界8、9、10和11 ;以及4X4块的上侧块边界12、13、14和15。注意，在对于MB使用8X8块大小的整数DCT的情况下，仅4X4块的左侧块边界0、4、8和12，4X4块的左侧块边界2、6、10和14，4X4块的上侧块边界O、1、2和3以及4X4块的上侧块边界8、9、10和11是要进行失真去除的块边界。在16X16块大小的整数DCT的基是通过用整数近似16 X 16块大小的DCT的基所获得的基并且对于MB使用16 X 16块大小的整数DCT的情况下，仅4X4块的左侧块边界0、4、8和12以及4X4块的上侧块边界0、1、2和3是要进行失真去除的块边界。关于每个水平块边界的滤波处理，用p3、p2、pi和p0来表示块边界左侧的滤波前的像素，用P3、P2、Pl和PO来表示块边界左侧的滤波后的像素，用q0、ql、q2和q3来表示块边界右侧的滤波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3来表示块边界右侧的滤波后的像素。关于每个垂直块边界的滤波处理，用p3、p2、pi和p0来表示块边界上侧的滤波前的像素，用P3、P2、Pl和PO来表示块边界上侧的滤波后的像素，用q0、ql、q2和q3来表示块边界下侧的滤波前的像素，并且用Q0、Ql、Q2和Q3来表示块边界下侧的滤波后的像素。假定P3、P2、P1、PO、QO、Ql、Q2 和 Q3 分别被初始化为 p3、p2、p 1、p0、q0、ql、q2 和q3。对于块边界的滤波处理在水平方向和垂直方向是相同的。因此，对块边界的滤波处理的以下描述不特别区分是水平方向还是垂直方向。图25示出了失真去除滤波器单元108a的内部结构。在图25中示出的失真去除滤波器单元108a中，首先块边界强度确定单元1081基于相邻块的辅助信息来确定块边界强度bS (O彡bS彡4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码设备，包括：反量化装置，用于对量化索引进行反量化以获得量化表示值；频率反变换装置，用于对所述反量化装置所获得的所述量化表示值进行反变换，以获得重构的图像块；以及噪声注入装置，用于将伪随机噪声注入到关于所述重构的图像块的边界不对称的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.17 JP 2010-2088911.一种视频编码设备，包括: 反量化装置，用于对量化索引进行反量化以获得量化表示值； 频率反变换装置，用于对所述反量化装置所获得的所述量化表示值进行反变换，以获得重构的图像块；以及 噪声注入装置，用于将伪随机噪声注入到关于所述重构的图像块的边界不对称的区域。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，进一步包括: 调整装置，用于使用所述重构的图像块的辅助信息来调整所述不对称区域。3.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中关于所述重构的图像块的所述边界不对称的所述区域的一边的最大区域受参考行缓冲器的行数限制。4.一种视频解码设备，包括: 反量化装置，用于对量化索引进行反量化以获得量化表示值； 频率反变换装置，用于对所述反量化装置所获得的所述量化表示值进行反变换，以获得重构的图像块；以及 噪声注入装置，用于将伪随机噪声注入到关于所述重构的图像块的边界不对称的区域。5.根据权利要求4所述的视频解码设备，进一步包括: 调整装置，用于使用所述重构的图像块的辅助信息来调整所述不对称区...

【专利技术属性】
技术研发人员：蝶野庆一，仙田裕三，田治米纯二，青木启史，先崎健太，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP