[发明专利]视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用PCM编码的视频编码设备和视频解码设备。

背景技术

非专利文献(NPL)1公开了基于变换编码技术、预测编码技术和熵编码技术的通用视频编码技术。

不经历变换处理和熵编码处理的块类型的示例是脉冲编码调制(PCM)。术语“块类型”是指对块使用的编码的类型(帧内预测、帧间预测、PCM)。

NPL1中描述的视频编码设备具有图25中所描绘的结构。图25中所描绘的视频编码设备在下文中称为“典型视频编码设备”。

以下参考图25来描述典型视频编码设备的结构和操作，该典型视频编码设备接收数字化视频的每个帧作为输入并且输出比特流。

图25中描绘的视频编码设备包括变换器/量化器102、熵编码器103、反变换器/反量化器104、缓冲器105、预测器106、PCM编码器107、PCM解码器108、复用数据选择器109、复用器110、开关121和开关122。

如图26所示，每个帧包括最大编码单元(LCU)，并且每个LCU包括编码单元(CU)。

图25中描绘的视频编码设备以光栅扫描顺序来对LCU进行编码，并且以z扫描顺序来对包括在每个LCU中的CU进行编码。具体地，以“左上块→右上块→左下块→右下块”的顺序对CU进行编码。CU大小是64×64、32×32、16×16和8×8中的任何一个。最小CU被称为“最小编码单元(SCU)”。

从CU的输入视频中减去从预测器106供应的预测信号，并且结果被输入到变换器/量化器102。存在两种类型的预测信号，即，帧内预测信号和帧间预测信号。以下描述预测信号中的每一个。帧内预测信号是基于下述重建的图片的图像来创建的预测信号：该重建的图片具有与当前图片相同的显示时间并且被存储在缓冲器105中。使用帧内预测信号编码的CU在下文中被称为“帧内CU”。

帧间预测信号是从下述重建的图片的图像创建的预测信号：该重建的图片具有与当前图片不同的显示时间并且被存储在缓冲器105中。使用帧间预测信号编码的CU在下文中被称为“帧间CU”。

图27是描绘使用16×16CU(具体地，16×16CU的2N×2N预测单元(PU))的帧间预测的示例的说明性示图。如图27中所示的运动矢量MV＝(mv_x，mv_y)是帧间预测的预测参数，其指示参考图片的帧间预测块(帧间预测信号)相对于要编码的块的翻译量。

仅包括帧内CU的编码的图片被称为“I图片”。不仅仅包括帧内CU而且包括帧间CU的图片被称为“P图片”。包括不仅使用一个参考图片而且同时使用两个参考图片来用于帧间预测的帧间CU的编码的图片被称为“B图片”。

变换器/量化器102对已经减去了预测信号的图像(预测误差图像)进行频率变换，以获得预测误差图像的频率变换系数。

变换器/量化器102进一步以预定的量化步长Qs来对频率变换系数进行量化。量化的频率变换系数在下文中被称为“变换量化值”或“量化水平”。

熵编码器103对预测参数和变换量化值进行熵编码。预测参数是与CU的预测和包括在CU中PU相关的信息，诸如上述的CU块类型(帧内预测、帧间预测、PCM)、运动矢量等。

反变换器/反量化器104以量化步长Qs来对变换量化值进行反量化。反变换器/反量化器104进一步对通过反量化所获得的频率变换系数进行频率反变换。将预测信号添加到通过频率反变换所获得的重建的预测误差图像，并且将结果供应到开关122。

复用数据选择器109监视与要编码的CU相对应的熵编码器103的输入数据量。在熵编码器103能够在CU的处理时间内对输入数据进行熵编码的情况下，复用数据选择器109选择熵编码器103的输出数据，并且经由开关121将输出数据供应到复用器110。复用数据选择器109还选择反变换器/反量化器104的输出数据，并且经由开关122将输出数据供应到缓冲器105。

在熵编码器103不能够在CU的处理时间内对输入数据进行熵编码的情况下，复用数据选择器109选择PCM编码器107的输出数据，并且经由开关121将输出数据供应到复用器110。复用数据选择器109还选择通过对PCM编码器107的输出数据进行PCM解码所获得的PCM解码器108的输出数据，并且经由开关122将输出数据供应到缓冲器105。

缓冲器105存储经由开关122供应的重建的图像。每帧的重建的图像被称为“重建图片”。