进行图像编码和解码的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于进行图像编码和解码的设备和方法。用于进行图像编码和解码的所述设备包括：参数计算单元，其用于基于与当前块相邻的至少一个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的至少一个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数；目标像素选择单元，其用于从至少一个预测块中的像素当中选择用于执行亮度补偿的目标像素，其中，利用与所述至少一个运动预测块相邻的周边像素来通过针对当前块的运动矢量确定目标像素；以及预测编码单元，其将所述亮度补偿参数应用于所选择的目标像素来生成针对所述至少一个预测块的补偿预测块，从而执行预测编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】进行图像编码和解码的设备和方法
本公开在一些实施方式中涉及用于进行视频编码/解码的方法和设备。更具体地讲，本公开涉及一种通过应用亮度补偿技术来进行视频编码/解码的方法和设备。
技术介绍
本部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可能不构成现有技术。H.264/AVC是迄今为止标准化的视频编解码器当中具有最大压缩率的最新视频编码/解码标准。H.264/AVC试图利用考虑方向性的帧内预测模式、4×4整数变换、从16×16到4×4的各种块模式、解块滤波等来增加压缩效率。H.264/AVC使用加权预测（WP）技术来使具有变化的亮度的图像的编码效率最大化。WP是以切片（slice）为单位应用加权因子和偏移的技术。WP的应用方法由式1表示。式1在式1中，P是通过将WP应用于基准图像R得到的视频。“w”和“o”分别表示加权因子和偏移。下标“d”和“idx”分别表示预测方向和参考索引。以这种方式得到的新的基准图像P可用于预测当前图像。另外，将用于每一基准图像R的“w”和“o”编码到切片头上并发送给解码器，然后解码器可使用基准图像R来生成应用WP之后的基准图像P。以切片为单位应用的现有WP技术被设计为应对图像的淡入或淡出效果，它们无法考虑诸如由于光照的局部亮度变化以及由物体的运动引起的亮度改变的因素。另外，在将WP应用于没有明显亮度改变的大多数图像时，编码效率变差。
技术实现思路
技术问题本公开的至少一个方面对进行编码的当前块中的像素选择性地应用亮度补偿技术。本公开的另一方面提供了一种编码和解码方法，其根据具有亮度变化的不同环境来自适应地执行逐块的亮度补偿并且在块中进一步执行逐个像素的亮度补偿。解决问题的技术手段根据一些实施方式，本公开提供了一种视频编码设备，该视频编码设备包括参数计算器、目标像素选择器和预测编码器。所述参数计算器被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数。所述目标像素选择器被配置为利用与所述运动预测块相邻的像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素。并且所述预测编码器被配置为通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码。这里，提供标志值并将其插入切片头中以指示是否执行全块亮度补偿，并且如果所述标志值指示执行，则所述预测编码器可将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。另外，如果所述亮度补偿参数偏离预定的标准范围，则所述预测编码器可将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。本公开的另外至少一个实施方式提供了一种视频解码设备，该视频解码设备包括参数计算器、目标像素选择器和预测解码器。所述参数计算器被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数。所述目标像素选择器被配置为利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素。并且所述预测解码器被配置为通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。本公开的另外至少一个实施方式提供了一种视频编码方法，该视频编码方法包括以下步骤：基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数。所述视频编码方法还包括以下步骤：利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素。所述视频编码方法还包括以下步骤：通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码。本公开的另外至少一个实施方式提供了一种视频解码方法，该视频解码方法包括以下步骤：基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数。所述视频解码方法还包括以下步骤：利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的预测块中的像素中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素。所述视频解码方法还包括以下步骤：通过将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。有益效果根据如上所述的本公开，本公开可以通过对属于当前块的像素选择性地应用亮度补偿技术来改进编码效率。附图说明图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频编码设备的构造的示图。图2是根据本公开的至少一个实施方式的视频编码设备的帧间预测单元的构造的示图。图3至图6是根据本公开的至少一个实施方式的应用亮度补偿的编码方法的示例图，其中，CU表示编码单元，MC为运动补偿。图7是根据本公开的至少一个实施方式的视频编码方法的流程图。图8是根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备的构造的示图。图9是根据本公开的至少一个实施方式的视频解码设备的帧间预测单元的构造的示图。图10是根据本公开的至少一个实施方式的视频解码方法的流程图。具体实施方式以下将参照示例图详细描述本公开的至少一个实施方式。在以下描述中，尽管元件示出在不同的图中，类似的标号指代类似的元件。另外，在下面对至少一个实施方式的描述中，为了清晰和简洁起见，将省略对本文包含的已知功能和构造的详细描述。图1是根据本公开的至少一个实施方式的视频编码设备的构造的示图。示例性视频编码设备包括帧间预测单元110、变换和量化单元120、编码器130、解量化和逆变换单元140、加法器150和存储单元160。视频编码设备可以是用户终端，例如PC（个人计算机）、笔记本计算机、PDA（个人数字助理）、PMP（便携式多媒体播放器）、PSP（便携式游戏机）、移动通信终端以及其它用户终端。视频编码设备可表示各自包括以下部件的各种设备：(a)用于与各种类型的装置或有线/无线通信网络执行通信的通信设备（例如通信调制解调器等）、(b)用于存储执行视频编码的各种程序和数据的存储器以及(c)执行程序以进行计算和控制的微处理器等。要编码的图像可以按照块（例如，宏块）为单位输入。出于描述的目的，本公开的实施方式按照与H.264/AVC标准相同的方式定义16×16形式的宏块，但是更一般地讲，宏块可按照M×N形成，其中，M和N可分别大于16并且是相同或不同的整数。帧间预测单元110在已经进行编码处理之后重构的先前帧中确定搜索范围，并且在所确定的搜索范围中执行运动估计处理，以生成与当前块高度相关从而相对于当前块引起的可能误差最小的预测块。另外，帧间预测单元110使用当前块和预测块来生成残差块并将其发送给变换和量化单元120。另外，运动估计处理生成当前块的运动矢量并将其提供给编码器130。另外，帧间预测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码/解码设备，该视频编码/解码设备包括：编码器，其被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及位于与所述第一像素对应的位置并且与利用预测运动矢量获得的一个或更多个运动预测块相邻的第二像素来计算亮度补偿参数，利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素，并且通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测编码；以及解码器，其被配置为基于所述第一像素和所述第二像素来计算所述亮度补偿参数，利用所述一个或更多个运动预测块的相邻像素来从通过针对所述当前块的运动矢量确定的所述一个或更多个预测块中的像素中选择用于亮度补偿的目标像素，并且通过将所述亮度补偿参数应用于所述目标像素来生成所述一个或更多个预测块的补偿预测块，然后对所生成的补偿预测块执行预测解码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.01 KR 10-2011-00654071.一种视频编码设备，该视频编码设备包括：参数计算器，其被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置，其中，所述预测运动矢量被确定以计算所述当前块的运动矢量与该预测运动矢量之间的运动矢量差；目标像素选择器，其被配置为利用与所述运动预测块相邻的像素来从通过所述当前块的所述运动矢量确定的预测块中的像素当中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及预测编码器，其被配置为通过将所述亮度补偿参数应用于所述预测块的所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测编码，其中，通过利用当前块和所述补偿预测块生成残差块来执行所述预测编码。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，并且基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。3.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中，所述预测编码器对用于指示是否通过应用亮度补偿来执行预测编码的标志进行编码。4.一种视频解码设备，该视频解码设备包括：参数计算器，其被配置为基于与当前块相邻的一个或更多个第一像素以及与利用预测运动矢量获得的运动预测块相邻的一个或更多个第二像素来计算亮度补偿参数，其中，所述一个或更多个第二像素位于与所述一个或更多个第一像素对应的位置，其中，所述预测运动矢量被确定以计算所述当前块的运动矢量与该预测运动矢量之间的运动矢量差；目标像素选择器，其被配置为利用与所述运动预测块相邻的一个或更多个像素来从通过所述当前块的所述运动矢量确定的预测块中的像素当中选择用于亮度补偿的一个或更多个目标像素；以及预测解码器，其被配置为通过将所述亮度补偿参数应用于所述预测块的所选择的一个或更多个目标像素来生成所述预测块的补偿预测块，并对所述补偿预测块执行预测解码，其中，通过利用当前块和所述补偿预测块生成残差块来执行所述预测解码。5.根据权利要求4所述的视频解码设备，其中，所述亮度补偿参数是加权因子和偏移中的至少一个，基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的比来计算所述加权因子，并且基于所述第一像素与所述第二像素之间的像素值的差来计算所述偏移。6.根据权利要求4所述的视频解码设备，其中，响应于从视频编码设备发送并且指示通过应用亮度补偿来进行预测编码的标志，所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于所选择的一个或更多个目标像素。7.根据权利要求4所述的视频解码设备，其中，响应于包含在从视频编码设备接收到的切片头中并且指示全块亮度补偿的标志值，所述预测解码器将所述亮度补偿参数应用于属于所述预测块的全部像素。8.根据权利要求7所述的视频解码设备，其中，在预测模式为跳过模式或合并模式的情况下，如果所述切片头中的所述标志值指示执行所述全块亮度补偿，则所述预测解码器将所述亮度补偿参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晶娟，朴重键，韩钟基，李英烈，文柱禧，金海光，全炳宇，徐钻源，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR