使用高精度滤波器编码/解码视频的方法和设备技术

本发明专利技术的一个实施方式涉及一种用于使用高精度滤波器编码/解码视频的方法和设备。本发明专利技术的一个实施方式提供了一种用于编码/解码视频的方法和设备，并且在用于编码/解码视频方法中，通过利用FIR滤波器和线性插值从插值的值生成预测块来编码和解码由当前块的运动向量参照的基准块的子采样元素的值，以更准确地插值当前块，从而通过减少实际块与预测块之间的差来增加编码效率，并且因此改进比较效率。

Method and apparatus for encoding / decoding a video using a high precision filter

An embodiment of the present invention relates to a method and apparatus for encoding / decoding a video using a high precision filter. One embodiment of the present invention provides a method and apparatus for encoding / decoding video, and used in video encoding / decoding method, by using FIR filter and linear interpolation from the interpolation value generation block encoding and decoding by the motion vector of the current block according to the reference block sub sampling element the value for a more accurate interpolation of the current block, thereby reducing the actual block and the difference between the prediction block to increase the encoding efficiency, and thus improve the efficiency of.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用高精度滤波器编码/解码视频的方法和设备
本公开在一些实施方式中涉及一种通过使用高精度滤波器编码/解码视频的方法和设备。更具体地，本公开涉及其中利用高精度滤波器生成预测信号并且使用该预测信号来生成高准确度视频信号的视频编码/解码方法和设备。
技术介绍
本部分中的描述仅提供了与本公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。运动图片专家组(MPEG)和视频编码专家组(VCEG)已经超发了优越于现有的MPEG-4第2部分和H.263标准的视频压缩技术的新标准。新标准称为H.264/AVC(高级视频编码)并且同时作为MPEG-4第10部分和ITU-T建议H.264发布。H.264/AVC(下面，简单地称为H.264)通过使用各种编码方法显著地改进了图片质量和性能。另外，关于视频编码联合小组(MPEG和VCEG的联合组)正在讨论用于比高清(HD)更高图片质量的新标准。作为现有的运动图片编码方法，已经使用了帧内预测编码方法和帧间预测编码方法。帧内预测编码方法通过使用当前正在编码的帧内编码的块的预测值来预测块。帧间预测编码方法通过根据之前重构的帧来估计运动来预测当前帧的块。在用于亮度信号的帧内预测方法中，根据将被编码的块的大小和预测方法，已经使用了帧内4×4预测、帧内16×16预测和帧内8×8预测。图1是示出典型的九种4×4帧内预测模式的图。参考图1，帧内4×4预测包括九种预测模式：垂直模式、水平模式、直流(DC)模式、指向左下的对角线模式、指向右下的对角线模式、垂直偏右模式、水平偏下模式、垂直偏左模式和水平偏上模式。图2是示出典型的四种16×16帧内预测模式的图。参考图2，帧内16×16帧内预测包括四种预测模式：垂直模式、水平模式、DC模式和平面模式。与帧内16×16预测类似地，帧内8×8预测也包括四种预测模式。在用于具有4:2:0视频格式的视频的帧间预测方法(帧间预测编码)中，已经使用了运动补偿。具体地，视频帧被划分，并且通过从之前编码的帧估计运动来预测当前块。如果减小运动补偿的块大小以便于使用，则能够以更高的准确性来预测当前块。然而，编码用于每个块的运动向量信息的要求导致编码量的增加。另外，当执行运动补偿时，通过不仅关注具有整数像素的整数采样中的运动向量并且还关注具有与亮度分量相关的1/4采样分辨率和与色度分量相关的1/8采样分辨率的子采样来获得更准确的运动向量。然而，由于子采样位置的亮度和色度采样不存在于基准图片内，因此需要通过在基准图片中插值相邻的整数采样来生成这些值。
技术实现思路
技术问题本公开的实施方式涉及通过在视频插值期间使用比线性插值准确度更高的高精度滤波器来改进视频压缩效率并且通过高效地重构视频来改进主观图片质量。解决问题的技术手段本专利技术的实施方式提供了一种视频编码/解码设备，其包括：视频编码器，将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器或/和线性插值所获得的插值来生成预测块，通过从当前块的色度分量减去预测块来生成残余块，通过变换和量化残余块来生成量化频率变换块，以及将量化频率变换块编码到比特流中；以及视频解码器，用于从比特流生成量化频率变换块，通过对量化频率变换块进行逆量化和逆变换来重构残余块，将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器或/和线性插值所获得的插值来生成预测块，以及通过将重构的残余块与生成的预测块相加来重构当前块的色度分量。本公开的另一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括：预测单元，用于将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器或/和线性插值所获得的插值来生成预测块；减法单元，用于通过从当前块的色度分量减去预测块生成残余块；变换单元，用于通过对残余块进行变换来生成频率变换块；量化单元，用于通过对频率变换块进行量化来生成量化频率变换块；以及编码单元，用于将量化频率变换块编码为比特流。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码设备，其包括：预测单元，用于为了获得当前块的运动向量所参照的基准块的1/2子采样值，通过相邻的整数像素值适用滤波系数求出1/2采样放大值，并利用所述1/2采样放大值获得所述基准块的所有子采样的值来生成预测块；减法单元，用于通过从当前块减去预测块来生成残余块；变换单元，用于通过对残余块进行变换来生成频率变换块；量化单元，用于通过对频率变换块进行量化来生成量化频率变换块；以及编码单元，用于将量化频率变换块编码到比特流中。本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括：解码单元，用于从比特流提取量化频率变换块；逆量化单元，用于通过对量化频率变换块进行逆量化来重构频率变换块；逆变换单元，用于通过对频率变换块进行逆变换来重构残余块；预测单元，用于将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器和线性插值所获得的插值来生成预测块；以及加法单元，用于通过将重构残余块和预测块相加来重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频解码设备，其包括：解码单元，用于从比特流提取量化频率变换块；逆量化单元，用于通过对量化频率变换块进行逆量化来重构频率变换块；逆变换单元，用于通过对频率变换块进行逆变换来重构残余块；预测单元，用于为了获得当前块的运动向量所参照的基准块的1/2子采样值，通过相邻的整数像素值适用滤波系数求出1/2采样放大值，并利用所述1/2采样放大值获得所述基准块的所有子采样的值来生成预测块；以及加法单元，用于通过将重构的残余块和预测块相加来重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码/解码方法，包括：执行视频编码处理，该视频编码处理用于将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器或/和线性插值所获得的插值来生成预测块，通过从当前块的色度分量减去预测块来生成残余块，通过变换并量化残余块来生成量化频率变换块，以及将量化频率变换块编码到比特流中；以及执行视频解码处理，该视频解码处理用于从比特流生成量化频率变换块，通过对量化频率变换块进行逆量化和逆变换来重构残余块，将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器和线性插值所获得的插值来生成预测块，以及通过将重构的残余块与生成的预测块相加来重构当前块。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码方法，包括：执行预测处理，该预测处理用于通过对当前块的色度分量进行运动补偿来获得色度分量的运动向量，并且将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器和线性插值所获得的插值来生成预测块；执行减法处理，该减法处理用于通过从当前块的色度分量减去预测块生成残余块；执行变换处理，该变换处理用于通过对残余块进行变换来生成频率变换块；执行量化处理，该量化处理用于通过对频率变换块进行量化来生成量化频率变换块；以及执行编码处理，该编码处理用于将量化频率变换块编码到比特流中。本公开的又一实施方式提供了一种视频编码方法，包括：执行预测处理，该预测处理用于为了获得当前块的运动向量所参照的基准块的1/2子采样值，通过相邻的整数像素值适用滤波系数求出1/2采样放大值，并利用所述1/2采样放大值获得所述基准块的所有子采样的值来生成预测块；执行减法处理，该减法处理用于通过从当前块减去预测块来生成残余块；执行变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.06 KR 10-2010-0097547;2011.07.21 KR 10-2011.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：预测单元，用于将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器或/和线性插值所获得的插值来生成预测块；减法单元，用于通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；变换单元，用于通过对所述残余块进行变换来生成频率变换块；量化单元，用于通过对所述频率变换块进行量化来生成量化频率变换块；以及编码单元，用于将所述量化频率变换块编码为比特流，其中，所述预测单元被配置为：通过使用所述FIR滤波器生成1/2子采样值，并且没有通过使用通过将FIR滤波结果值除以权重获得的所述1/2子采样值，而是通过对通过将整数像素值乘以所述权重获得的值与没有被所述权重相除的所述FIR滤波结果值进行线性插值来生成1/4子采样，其中所述权重是滤波器系数的总和。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，当前块的色度分量的运动向量使用所述当前块的亮度分量的运动向量值。3.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，当所述视频具有4:2:0格式时，所述预测单元通过使用整数像素和1/4子采样的线性插值或通过使用整数像素和1/2子采样的线性插值来生成1/8子采样值。4.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，用于所述1/2子采样分量的所述FIR滤波器是具有6个或更多抽头的FIR滤波器。5.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测单元插值到所述基准块的1/16子采样的位置，所述1/16子采样的位置是通过线性插值生成的。6.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，当所述视频具有4:4:4格式时，所述预测单元插值到色度分量的1/2子采样的位置和1/4子采样的位置。7.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，当所述视频具有4:2:2格式时，所述预测单元插值到水平方向的色度分量的1/8子采样的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采样的位置。8.一种视频编码设备，所述视频编码设备包括：预测单元，用于为了获得当前块的运动向量所参照的基准块的1/2子采样值，通过相邻的整数像素值适用滤波器系数求出1/2采样放大值，并利用所述1/2采样放大值获得所述基准块的所有子采样的值来生成预测块，其中，所述1/2采样放大值是通过将相邻的整数像素值乘以滤波器系数并且接着将相乘值相加而获得的值；减法单元，用于通过从所述当前块减去所述预测块来生成残余块；变换单元，用于通过对所述残余块进行变换来生成频率变换块；量化单元，用于通过对所述频率变换块进行量化来生成量化频率变换块；以及编码单元，用于将所述量化频率变换块编码为比特流。9.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：解码单元，用于从比特流提取量化频率变换块；逆量化单元，用于通过对所述量化频率变换块进行逆量化来重构频率变换块；逆变换单元，用于通过对所述频率变换块进行逆变换来重构残余块；预测单元，用于将根据当前块的运动向量所参照的基准块的子采样分量值利用FIR滤波器和线性插值所获得的插值来生成预测块；以及加法单元，用于通过将重构的残余块和所述预测块相加来重构所述当前块，其中，所述预测单元被配置为：通过使用所述FIR滤波器生成1/2子采样值，并且没有通过使用通过将FIR滤波结果值除以权重获得的所述1/2子采样值，而是通过对通过将整数像素值乘以所述权重获得的值与没有被所述权重相除的所述FIR滤波结果值进行线性插值来生成1/4子采样，其中所述权重是滤波器系数的总和。10.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，当前块的色度分量的运动向量使用所述当前块的亮度分量的运动向量值。11.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，当所述视频具有4:2:0格式时，所述预测单元通过使用整数像素和1/4子采样的线性插值或通过使用整数像素和1/2子采样的线性插值来生成1/8子采样值。12.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，用于所述1/2子采样分量的所述FIR滤波器是具有6个或更多抽头的FIR滤波器。13.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，所述预测单元插值到所述基准块的1/16子采样的位置，所述1/16子采样的位置是通过线性插值生成的。14.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，当所述视频具有4:4:4格式时，所述预测单元插值到色度分量的1/2子采样的位置和1/4子采样的位置。15.根据权利要求9所述的视频解码设备，其中，当所述视频具有4:2:2格式时，所述预测单元插值到水平方向的色度分量的1/8子采样的位置，并且插值到垂直方向的色度分量的1/4子采样的位置。16.一种视频解码设备，所述视频解码设备包括：解码单元，用于从比特流提取量化频率变换块；逆量化单元，用于通过对所述量化频率变换块进行逆量化来重构频率变换块；逆变换单元，用于通过对所述频率变换块进行逆变换来重构残余块；预测单元，用于为了获得当前块的运动向量所参照的基准块的1/2子采样值，通过相邻的整数像素值适用滤波器系数求出1/2采样放大值，并利用所述1/2采样放大值获得所述基准块的所有子采样的值来生成预测块，其中，所述1/2采样放大值是通过将相邻的整数像素值乘以滤波器系数并且接着将相乘值相加而获得的值；以及加法单元，用于通过将重构的残余块和所述预测块相加来...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振翰，林晶娟，李英烈，文柱禧，金海光，全炳宇，韩钟基，金正弼，金旲衍，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：
国别省市：