[发明专利]用于视频编码参考图像列表的用信号发送和建构的方法及装置

说明书

用于时间预测的参考图像的用信号发送的改进方法及装置。用于HEVC工作草案(WD5)中的不同参考图像列表的用信号发送方案和建构过程被改进。

相关申请的交叉引用

本申请为2012年1月19日提交的美国临时专利申请No.61/588,571的非临时申请，该申请的内容通过引用结合于此。

背景技术

视频编码系统被广泛地用于压缩数字视频信号以减少这种信号的存储需要和/或传输带宽。在各种类型的视频解码系统(例如，基于区块、基于小波和基于对象(object-based)的系统)中，当今被广泛地使用和部署的是基于区块的混合视频编码系统。基于区块混合视频编码系统的示例包括国际视频编码标准(例如，MPEG1/2/4部分2、H.264/MPEG-4部分10AVC[1][3]和VC-1[2]标准)。

图1是通用基于区块混合视频编码系统的方框图。输入视频信号102逐区块被处理。在所有现有视频编码标准中，视频区块单元由16×16像素组成；这种区块单元通常还被称为宏区块或MB。目前，ITU-T/SG16/Q.6/VCEG的JCT-VC(视频编码联合协作组)和ISO/IEC/MPEG正在开发下一代视频编码标准(称为高效视频编码)或HEVC[4]。在HEVC中，扩展的区块大小(称为“编码单元”或CU)被用于有效地压缩高分辨率(1080p及以上)视频信号。在HEVC中，CU可以多达64×64像素。CU可以被进一步分割成预测单元或PU，对于其应用单独的预测方法。对于每个输入视频区块(MB或CU)，空间预测(160)和/或时间预测(temporalprediction)(162)可以被执行。空间预测(或“帧内预测(intra prediction)”)使用来自在相同视频图像/切片(slice)中的已经编码的邻近区块的像素来预测当前视频区块。空间预测减少在视频信号中固有的空间冗余。时间预测(也被称为“帧间预测(interprediction)”或“运动补偿预测”)使用来自已经编码的视频图像(通常称为参考图像)的像素来预测当前视频区块。时间预测减少在视频信号中固有的时间冗余。给定视频区块的时间预测信号通常由一个或多个运动向量用信号发送，运动向量用于指示在参考图像中的当前区块和其预测区块之间的运动量和方向。此外，如果多个参考图像是被支持的(例如H.264/AVC或HEVC等的针对近期视频编码标准的情况)，则对于每个视频区块，其参考图像索引被附加地发送。参考图像索引识别将从参考图像存储(164)(也被称为“解码的图像缓冲”或DPB)中的哪个参考图像获得时间预测信号，以为了生成将被重构的当前视频区块的预测。在空间和/或时间预测后，在编码器中的模式决定区块(180)选择最佳预测模式，例如，基于速率失真优化的方法。预测区块之后被从当前视频区块中减去(116)；以及预测残差被变换(104)和量化(106)。量化的残差系数被逆量化(110)和逆变换(112)以形成重构的残差，其之后被加回到预测区块(126)以形成重构的视频区块。进一步地，环路(in-loop)滤波器(166)(例如解块滤波器、采样自适应偏移、和自适应环路滤波器)可以在重构的视频区块置于参考图像存储(164)中并用于编码未来的视频区块之前被应用到重构的视频区块。为了形成输出视频比特流120，编码模式(帧间或帧内)、预测模式信息、运动信息、和量化的残差系数都被发送到熵编码单元(108)以被进一步压缩和分组(packed)以形成比特流。

图2给出了基于区块视频解码器的常规方框图。视频比特流202首先未被分组且在熵解码单元(208)处被熵解码。编码模式和预测信息被发送到空间预测单元260(如果帧内编码)或时间预测单元262(如果帧间编码)以形成预测区块。如果帧间编码，预测信息包括预测区块大小、一个或多个运动向量(指示方向和运动量)、和一个或多个参考索引(指示预测信号将从哪个参考图像中获得)。运动补偿预测之后由时间预测单元262来应用以形成时间预测区块。残差变换系数被发送到逆量化单元210和逆变换单元212来重构残差区块。预测区块和残差区块之后在226处相加。重构的区块还可以在将其存储在参考图像存储264中之前经过环路滤波器。在参考图像存储中的重构视频之后被发出以驱动显示装置，也用于预测未来的视频区块。

发明内容