[发明专利]用于视频编码和解码的装置、方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于视频编码和解码的装置、方法和计算机程序。

背景技术

视频编解码器可以包括编码器和解码器或者两者之一，编码器将输入视频变换为适合于存储和/或传输的压缩表示，解码器可以将压缩视频表示解压缩回到可查看形式。通常，编码器丢弃原始视频序列中的某些信息，以便以更紧凑的形式(例如在更低位速率下)表示视频。

可伸缩视频编码指这样的编码结构：其中一个位流可以包含在不同位速率、分辨率或帧速率下的内容的多个表示。可伸缩位流通常包括“基础层”和一个或多个增强层，基础层提供最低质量的可用视频，增强层与更低层一起在接收视频并对其解码时增强视频质量。为了改进增强层的编码效率，该层的编码表示通常取决于更低层。

用于质量可伸缩性(也被称为信噪比或SNR)和/或空间可伸缩性的可伸缩视频编解码器可以实现如下。对于基础层，使用常规不可伸缩的视频编码器和解码器。基础层的重构/解码图像被包括在增强层的参考图像缓冲器中。在使用参考图像列表(多个)进行帧间预测的编解码器中，基础层解码图像可以被插入到参考图像列表(多个)中，以便对增强层图像编码/解码，这类似于增强层的解码参考图像。因此，编码器可以选择基础层参考图像作为帧间预测参考，并且指示其通常与编码位流中的参考图像索引一起使用。解码器从位流解码，例如从基础层图像被用作增强层的帧间预测参考的参考图像索引解码。

除了质量可伸缩性之外，可以通过以下各项实现可伸缩性：空间可伸缩性，其中在高于增强层图像的分辨率下对基础层图像编码；位深度可伸缩性，其中在低于增强层图像(例如10或12位)的位深度(例如8位)下对基础层图像编码；以及色度格式可伸缩性，其中基础层图像提供高于增强层图像(例如4:2:0格式)的色度保真(例如以4:4:4色度格式编码)。

在上面所有的可伸缩性情况下，可以使用基础层信息对增强层编码，以便最小化额外位速率开销。然而，用于可伸缩视频编码的现有解决方案在对增强层编码和解码时，没有充分利用可从基础层和增强层获得的信息。

发明内容

本发明首先考虑到为了改进增强层运动补偿预测的性能，将增强层运动补偿预测和差分信号添加在一起，由针对基础层的运动补偿过程使用增强层的相同或相似运动向量估计所述差分信号。

一种根据第一实施例的对增强层图像中的样本块编码的方法包括

标识增强层图像中要预测的样本块；

通过使用至少一个增强层参考图像和增强层运动信息针对所标识的样本块执行运动补偿预测来计算第一增强层预测块；

在与所述增强层图像中所述要预测的样本块位于一起的基础层图像中标识重构样本块；

通过使用所述增强层运动信息和至少一个基础层参考图像针对所标识的重构样本块执行运动补偿预测来计算基础层预测块；

基于所述基础层预测块、所标识的基础层重构样本和第一增强预测来计算第二增强层预测；以及

通过从所述第二增强层预测进行预测，对所述增强层图像中的所标识的样本块编码。

根据一个实施例，所述方法进一步包括

标识在原始图像中的样本块的值与所述第二增强层预测的值之间的残余信号；

将所述残余信号编码成重构残余信号；以及

将所述重构残余信号添加到所述第二增强层预测。

根据一个实施例，类似于HEVC，执行指示帧间预测模式以及对应的运动向量和参考帧索引。

根据一个实施例，通过对所述基础层图像的样本进行上采样来生成基础层中的块，以便具有与增强层预测块相同的空间分辨率。

根据一个实施例，执行基础层运动补偿预测和从所述基础层重构样本减去所述基础层运动补偿预测，然后对差异进行上采样并且将其添加到所述增强层预测。

根据一个实施例，使用上采样到与所述增强层预测块相同的空间分辨率的所述至少一个基础层参考图像，产生所述基础层中的所述运动补偿预测。

根据一个实施例，将基础层图像中的所述重构样本块和位于一起的基础层预测块的样本的差缩放至少一个缩放因数。

根据一个实施例，在位流中用信号通知所述缩放因数。

根据一个实施例，使用多个预定义缩放因数，并且在所述位流中指示所述缩放因数。

根据一个实施例，如果所述增强层图像和基础层图像的坐标系不同，则当定义所述基础层样本和增强层样本的坐标关系时，考虑所述基础层和增强层之间的空间可伸缩性的差异。