[发明专利]视频编码中的瓦片大小

说明书

 

技术领域

本申请涉及视频编码器、视频编码器中的方法、视频解码器、视频解码器中的方法以及计算机可读介质。

背景技术

高效率视频编码(HEVC)是草案视频压缩标准以及H.264/MPEG-4 AVC(高级视频编码)的后继。HEVC由ISO/IEC运动图像专家组(MPEG)和ITU-T视频编码专家组(VCEG)联合开发为ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2和ITU-T H.HEVC。  

先前标准中的编码层的核心是宏块，包含16×16块的亮度样本以及在4:2:0彩色取样的通常情况下，色度样本的两个对应8×8块；而HEVC中的类似结构是编码树单元(CTU)，其具有由编码器所选的大小，并且能够大于传统宏块。CTU由亮度编码树块(CTB)和对应色度CTB以及语法元素组成。亮度CTB的大小L×L能够选择为L=16、32或64个样本，其中较大的大小通常使能更好的压缩。HEVC则支持使用树结构和四叉树状信令将CTB划分为较小块。

CTU的四叉树语法指定其亮度和色度编码块(CB)的大小和位置。四叉树的根与CTU关联。因此，亮度CTB的大小是亮度CB的最大支持大小。将CTU分为亮度和色度CB被联合用信号发送。一个亮度CB和普通的两个色度CB连同关联语法一起形成编码单元(CU)。CTB可以仅包含一个CU或者可分离以形成多个CU，并且每个CU具有关联的划分为预测单元(PU)以及变换单元(TU)的树的划分。

关于使用图像间还是图像内预测来对图像区域进行编码的决定在CU级进行。预测单元(PU)划分结构具有在CU级的它的根。取决于基本预测类型决定，亮度和色度CB则能够在大小上进一步分离，并且从亮度和色度预测块(PB)来预测。HEVC支持从64×64下至4×4样本的可变PB大小。

在下面参照编码单元(CU)的情况下，这可指亮度或者色度编码块(CB)或甚至两者。HEVC的编码单元与其它视频编码标准中使用的宏块相似。

H.264视频编码标准定义所谓的档次（profile）和等级。档次是在一般针对应用的特定集合的标准中所指定的编码工具的子集。在H.264中存在若干档次，例如基线档次(针对会议和移动应用)、主要档次(针对电视)和高档次(针对视频的较高分辨率的编码)。向解码器要求实现对所选档次内的图像大小和比特率的所有可能组合进行解码的解码能力可能不切实际。为此，指定H.264中的“等级”。等级对于诸如比特率或图像大小的档次中所允许的语法元素的值施加约束。 

单独地，称作“瓦片（tile）”的工具近来被采用于高效率视频编码(HEVC)标准中。这个工具改变最大编码单元(LCU，备选地为最大树块(LTB)或者编码树单元(CTU))的解码顺序。瓦片能够解释为由将图像分为矩形的一组垂直和/或水平线所定义的图像区域。这些矩形是瓦片。LCU在各瓦片内按照光栅扫描顺序来解码，以及瓦片在图像内部按照光栅扫描顺序来解码。与正常光栅扫描解码顺序相比，瓦片影响用于预测的邻近编码单元(或者树块)的可用性，并且可以包括或者可以不包括重置任何熵编码。

图1示出使用由列边界110所分隔的三列以及由行边界120所分隔的三行的瓦片划分的示例。图1示出多个LCU 100，其中的前41个被编号。  

图2示出使用由列边界210所分隔的三列和一行的瓦片划分的示例。列通过片边界（slice boundary）230来分隔为片。图2示出多个LCU 200，其中的前14个经过编号。  

各瓦片包含整数个LCU。LCU在各瓦片内按照光栅扫描顺序来处理，并且瓦片本身在图像内按照光栅扫描顺序来处理。片边界由编码器来引入。

作为编码过程的一部分将图像划分为片已知为不利地影响编码效率，特别是当片设计成是独立可解码的时候。但是，现在许多应用和实现要求图像的划分。例如：

·  并行处理：诸如在现代多核CPU上运行的实现的一些实现将源图像划分为片，并且将各片发送给独立核心以便并行地编码。在没有划分和并行编码的情况下，高清晰度视频(例如1280×720及更大)的高质量实时编码当今在通用多核CPU上将是不可能的。另外，为了降低编码/解码过程期间的核心之间的高成本信息共享，使片被单独编码通常是有利的。