[发明专利]使用高精度滤波器编码/解码视频的方法和设备

说明书

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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

本发明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。