技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是有關(guān)于用于表示空間取樣信息信號(諸如視頻或靜止圖像)的信息樣本數(shù)組的編碼方案。
背景技術(shù):
在影像及視頻編碼中,圖像或針對該圖像的特定樣本數(shù)組集合通常分解成區(qū)塊,該區(qū)塊與特定編碼參數(shù)關(guān)聯(lián)。圖像通常是由多個樣本數(shù)組組成。此外,一圖像也可關(guān)聯(lián)額外輔助樣本數(shù)組,該樣本數(shù)組(例如)表明透明信息或深度圖。一圖像的樣本數(shù)組(包括輔助樣本數(shù)組)也可集合成一或多個所謂的平面群組,此處各個平面群組是由一或多個樣本數(shù)組組成。一圖像的平面群組可獨(dú)立地編碼,或者,若該圖像關(guān)聯(lián)多于一個平面群組,則利用來自同一圖像的其它平面群組的預(yù)測進(jìn)行編碼。各平面群組通常分解成多個區(qū)塊。該區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)是通過跨圖像預(yù)測或圖像內(nèi)預(yù)測而預(yù)測。各區(qū)塊可具有不同尺寸且可以是正方形或矩形。一圖像分割成多個區(qū)塊可通過語法固定,或可(至少部分地)在位流內(nèi)部信號通知。經(jīng)常發(fā)送的語法元素信號通知針對區(qū)塊細(xì)分的預(yù)定大小。這種語法元素可表明一區(qū)塊是否且如何細(xì)分成更小型區(qū)塊及相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù),例如用于預(yù)測目的。針對一區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)的全部樣本,相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)的解碼是以某個方式表明。在該實(shí)例中,在一區(qū)塊的全部樣本是使用相同預(yù)測參數(shù)集合預(yù)測,該預(yù)測參數(shù)諸如是參考指數(shù)(標(biāo)識在已編碼圖像集合中的一參考圖像)、運(yùn)動參數(shù)(表明一參考圖像與該目前圖像間的區(qū)塊運(yùn)動的測量值)、表明插值濾波器的參數(shù)、內(nèi)部預(yù)測模式等。運(yùn)動參數(shù)可以由具有一水平分量及一垂直分量的位移向量表示,或通過高階運(yùn)動參數(shù)表示,諸如包括六個分量的仿射運(yùn)動參數(shù)。也可能多于一個特定預(yù)測參數(shù)集合(諸如參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù))是與單一區(qū)塊相關(guān)聯(lián)。該種情況下,針對此特定預(yù)測參數(shù)的各集合,產(chǎn)生針對該區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)的單一中間預(yù)測信號,并且最終預(yù)測信號是由包括疊加中間預(yù)測信號的一組合所建立。相對應(yīng)加權(quán)參數(shù)及可能地,也包括一常數(shù)偏移(加至該加權(quán)和)可針對一圖像或一參考圖像或一參考圖像集合為固定,或其包括在針對相對應(yīng)區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)集合中。原始區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)與其預(yù)測信號之間的差,也稱作為殘差信號,該差通常被變換及量化。經(jīng)常,施加二維變換至該殘差信號(或針對該殘差區(qū)塊的相對應(yīng)樣本數(shù)組)。針對變換編碼,已經(jīng)使用特定預(yù)測參數(shù)集合的區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)可在施加變換之前被進(jìn)一步分裂。變換區(qū)塊可等于或小于用于預(yù)測的區(qū)塊。也可能是,一變換區(qū)塊包括多于一個用來預(yù)測的區(qū)塊。不同變換區(qū)塊可具有不同大小,變換區(qū)塊可表示正方或矩形區(qū)塊。在變換后,所得變換系數(shù)經(jīng)量化,獲得所謂的變換系數(shù)位準(zhǔn)。變換系數(shù)位準(zhǔn)及預(yù)測參數(shù)以及若存在時,細(xì)分信息被熵編碼。
在影像及視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中,由語法所提供的將一圖像(或一平面群組)細(xì)分成區(qū)塊的可能性極為有限。通常只能規(guī)定是否(以及可能地如何)具有預(yù)先界定尺寸的一區(qū)塊可細(xì)分成更小型區(qū)塊。舉個實(shí)例,H.264的最大區(qū)塊尺寸為16×16。16×16區(qū)塊也稱作為宏區(qū)塊,在第一步驟,各圖像分割成宏區(qū)塊。針對各個16×16宏區(qū)塊,可信號通知其是否編碼成16×16區(qū)塊,或兩個16×8區(qū)塊,或兩個8×16區(qū)塊,或四個8×8區(qū)塊。若16×16區(qū)塊被細(xì)分成四個8×8區(qū)塊,則各個8×8區(qū)塊可編碼為一個8×8區(qū)塊,或兩個8×4區(qū)塊,或兩個4×8區(qū)塊,或四個4×4區(qū)塊。在當(dāng)前影像及視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中表明分割成區(qū)塊的小集合可能性具有的優(yōu)點(diǎn)是用于信號通知細(xì)分信息的側(cè)邊信息率可保持較小,但具有的缺點(diǎn)是針對該區(qū)塊傳輸預(yù)測參數(shù)所需的位率相當(dāng)大,稍后詳述。信號通知預(yù)測信息的側(cè)邊信息率確實(shí)通常表示針對一區(qū)塊的顯著大量總位率。當(dāng)這種側(cè)邊信息降低時,編碼效率增高,例如可通過使用較大型區(qū)塊大小來實(shí)現(xiàn)側(cè)邊信息降低。視頻序列的實(shí)際影像或圖像是由具有特定性質(zhì)的任意形狀對象組成。舉個實(shí)例,此對象或?qū)ο蟛糠质且元?dú)特紋理或獨(dú)特運(yùn)動為其特征。通常相同預(yù)測參數(shù)集合可應(yīng)用于此對象或?qū)ο蟛糠帧5珜ο筮吔缤ǔ2⒉晃呛洗笮皖A(yù)測區(qū)塊(例如,按照H.264的16×16宏區(qū)塊)可能的區(qū)塊邊界。
編碼器通常決定細(xì)分(在有限種可能性集合中)導(dǎo)致特定率失真成本測量的最小化。針對任意形狀對象,如此可能導(dǎo)致大量的小區(qū)塊。并且由于此小區(qū)塊是與需要傳輸?shù)囊活A(yù)測參數(shù)集合相關(guān)聯(lián),故側(cè)邊信息率變成總位率的一大部分。但由于小區(qū)塊中的數(shù)個仍然表示同一對象或?qū)ο笠徊糠值膮^(qū),故對多個所得區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)為相同或極為相似。
換言之,一圖像細(xì)分或拼貼成較小型部分或拼貼塊或區(qū)塊實(shí)質(zhì)上影響編碼效率及編碼復(fù)雜度。如前文摘述,一圖像細(xì)分成多個較小區(qū)塊允許編碼參數(shù)的空間更精細(xì)設(shè)定,藉此允許此編碼參數(shù)更佳適應(yīng)于圖像/視頻材料。另一方面,以更細(xì)粒度設(shè)定編碼參數(shù)對通知解碼器有關(guān)需要的設(shè)定值的所需側(cè)邊信息量加諸更高負(fù)荷。再者,須注意編碼器(進(jìn)一步)空間上細(xì)分圖像/視頻成為區(qū)塊的任何自由度,劇增可能的編碼參數(shù)設(shè)定值量,及因而通常使得針對導(dǎo)致最佳率/失真折衷的編碼參數(shù)設(shè)定值的搜尋更困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一個目的是提供一種用以編碼表示空間采樣信息信號(諸如但非限于視頻圖像或靜止圖像)的信息樣本數(shù)組的編碼方案,該方案允許達(dá)成在編碼復(fù)雜度與可達(dá)成的率失真比之間更佳的折衷,及/或達(dá)成更佳率失真比。
此目的可通過如權(quán)利要求1的解碼器、如權(quán)利要求10的編碼器、如權(quán)利要求11的方法、如權(quán)利要求12的計(jì)算機(jī)程序、及如權(quán)利要求13的數(shù)據(jù)流而達(dá)成。
本發(fā)明的潛在構(gòu)想為當(dāng)多元樹細(xì)分不僅用來細(xì)分一連續(xù)區(qū)(亦即樣本數(shù)組)成為多個葉區(qū),同時中間區(qū)也是用來在相對應(yīng)共同定位區(qū)塊間共享編碼參數(shù)時,在編碼復(fù)雜度與可達(dá)成的率失真比間可達(dá)成更佳的折衷,及/或可達(dá)成更佳率失真比。通過此措施,在局部拼貼葉區(qū)所進(jìn)行的編碼程序可與個別編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián),但無需分開地對各葉區(qū)明確地傳輸整個編碼參數(shù)。反而,通過使用該多元樹細(xì)分可有效地利用相似性。
依據(jù)一個實(shí)施例,首先表示空間采樣信息信號的信息樣本數(shù)組在空間上置于樹根區(qū),然后根據(jù)抽取自一數(shù)據(jù)流的多元樹細(xì)分信息,通過遞歸地多次分割該樹根區(qū)的子集,而至少將該樹根區(qū)的一子集分割成不同尺寸的更小型單純連接區(qū)。為了允許就率失真意義上,找出以合理編碼復(fù)雜度的過度細(xì)小細(xì)分與過度粗大細(xì)分間的良好折衷,信息樣本數(shù)組進(jìn)行空間分割成的樹根區(qū)的最大區(qū)尺寸是含括在該數(shù)據(jù)流內(nèi)且在解碼端從該數(shù)據(jù)流抽取。據(jù)此,解碼器可包括一抽取器,其被配置為從數(shù)據(jù)流抽取最大區(qū)尺寸及多元樹細(xì)分信息;一細(xì)分器,其被配置為將表示空間采樣信息信號的一信息樣本數(shù)組空間分割成最大區(qū)尺寸的樹根區(qū),及依據(jù)該多元樹細(xì)分信息,將該樹根區(qū)的至少一個子集通過遞歸地多重分區(qū)該樹根區(qū)的該子集而細(xì)分成更小型單純連接不同尺寸區(qū);及一重建器,其被配置為使用該細(xì)分而將來自該數(shù)據(jù)流的信息樣本數(shù)組重建成較小型單純連接區(qū)。
依據(jù)一個實(shí)施例,數(shù)據(jù)流也含有高達(dá)樹根區(qū)子集經(jīng)歷遞歸地多重分區(qū)的最高階層式層級。通過此辦法,多元樹細(xì)分信息的信號通知變得更容易且需更少編碼位。
此外,重建器可被配置為以取決于中間細(xì)分的粒度,執(zhí)行下列措施中的一者或多者:至少在內(nèi)預(yù)測模式及跨預(yù)測模式中決定欲使用哪一個預(yù)測模式;從頻域變換至空間域,執(zhí)行及/或設(shè)定跨預(yù)測的參數(shù);執(zhí)行及/或設(shè)定針對用于內(nèi)預(yù)測的參數(shù)。
此外,抽取器可被配置為以深度優(yōu)先遍歷順序而從數(shù)據(jù)流抽取與經(jīng)分區(qū)的樹區(qū)塊的葉區(qū)相關(guān)聯(lián)的語法元素。通過此種辦法,抽取器可開發(fā)已經(jīng)編碼的鄰近葉區(qū)的語法元素統(tǒng)計(jì)學(xué)量,其具有比使用寬度優(yōu)先遍歷順序更高的機(jī)率。
依據(jù)另一個實(shí)施例,使用又一細(xì)分器來依據(jù)又一多元樹細(xì)分信息來將該較小型單純連接區(qū)的至少一個子集細(xì)分成又更小型單純連接區(qū)。第一級細(xì)分可由重建器用來執(zhí)行信息樣本區(qū)的預(yù)測,而第二級細(xì)分可由重建器用來執(zhí)行自頻域至空間域的再變換。定義殘差細(xì)分相對于預(yù)測細(xì)分為從屬,使得總細(xì)分的編碼較少耗用位;另一方面,由從屬所得的殘差細(xì)分的限制度及自由度對編碼效率只有微小的負(fù)面影響,原因在于大部分具有相似運(yùn)動補(bǔ)償參數(shù)的圖像部分比具有相似頻譜性質(zhì)的部分更大。
依據(jù)又另一實(shí)施例,又一最大區(qū)尺寸是含在該數(shù)據(jù)流內(nèi),又一最大區(qū)尺寸界定樹根子區(qū)大小,該樹根子區(qū)是在該樹根子區(qū)的至少一子集依據(jù)又更多元樹細(xì)分信息而細(xì)分成為又更小型單純連接區(qū)的前先被分割。如此轉(zhuǎn)而允許一方面預(yù)測細(xì)分的最大區(qū)尺寸的獨(dú)立設(shè)定,及另一方面允許殘差細(xì)分,如此可找出較佳率/失真折衷。
依據(jù)本發(fā)明的又另一實(shí)施例,數(shù)據(jù)流包括與形成該多元樹細(xì)分信息的第二語法元素子集分離的第一語法元素子集,其中在該解碼端的一合并器允許依據(jù)第一語法元素子集而組合空間鄰近的多元樹細(xì)分的小型單純連接區(qū)來獲得該樣本數(shù)組的一中間細(xì)分。重建器可被配置為使用中間細(xì)分而重建樣本數(shù)組。通過此方式,編碼器更容易以發(fā)現(xiàn)的最佳率/失真折衷將有效細(xì)分調(diào)適為信息樣本數(shù)組的性質(zhì)的空間分布。舉例言之,若最大區(qū)尺寸為大,則多元樹細(xì)分信息可能因樹根區(qū)變大而更復(fù)雜。但另一方面,若最大區(qū)尺寸為小,則更可能是鄰近樹根區(qū)是有關(guān)具有相似性質(zhì)的信息內(nèi)容,使得此樹根區(qū)也可一起處理。合并填補(bǔ)前述極端間的此一間隙,通過此允許接近最佳化的粒度細(xì)分。從編碼器觀點(diǎn),合并語法元素允許更輕松的或運(yùn)算上更不復(fù)雜的編碼程序,原因在于若編碼器錯誤使用太精細(xì)的細(xì)分,則此誤差可通過編碼器隨后補(bǔ)償,通過由隨后設(shè)定合并語法元素有或無只調(diào)整適應(yīng)一小部分在合并語法元素設(shè)定前已經(jīng)被設(shè)定的語法元素達(dá)成。
依據(jù)又另一實(shí)施例,最大區(qū)尺寸及多元樹細(xì)分信息是用于殘差細(xì)分而非預(yù)測細(xì)分。
用來處理表示空間采樣信息信號的一信息樣本數(shù)組的多元樹細(xì)分的單純連接區(qū)的一深度優(yōu)先遍歷順序而非寬度優(yōu)先遍歷順序是依據(jù)一實(shí)施例使用。通過由使用該深度優(yōu)先遍歷順序,各個單純連接區(qū)有較高機(jī)率來具有已經(jīng)被遍歷的鄰近單純連接區(qū),使得當(dāng)重建個別目前單純連接區(qū)時,有關(guān)這些鄰近單純連接區(qū)的信息可被積極地利用。
當(dāng)信息樣本數(shù)組首先被分割成零層級的階層式尺寸的樹根區(qū)規(guī)則排列,然后再細(xì)分該樹根區(qū)的至少一個子集成為不同大小的更小型單純連接區(qū)時,重建器可使用鋸齒形掃描來掃描該樹根區(qū),針對各個欲分區(qū)的樹根區(qū),以深度優(yōu)先遍歷順序處理該單純連接的葉區(qū),隨后又更以鋸齒形掃描順序步入下個樹根區(qū)。此外,依據(jù)深度優(yōu)先遍歷順序,具有相同階層式層級的單純連接的葉區(qū)也可以按照鋸齒形掃描順序遍歷。如此,維持具有鄰近單純連接葉區(qū)的可能性增高。
依據(jù)一個實(shí)施例,雖然與多元樹結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記是按照深度優(yōu)先遍歷順序來循序排列,但標(biāo)記的循序編碼使用機(jī)率估算上下文,其針對在多元樹結(jié)構(gòu)的相同階層式層級內(nèi)部與多元樹結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記為相同,但針對在多元樹結(jié)構(gòu)的不同階層式層級內(nèi)部的多元樹結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記為不同,通過此允許欲提供的上下文數(shù)目間的良好折衷,及另一方面,調(diào)整適應(yīng)標(biāo)記的實(shí)際符號統(tǒng)計(jì)數(shù)字。
依據(jù)一個實(shí)施例,針對所使用的預(yù)定標(biāo)記的機(jī)率估算上下文也是取決于依據(jù)深度優(yōu)先遍歷順序在該預(yù)定標(biāo)記之前的標(biāo)記,且是對應(yīng)于與該預(yù)定標(biāo)記相對應(yīng)的區(qū)具有預(yù)定相對位置關(guān)系的樹根區(qū)的各區(qū)。類似于前述方面潛在的構(gòu)想,使用深度優(yōu)先遍歷順序保證高機(jī)率:已經(jīng)編碼的標(biāo)記也包括與該預(yù)定標(biāo)記對應(yīng)的區(qū)相鄰的區(qū)所對應(yīng)的標(biāo)記,該知曉可用來更優(yōu)異地調(diào)適上下文用于該預(yù)定標(biāo)記。
可用于設(shè)定針對一預(yù)定標(biāo)記的上下文的標(biāo)記可以是對應(yīng)于位于該預(yù)定標(biāo)記相對應(yīng)區(qū)上區(qū)及/或左區(qū)的該標(biāo)記。此外,用以選擇上下文的標(biāo)記可限于與屬于預(yù)定標(biāo)記相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)相同階層式層級的標(biāo)記。
依據(jù)一個實(shí)施例,編碼信號通知包括最高階層式層級的指示及與不等于最高階層式層級的節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的一標(biāo)記序列,各個標(biāo)記表明相關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)是否為中間節(jié)點(diǎn)或子節(jié)點(diǎn),以及按照深度優(yōu)先或?qū)挾葍?yōu)先遍歷順序循序解碼得自該數(shù)據(jù)流的標(biāo)記序列,跳過最高階層式層級的節(jié)點(diǎn)而自動地指向相同葉節(jié)點(diǎn),因而降低編碼率。
依據(jù)又一個實(shí)施例,多元樹結(jié)構(gòu)的編碼信號通知可包括最高階層式層級的指示。通過此方式,可能將標(biāo)記的存在限于最高階層式層級以外的階層式層級,原因在于總而言之排除具有最高階層式層級的區(qū)塊的進(jìn)一步分區(qū)。
在空間多元樹細(xì)分屬于一次多元樹細(xì)分的葉節(jié)點(diǎn)及未經(jīng)分區(qū)樹根區(qū)的二次細(xì)分的一部分的情況下,用于編碼二次細(xì)分標(biāo)記的上下文可經(jīng)選擇使得該上下文針對與相等大小區(qū)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記為相同。
依據(jù)一實(shí)施例,該信息樣本數(shù)組所細(xì)分而成的一單純連接區(qū)有利的合并或分組是以較少數(shù)據(jù)量編碼。為了達(dá)成此項(xiàng)目的,針對單純連接區(qū),界定一預(yù)定相對位置關(guān)系,其允許針對一預(yù)定單純連接區(qū)而識別在多個單純連接區(qū)內(nèi)部與該預(yù)定單純連接區(qū)具有預(yù)定相對位置關(guān)系的單純連接區(qū)。換言之,若該數(shù)目為零,則在該數(shù)據(jù)流內(nèi)部可能不存在有針對該預(yù)定單純連接區(qū)的一合并指標(biāo)。此外,若與該預(yù)定單純連接區(qū)具有預(yù)定相對位置關(guān)系的單純連接區(qū)數(shù)目為1,則可采用該單純連接區(qū)的編碼參數(shù),或可用來預(yù)測針對該預(yù)定單純連接區(qū)的編碼參數(shù)而無需任何額外語法元素。否則,即,若與該預(yù)定單純連接區(qū)具有預(yù)定相對位置關(guān)系的單純連接區(qū)數(shù)目為大于1,則可抑制一額外語法元素的引入,即便與這些經(jīng)識別的單純連接區(qū)相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)彼此為相同亦復(fù)如此。
依據(jù)一實(shí)施例,若該鄰近單純連接區(qū)的編碼參數(shù)彼此為不等,則一參考鄰近識別符可識別與該預(yù)定單純連接區(qū)具有預(yù)定相對位置關(guān)系的單純連接區(qū)數(shù)目的一適當(dāng)子集,及當(dāng)采用該編碼參數(shù)或預(yù)測該預(yù)定單純連接區(qū)的編碼參數(shù)時使用此一適當(dāng)子集。
依據(jù)其它實(shí)施例,通過遞歸地多重分割將表示該二維信息信號的空間采樣的一樣本區(qū)而空間細(xì)分成多個具有不同大小的單純連接區(qū)是取決于在該數(shù)據(jù)流中的一第一語法元素子集而執(zhí)行的,接著為取決于與該第一子集不相連接的在該數(shù)據(jù)流內(nèi)的一第二語法元素子集而組合空間鄰近單純連接區(qū),來獲得將該樣本數(shù)組中間細(xì)分成不相連接的單純連接區(qū)集合,其聯(lián)合為該多個單純連接區(qū)。該中間細(xì)分是用在從該數(shù)據(jù)流重建該樣本數(shù)組時。如此允許使得就該細(xì)分而言的最佳化較為不具關(guān)鍵重要性,原因在于實(shí)際上過細(xì)的細(xì)分可通過隨后的合并加以補(bǔ)償。此外,細(xì)分與合并的組合允許達(dá)成單獨(dú)通過遞歸多重分割不可能達(dá)成的中間細(xì)分,因此通過使用不相連接的語法元素集合執(zhí)行細(xì)分與合并的級聯(lián)(concatenation)允許有效或中間細(xì)分更佳地調(diào)整適應(yīng)該二維信息信號的實(shí)際內(nèi)容。與其優(yōu)點(diǎn)相比較,由用于指示合并細(xì)節(jié)的額外語法元素子集所導(dǎo)致的額外開銷是可忽略的。
附圖說明
下面,針對以下附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中:
圖1顯示依據(jù)本申請的一實(shí)施例編碼器的方塊圖;
圖2顯示依據(jù)本申請的一實(shí)施例解碼器的方塊圖;
圖3a至圖3c示意地顯示四叉樹細(xì)分的一具體實(shí)施例,其中圖3a顯示第一階層式層級,圖3b顯示第二階層式層級,及圖3c顯示第三階層式層級;
圖4示意地顯示依據(jù)一實(shí)施例針對圖3a至圖3c的說明性四叉樹細(xì)分的樹結(jié)構(gòu);
圖5a、圖5b示意地顯示圖3a至圖3c的四叉樹細(xì)分及具有指示個別葉區(qū)塊的指標(biāo)的樹結(jié)構(gòu);
圖6a、圖6b圖示意地顯示依據(jù)不同實(shí)施例表示圖4的樹結(jié)構(gòu)及圖3a至圖3c的四叉樹細(xì)分的二進(jìn)制串或標(biāo)記序列;
圖7顯示一流程圖,顯示依據(jù)一實(shí)施例由數(shù)據(jù)流抽取器所執(zhí)行的步驟;
圖8顯示一流程圖,例示說明依據(jù)又一實(shí)施例的數(shù)據(jù)流抽取器的功能;
圖9a、圖9b顯示依據(jù)一實(shí)施例例示說明性四叉樹細(xì)分的示意圖,強(qiáng)調(diào)一預(yù)定區(qū)塊的鄰近候選區(qū)塊;
圖10顯示依據(jù)又一實(shí)施例數(shù)據(jù)流抽取器的功能的一流程圖;
圖11示意地顯示依據(jù)一實(shí)施例來自平面及平面群組中的一圖像的組成且例示說明使用跨平面適應(yīng)/預(yù)測的編碼;
圖12a及圖12b示意地例示說明依據(jù)一實(shí)施例的一子樹結(jié)構(gòu)及相對應(yīng)細(xì)分來描述繼承方案;
圖12c及12d示意地例示說明依據(jù)一實(shí)施例的一子樹結(jié)構(gòu)來描述分別使用采用及預(yù)測的繼承方案;
圖13顯示一流程圖,顯示依據(jù)一實(shí)施例通過編碼器實(shí)現(xiàn)繼承方案所執(zhí)行的步驟;
圖14a及圖14b顯示一次細(xì)分及從屬細(xì)分,來例示說明依據(jù)一實(shí)施例具體實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)跨-預(yù)測的一繼承方案的可能性;
圖15顯示一方塊圖例示說明依據(jù)一實(shí)施例關(guān)聯(lián)該繼承方案的一種解碼方法;
圖16顯示一示意圖,例示說明依據(jù)一實(shí)施例在多元樹細(xì)分子區(qū)間的掃描順序,該子區(qū)是經(jīng)歷內(nèi)-預(yù)測;
圖17a至圖17b顯示一示意圖,例示說明依據(jù)其它實(shí)施例不同的細(xì)分可能性;
具體實(shí)施方式
在后文附圖的詳細(xì)說明中,出現(xiàn)在數(shù)幅附圖間的組件是以共通組件符號指示來避免重復(fù)說明此等組件。反而有關(guān)一個附圖內(nèi)部呈現(xiàn)的組件的解釋也適用于其中出現(xiàn)個別組件的其它附圖,只要在此其它附圖所呈現(xiàn)的解釋指出其中的偏差即可。
此外,后文說明始于就圖1至圖11解釋的編碼器及解碼器實(shí)施例。就此附圖呈現(xiàn)的實(shí)施例組合本申請的多個方面,但若個別對編碼方案內(nèi)部實(shí)施也優(yōu)異,如此,就隨后的附圖,實(shí)施例將簡短討論前述個別方面,此實(shí)施例是以不同意義表示就圖1及圖11描述的實(shí)施例的摘要。
圖1顯示依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的編碼器。圖1的編碼器1010包括一預(yù)測器12、一殘差前置編碼器14、一殘差重建器16、一數(shù)據(jù)流插入器18及一區(qū)塊分割器20。編碼器10是用以將一時空采樣信息信號編碼成一數(shù)據(jù)流22。時空采樣信息信號例如可為視頻,亦即一圖像序列。各圖像表示一影像樣本數(shù)組。時空信息信號的其它實(shí)例例如包括由例如光時(time-of-light)相機(jī)拍攝的深度影像。又須注意一空間采樣信息信號可包括每個幀或時間戳多于一個數(shù)組,諸如于彩色視頻的情況下,彩色視頻例如包括每個幀一亮度樣本數(shù)組連同二個色度樣本數(shù)組。也可能對信息信號的不同分量(亦即亮度及色度)的時間采樣率可能不同。同理,適用于空間分辨率。視頻也可伴隨有額外空間采樣信息,諸如深度或透明度信息。但后文描述的注意焦點(diǎn)將集中在此數(shù)組中的一者的處理來首先更明白了解本發(fā)明的主旨,然后轉(zhuǎn)向多于一個平面的處理。
圖1的編碼器10被配置為形成數(shù)據(jù)流22,使得數(shù)據(jù)流22中的語法元素描述粒度在全圖像與個別影像樣本間的圖像。為了達(dá)成此目的,分割器20被配置為將各圖像24細(xì)分為不同大小的單純連接區(qū)26。后文中,此區(qū)將簡稱為區(qū)塊或子區(qū)26。
正如稍后詳述,分割器20使用多元樹細(xì)分來將圖像24細(xì)分成不同尺寸的區(qū)塊26。更詳細(xì)地,后文就圖1至圖11所摘述的特定實(shí)施例大部分使用四叉樹細(xì)分。正如稍后詳述,分割器20內(nèi)部可包括細(xì)分器28的級聯(lián)用來將圖像24細(xì)分成前述區(qū)塊26,接著為合并器30其允許將此區(qū)塊26組合成群組來獲得位于圖像24的未經(jīng)細(xì)分與細(xì)分器28所界定的細(xì)分之間的有效細(xì)分或粒度。
如圖1的虛線舉例說明,預(yù)測器12、殘差預(yù)編碼器14、殘差重建器16及數(shù)據(jù)流插入器18是在由分割器20所界定的圖像細(xì)分上操作。舉例言之,正如稍后詳述,預(yù)測器12使用由分割器20所界定的預(yù)測細(xì)分來針對預(yù)測細(xì)分的個別子區(qū)而決定是否該個別子區(qū)應(yīng)當(dāng)經(jīng)歷具有依據(jù)所選用的預(yù)測模式針對該個別子區(qū)的相對應(yīng)預(yù)測參數(shù)的設(shè)定值的圖像內(nèi)預(yù)測或跨圖像預(yù)測。
殘差預(yù)編碼器14又轉(zhuǎn)而使用圖像24的殘差子區(qū)來編碼由預(yù)測器12所提供的圖像24的預(yù)測殘差。殘差重建器16從殘差預(yù)編碼器14所輸出的語法元素重建殘差,殘差重建器16也在前述殘差細(xì)分上操作。數(shù)據(jù)流插入器18可利用前述分割,亦即預(yù)測及殘差細(xì)分,來利用例如熵編碼決定語法元素間的插入順序及鄰近關(guān)系用于將殘差預(yù)編碼器14及預(yù)測器12輸出的語法元素插入數(shù)據(jù)流22。
如圖1所示,編碼器10包括一輸入端32,此處該原始信息信號進(jìn)入編碼器10。一減法器34、殘差預(yù)編碼器14及數(shù)據(jù)流插入器18以所述順序在數(shù)據(jù)流插入器18的輸入端32與編碼數(shù)據(jù)流22輸出的輸出端間串聯(lián)。減法器34及殘差預(yù)編碼器14為預(yù)測回路的一部分,該預(yù)測回路是由殘差重建器16、加法器及預(yù)測器12所包圍,這些組件是以所述順序在殘差預(yù)編碼器14的輸出端與減法器34的反相輸入端間串聯(lián)。預(yù)測器12的輸出端也是連接至加法器36的又一輸入端。此外,預(yù)測器12包括直接連接至輸入端32的一輸入端且可包括又另一輸入端,其也是經(jīng)由可選的回路內(nèi)濾波器38而連接至加法器36的輸出端。此外,預(yù)測器12于操作期間產(chǎn)生側(cè)邊信息,因此預(yù)測器12的輸出端也耦接至數(shù)據(jù)流插入器18。同理,分割器20包括一輸出端其是連接至數(shù)據(jù)流插入器18的另一輸入端。
已經(jīng)描述編碼器10的結(jié)構(gòu),其操作模式的進(jìn)一步細(xì)節(jié)詳述如后。
如前述,分割器20針對各個圖像24決定如何將圖像細(xì)分成小區(qū)26。依據(jù)欲用于預(yù)測的圖像24的細(xì)分,預(yù)測器12針對相對應(yīng)于此種細(xì)分的各個小區(qū)決定如何預(yù)測個別小區(qū)。預(yù)測器12輸出小區(qū)的預(yù)測給減法器34的反相輸入端,及輸出給加法器36的又一輸入端,及將反映預(yù)測器12如何從視頻的先前編碼部分獲得此項(xiàng)預(yù)測的方式的預(yù)測信息輸出給數(shù)據(jù)流插入器18。
在減法器34的輸出端,如此獲得預(yù)測殘差,其中殘差預(yù)編碼器14是依據(jù)也由分割器20所規(guī)定的殘差細(xì)分來處理此種預(yù)測殘差。如在后文中對于圖3至圖10進(jìn)一步詳細(xì)說明,由殘差預(yù)編碼器14所使用的圖像24的殘差細(xì)分可與預(yù)測器12所使用的預(yù)測細(xì)分相關(guān),使各預(yù)測子區(qū)采用作為殘差子區(qū)或更進(jìn)一步細(xì)分成為更小的殘差子區(qū)。但也可能有完全獨(dú)立的預(yù)測及殘差細(xì)分。
殘差預(yù)編碼器14將各個殘差子區(qū)通過二維變換經(jīng)歷從空間至頻域的變換,接著為或特有地涉及所得變換區(qū)塊的所得變換系數(shù)量化,因此失真結(jié)果是來自于量化噪聲。例如,數(shù)據(jù)流插入器18可使用(例如)熵編碼而將描述前述變換系數(shù)的語法元素?zé)o損地編碼成數(shù)據(jù)流22。
殘差重建器16又使用再量化接著為再變換,將變換系數(shù)重新轉(zhuǎn)換成殘差信號,其中該殘差信號是在加法器36內(nèi)部組合由減法器34所得的預(yù)測來獲得預(yù)測殘差,通過此獲得在加法器36的輸出端一目前圖像的重建部分或子區(qū)。預(yù)測器12可直接使用該重建圖像子區(qū)用于內(nèi)-預(yù)測,換言之,用來通過由從先前在鄰近重建的預(yù)測子區(qū)外推法而用來預(yù)測某個預(yù)測子區(qū)。但通過由從鄰近頻譜預(yù)測目前子區(qū)頻譜而在頻域內(nèi)部直接進(jìn)行內(nèi)-預(yù)測理論上也屬可能。
用于交互預(yù)測,預(yù)測器12可使用先前已經(jīng)編碼及重建的圖像版本,據(jù)此已經(jīng)通過選擇性回路內(nèi)濾波器38濾波。濾波器38例如可包括一解區(qū)塊濾波器或一適應(yīng)性濾波器,具有適合優(yōu)異地形成前述量化噪聲的移轉(zhuǎn)功能。
預(yù)測器12選擇預(yù)測參數(shù),顯示通過由使用與圖像24內(nèi)部的原始樣本比較而預(yù)測某個預(yù)測子區(qū)的方式。正如稍后詳述,預(yù)測參數(shù)對各個預(yù)測子區(qū)可包括預(yù)測模式的指示,諸如圖像內(nèi)-預(yù)測及跨圖像預(yù)測。在圖像內(nèi)-預(yù)測的情況下,預(yù)測參數(shù)也包括欲內(nèi)-預(yù)測的預(yù)測子區(qū)內(nèi)緣主要延伸的角度指示;及在跨圖像預(yù)測的情況下,運(yùn)動向量、運(yùn)動圖像指數(shù)及最終高次冪運(yùn)動變換參數(shù);及在圖像內(nèi)部及/或跨圖像預(yù)測二者的情況下,用來過濾重建影像樣本的選擇性濾波信息,基于此可預(yù)測目前預(yù)測子區(qū)。
正如稍后詳述,前述由分割器20所界定的細(xì)分實(shí)質(zhì)上影響通過殘差預(yù)編碼器14、預(yù)測器12及數(shù)據(jù)流插入器18所能達(dá)成的最高率/失真比。在細(xì)分太細(xì)的情況下,由預(yù)測器12所輸出欲插入數(shù)據(jù)流22的預(yù)測參數(shù)40需要過高編碼速率,但通過預(yù)測器12所得的預(yù)測可能較佳,及通過殘差預(yù)編碼器14欲編碼的殘差信號可能較小使其可通過較少位編碼。在細(xì)分太過粗大的情況下,則適用相反情況。此外,前述思考也以類似方式適用于殘差細(xì)分:圖像使用個別變換區(qū)塊的較細(xì)粒度變換,結(jié)果導(dǎo)致用來運(yùn)算變換的復(fù)雜度降低及結(jié)果所得變換的空間分辨率增高。換言之,較少殘差子區(qū)允許在個別殘差子區(qū)內(nèi)部的內(nèi)容的頻譜分配更為一致。然而,頻譜分辨率減低,顯著系數(shù)及不顯著系數(shù)(亦即量化為零)的比變差。換言之,變換粒度須調(diào)整適應(yīng)局部圖像內(nèi)容。此外,獨(dú)立于更細(xì)小粒度的正面效果,更細(xì)小粒度規(guī)則地增加需要的側(cè)邊信息量來指示對該解碼器所選用的細(xì)分。正如稍后詳述,后述實(shí)施例對編碼器10提供極為有效的調(diào)整適應(yīng)細(xì)分至欲編碼信息信號內(nèi)容,其通過指示數(shù)據(jù)流插入器18將細(xì)分信息插入數(shù)據(jù)流22來信號通知欲用在解碼端的細(xì)分。細(xì)節(jié)顯示如下。
但在以進(jìn)一步細(xì)節(jié)定義分割器20的細(xì)分之前,依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解碼器將就圖2以進(jìn)一步細(xì)節(jié)詳細(xì)說明。
圖2的解碼器是以參考標(biāo)號100指示及包括一抽取器102、一分割器104、一殘差重建器106、一加法器108、一預(yù)測器110、一選擇性回路內(nèi)濾波器112及一選擇性后濾波器114。抽取器102在解碼器100的輸入端116接收編碼數(shù)據(jù)流,及從該編碼數(shù)據(jù)流中抽取細(xì)分信息118、預(yù)測參數(shù)120及殘差數(shù)據(jù)122,抽取器102分別將這些信息輸出給圖像分割器104、預(yù)測器110及殘差重建器106。殘差重建器106具有一輸出端連接至加法器108的第一輸入端。加法器108的另一輸入端及其輸出端是連接至一預(yù)測回路,在該預(yù)測回路中選擇性回路內(nèi)濾波器112及預(yù)測器110是以所述順序串聯(lián)從加法器108的輸出端至預(yù)測器110的旁通路徑,直接類似于前文于圖1所述加法器36與預(yù)測器12間的連接,換言之,一者用于圖像內(nèi)-預(yù)測及另一者用于跨圖像預(yù)測。加法器108的輸出端或選擇性回路內(nèi)濾波器112的輸出端可連接至解碼器100的輸出端124,此處重建信息信號例如是輸出至再現(xiàn)裝置。選擇性后濾波器114可連接至導(dǎo)向輸出端124的路徑來改良在輸出端124的重建信號的視覺印象的視覺質(zhì)量。
概略言之,殘差重建器106、加法器108及預(yù)測器110的作用類似圖1的組件16、36及12。換言之,同樣仿真前述圖1組件的操作。為了達(dá)成此項(xiàng)目的,殘差重建器106及預(yù)測器110由預(yù)測參數(shù)120,及通過圖像分割器104依據(jù)得自抽取器102的細(xì)分信息118指明的細(xì)分進(jìn)行控制,來以預(yù)測器12所進(jìn)行或決定進(jìn)行的相同方式預(yù)測該預(yù)測子區(qū),及如同殘差預(yù)編碼器14的方式,以相同粒度重新變換所接收的變換系數(shù)。圖像分割器104又仰賴細(xì)分信息118以同步方式重建由分割器20所選用的細(xì)分。抽取器可使用細(xì)分信息來控制數(shù)據(jù)抽取,諸如就上下文選擇、鄰近決定、機(jī)率估算、數(shù)據(jù)流語法的剖析等。
對前述實(shí)施例可進(jìn)行若干偏差。某些偏差將在后文詳細(xì)說明就細(xì)分器28所執(zhí)行的細(xì)分及合并器30所執(zhí)行的合并中述及,而其它偏差將就隨后圖12至圖16做說明。在無任何障礙存在下,全部這些偏差皆可個別地或呈子集而施加至前文圖1及圖2的詳細(xì)說明部分。舉例言之,分割器20 及104并未決定預(yù)測細(xì)分而只決定每個圖像的殘差細(xì)分。反而其也可能分別針對選擇性回路內(nèi)濾波器38及112決定濾波細(xì)分。其它預(yù)測細(xì)分或其它殘差編碼細(xì)分獨(dú)立無關(guān)或具有相依性。此外,通過這些組件決定細(xì)分可能并非以逐幀為基礎(chǔ)進(jìn)行。反而對某個幀所進(jìn)行的細(xì)分可重新使用或采用于某個數(shù)目的下列幀,單純隨后轉(zhuǎn)移新細(xì)分。
在提供有關(guān)圖像分割成為子區(qū)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)中,后文說明首先是把關(guān)注焦點(diǎn)集中在細(xì)分器28及104a推定所負(fù)責(zé)的細(xì)分部分。然后描述合并器30及合并器104b所負(fù)責(zé)進(jìn)行的合并處理程序。最后,描述跨平面適應(yīng)/預(yù)測。
細(xì)分器28及104a分割圖像的方式使得一圖像可分割成為可能具有不同大小的多個區(qū)塊用于影像或視頻數(shù)據(jù)的預(yù)測及殘差編碼。如前述,圖像24可用作為一個或多個影像樣本值數(shù)組。在YUV/YCbCr彩色空間的情況下,例如第一數(shù)組可表示亮度信道,而另二個數(shù)組表示色度信道。這些數(shù)組可具有不同維度。全部數(shù)組可分組為一或多個平面群組,各個平面群組是由一個或多個連續(xù)平面所組成,使得各平面包含在一個且唯一一個平面群組。后文適用于各個平面群組。一特定平面群組的第一數(shù)組可稱作為此一平面群組的一次數(shù)組??赡艿碾S后數(shù)組為從屬數(shù)組。一次數(shù)組的區(qū)塊分割可基于四叉樹辦法進(jìn)行,正如稍后詳述。從屬數(shù)組的區(qū)塊分割可基于一次數(shù)組的分割而導(dǎo)算出。
依據(jù)后述實(shí)施例,細(xì)分器28及104a被配置為將一次數(shù)組分割成為多個相等大小的方形區(qū)塊,后文中稱作為樹區(qū)塊。當(dāng)使用四叉樹時,樹區(qū)塊的邊長典型為2的倍數(shù),諸如16、32或64。但為求完整,須注意使用其它類型的樹以及二元樹或有任何葉數(shù)目的樹皆屬可能。此外,樹的子代數(shù)目可取決于樹的層級且取決于該樹表示何種信號。
此外如前文說明,樣本數(shù)組也可分別表示視頻序列以外的其它信息,諸如深度圖或光字段。為求簡明,后文說明的關(guān)注焦點(diǎn)是聚焦在四叉樹作為多元樹的代表例。四叉樹為在各個內(nèi)部節(jié)點(diǎn)恰有四個子代的樹。各個樹區(qū)塊組成一個一次四叉樹連同在該一次四叉樹的各個葉子的從屬四叉樹。一次四叉樹決定該給定樹區(qū)塊的細(xì)分用來預(yù)測,而從屬四叉樹決定一給定預(yù)測樹區(qū)塊的細(xì)分用以殘差編碼。
一次四叉樹的根節(jié)點(diǎn)是與完整樹區(qū)塊相對應(yīng)。舉例言之,圖3a顯示一樹區(qū)塊150。須記住,各個圖像被分割成此種樹區(qū)塊150的列及行的規(guī)則格網(wǎng),因而無間隙地覆蓋樣本數(shù)組。但須注意針對后文顯示的全部區(qū)塊細(xì)分,不含重疊的無縫細(xì)分不具關(guān)鍵重要性。反而鄰近區(qū)塊可彼此重疊,只要并無葉區(qū)塊為鄰近葉區(qū)塊的適當(dāng)子部分即可。
連同樹區(qū)塊150的四叉樹結(jié)構(gòu),各個節(jié)點(diǎn)可進(jìn)一步分割成為四個子節(jié)點(diǎn),在一次四叉樹的情況下,表示樹區(qū)塊150可分裂成四個子區(qū)塊,具有樹區(qū)塊150的半寬及半高。在圖3a中,這些子區(qū)塊是以參考標(biāo)號152a至152d指示。以相同方式,這些子區(qū)塊各自進(jìn)一步再分割成為四個更小的子區(qū)塊具有原先子區(qū)塊的半寬及半高。在圖3b中,是針對子區(qū)塊152c舉例顯示,子區(qū)塊152c被細(xì)分成為四個小型子區(qū)塊154a至154d。至目前為止,圖3a至圖3c顯示樹區(qū)塊150如何首先被分割成為四個子區(qū)塊152a至152d,然后左下子區(qū)塊152c又被分割成四個小型子區(qū)塊154a至154d;及最后如圖3c所示,這些小型子區(qū)塊的右上區(qū)塊154b再度被分割成為四個區(qū)塊,各自具有原始樹區(qū)塊150的八分之一寬度及八分之一高度,這些又更小的子區(qū)塊標(biāo)示以156a至156d。
圖4顯示如圖3a至圖3c所示基于四叉樹分割實(shí)例的潛在樹結(jié)構(gòu)。樹節(jié)點(diǎn)旁的數(shù)字為所謂的細(xì)分標(biāo)記值,將于后文討論四叉樹結(jié)構(gòu)信號通知時進(jìn)一步詳細(xì)說明。四叉樹的根節(jié)點(diǎn)顯示于該圖頂端(標(biāo)示為層級“0”)。此根節(jié)點(diǎn)于層級1的四個分支是與圖3a所示四個子區(qū)塊相對應(yīng)。因這些子區(qū)塊中的第三者又在圖3b中被細(xì)分成其四個子區(qū)塊,圖4于層級1的第三節(jié)點(diǎn)也具有四個分支。再度,與圖3c的第二(右上)子節(jié)點(diǎn)的細(xì)分相對應(yīng),有四個子分支連接在四叉樹階層層級2的第二節(jié)點(diǎn)。在層級3的節(jié)點(diǎn)不再進(jìn)一步細(xì)分。
一次四叉樹的各葉是與個別預(yù)測參數(shù)(亦即內(nèi)部或跨、預(yù)測模式、運(yùn)動參數(shù)等)可被指明的可變尺寸區(qū)塊相對應(yīng)。后文中,這些區(qū)塊稱做預(yù)測區(qū)塊。特別,這些葉區(qū)塊為圖3c所示區(qū)塊。簡短回頭參考圖1及圖2的說明,分割器20或細(xì)分器28決定如前文解說的四叉樹細(xì)分。細(xì)分器152a-d執(zhí)行樹區(qū)塊150、子區(qū)塊152a-d、小型子區(qū)塊154a-d等中哪一個被再細(xì)分或更進(jìn)一步分割的決策,目標(biāo)是獲得如前文指示太過細(xì)小預(yù)測細(xì)分與太過粗大預(yù)測細(xì)分間的最佳折衷。預(yù)測器12轉(zhuǎn)而使用所指明的預(yù)測細(xì)分來以依據(jù)預(yù)測細(xì)分的粒度或針對例如圖3c所示區(qū)塊表示的各個預(yù)測子區(qū)來決定前述預(yù)測參數(shù)。
圖3c所示預(yù)測區(qū)塊可進(jìn)一步分割成更小型區(qū)塊用以殘差編碼。針對各預(yù)測區(qū)塊,亦即針對一次四叉樹的各葉節(jié)點(diǎn),通過一個或多個用于殘差編碼的從屬四叉樹決定相對應(yīng)細(xì)分。例如,當(dāng)允許16×16的最大殘差區(qū)塊大小時,一給定32×32預(yù)測區(qū)塊將分割成四個16×16區(qū)塊,各自是通過用于殘差編碼的從屬四叉樹決定。本實(shí)例中各個16×16區(qū)塊是與從屬四叉樹的根節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)。
恰如一給定樹區(qū)塊細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊的情況所述,各預(yù)測區(qū)塊可使用從屬四叉樹分解來分割成多個殘差區(qū)塊。一從屬四叉樹的各葉是對應(yīng)于一個殘差區(qū)塊,對該殘差區(qū)塊可通過殘差預(yù)編碼器14而表明個別殘差編碼參數(shù)(亦即變換模式、變換系數(shù)等),該等殘差編碼參數(shù)又轉(zhuǎn)而分別控制殘差重建器16及106。
換言之,細(xì)分器28可配置為針對各圖像或針對各圖像群組決定一預(yù)測細(xì)分及一從屬預(yù)測細(xì)分,可首先將圖像分割成樹區(qū)塊150的規(guī)則排列,通過四叉樹細(xì)分而遞歸地分區(qū)這些樹區(qū)塊的一子集來獲得預(yù)測細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊,若在個別樹區(qū)塊未進(jìn)行分區(qū),則該預(yù)測區(qū)塊可為樹區(qū)塊,或然后進(jìn)一步細(xì)分這些預(yù)測區(qū)塊的一子集,則為四叉樹細(xì)分的葉區(qū)塊;同理,若一預(yù)測區(qū)塊是大于從屬殘差細(xì)分的最大尺寸,經(jīng)由首先將個別預(yù)測區(qū)塊分割成子樹區(qū)塊的規(guī)則排列,然后依據(jù)四叉樹細(xì)分程序,將這些子樹區(qū)塊的一子集細(xì)分來獲得殘差區(qū)塊,若在個別預(yù)測區(qū)塊未進(jìn)行分割成子樹區(qū)塊,則該殘差區(qū)塊可為預(yù)測區(qū)塊,或若該個別子樹區(qū)塊未進(jìn)行分割成又更小區(qū),則該殘差區(qū)塊為子樹區(qū)塊,或?yàn)闅埐钏牟鏄浼?xì)分的葉區(qū)塊。
如前文摘述,針對一次數(shù)組所選用的細(xì)分可映射至從屬數(shù)組。當(dāng)考慮與一次數(shù)組相同維度的從屬數(shù)組時此點(diǎn)相當(dāng)容易。但當(dāng)從屬數(shù)組維度是與一次數(shù)組維度不同時必須采用特殊措施。概略言之,在不同尺寸情況下,一次數(shù)組細(xì)分映射至從屬數(shù)組可通過空間映射進(jìn)行,亦即經(jīng)由將一次數(shù)組細(xì)分的區(qū)塊邊界空間映射至從屬數(shù)組。特別,針對各個從屬數(shù)組,在水平方向及垂直方向可有定標(biāo)因子,其決定一次數(shù)組對從屬數(shù)組的維度比。從屬數(shù)組分割成用于預(yù)測及殘差編碼的子區(qū)塊可分別通過一次四叉樹、一次數(shù)組的共同定位樹區(qū)塊各自的從屬四叉樹決定,從屬數(shù)組所得樹區(qū)塊是通過相對定標(biāo)因子定標(biāo)。當(dāng)水平方向及垂直方向的定標(biāo)因子相異(例如在4:2:2色度次采樣中)時,所得從屬數(shù)組的預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊將不再是方形。此種情況下,可預(yù)先決定或適應(yīng)性選擇(針對整個序列,該序列中的一個圖像或針對各個單一預(yù)測區(qū)塊或殘差區(qū)塊)非方形殘差區(qū)塊是否應(yīng)分裂成方形區(qū)塊。例如,在第一情況下,編碼器及解碼器將在每次映射區(qū)塊并非方形時在細(xì)分時同意細(xì)分成方形區(qū)塊。在第二情況下,細(xì)分器28將經(jīng)由數(shù)據(jù)流插入器18及數(shù)據(jù)流22向細(xì)分器104a信號通知該選擇。例如,在4:2:2色度次采樣的情況下,從屬數(shù)組具有一次數(shù)組的半寬但等高,殘差區(qū)塊的高度為寬度的兩倍。通過將此區(qū)塊縱向分裂,可再度獲得兩個方形區(qū)塊。
如前述,細(xì)分器28或分割器20分別經(jīng)由數(shù)據(jù)流22向細(xì)分器104a信號通知基于四叉樹的分割。為了達(dá)成此項(xiàng)目的,細(xì)分器28通知數(shù)據(jù)流插入器18有關(guān)針對圖像24所選用的細(xì)分。數(shù)據(jù)流插入器又傳輸一次四叉樹及二次四叉樹的結(jié)構(gòu),因此,傳輸圖像數(shù)組分割成為可變尺寸區(qū)塊用于在數(shù)據(jù)流或位流22內(nèi)部的預(yù)測區(qū)塊或殘差區(qū)塊給解碼端。
最小及最大可容許區(qū)塊大小傳輸作為側(cè)邊信息且可依據(jù)不同圖像而改變?;蛘?,最小和最大容許區(qū)塊大小可在編碼器及解碼器固定。這些最小及最大區(qū)塊大小可針對預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊而有不同。針對四叉樹結(jié)構(gòu)的信號通知,四叉樹必須被遍歷,針對各節(jié)點(diǎn)必須表明此特定節(jié)點(diǎn)是否為四叉樹的一葉節(jié)點(diǎn)(亦即相對應(yīng)區(qū)塊不再進(jìn)一步細(xì)分),或此特定節(jié)點(diǎn)是否分支成其四個子節(jié)點(diǎn)(亦即相對應(yīng)區(qū)塊以對半尺寸分割成四個子區(qū)塊)。
一個圖像內(nèi)部的信號通知是以光柵掃描順序逐樹區(qū)塊進(jìn)行,諸如由左至右及由上至下,如圖5a于140顯示。此種掃描順序也可不同,例如以棋盤方式從右下至左上進(jìn)行。在較佳實(shí)施例中,各樹區(qū)塊及因而各四叉樹是以深度優(yōu)先方式遍歷用來信號通知該細(xì)分信息。
在較佳實(shí)施例中,不僅細(xì)分信息(亦即樹結(jié)構(gòu)),同時預(yù)測數(shù)據(jù)等(亦即與該樹的葉節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的有效負(fù)載)是以深度優(yōu)先級傳輸/處理。如此進(jìn)行的原因在于深度優(yōu)先遍歷具有優(yōu)于寬度優(yōu)先的優(yōu)點(diǎn)。在圖5b中,四叉樹結(jié)構(gòu)是以葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)示為a、b、…、j呈現(xiàn)。圖5a顯示所得區(qū)塊分割。若區(qū)塊/葉節(jié)點(diǎn)是以寬度優(yōu)先順序遍歷,則獲得下列順序:abjchidefg。但按照深度優(yōu)先順序,該順序?yàn)閍bc…ij。如從圖5a可知,按照深度優(yōu)先順序,左鄰近區(qū)塊及頂鄰近區(qū)塊總是在目前區(qū)塊之前傳輸/處理。如此,運(yùn)動向量預(yù)測及上下文建模可以總使用對左及頂鄰近區(qū)塊所指明的參數(shù)來達(dá)成改良編碼性能。對于寬度優(yōu)先順序,并非此種情況,原因在于區(qū)塊j例如是在區(qū)塊e、g及i之前傳輸。
結(jié)果,針對各個樹區(qū)塊的信號通知是沿一次四叉樹的四叉樹結(jié)構(gòu)遞歸進(jìn)行,使得針對各個節(jié)點(diǎn)傳輸一標(biāo)記,表明相對應(yīng)區(qū)塊是否分裂成四個子區(qū)塊。若此標(biāo)記具有值“1”(用于“真”),則此信號通知程序?qū)θ克膫€子節(jié)點(diǎn)遞歸地重復(fù),亦即子區(qū)塊以光柵掃描順序(左上、右上、左下、右下)直到達(dá)到一次四叉樹的葉節(jié)點(diǎn)。注意葉節(jié)點(diǎn)的特征為具有細(xì)分標(biāo)記的值為“0”。針對節(jié)點(diǎn)是駐在一次四叉樹的最低階層式層級及如此對應(yīng)于最小容許預(yù)測區(qū)塊大小的情況,無須傳輸細(xì)分標(biāo)記。用于圖3a至圖3c的實(shí)例,如圖6a的190所示,首先將傳輸“1”表明樹區(qū)塊150被分裂成為其四個子區(qū)塊152a-d。然后,以光柵掃描順序200遞歸地編碼全部四個子區(qū)塊152a-d的細(xì)分信息。針對首二個子區(qū)塊152a、b,將傳輸“0”,表明其未經(jīng)細(xì)分(參考圖6a中202)。用于第三子區(qū)塊152c(左下),將傳輸“1”,表明此一區(qū)塊是經(jīng)細(xì)分(參考圖6a中204)?,F(xiàn)在依據(jù)遞歸辦法,將處理此一區(qū)塊的四個子區(qū)塊154a-d。此處將針對第一子區(qū)塊(206)傳輸“0”及針對第二(右上)子區(qū)塊(208)傳輸“1”。現(xiàn)在圖3c的最小子區(qū)塊大小的四個區(qū)塊156a-d將被處理。若已經(jīng)達(dá)到本實(shí)例的最小容許區(qū)塊大小,則無須再傳輸數(shù)據(jù),原因在于不可能進(jìn)一步細(xì)分。否則,表明這些區(qū)塊不再進(jìn)一步細(xì)分的“0000”將傳輸,如圖6a于210指示。隨后,將對圖3b 的下方兩個區(qū)塊傳輸“00”(參考圖6a中212),及最后對圖3a的右下區(qū)塊傳輸“0”(參考214)。故表示四叉樹結(jié)構(gòu)的完整二進(jìn)制串將為圖6a所示。
圖6a的此種二進(jìn)制串表示型態(tài)的不同背景陰影是對應(yīng)于基于四叉樹細(xì)分的階層關(guān)系中的不同層級。陰影216表示層級0(對應(yīng)于區(qū)塊大小等于原始樹區(qū)塊大小),陰影218表示層級1(對應(yīng)于區(qū)塊大小等于原始樹區(qū)塊大小一半),陰影220表示層級2(對應(yīng)于區(qū)塊大小等于原始樹區(qū)塊大小的四分之一),陰影222表示層級3(對應(yīng)于區(qū)塊大小等于原始樹區(qū)塊大小的八分之一)。相同階層式層級(對應(yīng)于在示例性二進(jìn)制串表示型態(tài)中的相同區(qū)塊大小及相同色彩)的全部細(xì)分標(biāo)記例如可通過插入器18使用一個且同一個機(jī)率模型做熵編碼。
注意針對寬度優(yōu)先遍歷的情況,細(xì)分信息將以不同順序傳輸,顯示于圖6b。
類似于用于預(yù)測的各樹區(qū)塊的細(xì)分,各個所得預(yù)測區(qū)塊分割成殘差區(qū)塊必須于位流傳輸。又針對作為側(cè)邊信息傳輸且可能依圖像而改變的殘差編碼可有最大及最小區(qū)塊大小?;蜥槍埐罹幋a的最大及最小區(qū)塊大小在編碼器及解碼器可固定。在一次四叉樹的各個葉節(jié)點(diǎn),如圖3c所示,相對應(yīng)預(yù)測區(qū)塊可分割成最大容許大小的殘差區(qū)塊。這些區(qū)塊為從屬四叉樹結(jié)構(gòu)用于殘差編碼的組成根節(jié)點(diǎn)。舉例言之,若圖像的最大殘差區(qū)塊大小為64×64及預(yù)測區(qū)塊大小為32×32,則整個預(yù)測區(qū)塊將對應(yīng)于大小32×32的一個從屬(殘差)四叉樹根節(jié)點(diǎn)。另一方面,若針對圖像的最大殘差區(qū)塊為16×16,則32×32預(yù)測區(qū)塊將由四個殘差四叉樹根節(jié)點(diǎn)所組成,各自具有16×16的大小。在各個預(yù)測區(qū)塊內(nèi)部,從屬四叉樹結(jié)構(gòu)的信號通知是以光柵掃描順序(左至右,上至下)逐根節(jié)點(diǎn)進(jìn)行。類似于一次(預(yù)測)四叉樹結(jié)構(gòu)的情況,針對各節(jié)點(diǎn),編碼一標(biāo)記,表明此一特定節(jié)點(diǎn)是否分裂成為四個子節(jié)點(diǎn)。然后若此標(biāo)記具有值“1”,則針對全部四個相對應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)及其相對應(yīng)子區(qū)塊以光柵掃描順序(左上、右上、左下、右下)遞歸地重復(fù)直到達(dá)到從屬四叉樹的葉節(jié)點(diǎn)。如同一次四叉樹的情況,針對在從屬四叉樹最低階層式層級上的節(jié)點(diǎn)無須信號通知,原因在于這些節(jié)點(diǎn)是對應(yīng)于最小可能殘差區(qū)塊大小的區(qū)塊而無法再進(jìn)一步分割。
用于熵編碼,屬于相同區(qū)塊大小的殘差區(qū)塊的殘差區(qū)塊細(xì)分標(biāo)記可使用一個且同一個機(jī)率模型編碼。
如此,依據(jù)前文就圖3a至圖6a所呈現(xiàn)的實(shí)例,細(xì)分器28界定用于預(yù)測的一次細(xì)分及用于殘差編碼目的的一次細(xì)分的具有不同大小區(qū)塊的子從屬細(xì)分。數(shù)據(jù)流插入器18是通過針對各樹區(qū)塊以鋸齒形掃描順序信號通知來編碼一次細(xì)分,位序列是依據(jù)圖6a建立,連同編碼一次細(xì)分的最大一次區(qū)塊大小及最大階層式層級。針對各個如此界定的預(yù)測區(qū)塊,相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù)已經(jīng)含括在位流。此外,類似信息(亦即依據(jù)圖6a的最大尺寸大小、最大階層式層級及位序列)的編碼可針對各預(yù)測區(qū)塊進(jìn)行,該預(yù)測區(qū)塊的大小是等于或小于殘差細(xì)分的最大尺寸大小;以及針對各個殘差樹根區(qū)塊進(jìn)行,其中預(yù)測區(qū)塊已經(jīng)被預(yù)先分割成超過對殘差區(qū)塊所界定的最大尺寸大小。針對各個如此界定的殘差區(qū)塊,殘差數(shù)據(jù)是插入該數(shù)據(jù)流。
抽取器102在輸入端116從該數(shù)據(jù)流抽取個別位序列及通知分割器104有關(guān)如此所得的細(xì)分信息。此外,數(shù)據(jù)流插入器18及抽取器102可使用前述順序用在預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊間來傳輸額外語法元素,諸如通過殘差預(yù)編碼器14所輸出的殘差數(shù)據(jù)及通過預(yù)測器12所輸出的預(yù)測參數(shù)。使用此種順序的優(yōu)點(diǎn)在于通過利用鄰近區(qū)塊已經(jīng)編碼/解碼的語法元素,可選擇針對某個區(qū)塊編碼個別語法元素的適當(dāng)上下文。此外,同理,殘差預(yù)編碼器14及預(yù)測器12以及殘差重建器106及預(yù)編碼器110可以前文摘述的順序處理個別預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊。
圖7顯示步驟的流程圖,該步驟可通過抽取器102執(zhí)行來當(dāng)編碼時以前文摘述的方式從數(shù)據(jù)流22抽取細(xì)分信息。在第一步驟中,抽取器102將圖像24劃分成為樹根區(qū)塊150。此步驟在圖7是以步驟300指示。步驟300涉及抽取器102從數(shù)據(jù)流22抽取最大預(yù)測區(qū)塊大小。此外或可替換地,步驟300可涉及抽取器102從數(shù)據(jù)流22抽取最大階層式層級。
接下來,在步驟302中,抽取器102從該數(shù)據(jù)流解碼一標(biāo)記或一位。進(jìn)行第一時間步驟302,抽取器102知曉個別標(biāo)記為按照樹根區(qū)塊掃描順序140屬于第一樹根區(qū)塊150的位順序的第一標(biāo)記。因此該標(biāo)記為具有階層式層級0的標(biāo)記,在步驟302中,抽取器102可使用與該階層式層級0相關(guān)聯(lián)的上下文建模來決定一上下文。各上下文具有個別機(jī)率估算用于與其相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記的熵編碼。上下文的機(jī)率估算可個別地適應(yīng)上下文于個別上下文符號統(tǒng)計(jì)數(shù)字。例如,為了在步驟302決定用來解碼階層式層級0的標(biāo)記的適當(dāng)上下文,抽取器102可選擇一上下文集合中的一個上下文,其是與階層式層級0相關(guān)聯(lián),取決于鄰近樹區(qū)塊的階層式層級0標(biāo)記,又更取決于界定目前處理樹區(qū)塊的鄰近樹區(qū)塊(諸如頂及左鄰近樹區(qū)塊)的四叉樹細(xì)分的位串中所含的信息。
下一步驟中,亦即步驟304,抽取器102檢查目前解碼標(biāo)記是否提示分區(qū)。若屬此種情況,則抽取器102將目前區(qū)塊(目前為樹區(qū)塊)分區(qū),或在步驟306指示此一種分區(qū)給細(xì)分器104a,其于步驟308檢查目前階層式層級是否等于最大階層式層級減1。舉例言之,抽取器102例如也具有在步驟300從數(shù)據(jù)流所抽取的最大階層式層級。若目前階層式層級不等于最大階層式層級減1,則在步驟310抽取器102將目前階層式層級遞增1及返回步驟302來從該數(shù)據(jù)流解碼下一個標(biāo)記。此時,在步驟302欲解碼的標(biāo)記屬于另一個階層式層級,因此依據(jù)一實(shí)施例,抽取器102可選擇不同上下文集合中的一者,該集合是屬于目前階層式層級。該選擇也可基于已經(jīng)解碼的鄰近樹區(qū)塊依據(jù)圖6a的細(xì)分位序列。
若解碼一標(biāo)記,及步驟304的檢查揭示此標(biāo)記并未提示目前區(qū)塊的分區(qū),則抽取器102前進(jìn)步驟312來檢查目前階層式層級是否為0。若屬此種情況,抽取器102就步驟314按照掃描順序140的下一個樹根區(qū)塊進(jìn)行處理,或若未留下任何欲處理的樹根區(qū)塊,則停止處理抽取細(xì)分信息。
須注意,圖7的描述關(guān)注焦點(diǎn)是聚焦在只有預(yù)測細(xì)分的細(xì)分指示標(biāo)記的解碼,故實(shí)際上,步驟314涉及有關(guān)例如目前樹區(qū)塊相關(guān)聯(lián)的其它倉(bin)或語法元素的解碼。該種情況下,若存在有又一個或下一個樹根區(qū)塊,則抽取器102由步驟314前進(jìn)至步驟302,從細(xì)分信息解碼下一個標(biāo)記,亦即有關(guān)新樹區(qū)塊的標(biāo)記序列的第一標(biāo)記。
在步驟312中,若階層式層級不等于0,則操作前進(jìn)至步驟316,檢查是否存在有有關(guān)目前節(jié)點(diǎn)的其它子節(jié)點(diǎn)。換言之,當(dāng)抽取器102在步驟316進(jìn)行檢查時,在步驟312已經(jīng)檢查目前階層式層級為0階層式層級以外的階層式層級。如此又轉(zhuǎn)而表示存在有親代節(jié)點(diǎn),其是屬于樹根區(qū)塊150或小型區(qū)塊152a-d或又更小區(qū)塊152a-d等中的一者。目前解碼標(biāo)記所屬的樹結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)具有一親代節(jié)點(diǎn),該親代節(jié)點(diǎn)為該目前樹結(jié)構(gòu)的另外三個節(jié)點(diǎn)所共享。具有一共享親代節(jié)點(diǎn)的這些子節(jié)點(diǎn)間的掃描順序舉例說明于圖3a,針對階層式層級0具有參考標(biāo)號200。如此,在步驟316中,抽取器102檢查是否全部四個子節(jié)點(diǎn)皆已經(jīng)在圖7的處理程序中被訪問。若非屬此種情況,亦即目前親代節(jié)點(diǎn)有額外子節(jié)點(diǎn),則圖7的處理程序前進(jìn)至步驟318,此處在目前階層式層級內(nèi)部依據(jù)鋸齒形掃描順序200的下一個子節(jié)點(diǎn)被訪問,因此其相對應(yīng)子區(qū)塊現(xiàn)在表示圖7的目前區(qū)塊,及隨后,在步驟302從有關(guān)目前區(qū)塊或目前節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流解碼一標(biāo)記。然而,在步驟316,若對目前親代節(jié)點(diǎn)并無額外子節(jié)點(diǎn),則圖7的方法前進(jìn)至步驟320,此處目前階層式層級遞減1,其中隨后該方法是以步驟312進(jìn)行。
通過執(zhí)行圖7所示步驟,抽取器102與細(xì)分器104a協(xié)力合作來在編碼器端從數(shù)據(jù)流取回所選用的細(xì)分。圖7的方法關(guān)注焦點(diǎn)集中在前述預(yù)測細(xì)分的情況。組合圖7的流程圖,圖8顯示抽取器102及細(xì)分器104a如何協(xié)力合作來從數(shù)據(jù)流取回殘差細(xì)分。
特定言之,圖8顯示針對從預(yù)測細(xì)分所得各個預(yù)測區(qū)塊,通過抽取器102及細(xì)分器104a分別所進(jìn)行的步驟。如前述,這些預(yù)測區(qū)塊是在預(yù)測細(xì)分的樹區(qū)塊150間依據(jù)鋸齒掃描順序140遍歷,且例如圖3c所示使用在各樹區(qū)塊150內(nèi)部目前訪問的深度優(yōu)先遍歷來通過樹區(qū)塊。依據(jù)深度優(yōu)先遍歷順序,經(jīng)過分區(qū)的一次樹區(qū)塊的葉區(qū)塊是以深度優(yōu)先遍歷順序訪問,以鋸齒形掃描順序200訪問具有共享目前節(jié)點(diǎn)的某個階層式層級的子區(qū)塊,以及在前進(jìn)至此種鋸齒形掃描順序200的下一個子區(qū)塊之前首先主要掃描這些子區(qū)塊各自的細(xì)分。
用于圖3c的實(shí)例,樹區(qū)塊150的葉節(jié)點(diǎn)間所得掃描順序是以參考標(biāo)號350顯示。
用于目前訪問的預(yù)測區(qū)塊,圖8的處理程序始于步驟400。在步驟400,標(biāo)示目前區(qū)塊的目前大小的內(nèi)部參數(shù)設(shè)定為等于殘差細(xì)分的階層式層級0的大小,亦即殘差細(xì)分的最大區(qū)塊大小。須記住最大殘差區(qū)塊大小可小于預(yù)測細(xì)分的最小區(qū)塊大小,或可等于或大于后者。換言之,依據(jù)一個實(shí)施例,編碼器可自由選擇前述任一種可能。
在下一步驟,亦即步驟402,執(zhí)行檢查有關(guān)目前訪問區(qū)塊的預(yù)測區(qū)塊大小是否大于標(biāo)示為目前大小的內(nèi)部參數(shù)。若屬此種情況,則可能是預(yù)測細(xì)分的一葉區(qū)塊或預(yù)測細(xì)分的一樹區(qū)塊而未經(jīng)任何進(jìn)一步分區(qū)的目前訪問預(yù)測區(qū)塊是大于最大殘差區(qū)塊大小,此種情況下,圖8的處理程序前進(jìn)至圖7的步驟300。換言之,目前訪問的預(yù)測區(qū)塊被分割成殘差樹根區(qū)塊,此種目前訪問預(yù)測區(qū)塊內(nèi)部的第一殘差樹區(qū)塊的標(biāo)記序列的第一標(biāo)記是在步驟302解碼等等。
但若目前訪問預(yù)測區(qū)塊具有大小等于或小于指示目前大小的內(nèi)部參數(shù),則圖8的處理程序前進(jìn)至步驟404,此處檢查預(yù)測區(qū)塊大小來決定其是否等于指示目前大小的內(nèi)部參數(shù)。若為是,則分割步驟300可跳過,處理程序直接前進(jìn)至圖7的步驟302。
但若目前訪問預(yù)測區(qū)塊的預(yù)測區(qū)塊大小是小于指示目前大小的內(nèi)部參數(shù),則圖8的處理程序前進(jìn)至步驟406,此處階層式層級遞增1,目前大小設(shè)定為新階層式層級的大小,諸如以2分割(在四叉樹細(xì)分情況下載二軸方向)。隨后,再度進(jìn)行步驟404的檢查,通過步驟404及406所形成的回路效果為階層式層級經(jīng)常性地與欲分區(qū)的相對應(yīng)區(qū)塊大小相對應(yīng),而與具有小于或等于/大于最大殘差區(qū)塊大小的個別預(yù)測區(qū)塊獨(dú)立無關(guān)。如此,當(dāng)在步驟302解碼標(biāo)記時,所進(jìn)行的上下文建模是同時取決于該標(biāo)記所指的階層式層級及區(qū)塊大小。針對不同階層式層級或區(qū)塊大小的標(biāo)記分別使用不同上下文的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)率估算極為適合標(biāo)記值發(fā)生的實(shí)際機(jī)率分布,另一方面具有欲管理的適中上下文數(shù)目,因而減少上下文管理開銷,以及增加上下文調(diào)整適應(yīng)于實(shí)際符號統(tǒng)計(jì)數(shù)字。
如前文已述,有多于一個樣本數(shù)組,這些樣本數(shù)組可分組成一個或多個平面群組。例如進(jìn)入輸入端32的欲編碼輸入信號可為視頻序列或靜止影像的一個圖像。如此該圖像是呈一個或多個樣本數(shù)組形式。在視頻序列或靜止影像的一圖像編碼上下文中,樣本數(shù)組為指三個彩色平面,諸如紅、綠及藍(lán),或指亮度平面及色度平面例如于YUV或YCbCr的彩色表示型態(tài)。此外,也可呈現(xiàn)表示α(亦即透明度)及/或3-D視頻資料的深度信息的樣本數(shù)組。多個這些樣本數(shù)組可一起分組成為所謂的平面群組。例如,亮度(Y)可為只有一個樣本數(shù)組的一個平面群組,及色度(諸如CbCr)可為有兩個樣本數(shù)組的另一個平面群組;或在另一實(shí)例中,YUV可為有三個矩陣的一個平面群組及3-D視頻資料的深度信息可以是只有一個樣本數(shù)組的不同平面群組。針對每個平面群組,一個一次四叉樹結(jié)構(gòu)可在數(shù)據(jù)流22內(nèi)部編碼用來表示分割成預(yù)測區(qū)塊;及針對各個預(yù)測區(qū)塊,二次四叉樹結(jié)構(gòu)表示分割成殘差區(qū)塊。如此,依據(jù)前述第一實(shí)例,亮度分量為一個平面群組,此處色度分量形成另一個平面群組,一個四叉樹結(jié)構(gòu)是針對亮度平面的預(yù)測區(qū)塊,一個四叉樹結(jié)構(gòu)是針對亮度平面的殘差區(qū)塊,一個四叉樹結(jié)構(gòu)是針對色度平面的預(yù)測區(qū)塊,及一個四叉樹結(jié)構(gòu)是針對色度平面的殘差區(qū)塊。但在前述第二實(shí)例中,可能有一個四叉樹結(jié)構(gòu)針對亮度及色度一起的預(yù)測區(qū)塊(YUV),一個四叉樹結(jié)構(gòu)針對亮度及色度一起的殘差區(qū)塊(YUV),一個四叉樹結(jié)構(gòu)針對3-D視頻資料的深度信息的預(yù)測區(qū)塊,及一個四叉樹結(jié)構(gòu)針對3-D視頻資料的深度信息的殘差區(qū)塊。
此外,在前文說明中,輸入信號是使用一次四叉樹結(jié)構(gòu)分割成多個預(yù)測區(qū)塊,現(xiàn)在描述這些預(yù)測區(qū)塊如何使用從屬四叉樹結(jié)構(gòu)而進(jìn)一步細(xì)分成殘差區(qū)塊。依據(jù)另一實(shí)施例,細(xì)分并非結(jié)束在從屬四叉樹級。換言之,使用從屬四叉樹結(jié)構(gòu)從細(xì)分所得的區(qū)塊可能使用三元四叉樹結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)分。此種分割又轉(zhuǎn)而用在使用額外編碼工具的目的,其可能協(xié)助殘差信號的編碼。
前文描述關(guān)注焦點(diǎn)集中在分別通過細(xì)分器28及細(xì)分器104a進(jìn)行細(xì)分。如前述,分別通過細(xì)分器28及104a進(jìn)行細(xì)分可控制前述編碼器10及解碼器100的模塊的處理粒度。但依據(jù)后文敘述的實(shí)施例,細(xì)分器228 及104a分別接著為合并器30及合并器104b。但須注意合并器30及104b為選擇性且可免除。
但實(shí)際上及正如稍后詳述,合并器對編碼器提供以將預(yù)測區(qū)塊或殘差區(qū)塊中的若干者組合成群組或群簇的機(jī)會,使得其它模塊或其它模塊中的至少一部分可將這些區(qū)塊群組一起處理。舉例言之,預(yù)測器12可通過使用細(xì)分器28的細(xì)分最佳化來犧牲所測定的部分預(yù)測區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)間的偏差,及使用對全部這些預(yù)測區(qū)塊共享的預(yù)測參數(shù)來取代,只要預(yù)測區(qū)塊分組連同屬于該組的全部區(qū)塊的共享參數(shù)傳輸?shù)男盘柾ㄖ吐?失真比意義上而言,比全部這些預(yù)測區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)個別地信號通知更具有展望性即可?;谶@些共享預(yù)測參數(shù),在預(yù)測器12及110取回預(yù)測的處理程序本身仍然是以預(yù)測區(qū)塊逐一進(jìn)行。但也可能預(yù)測器12及110甚至對整個預(yù)測區(qū)塊群組一次進(jìn)行預(yù)測程序。
正如稍后詳述,也可能預(yù)測區(qū)塊群組不僅使用針對一組預(yù)測區(qū)塊的相同的或共享的預(yù)測參數(shù),反而另外或替換地,允許編碼器10發(fā)送針對此一群組的一個預(yù)測參數(shù)連同對屬于此一群組的預(yù)測區(qū)塊的預(yù)測殘差,因而可減少用來信號通知此一群組的預(yù)測參數(shù)的信號通知開銷。后述情況下,合并程序只影響數(shù)據(jù)流插入器18而非影響由殘差預(yù)編碼器14及預(yù)測器12所做的決策。但進(jìn)一步細(xì)節(jié)正如稍后詳述。然而,為求完整,須注意前述方面也適用于其它細(xì)分,諸如前述殘差細(xì)分或?yàn)V波細(xì)分。
首先,樣本集合(諸如前述預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊)的合并是以更一般性意義激勵,亦即并非限于前述多元樹細(xì)分。但隨后的說明焦點(diǎn)將集中在前述實(shí)施例由多元樹細(xì)分所得區(qū)塊的合并。
概略言之,用于傳輸相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)的目的合并與特定樣本集合相關(guān)聯(lián)的語法元素,允許于影像及視頻編碼應(yīng)用上減少側(cè)邊信息率。舉例言之,欲編碼的信號的樣本數(shù)組通常是分區(qū)成特定樣本集合或樣本集合,其可表示矩形區(qū)塊或方形區(qū)塊,或樣本的任何其它集合,包括任意形狀區(qū)、三角形或其它形狀。在前述實(shí)施例中,單純連接區(qū)為從多元樹細(xì)分所得的預(yù)測區(qū)塊及殘差區(qū)塊。樣本數(shù)組的細(xì)分可通過語法固定;或如前述,細(xì)分也可至少部分在位流內(nèi)部信號通知。為了將用于信號通知細(xì)分信息的側(cè)邊信息率維持為小,語法通常只允許有限數(shù)目的選擇來導(dǎo)致簡單的分區(qū),諸如將區(qū)塊細(xì)分成為更小型區(qū)塊。樣本集合是與特定編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián),其可表明預(yù)測信息或殘差編碼模式等。有關(guān)此議題的細(xì)節(jié)是如前文說明。針對各樣本集合,可傳輸諸如用來表明預(yù)測編碼及/或殘差編碼的個別編碼參數(shù)。為了達(dá)成改良編碼效率,后文描述的合并方面,亦即將二個或多個樣本集合合并成所謂的樣本集合群組,允許達(dá)成若干優(yōu)點(diǎn),正如稍后詳述。舉例言之,樣本集合可經(jīng)合并,使得此一群組的全部樣本集合共享相同編碼參數(shù),其可連同群組中的樣本集合中的一者傳輸。通過此方式,編碼參數(shù)無須針對樣本集合群組中的各個樣本集合個別地傳輸,反而取而代之,編碼參數(shù)只對整個樣本集合群組傳輸一次。結(jié)果,用來傳輸編碼參數(shù)的側(cè)邊信息減少,且總編碼效率可改良。至于替代之道,一個或多個編碼參數(shù)的額外精制可針對一樣本集合群組中的一個或多個樣本集合傳輸。精制可施加至一群組中的全部樣本集合,或只施加至針對其傳輸?shù)脑摌颖炯稀?/p>
后文進(jìn)一步描述的合并方面也對編碼器提供以形成位流22時的較高自由度,原因在于合并辦法顯著增加用來選擇分區(qū)一圖像樣本數(shù)組的可能性數(shù)目。因編碼器可在較多選項(xiàng)間選擇,諸如用來減少特定率/失真測量值,故可改良編碼效率。操作編碼器有數(shù)種可能。在簡單辦法,編碼器可首先決定樣本數(shù)組的最佳細(xì)分。簡短參考圖1,細(xì)分器28將在第一級決定最佳細(xì)分。隨后,針對各樣本集合,檢查是否與另一樣本集合或另一樣本集合群組合并減低了特定率/失真成本測量值。就此方面而言,與一合并樣本集合群組相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù)可重新估算,諸如通過執(zhí)行新的運(yùn)動搜尋和估算;或已經(jīng)針對共享樣本集合及候選樣本集合或用于合并的樣本集合群組已經(jīng)測定的預(yù)測參數(shù)可針對所考慮的樣本集合群組而評估。更綜合性辦法中,特定率/失真成本測量值可對額外候選樣本集合群組評估。
須注意后文描述的合并辦法并未改變樣本集合的處理順序。換言之,合并構(gòu)想可以一種方式具體實(shí)施,使得延遲不再增加,亦即各樣本集合維持可在同一個時間瞬間解碼而未使用合并辦法。
舉例言之,若通過減少編碼預(yù)測參數(shù)數(shù)目所節(jié)省的位率是大于額外耗用在編碼合并信息用來指示合并給解碼端的位率,合并辦法(正如稍后詳述)導(dǎo)致編碼效率增高。進(jìn)一步須提及所述用于合并的語法延伸對編碼器提供額外自由度來選擇圖像或平面群組分區(qū)成多個區(qū)塊。換言之,編碼器并非限于首先進(jìn)行細(xì)分及然后檢查所得區(qū)塊中的若干者是否具有預(yù)測參數(shù)相同集合或類似集合。至于一個簡單的替代之道,依據(jù)率-失真成本測量值,編碼器首先決定細(xì)分,及然后針對各個區(qū)塊編碼器可檢查與其鄰近區(qū)塊或相關(guān)聯(lián)已經(jīng)測定的區(qū)塊群組中的一者合并是否減低率-失真成本測量值。如此,可重新估算與該新區(qū)塊群組相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù),諸如通過由進(jìn)行新運(yùn)動搜尋;或已經(jīng)對目前區(qū)塊及鄰近區(qū)塊或區(qū)塊群組確定的該預(yù)測參數(shù)可針對新區(qū)塊群組評估。合并信息以區(qū)塊為單位進(jìn)行信號通知。有效地,合并也可解譯為針對目前區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)推論的結(jié)果,其中推論的預(yù)測參數(shù)是設(shè)定為等于鄰近區(qū)塊中的一者的預(yù)測參數(shù)。另外,針對一區(qū)塊群組中的區(qū)塊可傳輸殘差。
如此,稍后描述的合并構(gòu)想下方潛在的基本構(gòu)想是通過將鄰近區(qū)塊合并成為一區(qū)塊群組來減低傳輸預(yù)測參數(shù)或其它編碼參數(shù)所需的位率,此處各區(qū)塊群組是與編碼參數(shù)諸如預(yù)測參數(shù)或殘差編碼參數(shù)的一個獨(dú)特集合相關(guān)聯(lián)。除了細(xì)分信息(若存在)外,合并信息也在位流內(nèi)部信號通知。合并構(gòu)想的優(yōu)點(diǎn)為從編碼參數(shù)的側(cè)邊信息減少導(dǎo)致編碼效率增高。須注意此處所述合并方法也可延伸至空間維度以外的其它維度。舉例言之,在數(shù)個不同視頻圖像的內(nèi)部的一樣本或區(qū)塊集合群組可合并成一個區(qū)塊群組。合并也可適用于4-壓縮及光字段編碼。
如此,簡短回頭參考前文圖1至圖8的說明,注意在細(xì)分后的合并程序是有優(yōu)勢的,而與細(xì)分器28及104a細(xì)分圖像的特定方式獨(dú)立無關(guān)。更明確言之,后者也可以類似于H.264的方式細(xì)分圖像,換言之,將各圖像細(xì)分成具有預(yù)定尺寸諸如16×16亮度樣本或在數(shù)據(jù)流內(nèi)部信號通知大小的矩形或方形聚集區(qū)塊的規(guī)則排列,各宏區(qū)塊具有與其相關(guān)聯(lián)的若干編碼參數(shù),包括例如針對各宏區(qū)塊界定分區(qū)成1、2、4或若干其它分區(qū)數(shù)目的規(guī)則子格用作為預(yù)測粒度以及位流中的相對應(yīng)預(yù)測參數(shù)以及用來界定殘差及相對應(yīng)的殘差變換粒度的分區(qū)用的分區(qū)參數(shù)。
總而言之,合并提供前文簡短討論的優(yōu)點(diǎn),諸如減少在影像及視頻編碼應(yīng)用中的側(cè)邊信息率位。表示矩形或方形區(qū)塊或任意形狀區(qū)或任何其它樣本集合諸如任何單純連接區(qū)或樣本的特定樣本集合通常是連接特定編碼參數(shù)集合;針對各樣本集合,編碼參數(shù)是含括在位流,編碼參數(shù)例如表示預(yù)測參數(shù)其規(guī)定相對應(yīng)樣本集合是如何使用已編碼樣本加以預(yù)測。一圖像樣本數(shù)組分區(qū)成樣本集合可通過語法固定,或可通過在該位流內(nèi)部的相對應(yīng)細(xì)分信息信號通知。針對該樣本集合的編碼參數(shù)可以預(yù)定順序(亦即語法所給定的順序)傳輸。依據(jù)合并功能,合并器30可針對一共享樣本集合或一目前區(qū)塊(諸如與一或多個其它樣本集合合并的預(yù)測區(qū)塊或殘差區(qū)塊),合并器30可信號通知入一樣本集合群組。一群組樣本集合的編碼參數(shù)因此只須傳輸一次。在特定實(shí)施例中,若目前樣本集合是與已經(jīng)傳輸編碼參數(shù)的一樣本集合或既有樣本集合群組合并,則目前樣本集合的編碼參數(shù)未傳輸。反而,目前樣本集合的編碼參數(shù)是設(shè)定為等于目前樣本集合與其合并的該樣本集合或該樣本集合群組的編碼參數(shù)。至于替代之道,編碼參數(shù)中的一者或多者的額外精制可對目前樣本集合傳輸。精制可應(yīng)用于一群組的全部樣本集合或只施加至針對其傳輸?shù)脑摌颖炯稀?/p>
依據(jù)一實(shí)施例,針對各樣本集合(諸如前述預(yù)測區(qū)塊、前述殘差區(qū)塊或前述多元樹細(xì)分的葉區(qū)塊),全部先前編碼/解碼樣本集合的集合是稱作為“因果樣本集合的集合”。例如參考圖3c。本圖顯示的全部區(qū)塊皆為某種細(xì)分結(jié)果,諸如預(yù)測細(xì)分或殘差細(xì)分或任何多元樹細(xì)分等,這些區(qū)塊間定義的編碼/解碼順序是以箭頭350定義??紤]這些區(qū)塊間的某個區(qū)塊為目前樣本集合或目前單純連接區(qū),其因果樣本集合的集合是由沿著順序350在目前區(qū)塊前方的全部區(qū)塊所組成。但須記住只要考慮后文有關(guān)合并原理的討論,則未使用多元樹細(xì)分的其它細(xì)分亦屬可能。
可用來與目前樣本集合合并的該樣本集合于后文中稱作為“候選樣本集合的集合”,經(jīng)常性為“因果樣本集合的集合”的一子集。如何形成該子集的方式為解碼器所已知,或可從編碼器至解碼器而在數(shù)據(jù)流或位流內(nèi)部表明。若特定目前樣本集合是經(jīng)編碼/解碼,則此候選樣本集合的集合非空,其是在編碼器在數(shù)據(jù)流內(nèi)部信號通知,或在解碼器從該數(shù)據(jù)流導(dǎo)算該共享樣本集合是否與本候選樣本集合的集合中的一個樣本集合合并,及若是,是與該樣本集合中的哪一者合并。否則,合并無法用于本區(qū)塊,原因在于候選樣本集合的集合經(jīng)常性為空。
有不同方式來測定因果樣本集合的集合中將表示候選樣本集合的集合的該子集。舉例言之,候選樣本集合的測定可基于目前樣本集合內(nèi)部的樣本,其具有獨(dú)特的幾何形狀定義,諸如矩形區(qū)塊或方形區(qū)塊的左上影像樣本。始于此種獨(dú)特幾何形狀定義樣本,決定特定非零數(shù)目樣本,表示此種獨(dú)特幾何形狀定義樣本的直接空間鄰近樣本。舉例言之,此種特定非零數(shù)目樣本包括目前樣本集合的獨(dú)特幾何定義樣本的上鄰近樣本及左鄰近樣本,故鄰近樣本的非零數(shù)目至多為2,或者若上或左鄰近樣本中的一者無法取得或是位于該圖像外側(cè),則非零數(shù)目為1;或者,若缺失二鄰近樣本的情況下,則非零數(shù)目為0。
候選樣本集合的集合可經(jīng)決定來涵蓋含有前述鄰近樣本的非零數(shù)目中的至少一者的那些樣本集合。例如參考圖9a。目前樣本集合目前考慮為合并對象,須為區(qū)塊X,而其幾何形狀獨(dú)特定義樣本須舉例說明為左上樣本,以400指示。樣本400的頂及左鄰近樣本分別指示為402及404。因果樣本幾何的集合或因果區(qū)塊的集合是以加陰影方式強(qiáng)調(diào)。因此這些區(qū)塊中,區(qū)塊A及B包括鄰近樣本402及404中的一者,這些區(qū)塊形成候選區(qū)塊集合或候選樣本集合的集合。
依據(jù)另一實(shí)施例,用于合并目的所決定的候選樣本集合的集合可額外地或排它地包括含有一特定非零數(shù)目樣本的樣本集合,該數(shù)目可為1或2,二者具有相同空間位置,但是含在不同圖像,亦即先前編碼/解碼圖像。舉例言之,除了圖9a的區(qū)塊A及B之外,可使用先前編碼圖像的區(qū)塊,其包括在樣本400的相同位置的樣本。通過此方式,注意只有上鄰近樣本404或只有左鄰近樣本402可用來定義前述鄰近樣本的非零數(shù)目。大致上,候選樣本集合的集合可從在目前圖像或其它圖像內(nèi)部先前經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)而導(dǎo)算出。導(dǎo)算可包括空間方向信息,諸如與目前圖像的特定方向及影像梯度相關(guān)聯(lián)的變換系數(shù);或可包括時間方向信息,諸如鄰近運(yùn)動表示型態(tài)。由這些在接收器/解碼器可利用的數(shù)據(jù)及在數(shù)據(jù)流內(nèi)部的其它數(shù)據(jù)及側(cè)邊信息(若存在),可導(dǎo)算出候選樣本集合的集合。
須注意候選樣本集合的導(dǎo)算是通過在編碼器端的合并器30及在解碼器端的合并器104b并排執(zhí)行。恰如前述,二者可基于對二者已知的預(yù)先界定的方式?jīng)Q定彼此獨(dú)立無關(guān)的候選樣本集合的集合;或編碼器可在位流內(nèi)部信號通知暗示線索,其是將合并器104b帶到一個位置來以于在編碼器端決定候選樣本集合的集合的合并器30的相同方式,執(zhí)行這些候選樣本集合的導(dǎo)算。
正如稍后詳述,合并器30及數(shù)據(jù)流插入器18合作來針對各樣本集合傳輸一或多個語法元素,其表明該樣本集合是否與另一樣本集合合并,該另一樣本集合又可為已經(jīng)合并的樣本集合群組的一部分,以及候選樣本集合的該集合中的哪一者是用于合并。抽取器102轉(zhuǎn)而據(jù)此抽取這些語法元素及通知合并器104b。特別,依據(jù)后文描述的特定實(shí)施例,針對一特定樣本集合傳輸一或二個語法元素來表明合并信息。第一語法元素表明目前樣本集合是否與另一樣本集合合并。若第一語法元素表明該目前樣本集合是與另一樣本集合合并,唯有此種情況才傳輸?shù)牡诙Z法元素表明候選樣本集合的集合中的哪一者用于合并。若導(dǎo)算出候選樣本集合的集合為空,則可抑制第一語法元素的傳輸。換言之,若導(dǎo)算出的候選樣本集合的集合并非空,則唯有此種情況才傳輸?shù)谝徽Z法元素。唯有導(dǎo)算出的候選樣本集合的集合含有多于一個樣本集合時才傳輸?shù)诙Z法元素,原因在于若在該候選樣本集合的集合中只含有一個樣本集合,則絕不可能做進(jìn)一步選擇。再者,若候選樣本集合的集合包括多于一個樣本集合,則第二語法元素的傳輸可被抑制;但若候選樣本集合的集合中的全部樣本集合是與同一個編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián)時則否。換言之,第二語法元素唯有在一導(dǎo)算出的候選樣本集合的集合中的至少兩個樣本集合是與不同編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián)時才傳輸。
在該位流內(nèi)部,一樣本集合的合并信息可在與該樣本集合相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù)或其它特定編碼參數(shù)之前編碼。預(yù)測參數(shù)或編碼參數(shù)唯有在合并信息信號通知目前樣本集合并未與任何其它樣本集合合并時才傳輸。
例如,某個樣本集合(即,一區(qū)塊)的合并信息可在適當(dāng)預(yù)測參數(shù)子集之后編碼;或更一般性定義,已經(jīng)傳輸與該個別樣本集合相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)。預(yù)測/編碼參數(shù)子集可由一個或多個參考圖像指數(shù)、或運(yùn)動參數(shù)向量的一個或多個分量或參考指數(shù)、及運(yùn)動參數(shù)向量的一個或多個分量等所組成。已經(jīng)傳輸?shù)念A(yù)測參數(shù)或編碼參數(shù)子集可用來從恰如前文說明已經(jīng)導(dǎo)算的較大的候選樣本集合的臨時集合中導(dǎo)算出一候選樣本集合的集合。舉個實(shí)例,可計(jì)算目前樣本集合的已編碼預(yù)測參數(shù)及編碼參數(shù)與先前候選樣本集合的相對應(yīng)預(yù)測參數(shù)或編碼參數(shù)間的差值測量值或依據(jù)預(yù)定距離測量值的距離。然后,只有計(jì)算得的差值測量值或距離是小于或等于預(yù)定臨界值或?qū)愠龅呐R界值的那些樣本集合被含括在最終集合(亦即縮小的候選樣本集合的集合)。例如參考圖9a。目前樣本集合須為區(qū)塊X。有關(guān)本區(qū)塊的編碼參數(shù)的一子集須已經(jīng)插入位流22。例如,假設(shè)區(qū)塊X為預(yù)測區(qū)塊,該種情況下,編碼參數(shù)的適當(dāng)子集可為此區(qū)塊X的預(yù)測參數(shù)子集,諸如包括圖像參考指數(shù)及運(yùn)動映射信息(諸如運(yùn)動向量)的一集合中的一子集。若區(qū)塊X為殘差區(qū)塊,則編碼參數(shù)的子集為殘差信息子集,諸如變換系數(shù)或指示在區(qū)塊X內(nèi)部的顯著變換系數(shù)位置的映射表?;诖隧?xiàng)信息,數(shù)據(jù)流插入器18及抽取器102二者可使用此項(xiàng)信息來決定區(qū)塊A及B中的一子集,該子集在本特定實(shí)施例中構(gòu)成前述候選樣本集合的初步集合。特定言之,因區(qū)塊A及B屬于因果樣本集合的集合,其編碼參數(shù)在區(qū)塊X的編碼參數(shù)為目前編碼/解碼時由編碼器及解碼器二者可利用。因此,使用不同辦法的前述比較可用來排除候選樣本集合A及B的初步集合中的任何數(shù)目區(qū)塊。然后,所得縮小的候選樣本集合的集合可如前文說明使用,換言之,用來決定合并指示器是否指示從該數(shù)據(jù)流中傳輸合并或從該數(shù)據(jù)流中抽取合并,取決于在該縮小候選樣本集合的集合內(nèi)部的樣本集合數(shù)目以及第二語法元素是否必須在其中傳輸而定;或已經(jīng)從該數(shù)據(jù)流中抽取出,具有第二語法元素指示在該縮小候選樣本集合內(nèi)部哪一個樣本集合須為合并伴侶區(qū)塊。
前述距離相對于其做比較的前述臨界值可為固定且為編碼器及解碼器二者所已知,或可基于計(jì)算得的距離而導(dǎo)算出,諸如不同值的中數(shù)或若干其它取中傾向等。此種情況下,無可避免地,縮小候選樣本集合的集合須為候選樣本集合的初步集合的適當(dāng)子集。另外,唯有依據(jù)距離測量值為最小距離的那些樣本集合才從該候選樣本集合的初步集合中選出。另外,使用前述距離測量值,從該候選樣本集合的初步集合中只選出恰好一個樣本集合。在后述情況下,合并信息只須表明哪一個目前樣本集合是欲與單一候選樣本集合合并即可。
如此,候選區(qū)塊集合可如后文就圖9a所示而形成或?qū)愠?。始于圖9a的目前區(qū)塊X的左上樣本位置400,在編碼器端及解碼器端導(dǎo)算出其左鄰近樣本402位置及其頂鄰近樣本404位置。如此,候選區(qū)塊集合至多只有兩個元素,亦即圖9a的加畫陰影的因果集合中含有兩個樣本位置中的一者(屬于圖9a的情況)中的區(qū)塊為區(qū)塊B及A。如此,候選區(qū)塊集合只具有目前區(qū)塊的左上樣本位置的兩個直接相鄰區(qū)塊作為其元素。依據(jù)另一實(shí)施例,候選區(qū)塊集合可由在目前區(qū)塊之前已經(jīng)編碼的全部區(qū)塊給定,且含有表示目前區(qū)塊任何樣本的直接空間鄰近樣本的一個或多個樣本。直接空間鄰近限于目前區(qū)塊的任何樣本的直接左鄰近樣本及/或直接頂鄰近樣本及/或直接右鄰近樣本及/或直接底鄰近樣本。例如參考圖9b顯示另一區(qū)塊細(xì)分。此種情況下,候選區(qū)塊包括四個區(qū)塊,亦即區(qū)塊A、B、C及D。
另外,候選區(qū)塊集合可額外地或排它地包括含有一個或多個樣本(其是位在目前區(qū)塊的任何樣本相同位置,但含在不同圖像,亦即已編碼/解碼圖像)的區(qū)塊。
又另外,候選區(qū)塊集合表示前述區(qū)塊集合的一子集,其是通過空間方向或時間方向的鄰近關(guān)系決定。候選區(qū)塊子集可經(jīng)固定、信號通知或?qū)恪:蜻x區(qū)塊子集的導(dǎo)算可考慮在該圖像或其它圖像中對其它區(qū)塊所做的決策。舉個實(shí)例,與其它候選區(qū)塊相同或極為相似的編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián)的區(qū)塊不可含括在候選區(qū)塊集合。
后文對實(shí)施例的描述適用于含有目前區(qū)塊的左上樣本的左及頂鄰近樣本只有兩個區(qū)塊被考慮作為至多可能的候選者的情況。
若候選區(qū)塊集合非空,則稱作為merge_flag的一個標(biāo)記被信號通知,表明目前區(qū)塊是否與任何候選區(qū)塊合并。若merge_flag是等于0(用于“假”),則此區(qū)塊不會與其候選區(qū)塊中的一者合并,通常傳輸全部編碼參數(shù)。若merge_flag等于1(用于“真”),則適用后述者。若候選區(qū)塊集合含有一個且只有一個區(qū)塊,則此候選區(qū)塊用于合并。否則,候選區(qū)塊集合恰含二區(qū)塊。若此二區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)為相同,則這些預(yù)測參數(shù)用于目前區(qū)塊。否則(該二區(qū)塊具有不同預(yù)測參數(shù)),信號通知稱作為merge_left_flag的標(biāo)記。若merge_left_flag是等于1(用于“真”),則含有目前區(qū)塊的左上樣本位置的左鄰近樣本位置的該區(qū)塊是從該候選區(qū)塊集合中被選出。若merge_left_flag是等于0(用于“假”」),則從該候選區(qū)塊集合中選出另一(亦即頂鄰近)區(qū)塊。所選定區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)是用于目前區(qū)塊。
就合并摘述前述實(shí)施例中的數(shù)者,參考圖10顯示通過抽取器102執(zhí)行來從進(jìn)入輸入端116的數(shù)據(jù)流22中抽取合并信息所進(jìn)行的步驟。
處理始于450,識別針對目前樣本集合或區(qū)塊的候選區(qū)塊或樣本集合。須記住,區(qū)塊的編碼參數(shù)是以某個一維順序而在數(shù)據(jù)流22內(nèi)部傳輸,及據(jù)此,圖10是指針對目前訪問的樣本集合或區(qū)塊取回合并信息的方法。
如前述,識別及步驟450包括基于鄰近方面而在先前解碼區(qū)塊(亦即因果區(qū)塊集合)中的識別。例如,那些鄰近區(qū)塊可指向候選者,候選者含有于空間或時間上在目前區(qū)塊X的一個或多個幾何形狀預(yù)定樣本鄰近的某個鄰近樣本。此外,識別步驟可包括兩個級,亦即第一級涉及基于鄰近恰如前述識別導(dǎo)致一初步候選區(qū)塊集合;及第二級據(jù)此單純該等區(qū)塊為在步驟450前已經(jīng)從數(shù)據(jù)流解碼的指向區(qū)塊,該區(qū)塊已經(jīng)傳輸?shù)木幋a參數(shù)滿足對目前區(qū)塊X的編碼參數(shù)的適當(dāng)子集的某個關(guān)系。
其次,方法前進(jìn)至步驟452,于該處決定候選區(qū)塊數(shù)目是否大于零。若屬此種情況,則在步驟454從數(shù)據(jù)流中抽取merge_flag。抽取步驟454可涉及熵解碼。在步驟454用于熵解碼merge_flag的上下文可基于屬于例如候選區(qū)塊集合或初步候選區(qū)塊集合的語法元素,其中對語法元素的相依性可限于下述信息:屬于關(guān)注集合的區(qū)塊是否經(jīng)歷合并。選定上下文的機(jī)率估算可經(jīng)調(diào)整適應(yīng)。
但是,若候選區(qū)塊數(shù)目決定為零452,圖10方法前進(jìn)至步驟456,此處目前區(qū)塊的編碼參數(shù)是從位流抽取,或在前述二級性識別替代之道的情況下,其中在抽取器102以區(qū)塊掃描順序(諸如圖3c所示順序350)處理下一區(qū)塊進(jìn)行后,其余編碼參數(shù)。
參考步驟454,步驟454的抽取之后該方法前進(jìn)步驟458,檢查所抽取的merge_flag是否提示目前區(qū)塊合并的出現(xiàn)或不存在。若未進(jìn)行合并,則方法前進(jìn)至前述步驟456。否則,方法以步驟460前進(jìn),包括檢查候選區(qū)塊數(shù)目是否等于1。若屬此種情況,候選區(qū)塊中某個候選區(qū)塊指示的傳輸并非必要,因此圖10方法前進(jìn)至步驟462,據(jù)此目前區(qū)塊的合并伴侶設(shè)定為唯一候選區(qū)塊,其中在步驟464之后合并伴侶區(qū)塊的編碼參數(shù)是用來調(diào)整編碼參數(shù)或目前區(qū)塊的其余編碼參數(shù)的調(diào)適或預(yù)測。以調(diào)適為例,目前區(qū)塊遺漏的編碼參數(shù)單純是復(fù)制自合并伴侶區(qū)塊。在另一種情況下,亦即預(yù)測的情況下,步驟464可涉及從數(shù)據(jù)流進(jìn)一步抽取殘差數(shù)據(jù),有關(guān)目前區(qū)塊的遺漏編碼參數(shù)的預(yù)測殘差的殘差數(shù)據(jù)及得自合并伴侶區(qū)塊的這些殘差數(shù)據(jù)與這些遺漏編碼參數(shù)的預(yù)測的組合。
但是,若候選區(qū)塊數(shù)目在步驟460中決定為大于1,圖10方法前進(jìn)至步驟466,此處進(jìn)行檢查編碼參數(shù)或編碼參數(shù)的關(guān)注部分,亦即在目前區(qū)塊的數(shù)據(jù)流內(nèi)部尚未移轉(zhuǎn)的部分相關(guān)聯(lián)的子部分是彼此一致。若屬此種情況,這些共享編碼參數(shù)是設(shè)定為合并參考,或候選區(qū)塊是在步驟468設(shè)定為合并伴侶,或個別關(guān)注編碼參數(shù)是用在步驟464的調(diào)適或預(yù)測。
須注意,合并伴侶本身可以是已經(jīng)信號通知合并的區(qū)塊。在本例中,合并伴侶的經(jīng)調(diào)適或經(jīng)預(yù)測所得編碼參數(shù)是用于步驟464。
但否則,在編碼參數(shù)不同的情況下,圖10方法前進(jìn)至步驟470,此處額外語法元素是抽取自數(shù)據(jù)流,亦即該merge_left_flag。上下文的分開集合可用于熵解碼此標(biāo)記。用于熵解碼merge_left_flag的上下文集合也可包括單純一個上下文。在步驟470后,merge_left_flag指示的候選區(qū)塊在步驟472設(shè)定為合并伴侶,及在步驟464用于調(diào)適或預(yù)測。在步驟464后,抽取器102以區(qū)塊順序處理下一個區(qū)塊。
當(dāng)然,可能有其它替代之道。例如,組合語法元素可在數(shù)據(jù)流內(nèi)部傳輸,而非如前述分開語法元素merge_flag及merge_left_flag,組合語法元素信號通知合并處理程序。此外,前述merge_left_flag可在數(shù)據(jù)流內(nèi)部傳輸,而與兩個候選區(qū)塊是否具有相同預(yù)測參數(shù)無關(guān),通過此減低執(zhí)行圖10處理程序的運(yùn)算開銷。
如前文就例如圖9b已述,多于二個區(qū)塊可含括在候選區(qū)塊集合。此外,合并信息,亦即信號通知一區(qū)塊是否合并的一信息;若是,欲合并的候選區(qū)塊可通過一個或多個語法元素信號通知。一個語法元素可表明該區(qū)塊是否與前述候選區(qū)塊中的任一者(諸如前述merge_flag)合并。盡在候選區(qū)塊的集合非空時,才傳輸標(biāo)記。第二語法元素可信號通知哪一個候選區(qū)塊采用于合并,諸如前述merge_left_flag,但通常指示兩個或多于兩個候選區(qū)塊間的選擇。唯有第一語法元素信號通知目前區(qū)塊欲合并候選區(qū)塊中的一者時才可傳輸?shù)诙Z法元素。第二語法元素又更唯有在候選區(qū)塊集合含有多于一個候選區(qū)塊時,及/或候選區(qū)塊中的任一者具有與候選區(qū)塊的任何其它者不同的預(yù)測參數(shù)時才傳輸。語法可取決于給予多少候選區(qū)塊及/或不同預(yù)測參數(shù)如何與候選區(qū)塊相關(guān)聯(lián)。
信號通知欲使用候選區(qū)塊中的哪些區(qū)塊的語法可在編碼器端及解碼器端同時及/或并排設(shè)定。舉例言之,若于步驟450識別三項(xiàng)候選區(qū)塊選擇,語法是選用為只有三項(xiàng)選擇為可利用,例如在步驟470考慮用于熵編碼。換言之,語法元素是經(jīng)選擇使得其符號字母表僅僅具有與所存在的候選區(qū)塊的選擇同樣多個元素。全部其它選擇機(jī)率可考慮為零,熵編碼/解碼可在編碼器及解碼器同時調(diào)整。
此外,如前文就步驟464所記,稱作為合并方法結(jié)果的預(yù)測參數(shù)可表示與目前區(qū)塊相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù)完整集合,或可表示這些預(yù)測參數(shù)的一子集,諸如針對其使用多重假說預(yù)測的區(qū)塊的一個假說的預(yù)測參數(shù)。
如前述,有關(guān)合并信息的語法元素可使用上下文建模進(jìn)行熵編碼。語法元素可由前述merge_flag及merge_left_flag組成(或類似語法元素)。在一具體實(shí)例中,三個上下文模型或上下文中的一者可于步驟454用于編碼/解碼merge_flag。所使用的上下文模型指數(shù)merge_flag_ctx可如下導(dǎo)算出:若候選區(qū)塊集合含有二個元素,則merge_flag_ctx的值是等于兩個候選區(qū)塊的merge_flag的值之和。但是,若候選區(qū)塊集合含有一個元素,則merge_flag_ctx的值是等于此一候選區(qū)塊的merge_flag值的兩倍。因鄰近候選區(qū)塊的各merge_flag可為1或0,針對merge_flag有三個上下文可用。merge_left_flag可只使用單一機(jī)率模型編碼。
但依據(jù)替代實(shí)施例,可使用不同上下文模型。例如,非二進(jìn)制語法元素可映射至二進(jìn)制符號序列(所謂的倉)。界定合并信息的若干語法元素或語法元素倉的上下文模型可基于已經(jīng)傳輸?shù)泥徑鼌^(qū)塊的語法元素或候選區(qū)塊數(shù)目或其它測量值而導(dǎo)算出,同時其它語法元素或語法元素倉能夠以固定上下文模型編碼。
有關(guān)前文區(qū)塊合并的描述,須注意候選區(qū)塊集合也可以對前述任何實(shí)施例所述的相同方式導(dǎo)算出而有下列修正:候選區(qū)塊限于使用運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測或解譯的區(qū)塊。唯有那些元素可為候選區(qū)塊集合的元素。合并信息的信號通知及上下文建模可以前述方式進(jìn)行。
轉(zhuǎn)向參考前述多元樹細(xì)分實(shí)施例的組合及現(xiàn)在描述的合并方面,若該圖像是通過使用基于四叉樹細(xì)分結(jié)構(gòu)而分割成不等大小的方形區(qū)塊,例如merge_flag及merge_left_flag或其它表明合并的語法元素可與針對四叉樹結(jié)構(gòu)各個葉節(jié)點(diǎn)所傳輸?shù)念A(yù)測參數(shù)交插。再度考慮例如圖9a。圖9a顯示一圖像基于四叉樹細(xì)分成可變大小預(yù)測區(qū)塊的實(shí)例。最大尺寸的上二個區(qū)塊為所謂的樹區(qū)塊,亦即其為最大可能尺寸的預(yù)測區(qū)塊。該圖中的其它區(qū)塊是獲得為其相對應(yīng)樹區(qū)塊的細(xì)分。目前區(qū)塊標(biāo)示為“X”。全部陰影區(qū)塊是在目前區(qū)塊之前編/解碼,故其形成因果區(qū)塊集合。如在針對實(shí)施例中的一者候選區(qū)塊集合的導(dǎo)算描述,唯有含有目前區(qū)塊的左上樣本位置的直接(亦即頂或左)鄰近樣本才可成為候選區(qū)塊集合的成員。如此,目前區(qū)塊合并區(qū)塊“A”或區(qū)塊“B”。若merge_flag是等于零(用于“假”),目前區(qū)塊“X”并未合并二個區(qū)塊中的任一者。若區(qū)塊“A”及“B”具有相同預(yù)測參數(shù),則無須做區(qū)別,原因在于與二個區(qū)塊中的任一者合并將導(dǎo)致相同結(jié)果。因此,此種情況下,未傳輸merge_left_flag。否則,若區(qū)塊“A”及“B”具有不同預(yù)測參數(shù),merge_left_flag=1(用于“真”)將合并區(qū)塊“X”與“B”,而merge_left_flag等于0(用于“假”)將合并區(qū)塊“X”與“A”。在另一較佳實(shí)施例中,額外鄰近(已經(jīng)傳輸?shù)?區(qū)塊表示合并候選者。
圖9b顯示另一實(shí)例。此處目前區(qū)塊“X”及左鄰近區(qū)塊“B”為樹區(qū)塊,亦即其具有最大容許區(qū)塊大小。頂鄰近區(qū)塊“A”的大小為樹區(qū)塊大小的四分之一。屬于因果區(qū)塊集合的元素的區(qū)塊加陰影。注意依據(jù)較佳實(shí)施例中的一者,目前區(qū)塊“X”只可與二區(qū)塊“A”或“B”合并,而不與任何其它頂相鄰區(qū)塊合并。在另一較佳實(shí)施例中,額外相鄰(已經(jīng)傳輸?shù)?區(qū)塊表示合并候選者。
繼續(xù)描述有關(guān)依據(jù)本申請實(shí)施例如何處理圖像的不同樣本數(shù)組的該方面之前,須注意前文討論有關(guān)多元樹細(xì)分,及一方面信號通知及另一方面合并方面顯然這些方面可提供彼此獨(dú)立探討的優(yōu)點(diǎn)。換言之,如前文解釋,多元樹細(xì)分與合并的組合具有特定優(yōu)點(diǎn),但優(yōu)點(diǎn)也來自于替代例,此處合并特征例如是以通過細(xì)分器30及104a進(jìn)行細(xì)分具體實(shí)現(xiàn),而非基于四叉樹或多元樹細(xì)分,反而是與這些宏區(qū)塊規(guī)則分區(qū)成為更小型分區(qū)的宏區(qū)塊細(xì)分相對應(yīng)。另一方面,多元樹細(xì)分連同位流內(nèi)部的最大樹區(qū)塊大小傳輸?shù)慕M合,以及多元樹細(xì)分連同深度優(yōu)先遍歷順序傳送區(qū)塊的相對應(yīng)編碼參數(shù)的使用具有與是否同時使用合并特征獨(dú)立無關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。大致上,直覺地考慮當(dāng)樣本數(shù)組編碼語法是以不僅允許細(xì)分一區(qū)塊,同時也允許合并二個或多個細(xì)分后所獲得的區(qū)塊的方式擴(kuò)展時,編碼效率提高,可了解合并的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果,獲得一組區(qū)塊其是以相同預(yù)測參數(shù)編碼。此組區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)只須編碼一次。此外,有關(guān)樣本集合的合并,再度須了解所考慮的樣本集合可為矩形區(qū)塊或方形區(qū)塊,該種情況下,合并樣本集合表示矩形區(qū)塊及/或方形區(qū)塊的集合。另外,所考慮的樣本集合為任意形狀圖像區(qū),及合并樣本集合表示任意形狀圖像區(qū)的集合。
后文描述的關(guān)注焦點(diǎn)在于當(dāng)每個圖像有多于一個樣本數(shù)組時一圖像的不同樣本數(shù)組的處理,后文次描述中摘述的若干方面為與所使用的細(xì)分種類獨(dú)立無關(guān)的優(yōu)點(diǎn),亦即與細(xì)分是否基于多元樹細(xì)分獨(dú)立無關(guān)且與是否使用合并獨(dú)立無關(guān)。始于描述有關(guān)圖像的不同樣本數(shù)組的處理的特定實(shí)施例前,本實(shí)施例的主要議題是簡短介紹每個圖像不同樣本數(shù)組的處理領(lǐng)域。
后文討論的焦點(diǎn)集中在影像或視頻編碼應(yīng)用用途中,在一圖像的不同樣本數(shù)組的區(qū)塊間編碼參數(shù),特別一圖像的不同樣本數(shù)組間適應(yīng)性預(yù)測編碼參數(shù)的方式應(yīng)用于例如圖1及圖2的編碼器及解碼器或其它影像或視頻編碼環(huán)境。如前述,樣本數(shù)組表示與不同彩色分量相關(guān)聯(lián)的樣本數(shù)組,或與額外信息(諸如透明度信息或深度映射圖像)關(guān)聯(lián)的圖像。與圖像的彩色分量相關(guān)的樣本數(shù)組也稱作為彩色平面。后文描述的技術(shù)也稱作為跨平面采用/預(yù)測,可用在基于區(qū)塊的影像及視頻編碼器及解碼器,通過此針對一圖像的樣本數(shù)組區(qū)塊的處理順序?yàn)槿我忭樞颉?/p>
影像及視頻編碼器典型是設(shè)計(jì)用于編碼彩色圖像(靜止圖像或視頻序列圖像)。彩色圖像包括多個彩色平面,其表示不同彩色分量的樣本數(shù)組。經(jīng)常,彩色圖像被編碼為一亮度平面及二個色度平面組成的樣本數(shù)組集合,此處后者表明色差分量。在若干應(yīng)用領(lǐng)域,也常見編碼樣本數(shù)組集合是由表示三原色紅、綠、及藍(lán)的樣本數(shù)組的三個彩色平面組成。此外,為了改良彩色表示型態(tài),彩色圖像可由多于三個彩色平面組成。此外,一圖像可與表明該圖像的額外信息的輔助樣本數(shù)組相關(guān)聯(lián)。例如,這些輔助樣本數(shù)組可以是表明相關(guān)彩色樣本的透明度的樣本數(shù)組(適合用于表明顯示目的),或?yàn)楸砻魃疃葓D的樣本數(shù)組(適合用來呈現(xiàn)多個視線,例如用于3D顯示)。
在常規(guī)影像及視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(諸如H.264),彩色平面通常一起編碼,因而特定編碼參數(shù)(諸如宏區(qū)塊及次宏區(qū)塊預(yù)測模式、參考指數(shù)及運(yùn)動向量)用于一區(qū)塊的全部彩色分量。亮度平面可考慮為一次彩色平面,在位流中表明特定編碼參數(shù);而色度平面可視為二次平面,相對應(yīng)的編碼參數(shù)是從一次亮度平面推定。各亮度區(qū)塊是與表示該圖像中同一區(qū)的兩個色度區(qū)塊相關(guān)聯(lián)。依據(jù)所使用的色度采樣格式,色度樣本數(shù)組可比針對一區(qū)塊的亮度樣本數(shù)組更小。針對由一亮度分量及二個色度分量所組成的各宏區(qū)塊,使用在分區(qū)成更小型區(qū)塊(若宏區(qū)塊經(jīng)細(xì)分)。針對由一亮度樣本區(qū)塊及二個色度樣本區(qū)塊所組成的各區(qū)塊(可為宏區(qū)塊本身或?yàn)楹陞^(qū)塊的一子區(qū)塊),采用相同預(yù)測參數(shù)集合,諸如參考指數(shù)、運(yùn)動參數(shù)及偶爾內(nèi)-預(yù)測模式。在常規(guī)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的特定輪廓中(諸如在H.264的4:4:4輪廓),可獨(dú)立編碼一圖像的不同彩色平面。在該配置中,可針對一宏區(qū)塊的彩色分量或子區(qū)塊分開選擇宏區(qū)塊分區(qū)、預(yù)測模式、參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù)。常規(guī)編碼標(biāo)準(zhǔn)或?yàn)槿坎噬矫媸鞘褂孟嗤囟ň幋a參數(shù)(諸如細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù))集合一起編碼,或?yàn)槿坎噬矫媸歉髯酝耆?dú)立編碼。
若彩色平面是一起編碼,細(xì)分及預(yù)測參數(shù)的一個集合須用于一區(qū)塊的全部彩色分量。如此確保側(cè)邊信息維持小量,但相比于獨(dú)立編碼,可能導(dǎo)致編碼效率的降低,原因在于對不同色彩分量使用不同區(qū)塊分解及預(yù)測參數(shù),可能導(dǎo)致率-失真成本的減低。舉例言之,針對色度分量使用不同運(yùn)動向量或參考幀,可顯著減少色度成分的殘差信號能,及增高其總編碼效率。若彩色平面是獨(dú)立編碼,則編碼參數(shù)(諸如區(qū)塊分區(qū)、參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù))可針對各個彩色分量分開選擇來針對各個彩色分量最佳化編碼效率。但不可能采用彩色分量間的冗余。特定編碼參數(shù)的多元傳輸確實(shí)導(dǎo)致側(cè)邊信息率的增加(與組合編碼相比),此種提高側(cè)邊信息率可能對總體編碼效率造成負(fù)面影響。此外,在現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(諸如H.264)中,支持輔助樣本數(shù)組是限于輔助樣本數(shù)組是使用其本身的編碼參數(shù)集合編碼。
如此,至目前為止,所述全部實(shí)施例中,圖像平面可如前述處理,但如前文討論,多個樣本數(shù)組的編碼的總編碼效率(可能與不同彩色平面及/或輔助樣本數(shù)組有關(guān))可能增高,此時可基于區(qū)塊基準(zhǔn)(例如)決定對于一區(qū)塊的全部樣本數(shù)組是否皆以相同編碼參數(shù)編碼,或是否使用不同編碼參數(shù)。后文跨平面預(yù)測的基本構(gòu)想例如允許以區(qū)塊為基礎(chǔ)做出此種適應(yīng)性決策。例如基于率失真標(biāo)準(zhǔn),編碼器可選擇針對一特定區(qū)塊的全部或部分樣本數(shù)組是否使用相同編碼參數(shù)編碼,或針對不同樣本數(shù)組是否使用不同編碼參數(shù)編碼。通過針對一特定樣本數(shù)組區(qū)塊,信號通知從不同樣本數(shù)組的已編碼共同定位區(qū)塊是否推論特定編碼參數(shù),也可達(dá)成此項(xiàng)選擇。可能針對群組中的一圖像配置不同樣本數(shù)組,其也稱作為樣本數(shù)組群組或平面群組。各個平面群組可含有一圖像的一個或多個樣本數(shù)組。然后,在一平面群組內(nèi)部的樣本數(shù)組區(qū)塊共享相同所選編碼參數(shù),諸如細(xì)分信息、預(yù)測模式及殘差編碼模式;而其它編碼參數(shù)(諸如變換系數(shù)位準(zhǔn))是針對該平面群組內(nèi)部的各個樣本數(shù)組分開傳輸。一個平面群組是編碼為一次平面群組,亦即從其它平面群組并未推定或預(yù)測編碼參數(shù)。針對二次平面群組的各區(qū)塊,適應(yīng)性選擇所選編碼參數(shù)的一新集合是否傳輸,或所選編碼參數(shù)是否從一次平面集合或另一二次平面集合推定或預(yù)測。針對特定區(qū)塊所選編碼參數(shù)是否是推定或預(yù)測的決策是含括在該位流中。跨平面預(yù)測允許側(cè)邊信息率與預(yù)測質(zhì)量間的折衷,相比于由多個樣本數(shù)組所組成的當(dāng)前圖像編碼有更高自由度。優(yōu)點(diǎn)為相對于由多個樣本數(shù)組所組成的常規(guī)圖像編碼,編碼效率改良。
平面內(nèi)采用/預(yù)測可擴(kuò)展影像或視頻編碼器,諸如前述實(shí)施例的影像或視頻編碼器,使得可針對一彩色樣本數(shù)組或輔助樣本數(shù)組的一區(qū)塊或彩色樣本數(shù)組及/或輔助樣本數(shù)組的一集合,適應(yīng)性選擇所選定的編碼參數(shù)集合是否從在同一個圖像內(nèi)其它樣本數(shù)組的已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測,或針對該區(qū)塊所選定的編碼參數(shù)集合是否分開編碼而未參考同一個圖像內(nèi)部的其它樣本數(shù)組的共通定位區(qū)塊。所選定的編碼參數(shù)集合是否針對一樣本數(shù)組區(qū)塊或多個樣本數(shù)組區(qū)塊推定或預(yù)測的決策可含括于該位流。與一圖像相關(guān)聯(lián)的不同樣本數(shù)組無須具有相同大小。
如前述,與一圖像相關(guān)聯(lián)的樣本數(shù)組(樣本數(shù)組可表示彩色分量及/或輔助樣本數(shù)組)可排列成二或多個所謂的平面群組,此處各平面群組是由一或多個樣本數(shù)組組成。含在特定平面群組的樣本數(shù)組無需具有相等大小。注意此種排列成平面群組包括各樣本數(shù)組被分開編碼的情況。
更明確言之,依據(jù)一實(shí)施例,針對一平面群組的各區(qū)塊,適應(yīng)性選擇編碼區(qū)塊是否表明一區(qū)塊如何從針對同一圖像的不同平面群組的已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測,或這些編碼參數(shù)是否針對該區(qū)塊分開編碼。表明一區(qū)塊如何預(yù)測的編碼參數(shù)包括下列編碼參數(shù)中的一者或多者:區(qū)塊預(yù)測模式表明針對該區(qū)塊使用哪一種預(yù)測(內(nèi)預(yù)測、使用單一運(yùn)動向量及參考圖像的跨-預(yù)測、使用二個運(yùn)動向量及參考圖像的跨-預(yù)測、使用高階的跨-預(yù)測,亦即非平移運(yùn)動模型及單一參考圖像、使用多個運(yùn)動模型及參考圖像的跨-預(yù)測),內(nèi)-預(yù)測模式表明如何產(chǎn)生內(nèi)-預(yù)測信號,一識別符表明多少預(yù)測信號組合來產(chǎn)生針對該區(qū)塊的最終預(yù)測信號,參考指數(shù)表明哪一個(哪些)參考圖像用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測,運(yùn)動參數(shù)(諸如位移向量或仿射運(yùn)動參數(shù))表明預(yù)測信號如何使用參考圖像而產(chǎn)生,一識別符表明參考圖像如何被濾波來產(chǎn)生運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測信號。注意大致上,一區(qū)塊可只與所述編碼參數(shù)的一子集相關(guān)聯(lián)。舉例言之,若區(qū)塊預(yù)測模式表明一區(qū)塊為內(nèi)-預(yù)測,則一區(qū)塊的編碼參數(shù)可額外地包括內(nèi)-預(yù)測模式,但未表明編碼參數(shù),諸如表明如何產(chǎn)生跨-預(yù)測信號的參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù);或若區(qū)塊預(yù)測模式表明跨-預(yù)測,則相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)可額外地包括參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù),但未表明內(nèi)-預(yù)測模式。
二個或多個平面群組中的一者可在該位流內(nèi)部編碼或指示作為一次平面群組。針對此一次平面群組的全部區(qū)塊,表明預(yù)測信號如何產(chǎn)生的編碼參數(shù)經(jīng)傳輸而未參考同一圖像的其它平面群組。其余平面群組被編碼為二次平面群組。針對二次平面群組的各區(qū)塊,傳輸一或多個語法元素,該語法元素信號通知表明該區(qū)塊如何預(yù)測的編碼參數(shù)是否從其它平面群組的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測,或針對該區(qū)塊是否傳輸這些編碼參數(shù)的一新集合。一個或多個語法元素中的一者可稱作為跨平面預(yù)測標(biāo)記或跨平面預(yù)測參數(shù)。若語法元素信號通知未推定或預(yù)測相對應(yīng)編碼參數(shù),則該區(qū)塊的相對應(yīng)編碼參數(shù)的新集合在該位流內(nèi)傳輸。若語法元素信號通知相對應(yīng)編碼參數(shù)是經(jīng)推定或預(yù)測,則決定在所謂的參考平面群組中的共同定位區(qū)塊。針對該區(qū)塊的參考平面群組的指定可以多種方式組配。一個實(shí)施例中,特定參考群組是針對各個二次平面群組指定;此種指定可為固定,或可于高階語法結(jié)構(gòu)(諸如參數(shù)集合、存取單元報(bào)頭、圖像報(bào)頭或片報(bào)頭)中信號通知。
在第二實(shí)施例中,參考平面群組的指定是在位流內(nèi)部編碼,及通過針對一區(qū)塊編碼的一個或多個語法元素信號通知來表明所選定的編碼參數(shù)是否經(jīng)推定或預(yù)測或是否分開編碼。
為了容易了解關(guān)聯(lián)跨平面預(yù)測及后文詳細(xì)說明實(shí)施例的前述可能,參考圖11,示意地顯示由三個樣本數(shù)組502、504及506所組成的一圖像500。為求更容易了解,圖11只顯示樣本數(shù)組502-506的子部。樣本數(shù)組顯示為彷佛其在空間中彼此對齊,使得樣本數(shù)組502-506彼此沿方向508重疊,樣本數(shù)組502-506的樣本沿方向508突起結(jié)果導(dǎo)致全部樣本數(shù)組502-506的樣本是彼此在空間上正確定位。換言之,平面502及506是沿水平方向及垂直方向展開來彼此調(diào)整適應(yīng)其空間分辨率及彼此對齊。
依據(jù)一實(shí)施例,一圖像的全部樣本數(shù)組屬于空間景象的同一部分,其中沿垂直方向及水平方向的分辨率在單獨(dú)樣本數(shù)組502-506間可不同。此外,為了用于舉例說明目的,樣本數(shù)組502及504被考慮屬于一個平面群組510,而樣本數(shù)組506被考慮屬于另一個平面群組512。此外,圖11顯示實(shí)例情況,此處沿樣本數(shù)組504的水平軸的空間分辨率為在樣本數(shù)組502的水平方向的分辨率的兩倍。此外,樣本數(shù)組504相對于樣本數(shù)組502被視為形成一次數(shù)組,樣本數(shù)組502形成相關(guān)于一次數(shù)組504的從屬數(shù)組。如前文說明,此種情況下,如通過圖1細(xì)分器30決定,樣本數(shù)組504被細(xì)分成多個區(qū)塊是由從屬數(shù)組502所采用,其中依據(jù)圖11的實(shí)例,因樣本數(shù)組502的垂直分辨率為一次數(shù)組504的垂直方向分辨率一半,各個區(qū)塊已經(jīng)對半平分成兩個水平并排區(qū)塊,當(dāng)以樣本數(shù)組502內(nèi)的樣本位置為單位測量時,各區(qū)塊由于對半故再度成為方形區(qū)塊。
如圖11舉例說明,對樣本數(shù)組506所選用的細(xì)分是與另一樣本群組510的細(xì)分不同。如前述,細(xì)分器30可與平面群組510的細(xì)分分開地或獨(dú)立無關(guān)地選擇像素?cái)?shù)組506的細(xì)分。當(dāng)然,樣本數(shù)組506的分辨率也可與平面群組510的平面502及504的分辨率不同。
現(xiàn)在,當(dāng)編碼個別樣本數(shù)組502-506時,編碼器10開始例如以前述方式編碼平面群組510的一次數(shù)組504。圖11所示區(qū)塊例如可為前述預(yù)測區(qū)塊。另外,區(qū)塊可為界定粒度用來定義某些編碼參數(shù)的殘差區(qū)塊或其它區(qū)塊??缙矫骖A(yù)測并未限于四叉樹或多元樹細(xì)分,但四叉樹或多元樹細(xì)分舉例說明于圖11。
在一次數(shù)組504的語法元素傳輸后,編碼器10可決定宣布一次數(shù)組504為從屬平面502的參考平面。編碼器10及抽取器30分別可經(jīng)由位流22來信號通知此項(xiàng)決定,同時從樣本數(shù)組504形成平面群組510的一次數(shù)組的事實(shí)顯然易明其中關(guān)聯(lián)性,該信息又轉(zhuǎn)而也可為位流22的一部分??偠灾槍υ跇颖緮?shù)組502內(nèi)部的各區(qū)塊,插入器18或編碼器10的任何其它模塊連同插入器18可決定是否抑制此區(qū)塊的編碼參數(shù)在位流內(nèi)部的移轉(zhuǎn),以及在位流內(nèi)部信號通知及取而代之針對該區(qū)塊在位流內(nèi)部信號通知將使用在一次數(shù)組504內(nèi)部的共同定位區(qū)塊的編碼參數(shù)替代;或決定在一次數(shù)組504內(nèi)部的共同定位區(qū)塊的編碼參數(shù)是否將用作為樣本數(shù)組502的目前區(qū)塊的編碼參數(shù)的預(yù)測,而只移轉(zhuǎn)在位流內(nèi)部針對該樣本數(shù)組502的目前區(qū)塊的其殘差資料。在負(fù)面決策的情況下,編碼參數(shù)如常在數(shù)據(jù)流內(nèi)部移轉(zhuǎn)。針對各區(qū)塊決策是在數(shù)據(jù)流22中信號通知。在解碼器端,抽取器102使用針對各區(qū)塊的此種跨平面預(yù)測信息來據(jù)此獲得樣本數(shù)組502的個別區(qū)塊的編碼參數(shù),換言之,若跨平面采用/預(yù)測信息提示跨平面采用/預(yù)測,則通過推論一次數(shù)組504的共同定位區(qū)塊的編碼參數(shù),或另外從該數(shù)據(jù)流抽取該區(qū)塊的殘差資料且將此殘差數(shù)據(jù)與得自一次數(shù)組504的共同定位區(qū)塊的編碼參數(shù)的預(yù)測組合;或如常與一次數(shù)組504獨(dú)立無關(guān),抽采樣本數(shù)組502的目前區(qū)塊的編碼參數(shù)。
也如前述,參考平面并非限于駐在跨平面預(yù)測目前關(guān)注的該區(qū)塊所在相同位平面。因此如前文說明,平面群組510表示一次平面群組或二次平面群組512的參考平面群組。此種情況下,位流可能含有一語法元素,該語法元素針對樣本數(shù)組506的各區(qū)塊指示前述一次平面群組或參考平面群組510的任何平面502及504的共同定位宏區(qū)塊的編碼參數(shù)的采用/預(yù)測是否應(yīng)進(jìn)行,在后述情況下,樣本數(shù)組506的目前區(qū)塊的編碼參數(shù)是如常傳輸。
須注意針對在一平面群組內(nèi)部的多個平面的細(xì)分和/或預(yù)測參數(shù)可相同,亦即由于其對一平面群組只編碼一次(一平面群組的全部二次平面是從同一個平面群組內(nèi)部的一次平面推定細(xì)分信息及/或預(yù)測參數(shù)),細(xì)分信息及/或預(yù)測參數(shù)的適應(yīng)性預(yù)測或干擾是在多個平面群組間進(jìn)行。
須注意參考平面群組可為一次平面群組或二次平面群組。
在一平面群組內(nèi)部的不同平面區(qū)塊間的共同定位容易了解一次樣本數(shù)組504的細(xì)分是由從屬樣本數(shù)組502在空間采用,但前述區(qū)塊細(xì)分來使所采用的葉區(qū)塊變成方形區(qū)塊除外。在不同平面群組間跨平面采用/預(yù)測的情況下,共同定位可以一種方式定義,因而允許這些平面群組的細(xì)分間的更高自由度。給定該參考平面群組,決定在該參考平面群組內(nèi)部的共同定位區(qū)塊。共同定位區(qū)塊及參考平面群組的導(dǎo)算可通過類似后文說明的方法進(jìn)行。選定二次平面群組512的樣本數(shù)組506中的一者在目前區(qū)塊516內(nèi)部的特定樣本514。目前區(qū)塊516的左上樣本亦同,如圖11顯示于514用于舉例說明目的;或于目前區(qū)塊516的樣本接近目前區(qū)塊516中央或目前區(qū)塊內(nèi)部的任何其它樣本,其幾何形狀經(jīng)獨(dú)特定義。計(jì)算在參考平面群組510的樣本數(shù)組502及504內(nèi)部的此種選定樣本515的位置。樣本數(shù)組502及504內(nèi)部的樣本514位置于圖11分別指示于518及520。參考平面群組510內(nèi)實(shí)際上使用哪一個平面502及504可經(jīng)預(yù)先決定或可在位流內(nèi)部信號通知。決定在參考平面群組510的相對應(yīng)樣本數(shù)組502或504內(nèi)部最接近位置518及520的樣本,含有此樣本的區(qū)塊被選用作為個別樣本數(shù)組502及504內(nèi)部的共同定位區(qū)塊。在圖11的情況下,分別為區(qū)塊522及524。用來在其它平面決定共同定位區(qū)塊的替代辦法正如稍后詳述。
在一實(shí)施例中,表明目前區(qū)塊516的預(yù)測的編碼參數(shù)是在相同圖像500的不同平面群組510內(nèi)部使用共同定位區(qū)塊522/524的相對應(yīng)預(yù)測參數(shù)完全推定而未傳輸額外側(cè)邊信息。推定可包括單純復(fù)制相對應(yīng)編碼參數(shù),或編碼參數(shù)的調(diào)整適應(yīng)將目前平面群組512與參考平面群組510間的差異列入考慮。舉個實(shí)例,此種調(diào)整適應(yīng)可包括加入運(yùn)動參數(shù)校正(例如位移向量校正)用來考慮亮度及色度樣本數(shù)組間的相位差;或調(diào)整適應(yīng)可包括修改運(yùn)動參數(shù)的精度(例如修改位移向量的精度)來考慮亮度及色度樣本數(shù)組的不同分辨率。在額外實(shí)施例中,用來表明預(yù)測信號產(chǎn)生的一個或多個所推定的編碼參數(shù)并未直接用于目前區(qū)塊516,反而是用作為目前區(qū)塊516的相對應(yīng)編碼參數(shù)的預(yù)測,及目前區(qū)塊516的這些編碼參數(shù)的精制是于位流22傳輸。舉個實(shí)例,未直接使用推定的運(yùn)動參數(shù),反而表明運(yùn)動參數(shù)間的偏差的運(yùn)動參數(shù)差(諸如位移向量差)是用于目前區(qū)塊516,推定的運(yùn)動參數(shù)是編碼于位流;在解碼器端,經(jīng)由組合推定的運(yùn)動參數(shù)及傳輸?shù)倪\(yùn)動參數(shù)差獲得實(shí)際使用的運(yùn)動參數(shù)。
在另一實(shí)施例中,一區(qū)塊的細(xì)分,諸如前述預(yù)測細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊的樹區(qū)塊(亦即使用相同預(yù)測參數(shù)集合的樣本區(qū)塊)是從根據(jù)圖6a或6b相同圖像亦即位序列的不同平面群組已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊而適應(yīng)性地推定或預(yù)測。一個實(shí)施例中,二個或多個平面群組中的一者是編碼為一次平面群組。針對此一次平面群組的全部區(qū)塊,傳輸細(xì)分參數(shù)而未推定同一圖像內(nèi)的其它平面群組。其余平面群組是編碼為二次平面群組。針對二次平面群組的區(qū)塊,傳輸一個或多個語法元素,信號通知細(xì)分信息是否從其它平面群組的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測,或細(xì)分信息是否于該位流傳輸。一或多個語法元素中的一者可稱作為跨平面預(yù)測標(biāo)記或跨平面預(yù)測參數(shù)。若語法元素信號通知未推定或預(yù)測細(xì)分信息,則該區(qū)塊的細(xì)分信息是在該位流傳輸而未述及同一個圖像的其它平面群組。若語法元素信號通知該細(xì)分信息是經(jīng)推定或預(yù)測,則決定在所謂的參考平面群組中的共同定位區(qū)塊。該區(qū)塊的參考平面群組的組態(tài)可以多種方式組配。在一個實(shí)施例中,一特定參考平面群組指定給各個二次平面群組;此項(xiàng)指定可為固定,或可于高階語法結(jié)構(gòu)信號通知作為參數(shù)集合、存取單元報(bào)頭、圖像報(bào)頭或片報(bào)頭。于第二實(shí)施例中,參考平面的指定是在位流內(nèi)部編碼,及通過一個或多個語法元素信號通知,這些語法元素是針對一區(qū)塊編碼來表明細(xì)分信息是否經(jīng)推定或預(yù)測或分開編碼。參考平面群組可為一次平面群組或其它二次平面群組。給定參考平面群組,決定在該參考平面群組內(nèi)部的共同定位區(qū)塊。共同定位區(qū)塊為對應(yīng)于目前區(qū)塊的相同影像區(qū)的參考平面群組,或表示共享該影像區(qū)與目前區(qū)塊的最大部分的參考平面群組內(nèi)部的區(qū)塊。共同定位區(qū)塊可被分區(qū)成更小型預(yù)測區(qū)塊。
在額外實(shí)施例中,目前區(qū)塊的細(xì)分信息,諸如依據(jù)圖6a或6b的基于四叉樹的細(xì)分信息是使用在同一個圖像的不同平面群組的共同定位區(qū)塊的細(xì)分信息推定,而未傳輸額外側(cè)邊信息。舉一個特定實(shí)例,若共同定位區(qū)塊被分區(qū)成2或4個預(yù)測區(qū)塊,則該目前區(qū)塊也分區(qū)成2或4個子區(qū)塊用以預(yù)測目的。至于另一特定實(shí)例,若共同定位區(qū)塊被分區(qū)成四個子區(qū)塊,且這些子區(qū)塊中的一者進(jìn)一步分區(qū)成四個更小型子區(qū)塊,則目前區(qū)塊也被分區(qū)成四個子區(qū)塊及這些子區(qū)塊中的一者(對應(yīng)于共同定位區(qū)塊的該子區(qū)塊進(jìn)一步分解者)也被分區(qū)成四個更小型子區(qū)塊。在又一較佳實(shí)施例中,推定的細(xì)分信息并未直接用于目前區(qū)塊,反而是用作為目前區(qū)塊的實(shí)際細(xì)分信息的預(yù)測,相對應(yīng)精制信息是于位流傳輸。舉個實(shí)例,由共同定位區(qū)塊所推定的細(xì)分信息可進(jìn)一步精制。針對與共同定位區(qū)塊中未被分區(qū)成更小型區(qū)塊的一子區(qū)塊相對應(yīng)的各個子區(qū)塊,語法元素可于位流編碼,其表明子區(qū)塊是否在目前平面群組進(jìn)一步分解。此種語法元素的傳輸可以子區(qū)塊的大小作為條件。或可于位流中信號通知在參考平面群組進(jìn)一步分區(qū)的子區(qū)塊未在目前平面群組進(jìn)一步分區(qū)成更小型區(qū)塊。
在又一實(shí)施例中,一區(qū)塊至預(yù)測區(qū)塊的細(xì)分及表明子區(qū)塊如何預(yù)測的編碼參數(shù)二者是從針對同一圖像的不同平面群組的已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊適應(yīng)性推定或預(yù)測。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中,二個或多個平面群組中的一者是編碼作為一次平面群組。針對此種一次平面群組的全部區(qū)塊,細(xì)分信息和預(yù)測參數(shù)是未參考同一圖像的其它平面群組而傳輸。剩余平面群組編碼為二次平面群組。針對二次平面群組的區(qū)塊,傳輸一個或多個語法元素,其信號通知細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù)是否從其它平面群組的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測;或細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù)是否在位流傳輸。一個或多個語法元素中的一者可稱作為跨平面預(yù)測標(biāo)記或跨平面預(yù)測參數(shù)。若語法元素信號通知細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù)是未經(jīng)推定或預(yù)測,則該區(qū)塊的細(xì)分信息及結(jié)果所得子區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)是于該位流傳輸而未述及相同圖像的其它平面群組。若語法元素信號通知針對該子區(qū)塊的細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù)是經(jīng)推定或預(yù)測,則決定該所謂的參考平面群組中的共同定位區(qū)塊。針對該區(qū)塊的參考平面群組的指定可以多種方式組配。在一個實(shí)施例中,一特定參考平面群組指派給各個二次平面群組;此種指派可為固定或可于高階語法結(jié)構(gòu)(諸如參數(shù)集合、存取單元報(bào)頭、圖像報(bào)頭或片報(bào)頭)信號通知。在第二實(shí)施例中,參考平面群組的指派是在位流內(nèi)部編碼,及通過針對一區(qū)塊編碼的一個或多個語法元素信號通知來表明細(xì)分信息及預(yù)測參數(shù)是否經(jīng)推定或預(yù)測或分開編碼。參考平面群組可為一次平面群組或其它二次平面群組。給定參考平面群組,決定在該參考平面群組內(nèi)部的共同定位區(qū)塊。該共同定位區(qū)塊可以是在參考平面群組中與目前區(qū)塊的相同影像區(qū)相對應(yīng)的區(qū)塊,或表示在該參考平面群組內(nèi)部與該目前區(qū)塊共享最大部分影像區(qū)的區(qū)塊的該區(qū)塊。共同定位區(qū)塊可劃分成更小型預(yù)測區(qū)塊。在較佳實(shí)施例中,針對該目前區(qū)塊的細(xì)分信息以及所得子區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)是使用在相同圖像的不同平面群組中共同定位區(qū)塊的細(xì)分信息及相對應(yīng)子區(qū)塊的預(yù)測參數(shù),而未傳輸額外側(cè)邊信息。作為特定實(shí)例,若共同定位區(qū)塊被分割成2或4個預(yù)測區(qū)塊,則目前區(qū)塊也分割成2或4個子區(qū)塊用于預(yù)測目的,及針對目前區(qū)塊的子區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)是如前述導(dǎo)算。舉另一個特定實(shí)例,若共同定位區(qū)塊被分割成四個子區(qū)塊,且這些子區(qū)塊中的一者被進(jìn)一步分割成四個更小型子區(qū)塊,則目前區(qū)塊也分割成四個子區(qū)塊,且這些子區(qū)塊中的一者(與共同定位區(qū)塊被進(jìn)一步分解的該子區(qū)塊相對應(yīng)者)也分割成四個更小型子區(qū)塊,但未進(jìn)一步分區(qū)的全部子區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)是如前文說明推定。在又一較佳實(shí)施例中,細(xì)分信息完全是基于在參考平面群組中的共同定位區(qū)塊的細(xì)分信息推定,但該子區(qū)塊推定的預(yù)測參數(shù)只用作為子區(qū)塊的實(shí)際預(yù)測參數(shù)的預(yù)測。實(shí)際預(yù)測參數(shù)與推定預(yù)測參數(shù)間的偏差是在位流編碼。在又一實(shí)施例中,推定的細(xì)分信息是用作為目前區(qū)塊的實(shí)際細(xì)分信息的預(yù)測,差異是在位流(如前述)中傳輸,但預(yù)測參數(shù)完全經(jīng)推定。在另一個實(shí)施例中,推定的細(xì)分信息及推定的預(yù)測參數(shù)二者是用作為預(yù)測,而實(shí)際細(xì)分信息與預(yù)測參數(shù)間的差及其推定值是在位流傳輸。
在另一實(shí)施例中,針對一平面群組的一區(qū)塊,適應(yīng)性選擇殘差編碼模式(諸如變換類型)是否針對相同圖像從不同平面群組的已經(jīng)編碼共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測,或殘差編碼模式是否針對該區(qū)塊分開編碼。此一實(shí)施例是類似于前述針對預(yù)測參數(shù)的適應(yīng)性推定/預(yù)測的實(shí)施例。
在另一實(shí)施例中,一區(qū)塊(例如一預(yù)測區(qū)塊)的細(xì)分成變換區(qū)塊(亦即應(yīng)用二維變換的樣本區(qū)塊)是從針對同一圖像的不同平面群組的已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊適應(yīng)性推定或預(yù)測。本實(shí)施例是類似前述細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊的適應(yīng)性推定/預(yù)測的實(shí)施例。
在另一實(shí)施例中,一區(qū)塊細(xì)分成變換區(qū)塊及所得變換區(qū)塊的殘差編碼模式(例如變換類型)是從針對同一圖像的不同平面群組的已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊推定或預(yù)測。本實(shí)施例是類似前文細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊的適應(yīng)性推定/預(yù)測及針對所得預(yù)測區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)的實(shí)施例。
在另一實(shí)施例中,一區(qū)塊細(xì)分成預(yù)測區(qū)塊、相關(guān)聯(lián)的預(yù)測參數(shù)、預(yù)測區(qū)塊的細(xì)分信息、及針對該變換區(qū)塊的殘差編碼模式是從針對同一圖像的不同平面群組已經(jīng)編碼的共同定位區(qū)塊適應(yīng)性推定或預(yù)測。本實(shí)施例表示前述實(shí)施例的組合。也可能只推定或預(yù)測所述編碼參數(shù)中的一部分。
如此,跨平面采用/預(yù)測可提高前述編碼效率。但通過跨平面采用/預(yù)測所得編碼效率增益也可在基于多元樹細(xì)分所使用的其它區(qū)塊細(xì)分取得,而與是否實(shí)施區(qū)塊合并無關(guān)。
就跨平面適應(yīng)/預(yù)測的前述實(shí)施例可應(yīng)用于影像及視頻編碼器及解碼器,其將一圖像的彩色平面及(若存在)與該圖像相關(guān)聯(lián)的輔助樣本數(shù)組分割成區(qū)塊及將這些區(qū)塊與編碼參數(shù)相關(guān)。針對各區(qū)塊,一編碼參數(shù)集合可含括在位流。例如,這些編碼參數(shù)可為描述在解碼器端一區(qū)塊如何預(yù)測和解碼的參數(shù)。作為特定實(shí)例,編碼參數(shù)可表示宏區(qū)塊或區(qū)塊預(yù)測模式、細(xì)分信息、內(nèi)-預(yù)測模式、用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測的參考指數(shù)、運(yùn)動參數(shù)諸如位移向量、殘差編碼模式、變換系數(shù)等。與一圖像相關(guān)聯(lián)的不同樣本數(shù)組可具有不同大小。
接下來,描述前文參考圖1至圖8所述在基于樹的分割方案內(nèi)部用于編碼參數(shù)加強(qiáng)信號通知的一方案。至于其它方案,亦即合并及跨平面采用/預(yù)測,加強(qiáng)信號通知方案(后文中常稱作為繼承)的效果及優(yōu)點(diǎn)是與前述實(shí)施例獨(dú)立描述,但后述方案可與前述實(shí)施例中的任一者或單獨(dú)或組合式組合。
大致上,在一基于樹的分割方案的內(nèi)部用來編碼側(cè)邊信息的改良編碼方案(稱作為繼承,說明如下)允許相對于常規(guī)編碼參數(shù)處理獲得下列優(yōu)點(diǎn)。
在常規(guī)影像及視頻編碼中,圖像或針對圖像的特定樣本數(shù)組集合通常分解成多個區(qū)塊,這些區(qū)塊是與特定編碼參數(shù)相關(guān)聯(lián)。圖像通常是由多個樣本數(shù)組組成。此外,圖像也可關(guān)聯(lián)額外輔助樣本數(shù)組,其例如可表明透明信息或深度圖。一圖像的樣本數(shù)組(包括輔助樣本數(shù)組)可分組成一個或多個所謂的平面群組,此處各個平面群組是由一個或多個樣本數(shù)組組成。一圖像的平面群組可獨(dú)立編碼,或若該圖像是與多于一個平面群組相關(guān)聯(lián),則一圖像的平面群組可從同一圖像的其它平面群組預(yù)測。各個平面群組通常分解成多個區(qū)塊。該區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)是通過跨圖像預(yù)測或圖像內(nèi)-預(yù)測而預(yù)測。區(qū)塊可具有不同大小且可為方形或矩形。一圖像分割成為多個區(qū)塊可通過語法固定,或可(至少部分)在位流內(nèi)部信號通知。經(jīng)常傳輸?shù)恼Z法元素信號通知具有預(yù)定大小區(qū)塊的細(xì)分。這些語法元素可表明一區(qū)塊是否細(xì)分及如何細(xì)分成更小型區(qū)塊,且與編碼參數(shù)關(guān)聯(lián)用于例如預(yù)測目的。針對一區(qū)塊的全部樣本(或相對應(yīng)樣本數(shù)組的區(qū)塊),相關(guān)聯(lián)編碼參數(shù)的解碼是以預(yù)定方式表明。在該實(shí)例中,一區(qū)塊的全部樣本是使用預(yù)測參數(shù)的同一集合預(yù)測,諸如參考指數(shù)(識別在已經(jīng)編碼圖像集合中的一參考圖像)、運(yùn)動參數(shù)(表明一參考圖像與目前圖像間的一區(qū)塊運(yùn)動的測量)、表明內(nèi)插濾波器的參數(shù)、內(nèi)-預(yù)測模式等。運(yùn)動參數(shù)可以具有水平分量及垂直分量的位移向量表示,或以更高階運(yùn)動參數(shù)(諸如六個成分所組成的仿射運(yùn)動參數(shù))表示??赡苡卸嘤谝粋€特定預(yù)測參數(shù)集合(諸如參考指數(shù)及運(yùn)動參數(shù))是與單一區(qū)塊相關(guān)聯(lián)。該種情況下,針對這些特定預(yù)測參數(shù)的各集合,產(chǎn)生針對該區(qū)塊(或樣本數(shù)組的相對應(yīng)區(qū)塊)的單一中間預(yù)測信號,最終預(yù)測信號是通過包括重疊中間預(yù)測信號的組合建立。相對應(yīng)加權(quán)參數(shù)及可能也常數(shù)偏移(加至該加權(quán)和)可針對一圖像或一參考圖像或一參考圖像集合而固定;或可含括在針對相對應(yīng)區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)集合中。原始區(qū)塊(或相對應(yīng)樣本數(shù)組區(qū)塊)與其預(yù)測信號間的差也稱作為殘差信號通常經(jīng)變換及量化。經(jīng)常將二維變換應(yīng)用至殘差信號(或殘差區(qū)塊的相對應(yīng)樣本數(shù)組)。針對變換編碼,已經(jīng)使用特定預(yù)測參數(shù)集合的區(qū)塊(或相對應(yīng)樣本數(shù)組區(qū)塊)可在應(yīng)用該變換之前進(jìn)一步分割。變換區(qū)塊可等于或小于用于預(yù)測的區(qū)塊。也可能一變換區(qū)塊包括用于預(yù)測的區(qū)塊中的多于一者。不同變換區(qū)塊可具有不同大小,變換區(qū)塊可表示方形區(qū)塊或矩形區(qū)塊。在變換后,所得變換系數(shù)經(jīng)量化,及獲得所謂的變換系數(shù)層次。變換系數(shù)層次以及預(yù)測參數(shù)及(若存在)細(xì)分信息是經(jīng)熵編碼。
按照若干影像及視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),通過語法提供將一圖像(或一平面群組)細(xì)分成多個區(qū)塊的可能性極為有限。通常只表明是否(以及可能地如何)具有預(yù)定大小的區(qū)塊可細(xì)分成更小型區(qū)塊。舉例言之,按照H.264的最大型區(qū)塊為16×16。該16×16區(qū)塊也稱作為宏區(qū)塊,在第一步驟各圖像分區(qū)成為宏區(qū)塊。針對各個16×16宏區(qū)塊,可信號通知是否編碼成16×16區(qū)塊,或編碼成兩個16×8區(qū)塊,或兩個8×16區(qū)塊,或四個8×8區(qū)塊。若16×16區(qū)塊細(xì)分成四個8×8區(qū)塊,則這些8×8區(qū)塊各自可編碼成一個8×8區(qū)塊,或兩個8×4區(qū)塊,或兩個4×8區(qū)塊或四個4×4區(qū)塊。在當(dāng)前影像及視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中表明細(xì)分成為多個區(qū)塊的可能性的最小集合具有用以信號通知細(xì)分信息的側(cè)邊信息率維持為小的優(yōu)點(diǎn),但具有傳輸針對區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)所要求的位率變大的缺點(diǎn),正如稍后詳述。用以信號通知預(yù)測參數(shù)的側(cè)邊信息率通常確實(shí)表示一區(qū)塊的顯著量總位率。及當(dāng)此側(cè)邊信息減少時,例如可使用較大型區(qū)塊大小達(dá)成時,可提高編碼效率。一視頻序列的實(shí)際影像或圖像是由具特定性質(zhì)的任意形狀對象組成。舉個實(shí)例,這些對象或?qū)ο蟛糠质且元?dú)特紋理或獨(dú)特運(yùn)動為其特征。通常相同預(yù)測參數(shù)集合可應(yīng)用于此種對象或?qū)ο蟛糠?。但對象邊界通常并未重合大型預(yù)測區(qū)塊可能的區(qū)塊邊界(例如于H.264的16×16宏區(qū)塊)。編碼器通常決定導(dǎo)致最小型特定率-失真成本測量值的細(xì)分(于有限可能性集合中)。針對任意形狀對象,如此可導(dǎo)致大量小型區(qū)塊。且因這些小型區(qū)塊是與須傳輸?shù)囊活A(yù)測參數(shù)集合相關(guān)聯(lián),故側(cè)邊信息率變成總位率的顯著部分。但因若干小型區(qū)塊仍然表示相同對象或?qū)ο蟛糠值膮^(qū),多個所得區(qū)塊的預(yù)測參數(shù)為相同或極為相似。直覺上,當(dāng)語法是以一種方式擴(kuò)充,其不僅允許細(xì)分一區(qū)塊,同時也在細(xì)分后所得多個區(qū)塊間共享編碼參數(shù)時可提高編碼效率。于基于樹的細(xì)分中,通過由以基于樹的階層式關(guān)系指定編碼參數(shù)或其部分給一個或多個親代節(jié)點(diǎn),可達(dá)成針對一給定區(qū)塊集合的編碼參數(shù)的共享。結(jié)果,共享參數(shù)或其部分可用來減少針對細(xì)分后所得區(qū)塊信號通知編碼參數(shù)實(shí)際選擇所需的側(cè)邊信息。減少可通過刪除隨后區(qū)塊的參數(shù)的信號通知而達(dá)成,或可通過針對隨后區(qū)塊的參數(shù)的預(yù)測模型化及/或上下文模型化的共享參數(shù)而達(dá)成。
后述繼承方案的基本構(gòu)想是通過由沿該等區(qū)塊的基于樹的階層關(guān)系共享信息,來減少傳輸編碼信息所需的位率。共享信息是在位流內(nèi)部信號通知(除細(xì)分信息的外)。繼承方案的優(yōu)點(diǎn)為針對編碼參數(shù)由減低側(cè)邊信息率結(jié)果導(dǎo)致編碼效率增高。
為了減少側(cè)邊信息率,根據(jù)后述實(shí)施例,針對特定樣本集合的個別編碼參數(shù),亦即單純連接區(qū),其可表示多元樹細(xì)分的矩形區(qū)塊或方形區(qū)塊或任意形狀區(qū)或任何其它樣本集合是以有效方式在數(shù)據(jù)流內(nèi)部信號通知。后述繼承方案允許編碼參數(shù)無須針對樣本集合中的各個樣本集合明確地含括在位流。編碼參數(shù)可表示預(yù)測參數(shù),其表明對應(yīng)樣本集合是使用已編碼樣本預(yù)測。多項(xiàng)可能及實(shí)例已經(jīng)如前文說明確實(shí)也適用于此處。如前文已述,及正如稍后詳述,有關(guān)下列幾種方案,一圖像的樣本數(shù)組基于樹狀劃分成為多個樣本集合可通過語法固定,或可通過在位流內(nèi)部的相對應(yīng)細(xì)分信息信號通知。如前述,針對樣本集合的編碼參數(shù)可以預(yù)先界定的順序傳輸,該順序是通過語法而給定。
依據(jù)繼承方案,解碼器或解碼器的抽取器102被配置為以特定方式導(dǎo)算出有關(guān)個別單純連接區(qū)或樣本集合的編碼參數(shù)的信息。特定言之,編碼參數(shù)或其一部分(諸如用于預(yù)測目的的參數(shù))是沿該給定基于樹的分割方案而在各區(qū)塊間共享,沿該樹狀結(jié)構(gòu)的共享群組分別是由編碼器或插入器18決定。在一特定實(shí)施例中,分割樹的一給定內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的全部子節(jié)點(diǎn)的編碼參數(shù)的共享是使用特定二進(jìn)制值共享標(biāo)記指示。至于替代之道,針對各節(jié)點(diǎn)可傳輸編碼參數(shù)的精制,使得沿基于樹的區(qū)塊的階層式關(guān)系,參數(shù)的累積精制可應(yīng)用至在一給定葉節(jié)點(diǎn)的該區(qū)塊的全部樣本集合。在另一實(shí)施例中,沿基于樹的該區(qū)塊階層關(guān)系傳輸用于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的編碼參數(shù)的一部分可用于在一給定葉節(jié)點(diǎn)針對該區(qū)塊的編碼參數(shù)或其一部分的上下文適應(yīng)性熵編碼及解碼。
圖12a及圖12b顯示使用基于四叉樹分割的特例的繼承的基本構(gòu)想。但如前文數(shù)次指示,其它多元樹細(xì)分方案也可使用。該樹狀結(jié)構(gòu)是顯示于圖12a,而與圖12a的樹狀結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的空間分割是顯示于圖12b。其中所示分割是類似就圖3a至3c所示。概略言之,繼承方案將允許側(cè)邊信息指派給在該樹結(jié)構(gòu)內(nèi)部的不同非葉層的節(jié)點(diǎn)。依據(jù)側(cè)邊信息指派給在該樹的不同層的節(jié)點(diǎn),諸如圖12a的樹的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)或其根節(jié)點(diǎn),在圖12b所示區(qū)塊的樹階層式關(guān)系中可達(dá)成不同程度的共享側(cè)邊信息。例如,若決定在層4的全部葉節(jié)點(diǎn),在圖12a的情況下全部具有相同親代節(jié)點(diǎn),虛擬地共享側(cè)邊信息,這意味著圖12b中以156a至156d指示的最小型區(qū)塊共享此側(cè)邊信息,而不再需要針對全部這些小型區(qū)塊156a至156d完整傳輸側(cè)邊信息,亦即傳輸四次,但如此維持為編碼器的選項(xiàng)。然而,也可能決定圖12a的階層式層次1(層2)的全區(qū),亦即在樹區(qū)塊150右上角的四分之一部分包括子區(qū)塊154a、154b及154d及前述又更小型子區(qū)塊156a至156d,是用作為其中共享編碼參數(shù)的區(qū)。如此,增加共享側(cè)邊信息的區(qū)。下一個增加層次為加總層1的全部子區(qū)塊,亦即子區(qū)塊152a、152c及152d及前述更小型區(qū)塊。換言之,此種情況下,整個樹區(qū)塊具有指派給該區(qū)塊的側(cè)邊信息,此樹區(qū)塊150的全部子區(qū)塊共享側(cè)邊信息。
在后文繼承說明中,下列注記是用來描述實(shí)施例:
a.目前葉節(jié)點(diǎn)的重建樣本:r
b.相鄰葉的重建樣本:r’
c.目前葉節(jié)點(diǎn)的預(yù)測器:p
d.目前葉節(jié)點(diǎn)的殘差:Res
e.目前葉節(jié)點(diǎn)的重建殘差:RecRes
f.定標(biāo)及反變換:SIT
g.共享標(biāo)記:f
作為繼承的第一實(shí)例,可描述在內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)-預(yù)測信號通知。更精確言之,描述如何信號通知在基于樹區(qū)塊的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)劃分用的內(nèi)-預(yù)測模式用以預(yù)測目的。通過從根節(jié)點(diǎn)至葉節(jié)點(diǎn)來遍歷樹,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(包括根節(jié)點(diǎn))可傳遞部分側(cè)邊信息,該信息將由其相對應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)利用。更明確言之,共享標(biāo)記f是針對內(nèi)部節(jié)點(diǎn)發(fā)送而具有下列意義:
·若f具有數(shù)值1(“真”),則該給定內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的全部子節(jié)點(diǎn)共享相同內(nèi)-預(yù)測模式。除了共享具有數(shù)值1的標(biāo)記f之外,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)也信號通知內(nèi)-預(yù)測模式參數(shù)來由全部子節(jié)點(diǎn)使用。結(jié)果,全部隨后子節(jié)點(diǎn)并未攜帶任何預(yù)測模式信息及任何共享標(biāo)記。為了重建全部相關(guān)葉節(jié)點(diǎn),解碼器從相對應(yīng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)應(yīng)用內(nèi)-預(yù)測模式。
·若f具有數(shù)值0(“假”),則相對應(yīng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)并未共享相同內(nèi)-預(yù)測模式,屬于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的各個子節(jié)點(diǎn)攜帶一分開共享標(biāo)記。
圖12c顯示前述于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的內(nèi)-預(yù)測信號通知。在層1的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)傳遞由內(nèi)-預(yù)測模式信息所給定的共享標(biāo)記及側(cè)邊信息,且子節(jié)點(diǎn)并未攜帶任何側(cè)邊信息。
作為第二繼承實(shí)例,可描述跨-預(yù)測精制。更明確言之,描述如何在基于樹的區(qū)塊分割內(nèi)部模式,信號通知跨-預(yù)測模式的側(cè)邊信息用于例如通過運(yùn)動向量所給定的運(yùn)動參數(shù)的精制目的。通過從根節(jié)點(diǎn)通過至葉節(jié)點(diǎn)來遍歷樹,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(包括根節(jié)點(diǎn))可傳遞部分側(cè)邊信息,該信息將由其相對應(yīng)的子節(jié)點(diǎn)精制。更明確言之,共享標(biāo)記f是針對內(nèi)部節(jié)點(diǎn)發(fā)送而具有下列意義:
·若f具有數(shù)值1(“真”),則該給定內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的全部子節(jié)點(diǎn)共享相同運(yùn)動向量參考。除了共享具有數(shù)值1的標(biāo)記f外,內(nèi)部節(jié)點(diǎn)也信號通知運(yùn)動向量及參考指數(shù)。結(jié)果,全部隨后子節(jié)點(diǎn)未攜帶額外共享標(biāo)記,反而可攜帶此一繼承的運(yùn)動向量參考的精制。對于全部相關(guān)葉節(jié)點(diǎn)的重建,解碼器在該給定葉節(jié)點(diǎn)加運(yùn)動向量精制給屬于其相對應(yīng)內(nèi)部親代節(jié)點(diǎn)具有共享標(biāo)記f的數(shù)值1的繼承的運(yùn)動向量參考值。如此表示在一給定葉節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動向量精制為欲應(yīng)用至自此葉節(jié)點(diǎn)用于運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測的實(shí)際運(yùn)動向量與其相對應(yīng)內(nèi)部親代節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動向量參考值間的差。
·若f具有數(shù)值0(“假”),則相對應(yīng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)并未必然共享相同跨-預(yù)測模式,以及在該子節(jié)點(diǎn)并未通過使用得自相對應(yīng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動參數(shù)而進(jìn)行運(yùn)動參數(shù)的精制,屬于內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的各個子節(jié)點(diǎn)攜帶一分開共享標(biāo)記。
圖12d顯示前述運(yùn)動參數(shù)精制。層1的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)是傳遞共享標(biāo)記及側(cè)邊信息。屬于葉節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)只攜帶運(yùn)動參數(shù)精制,例如層2的內(nèi)部子節(jié)點(diǎn)未攜帶側(cè)邊信息。
現(xiàn)在參考圖13。圖13顯示流程圖,例示說明解碼器(諸如圖2的解碼器)用于從數(shù)據(jù)流重建表示空間實(shí)例信息信號的一信息樣本數(shù)組(其通過多元樹細(xì)分而細(xì)分成不同大小的葉區(qū))的操作模式。如前述,各葉區(qū)具有與其相關(guān)的選自于多元樹細(xì)分的一系列階層式層級中的一個階層式層級。例如,圖12b所示全部區(qū)塊皆為葉區(qū)。葉區(qū)156c例如是與階層式層級4(或?qū)蛹?)相關(guān)聯(lián)。各葉區(qū)具有與其相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)。這些編碼參數(shù)的實(shí)例已經(jīng)說明如前。針對各葉區(qū),編碼參數(shù)是以一個別語法元素集合表示。各個語法元素為選自于一語法元素類型集合中的一個個別語法元素類型。各語法元素類型例如為預(yù)測模式、運(yùn)動向量分量、內(nèi)-預(yù)測模式的指示等。依據(jù)圖13,解碼器進(jìn)行下列步驟。
在步驟550,繼承信息是抽取自數(shù)據(jù)流。在圖2的情況下,抽取器102是負(fù)責(zé)步驟550。繼承信息指示繼承是否用于目前信息樣本數(shù)組。后文描述將顯示繼承信息有若干可能,諸如共享標(biāo)記f及多元樹結(jié)構(gòu)劃分成一次部分及二次部分的信號通知。
信息樣本數(shù)組已經(jīng)構(gòu)成一圖像的一子部分,諸如樹區(qū)塊,例如圖12b的樹區(qū)塊150。如此繼承信息指示針對特定樹區(qū)塊150是否使用繼承。此種繼承信息例如可針對全部預(yù)測細(xì)分的樹區(qū)塊而插入數(shù)據(jù)流。
此外,若指示使用繼承,則繼承信息指示由一葉區(qū)集合所組成的且對應(yīng)于多元樹細(xì)分的該階層式層級序列的一階層式層級的該信息樣本數(shù)組的至少一個繼承區(qū)是低于該葉區(qū)集合相關(guān)聯(lián)的各個階層式層級。換言之,繼承信息指示針對目前樣本數(shù)組(諸如樹區(qū)塊150)是否使用繼承。若為是,表示此樹區(qū)塊150的至少一個繼承區(qū)或子區(qū)內(nèi)部的葉區(qū)共享編碼參數(shù)。如此,繼承區(qū)可能不是葉區(qū)。在圖12b的實(shí)例中,繼承區(qū)(例如)可為由子區(qū)塊156a至156b所形成的區(qū)。另外,繼承區(qū)可更大,也額外涵蓋子區(qū)塊154a、b及d,及甚至另外,繼承區(qū)可為樹區(qū)塊150本身,其全部葉區(qū)塊共享與該繼承區(qū)相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)。
但須注意,在一個樣本數(shù)組或樹區(qū)塊150內(nèi)部可界定多于一個繼承區(qū)。例如,假設(shè)左下子區(qū)塊152c也分割成更小型區(qū)塊。此種情況下,子區(qū)塊152c可形成一繼承區(qū)。
在步驟552,檢查繼承信息,是否使用繼承。若為是,圖13的處理程序前進(jìn)至步驟554,此處相對于每個跨繼承區(qū),包括預(yù)定語法元素類型的至少一個語法元素的繼承子集是從數(shù)據(jù)流抽取出。隨后步驟556中,然后此繼承子集復(fù)制入在該語法元素集合內(nèi)部的一相對應(yīng)語法元素繼承子集,或用作為該繼承子集的預(yù)測,該繼承子集表示至少一個繼承區(qū)的葉區(qū)集合組成相關(guān)聯(lián)的編碼參數(shù)。換言之,針對在該繼承信息內(nèi)部指示的各個繼承區(qū),數(shù)據(jù)流包括語法元素的繼承子集。又換言之,繼承是有關(guān)可用于繼承的至少某一個語法元素類型或語法元素類別。舉例言之,預(yù)測模式或跨-預(yù)測模式或內(nèi)-預(yù)測模式語法元素可經(jīng)歷繼承。例如針對繼承區(qū)在該數(shù)據(jù)流內(nèi)部所含的繼承子集可包括跨-預(yù)測模式語法元素。繼承子集也包括額外語法元素,其語法元素類型是取決于與該繼承方案相關(guān)聯(lián)的前述固定式語法元素類型的值。舉例言之,在跨-預(yù)測模式為繼承子集的固定式分量的情況下,定義運(yùn)動補(bǔ)償?shù)恼Z法元素(諸如運(yùn)動向量分量)可通過語法而可含括或可未含括于該繼承子集。例如,假設(shè)樹區(qū)塊150的右上四分之一(亦即子區(qū)塊152b)為繼承區(qū),則單獨(dú)跨-預(yù)測模式可指示用于本繼承區(qū),或連同運(yùn)動向量及運(yùn)動向量指標(biāo)而用于跨-預(yù)測模式。
含在繼承子集的全部語法元素是復(fù)制入在該繼承區(qū)內(nèi)部的葉區(qū)塊(亦即葉區(qū)塊154a、b、d及156a至156d)的相對應(yīng)編碼參數(shù),或用作為其預(yù)測。在使用預(yù)測的情況下,針對個別葉區(qū)塊傳輸殘差。
針對葉區(qū)塊150傳輸繼承信息的一項(xiàng)可能性為前述共享標(biāo)記f的傳輸。在步驟550,繼承信息的抽取在本例中包括后述。更明確言之,解碼器可被配置為使用從較低階層式層級至較高階層式層級的階層式層級順序,針對與該多元樹細(xì)分的至少一個階層式層級的任何繼承集合相對應(yīng)的非葉區(qū),抽取及檢查得自該數(shù)據(jù)流的共享標(biāo)記f,有關(guān)是否個別繼承標(biāo)記或共享標(biāo)記表明繼承與否。舉例言之,階層式層級的繼承集合可通過圖12a的階層式層1至層3形成。如此,針對并非葉節(jié)點(diǎn)且是位在于任何層1至層3的子樹結(jié)構(gòu)的任何節(jié)點(diǎn),可具有在該數(shù)據(jù)流內(nèi)部與其相關(guān)聯(lián)的一共享標(biāo)記。解碼器是以從層1至層3的順序(諸如以深度優(yōu)先或?qū)挾葍?yōu)先遍歷順序)抽取這些共享標(biāo)記。一旦共享標(biāo)記中的一者等于1,則解碼器知曉含在相對應(yīng)繼承區(qū)的葉區(qū)塊共享該繼承子集,隨后接著在步驟554的抽取。針對目前節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn),不再需要繼承標(biāo)記的檢查。換言之,這些子節(jié)點(diǎn)的繼承標(biāo)記并未在數(shù)據(jù)流內(nèi)部傳輸,原因在于顯然這些節(jié)點(diǎn)區(qū)已經(jīng)屬于其中語法元素的繼承子集為共享的該繼承區(qū)。
共享標(biāo)記f可以前述信號通知四叉樹細(xì)分的位交叉。例如,包括細(xì)分標(biāo)記及共享標(biāo)記二者的交叉位序列可為:
10001101(0000)000,
其為圖6a所示的相同細(xì)分信息,具有二散置的共享標(biāo)記,該標(biāo)記通過下方畫線強(qiáng)調(diào)來指示圖3c中在樹區(qū)塊150左下四分之一的子區(qū)塊共享編碼參數(shù)。
定義指示繼承區(qū)的繼承信息的另一種方式是使用彼此以從屬方式定義的二細(xì)分,如前文分別參考預(yù)測細(xì)分及殘差細(xì)分的解釋。概略言之,一次細(xì)分的葉區(qū)塊可形成該繼承區(qū),該繼承區(qū)界定其中語法元素的繼承子集為共享的區(qū);而從屬細(xì)分定義這些繼承區(qū)內(nèi)部的區(qū)塊,針對該區(qū)塊語法元素的繼承子集是經(jīng)復(fù)制或用作為預(yù)測。
例如,考慮殘差樹作為預(yù)測樹的延伸。進(jìn)一步考慮預(yù)測區(qū)塊可進(jìn)一步分割成更小型區(qū)塊用于殘差編碼目的。針對與預(yù)測相關(guān)四叉樹的葉節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)的各預(yù)測區(qū)塊,用于殘差編碼的相對應(yīng)細(xì)分是由一個或多個從屬四叉樹決定。
此種情況下,替代在內(nèi)部節(jié)點(diǎn)使用任何預(yù)測參數(shù),發(fā)明人考慮殘差樹是以下述方式解譯,殘差樹也表明預(yù)測樹的精制表示使用恒定預(yù)測模式(通過預(yù)測相關(guān)樹的相對應(yīng)葉節(jié)點(diǎn)信號通知)但具有經(jīng)過精制的參考樣本。后述實(shí)例舉例說明此種情況。
例如,圖14a及14b顯示用于內(nèi)-預(yù)測的四叉樹分割,鄰近參考樣本是針對一次細(xì)分的一個特定葉節(jié)點(diǎn)強(qiáng)調(diào),而圖14b顯示相同預(yù)測葉節(jié)點(diǎn)的殘差四叉樹細(xì)分帶有已精制的參考樣本。圖14b所示全部子區(qū)塊針對在圖14a強(qiáng)調(diào)的個別葉區(qū)塊共享含在數(shù)據(jù)流內(nèi)部的相同內(nèi)-預(yù)測參數(shù)。如此,圖14a顯示常規(guī)用于內(nèi)-預(yù)測的四叉樹分割實(shí)例,此處顯示一個特定葉節(jié)點(diǎn)的參考樣本。但在發(fā)明人的較佳實(shí)施例中,經(jīng)由使用在殘差樹中已經(jīng)重建的葉節(jié)點(diǎn)的鄰近樣本(諸如圖4b的灰色陰影線條指示),針對殘差樹中各個葉節(jié)點(diǎn)計(jì)算一分開內(nèi)-預(yù)測信號。然后,通過將量化殘差編碼信號加至此預(yù)測信號而以尋常方式獲得一給定殘差葉節(jié)點(diǎn)的重建信號。然后此重建信號用作為隨后預(yù)測程序的參考信號。注意用于預(yù)測的解碼順序是與殘差解碼順序相同。
如圖15所示,在解碼程序中,針對各殘差葉節(jié)點(diǎn),經(jīng)由使用參考樣本r’依據(jù)實(shí)際內(nèi)-預(yù)測模式(通過預(yù)測相關(guān)四叉樹葉節(jié)點(diǎn)指示),計(jì)算預(yù)測信號p。
在SIT處理程序后,
RecRes=SIT(Res)
計(jì)算重建的信號r及儲存用于下一個預(yù)測計(jì)算程序:
r=RecRes+p
用于預(yù)測的解碼程序是與圖16所示殘差解碼順序相同。
各個殘差葉節(jié)點(diǎn)是如前段所述解碼。重建信號r是儲存于緩沖器,如圖16所示。該緩沖器中,參考樣本r’將取用于下次預(yù)測及解碼程序。
在已經(jīng)就圖1至圖16以前文摘述的各方面的組合式分開子集描述特定實(shí)施例后,將描述本申請的額外實(shí)施例,關(guān)注焦點(diǎn)是集中在前述某些方面,但實(shí)施例表示前述若干實(shí)施例的普及化。
特定言之,有關(guān)圖1及圖2的架構(gòu)的前述實(shí)施例主要組合本申請的多個方面,也可優(yōu)異地采用在其它應(yīng)用用途或其它編碼領(lǐng)域。如前文經(jīng)常述及,例如多元樹細(xì)分可未經(jīng)合并及/或未經(jīng)跨平面采用/預(yù)測及/或無繼承而使用。舉例言之,最大區(qū)塊大小的傳輸、深度優(yōu)先遍歷順序的使用、依據(jù)個別細(xì)分標(biāo)記的階層式層級的上下文適應(yīng)、及在位流內(nèi)部最大階層式層級的傳輸來節(jié)省側(cè)邊信息位率,全部這些方面皆優(yōu)異但彼此獨(dú)立。當(dāng)考慮繼承方案時也是如此。編碼參數(shù)的繼承的優(yōu)點(diǎn)為與一圖像被細(xì)分成單純連接區(qū)的確切多元樹細(xì)分獨(dú)立無關(guān),及其優(yōu)點(diǎn)為與多于一個樣本數(shù)組的存在或跨平面采用/預(yù)測的使用獨(dú)立無關(guān)。同樣適用于涉及跨平面采用/預(yù)測及/或繼承的優(yōu)點(diǎn)。
據(jù)此,普及化這些實(shí)施例,使用前文摘述繼承方案的編碼方案并未限于混成編碼環(huán)境。換言之,可未經(jīng)預(yù)測而進(jìn)行重建。繼承的編碼參數(shù)可與其它編碼參數(shù)(諸如濾波細(xì)節(jié)指示等)有關(guān)。如前述,該信息樣本數(shù)組被細(xì)分成的單純連接區(qū)可植源于一四叉樹細(xì)分,且可為方形或矩形形狀。此外,特別描述的用來細(xì)分一樣本數(shù)組的實(shí)施例僅為特定實(shí)施例,也可使用其它細(xì)分。若干可能性是顯示于圖17a、17b。例如圖17a顯示一樣本數(shù)組606細(xì)分成彼此毗連的非重疊樹區(qū)塊608的規(guī)則二維排列,其中部分樹區(qū)塊依據(jù)多元樹結(jié)構(gòu)而被細(xì)分成具有不同大小的子區(qū)塊610。如前述,雖然四叉樹細(xì)分例示說明于圖17a,但在任何其它數(shù)目子節(jié)點(diǎn)的各親代節(jié)點(diǎn)分割亦屬可能。圖17b顯示一實(shí)施例,據(jù)此,通過直接應(yīng)用多元樹細(xì)分至全像素?cái)?shù)組606上,一樣本數(shù)組606被細(xì)分成具有不同大小的子區(qū)塊。換言之,全像素?cái)?shù)組606是被視為樹區(qū)塊處理。如此可知,圖17a至17b的全部細(xì)分導(dǎo)致該樣本數(shù)組606細(xì)分成單純連接區(qū),依據(jù)圖17a至17b的實(shí)施例,各單純連接區(qū)是以非重疊顯示。但數(shù)種替代之道亦屬可能。舉例言之,各區(qū)塊可彼此重疊。但重疊可限于各區(qū)塊有一部分未重疊任何鄰近區(qū)塊的程度,或使得各區(qū)塊樣本是沿一預(yù)定方向與目前區(qū)塊并排排列的鄰近區(qū)塊中的至多一個區(qū)塊重疊。換言之,后者表示左及右鄰近區(qū)塊可重疊目前區(qū)塊,因而完全覆蓋該目前區(qū)塊,但未彼此重疊,同理適用于垂直及對角線方向的鄰近區(qū)塊。
如前文就圖1至圖16所述,信息樣本數(shù)組并不必表示一視頻或靜止圖像的圖像。樣本數(shù)組也可表示某個景物的深度圖或透明映射圖。
編碼參數(shù)及繼承信息的決定可為迭代重復(fù)程序。舉例言之,若先前初步預(yù)備,就率/失真意義而言,鄰近單純連結(jié)區(qū)的最佳化決定編碼參數(shù)屬于先前初步預(yù)備,同理,就率/失真意義而言,最佳化決定親代區(qū),當(dāng)考慮繼承允許完全遏止全部單純連結(jié)區(qū)的編碼參數(shù)的明確傳輸,以及通過只遞交殘差或藉單純傳輸共享編碼參數(shù),完全置換此等編碼參數(shù)的遞交。
雖然已經(jīng)就裝置上下文說明數(shù)個方面,但顯然這些方面也表示相對應(yīng)方法的說明,此處一區(qū)塊或一裝置是對應(yīng)于一方法步驟或一方法步驟特征。同理,在方法步驟上下文中所描述的方面也表示對應(yīng)區(qū)塊或項(xiàng)目或?qū)?yīng)裝置的特征的描述。部分或全部方法步驟可通過(或使用)硬件裝置,例如微處理器、可編程計(jì)算機(jī)或電子電路執(zhí)行。在若干實(shí)施例中,最重要方法步驟中的某一者或某多個可通過此種裝置執(zhí)行。
本發(fā)明的編碼/壓縮信號可儲存在數(shù)字儲存介質(zhì)上,或可在諸如互聯(lián)網(wǎng)的傳輸介質(zhì)(諸如無線傳輸介質(zhì)或有線傳輸介質(zhì))傳輸。
依據(jù)若干具體實(shí)現(xiàn)要求,本發(fā)明的實(shí)施例可于硬件或軟件具體實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)可使用數(shù)字儲存介質(zhì)執(zhí)行,例如軟盤、DVD、藍(lán)光盤、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或閃存,其上儲存可電子式讀取的控制信號,其是與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)力合作(或可協(xié)力合作)因而執(zhí)行個別方法。因此,數(shù)字儲存介質(zhì)可為計(jì)算機(jī)可讀取。
依據(jù)本發(fā)明的若干實(shí)施例包括具有可電子式讀取控制信號的數(shù)據(jù)載體,其可與可編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)力合作因而執(zhí)行此處所述方法中的一者。
一般而言,本發(fā)明的實(shí)施例可實(shí)施為具有程序代碼的一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,該程序代碼可操作用來當(dāng)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時執(zhí)行這些方法中的一者。程序代碼例如可儲存在機(jī)器可讀取載體上。
其它實(shí)施例包括儲存在機(jī)器可讀取載體上的用來執(zhí)行此處所述方法中的一者的計(jì)算機(jī)程序。
換言之,因此,本發(fā)明方法的實(shí)施例為一種計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序具有程序代碼用來當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時執(zhí)行此處所述方法中的一者。
因此本發(fā)明的又一實(shí)施例為一種數(shù)據(jù)載體(或數(shù)字儲存介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀取介質(zhì))包括于其上記錄用來執(zhí)行此處所述方法中的一者的計(jì)算機(jī)程序。
因此本發(fā)明方法的又一實(shí)施例為表示用來執(zhí)行此處所述方法中的一者的計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù)流或信號序列。該數(shù)據(jù)流或信號序列例如被配置為經(jīng)由數(shù)據(jù)通信連接,例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)傳輸。
又一實(shí)施例例如包括一種處理手段,例如計(jì)算機(jī)或可程序邏輯裝置,其被配置為或調(diào)適來執(zhí)行此處所述方法中的一者。
又一實(shí)施例包括其上安裝有用以執(zhí)行此處所述方法中的一者的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)。
在若干實(shí)施例中,可編程邏輯裝置(例如現(xiàn)場可編程門陣列)可用來執(zhí)行此處所述方法的部分或全部功能。在若干實(shí)施例中,現(xiàn)場可編程門陣列可與微處理器協(xié)力合作來執(zhí)行此處所述方法中的一者。概略言之,該方法較佳是通過任一種硬件裝置執(zhí)行。
前述實(shí)施例僅用于舉例說明本發(fā)明的原理。須了解此處所述配置的細(xì)節(jié)的修改及變化為熟諳技藝人士顯然易知。因此意圖僅受隨附的權(quán)利要求的范圍所限而非受用于舉例說明此處實(shí)施例的特定細(xì)節(jié)所限。