專(zhuān)利名稱：用于在視頻譯碼中進(jìn)行內(nèi)插的預(yù)測(cè)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻編碼及解碼，且更明確地說(shuō)，涉及應(yīng)用于產(chǎn)生視頻編碼及解 碼中所使用的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波技術(shù)。
背景技術(shù)：
數(shù)字視頻能力可并入到廣泛范圍的裝置中，包括數(shù)字電視、數(shù)字直播系統(tǒng)、無(wú)線廣 播系統(tǒng)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字記錄裝置、視頻游戲 裝置、視頻游戲控制臺(tái)、蜂窩式或衛(wèi)星無(wú)線電電話及其類(lèi)似者。數(shù)字視頻裝置實(shí)施視頻壓縮 技術(shù)(例如由高級(jí)視頻譯碼(AVC)第10部分的MPEG-2、MPEG-4或ITU-TH. 264/MPEG-4定 義的標(biāo)準(zhǔn)中所描述的視頻壓縮技術(shù))以較有效地發(fā)射及接收數(shù)字視頻信息。視頻壓縮技術(shù) 可執(zhí)行空間預(yù)測(cè)及/或時(shí)間預(yù)測(cè)以減少或移除視頻序列中固有的冗余?；趬K的幀間譯碼為非常有用的譯碼技術(shù)，其依賴于時(shí)間預(yù)測(cè)以減少或移除視頻 序列的連續(xù)經(jīng)譯碼單元的視頻塊之間的時(shí)間冗余。所述經(jīng)譯碼單元可包含視頻幀、視頻幀 切片、圖片群組或另一經(jīng)定義單元的經(jīng)編碼視頻塊。對(duì)于幀間譯碼，視頻編碼器執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估 計(jì)及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以追蹤兩個(gè)或兩個(gè)以上鄰近經(jīng)譯碼單元的對(duì)應(yīng)視頻塊的移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)產(chǎn)生 運(yùn)動(dòng)向量，其指示視頻塊相對(duì)于一個(gè)或一個(gè)以上參考幀或其它經(jīng)譯碼單元中的對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)視 頻塊的位移。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用所述運(yùn)動(dòng)向量以根據(jù)所述一個(gè)或一個(gè)以上參考幀或其它經(jīng)譯碼 單元產(chǎn)生預(yù)測(cè)視頻塊。在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后，通過(guò)從正被譯碼的原始視頻塊減去預(yù)測(cè)視頻塊來(lái) 形成殘余視頻塊。視頻編碼器還可應(yīng)用變換、量化及熵譯碼過(guò)程來(lái)進(jìn)一步減少與殘余塊的通信相關(guān) 聯(lián)的位速率。變換技術(shù)可包含離散余弦變換(DCT)或概念上類(lèi)似的過(guò)程。或者，可使用小 波變換、整數(shù)變換或其它類(lèi)型的變換。在DCT過(guò)程中，作為實(shí)例，將像素值集合轉(zhuǎn)換成變換 系數(shù)，其可表示所述像素值在頻域中的能量。量化被應(yīng)用于所述變換系數(shù)，且通常涉及減少 與任何給定變換系數(shù)相關(guān)聯(lián)的位的數(shù)目的過(guò)程。熵譯碼包含共同地壓縮一序列譯碼模式、 運(yùn)動(dòng)信息、經(jīng)譯碼塊模式及經(jīng)量化變換系數(shù)的一個(gè)或一個(gè)以上過(guò)程。熵譯碼的實(shí)例包括但 不限于內(nèi)容自適應(yīng)可變長(zhǎng)度譯碼(CAVLC)及上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)譯碼(CABAC)。經(jīng)譯碼視頻塊可通過(guò)可用以創(chuàng)建或識(shí)別預(yù)測(cè)性塊的預(yù)測(cè)信息及指示正被譯碼的 塊與所述預(yù)測(cè)性塊之間的差的殘余數(shù)據(jù)塊來(lái)表示。所述預(yù)測(cè)信息可包含用以識(shí)別所述預(yù)測(cè) 性數(shù)據(jù)塊的一個(gè)或一個(gè)以上運(yùn)動(dòng)向量。給定所述運(yùn)動(dòng)向量，解碼器能夠重構(gòu)已用以對(duì)殘余 數(shù)據(jù)塊進(jìn)行譯碼的預(yù)測(cè)性塊。因此，給定殘余塊集合及運(yùn)動(dòng)向量集合(且可能給定某種額 外語(yǔ)法)，解碼器可重構(gòu)原始編碼的視頻幀?；谶\(yùn)動(dòng)估計(jì)及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膸g譯碼可實(shí)現(xiàn)極好的壓縮，因?yàn)檫B續(xù)的視頻幀或其它類(lèi)型的經(jīng)譯碼單元通常非常類(lèi)似。經(jīng)編碼視頻序列可 包含殘余數(shù)據(jù)塊、運(yùn)動(dòng)向量且可能包含其它類(lèi)型的語(yǔ)法。已開(kāi)發(fā)出內(nèi)插技術(shù)以便改進(jìn)可在幀間譯碼中實(shí)現(xiàn)的壓縮的級(jí)別。在此情況下，可 從運(yùn)動(dòng)估計(jì)中所使用的視頻幀或其它經(jīng)譯碼單元的視頻塊的像素來(lái)內(nèi)插在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償期間 產(chǎn)生的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)(其用以對(duì)視頻塊進(jìn)行譯碼)。通常執(zhí)行內(nèi)插以產(chǎn)生預(yù)測(cè)性半像素值及 預(yù)測(cè)性四分之一像素值。半像素及四分之一像素值與子像素位置相關(guān)聯(lián)。分?jǐn)?shù)運(yùn)動(dòng)向量可 用于以子像素分辨率來(lái)識(shí)別視頻塊以便捕獲視頻序列中的分?jǐn)?shù)移動(dòng)，且進(jìn)而提供比整數(shù)視 頻塊更類(lèi)似于正被譯碼的視頻塊的預(yù)測(cè)性塊。

發(fā)明內(nèi)容
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明描述在視頻編碼及/或解碼過(guò)程的預(yù)測(cè)階段期間由編碼器及解 碼器應(yīng)用的濾波技術(shù)。所描述的濾波技術(shù)可增強(qiáng)在分?jǐn)?shù)內(nèi)插期間所使用的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的準(zhǔn) 確性，且在一些情況下，可改進(jìn)整數(shù)像素塊的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。本發(fā)明存在若干方面，包括可用 于內(nèi)插的有用十二像素濾波器支持、使用系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱性來(lái)減少為了配置用于內(nèi) 插的濾波器支持而需要在編碼器與解碼器之間發(fā)送的數(shù)據(jù)量的技術(shù)及用于以類(lèi)似于子像 素內(nèi)插的方式來(lái)對(duì)整數(shù)像素位置處的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的技術(shù)。本發(fā)明的其它方面關(guān)于用于對(duì) 位流中的信息進(jìn)行編碼以傳達(dá)所使用的濾波器的類(lèi)型且可能傳達(dá)所使用的濾波器系數(shù)的 技術(shù)。本發(fā)明還描述用于濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性編碼技術(shù)。本發(fā)明的這些及其它方面將從下 文的描述而變得顯而易見(jiàn)。在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明描述一種方法，其包含識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性 數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波 器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘 余值；及對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種方法，其包含接收與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘 余值；基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn) 生所述濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù) 測(cè)性數(shù)據(jù)。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種包含視頻編碼器的設(shè)備，所述視頻編碼器識(shí)別用 于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固 定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的 殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼 位流的一部分來(lái)輸出。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種包含視頻解碼器的設(shè)備，所述視頻解碼器接收與 濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波 器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用 于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種裝置，所述裝置包含用于識(shí)別用于在視頻編碼中 內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合的裝置；用于基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi) 插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值的裝置；用于將量化應(yīng)用于所述殘余值的裝置；及用于對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼 且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出的裝置。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種裝置，所述裝置包含用于接收與濾波器系數(shù)集合 相關(guān)聯(lián)的殘余值的裝置；用于基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系 數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合的裝置；及用于應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái) 內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的裝置。可以硬件、軟件、固件或其任何組合來(lái)實(shí)施本發(fā)明中所描述的技術(shù)。如果以軟件來(lái) 實(shí)施，則可在一個(gè)或一個(gè)以上處理器(例如微處理器、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén) 陣列(FPGA)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))中執(zhí)行軟件。執(zhí)行所述技術(shù)的軟件最初可存儲(chǔ)于計(jì) 算機(jī)可讀媒體中且加載于處理器中并在處理器中執(zhí)行。因此，本發(fā)明還涵蓋一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其包含在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所 述處理器執(zhí)行以下操作的指令識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集 合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼 而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量 化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。在另一實(shí)例中，本發(fā)明描述一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其包含在由處理器執(zhí)行時(shí) 致使處理器執(zhí)行以下操作的指令在接收到與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值后，即刻基 于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生所述 濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù) 據(jù)。本發(fā)明的一個(gè)或一個(gè)以上方面的細(xì)節(jié)陳述于附圖及下文的描述中。本發(fā)明中所描 述的技術(shù)的其它特征、目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)將從所述描述及圖式中且從權(quán)利要求書(shū)中顯而易見(jiàn)。


圖1為說(shuō)明可實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)的一個(gè)示范性視頻編碼及解碼系統(tǒng)的框圖。圖2為說(shuō)明與本發(fā)明一致的可執(zhí)行濾波技術(shù)的視頻編碼器的實(shí)例的框圖。圖3為說(shuō)明與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的整數(shù)像素位置及與經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的子 像素位置的概念圖。圖4為說(shuō)明關(guān)于九個(gè)子像素位置的12像素濾波器支持的概念圖。圖5為說(shuō)明關(guān)于三個(gè)水平子像素位置的水平6像素濾波器支持及關(guān)于三個(gè)垂直子 像素位置的垂直6像素濾波器支持的概念圖。圖6為說(shuō)明用于對(duì)整數(shù)像素位置進(jìn)行濾波的五像素X五像素濾波器支持的概念 圖。圖7為說(shuō)明與本發(fā)明一致的四個(gè)整數(shù)像素位置及十五個(gè)子像素位置的概念圖，其 中陰影用以對(duì)可使用濾波器系數(shù)的像素對(duì)稱性的像素位置進(jìn)行分組。圖8為說(shuō)明相對(duì)于子像素的六個(gè)水平線性像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 系數(shù)對(duì)稱性。圖9為說(shuō)明相對(duì)于子像素的六個(gè)水平線性像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 任何系數(shù)對(duì)稱性的缺少。
圖10為說(shuō)明相對(duì)于子像素的六個(gè)垂直線性像素支持位置的概念圖，其中陰影展 示系數(shù)對(duì)稱性。圖11為說(shuō)明相對(duì)于子像素的六個(gè)垂直線性像素支持位置的概念圖，其中陰影展 示任何系數(shù)對(duì)稱性的缺少。圖12為說(shuō)明相對(duì)于子像素的十二個(gè)二維像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 任何系數(shù)對(duì)稱性的缺少。圖13為說(shuō)明相對(duì)于子像素的十二個(gè)二維像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 系數(shù)對(duì)稱性。圖14為說(shuō)明相對(duì)于子像素的十二個(gè)二維像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 系數(shù)對(duì)稱性。圖15為說(shuō)明相對(duì)于子像素的十二個(gè)二維像素支持位置的概念圖，其中陰影展示 系數(shù)對(duì)稱性。圖16為說(shuō)明視頻解碼器的實(shí)例的框圖，所述視頻解碼器可對(duì)以本文所描述的方 式編碼的視頻序列進(jìn)行解碼。圖17為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用十二像素濾波器支持的視頻編碼器的實(shí)例操作 的流程圖。圖18為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用十二像素濾波器支持的視頻解碼器的實(shí)例操作 的流程圖。圖19為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱性的視頻編碼器的實(shí)例 操作的流程圖。圖20為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱性的視頻解碼器的實(shí)例 操作的流程圖。圖21為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用對(duì)整數(shù)像素位置的濾波來(lái)產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整整數(shù)像素 值的視頻編碼器的實(shí)例操作的流程圖。圖22為說(shuō)明與本發(fā)明一致的利用對(duì)整數(shù)像素位置的濾波來(lái)產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整整數(shù)像素 值的視頻解碼器的實(shí)例操作的流程圖。圖23為說(shuō)明用于基于固定濾波器或自適應(yīng)濾波器的用于視頻譯碼的由速率失真 定義的內(nèi)插的技術(shù)的流程圖。圖24為說(shuō)明用于使用預(yù)測(cè)性譯碼來(lái)對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行編碼的技術(shù)的流程圖。圖25為說(shuō)明用于使用預(yù)測(cè)性譯碼來(lái)對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行編碼的技術(shù)的另一流程 圖。圖26為說(shuō)明用于使用預(yù)測(cè)性譯碼來(lái)對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行解碼的技術(shù)的流程圖。圖27及圖28為說(shuō)明可經(jīng)預(yù)測(cè)性譯碼的濾波器系數(shù)的概念圖。圖29為可使用預(yù)測(cè)技術(shù)來(lái)編碼的整數(shù)像素濾波器系數(shù)陣列的說(shuō)明性實(shí)例。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明描述在視頻編碼及/或解碼過(guò)程的預(yù)測(cè)階段期間由編碼器及解碼器應(yīng)用 的濾波技術(shù)。所描述的濾波技術(shù)可增強(qiáng)在分?jǐn)?shù)內(nèi)插期間所使用的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，且 在一些情況下，可改進(jìn)整數(shù)像素塊的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。本發(fā)明存在若干方面，包括可用于內(nèi)插的有用十二像素濾波器支持、使用系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱性來(lái)減少為了配置用于內(nèi)插的濾波 器支持而需要在編碼器與解碼器之間發(fā)送的數(shù)據(jù)量的技術(shù)及用于以類(lèi)似于子像素內(nèi)插的 方式來(lái)對(duì)整數(shù)像素位置處的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的技術(shù)。在下文中詳細(xì)描述這些及其它技術(shù)。圖1為說(shuō)明可用于實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)中的一者或一者以上的一個(gè)示范性視頻編 碼及解碼系統(tǒng)10的框圖。如圖1所示，系統(tǒng)10包括經(jīng)由通信信道15而將經(jīng)編碼視頻發(fā)射 到目的地裝置16的源裝置12。源裝置12及目的地裝置16可包含廣泛范圍的裝置中的任 一者。在一些情況下，源裝置12及目的地裝置16包含無(wú)線通信裝置，例如無(wú)線手持機(jī)、所 謂的蜂窩式或衛(wèi)星無(wú)線電電話或可經(jīng)由通信信道15而傳送視頻信息的任何無(wú)線裝置，在 此情況下，通信信道15為無(wú)線的。然而，本發(fā)明的技術(shù)(其關(guān)于濾波及在預(yù)測(cè)性譯碼期間 的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的產(chǎn)生)不必限于無(wú)線應(yīng)用或設(shè)置。所述技術(shù)還可在廣泛范圍的其它設(shè)置及 裝置中有用，所述其它設(shè)置及裝置包括經(jīng)由物理線、光纖或其它物理或無(wú)線媒體來(lái)通信的 裝置。另外，所述編碼或解碼技術(shù)還可應(yīng)用于未必與任何其它裝置通信的獨(dú)立裝置中。在圖1的實(shí)例中，源裝置12可包括視頻源20、視頻編碼器22、調(diào)制器/解調(diào)器(調(diào) 制解調(diào)器)23及發(fā)射器24。目的地裝置16可包括接收器26、調(diào)制解調(diào)器27、視頻解碼器 28及顯示裝置30。根據(jù)本發(fā)明，源裝置12的視頻編碼器22可經(jīng)配置以應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù) 中的一者或一者以上作為視頻編碼過(guò)程的一部分。類(lèi)似地，目的地裝置16的視頻解碼器28 可經(jīng)配置以應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)中的一者或一者以上作為視頻解碼過(guò)程的一部分。同樣，圖1的所說(shuō)明的系統(tǒng)10僅為示范性的。本發(fā)明的各種技術(shù)可由支持基于塊 的預(yù)測(cè)性編碼的任何編碼裝置或由支持基于塊的預(yù)測(cè)性解碼的任何解碼裝置來(lái)執(zhí)行。源裝 置12及目的地裝置16僅為此些譯碼裝置的實(shí)例，其中源裝置12產(chǎn)生經(jīng)譯碼視頻數(shù)據(jù)以供 發(fā)射到目的地裝置16。在一些情況下，裝置12、16可以大體上對(duì)稱的方式來(lái)操作，使得裝置 12,16中的每一者包括視頻編碼及解碼組件。因此，系統(tǒng)10可支持視頻裝置12、16之間的 單向或雙向視頻發(fā)射，例如，用于視頻串流、視頻重放、視頻廣播或視頻電話。源裝置12的視頻源20可包括視頻捕獲裝置，例如攝像機(jī)、含有先前捕獲的視頻的 視頻檔案或來(lái)自視頻內(nèi)容提供者的視頻饋入。作為另一替代方案，視頻源20可產(chǎn)生基于計(jì) 算機(jī)圖形的數(shù)據(jù)作為源視頻，或產(chǎn)生直播視頻、存檔視頻及計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻的組合。在一 些情況下，如果視頻源20為攝像機(jī)，則源裝置12及目的地裝置16可形成所謂的相機(jī)電話 或視頻電話。在每一情況下，可由視頻編碼器22對(duì)所捕獲、預(yù)捕獲或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻進(jìn) 行編碼?？山又烧{(diào)制解調(diào)器23根據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)(例如，碼分多址(CDMA)或另一通信標(biāo)準(zhǔn)) 來(lái)對(duì)所述經(jīng)編碼視頻信息進(jìn)行調(diào)制并經(jīng)由發(fā)射器24及通信信道15將所述經(jīng)編碼視頻信息 發(fā)射到目的地裝置16。調(diào)制解調(diào)器23可包括各種混頻器、濾波器、放大器或經(jīng)設(shè)計(jì)以用于 信號(hào)調(diào)制的其它組件。發(fā)射器24可包括經(jīng)設(shè)計(jì)以用于發(fā)射數(shù)據(jù)的電路，包括放大器、濾波 器及一個(gè)或一個(gè)以上天線。目的地裝置16的接收器26經(jīng)由通信信道15來(lái)接收信息，且調(diào)制解調(diào)器27對(duì)所 述信息進(jìn)行解調(diào)。如同發(fā)射器24，接收器26可包括經(jīng)設(shè)計(jì)以用于接收數(shù)據(jù)的電路，包括放 大器、濾波器及一個(gè)或一個(gè)以上天線。在一些情況下，發(fā)射器24及/或接收器26可并入于 包括接收電路及發(fā)射電路兩者的單一收發(fā)器組件內(nèi)。調(diào)制解調(diào)器27可包括各種混頻器、濾 波器、放大器或經(jīng)設(shè)計(jì)以用于信號(hào)解調(diào)的其它組件。在一些情況下，調(diào)制解調(diào)器23及27可 包括用于執(zhí)行調(diào)制及解調(diào)兩者的組件。
同樣，由視頻編碼器22執(zhí)行的視頻編碼過(guò)程可在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償期間實(shí)施本文所描述的技術(shù)中的一者或一者以上。由視頻解碼器28執(zhí)行的視頻解碼過(guò)程也可在其解碼過(guò)程的 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償階段期間執(zhí)行此些技術(shù)。術(shù)語(yǔ)“譯碼器”在本文中用于指代執(zhí)行視頻編碼或視頻 解碼的專(zhuān)門(mén)計(jì)算機(jī)裝置或設(shè)備。術(shù)語(yǔ)“譯碼器”大體上指代任何視頻編碼器、視頻解碼器或 組合的編碼器/解碼器(編解碼器)。術(shù)語(yǔ)“譯碼”指代編碼或解碼。顯示裝置30向用戶 顯示經(jīng)解碼視頻數(shù)據(jù)，且可包含多種顯示裝置中的任一者，例如陰極射線管(CRT)、液晶顯 示器(LCD)、等離子體顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器或另一類(lèi)型的顯示裝置。在圖1的實(shí)例中，通信信道15可包含任何無(wú)線或有線通信媒體(例如射頻(RF)頻譜或一個(gè)或一個(gè)以上物理發(fā)射線)或無(wú)線及有線媒體的任何組合。通信信道15可形成 基于包的網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)或例如因特網(wǎng)等全球網(wǎng)絡(luò))的一部分。通信信道15大 體上表示用于將視頻數(shù)據(jù)從源裝置12發(fā)射到目的地裝置16的任何合適通信媒體或不同通 信媒體的集合。通信信道15可包括路由器、交換器、基站或可用于促進(jìn)從源裝置12到目的 地裝置16的通信的任何其它設(shè)備。視頻編碼器22及視頻解碼器28可根據(jù)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)(例如ITU-T H. 264標(biāo)準(zhǔn)， 替代地描述為高級(jí)視頻譯碼(AVC)第10部分的MPEG-4)來(lái)操作。然而，本發(fā)明的技術(shù)不限 于任何特定視頻譯碼標(biāo)準(zhǔn)。雖然圖1中未展示，但在一些方面中，視頻編碼器22及視頻解 碼器28可各自與音頻編碼器及解碼器集成，且可包括適當(dāng)MUX-DEMUX單元或其它硬件及軟 件以處置共同數(shù)據(jù)流或單獨(dú)數(shù)據(jù)流中的音頻及視頻兩者的編碼。如果適用，則MUX-DEMUX 單元可遵照ITU H. 223多路復(fù)用器協(xié)議或例如用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)等其它協(xié)議。視頻編碼器22及視頻解碼器28各自可實(shí)施為一個(gè)或一個(gè)以上微處理器、數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、離散邏輯、軟件、硬件、 固件或其任何組合。視頻編碼器22及視頻解碼器28中的每一者可包括于一個(gè)或一個(gè)以上 編碼器或解碼器中，所述編碼器或解碼器中的任一者可集成為在相應(yīng)移動(dòng)裝置、訂戶裝置、 廣播裝置、服務(wù)器或其類(lèi)似者中提供編碼及解碼能力的組合式編解碼器的一部分。視頻序列通常包括一連串視頻幀。視頻編碼器22對(duì)個(gè)別視頻幀內(nèi)的視頻塊進(jìn)行 操作以便對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。視頻塊可具有固定或變化大小，且可根據(jù)指定譯碼標(biāo)準(zhǔn)而 在大小方面有所不同。每一視頻幀包括一連串切片。每一切片可包括一連串宏塊，其可布 置成子塊。作為實(shí)例，ITU-T H. 264標(biāo)準(zhǔn)支持各種塊大小(例如用于亮度分量的16X16、 8X8或4X4及用于色度分量的8X8)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)以及各種塊大小(例如用于亮度分量的 16X16、16X8、8X16、8X8、8X4、4X8及4X4及用于色度分量的對(duì)應(yīng)經(jīng)按比例縮放的大 小)的幀間預(yù)測(cè)。(例如)在例如離散余弦變換(DCT)或概念上類(lèi)似的變換過(guò)程等變換過(guò) 程之后，視頻塊可包含像素?cái)?shù)據(jù)的塊或變換系數(shù)的塊。較小視頻塊可提供較好分辨率，且可用于包括高細(xì)節(jié)級(jí)別的視頻幀的位置。一般 來(lái)說(shuō)，可將宏塊及各種子塊視為視頻塊。另外，可將切片視為一連串視頻塊，例如宏塊及/ 或子塊。每一切片可為視頻幀的可獨(dú)立解碼單元。或者，幀自身可為可解碼單元，或幀的其 它部分可被定義為可解碼單元。術(shù)語(yǔ)“經(jīng)譯碼單元”指代視頻幀的任何可獨(dú)立解碼單元，例 如整個(gè)幀、幀的切片或根據(jù)所使用的譯碼技術(shù)而定義的另一可獨(dú)立解碼單元。為了對(duì)視頻塊進(jìn)行編碼，視頻編碼器22執(zhí)行幀內(nèi)或幀間預(yù)測(cè)以產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊。視頻 編碼器22從待編碼的原始視頻塊減去所述預(yù)測(cè)塊以產(chǎn)生殘余塊。因此，殘余塊指示正被譯碼的塊與預(yù)測(cè)塊之間的差。視頻編碼器22可對(duì)殘余塊執(zhí)行變換以產(chǎn)生變換系數(shù)的塊。在 基于幀內(nèi)或幀間的預(yù)測(cè)性譯碼及變換技術(shù)之后，視頻編碼器22執(zhí)行量化。量化大體上指 代對(duì)系數(shù)進(jìn)行量化以可能地減少用于表示所述系數(shù)的數(shù)據(jù)量的過(guò)程。在量化之后，可根據(jù) 熵譯碼方法(例如上下文自適應(yīng)可變長(zhǎng)度譯碼(CAVLC)或上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)譯碼 (CABAC))來(lái)執(zhí)行熵譯碼。下文將在圖2中更詳細(xì)地描述由視頻編碼器22執(zhí)行的編碼過(guò)程 的每一步驟的更多細(xì)節(jié)。在目的地裝置16中，視頻解碼器28接收經(jīng)編碼視頻數(shù)據(jù)。視頻解碼器28根據(jù)熵 譯碼方法(例如CAVLC或CABAC)來(lái)對(duì)所接收視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼以獲得經(jīng)量化系數(shù)。視 頻解碼器28應(yīng)用逆量化(解量化)及逆變換功能以在像素域中重構(gòu)殘余塊。視頻解碼器 28還基于經(jīng)編碼視頻數(shù)據(jù)中所包括的控制信息或語(yǔ)法信息(例如，譯碼模式、運(yùn)動(dòng)向量、定 義濾波器系數(shù)的語(yǔ)法及其類(lèi)似者)來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊。視頻解碼器28將預(yù)測(cè)塊與經(jīng)重構(gòu)殘余 塊求和以產(chǎn)生經(jīng)重構(gòu)視頻塊以供顯示。下文將在圖16中更詳細(xì)地描述由視頻編碼器22執(zhí) 行的編碼過(guò)程的每一步驟的更多細(xì)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)，視頻編碼器22及視頻解碼器28可在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償期間使用所述 一個(gè)或一個(gè)以上內(nèi)插濾波技術(shù)。明確地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，視頻編碼器22及/或 視頻解碼器28可獲得像素塊，其中所述像素塊包括對(duì)應(yīng)于所述像素塊內(nèi)的整數(shù)像素位置 的整數(shù)像素值；基于所述整數(shù)像素值來(lái)計(jì)算用于與所述像素塊相關(guān)聯(lián)的子像素位置的子像 素值，其中計(jì)算所述子像素值包含應(yīng)用內(nèi)插濾波器，所述內(nèi)插濾波器定義對(duì)應(yīng)于以放射狀 形狀圍繞所述子像素位置的十二個(gè)或十二個(gè)以上整數(shù)像素位置的集合的濾波器支持位置 的二維陣列；及基于所述子像素值中的至少一些來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊。下文更詳細(xì)地解釋對(duì)應(yīng)于 十二個(gè)或十二個(gè)以上整數(shù)像素位置的集合的濾波器支持位置的二維陣列的實(shí)例。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，視頻編碼器22及/或視頻解碼器28可利用對(duì)稱性的方 面以便減少為了傳送內(nèi)插中所使用的濾波器系數(shù)而需要在源裝置12與目的地裝置16之間 傳送的數(shù)據(jù)量。視頻編碼器22可確定用于十五個(gè)不同子像素位置的八個(gè)濾波器系數(shù)集 合，其中所述八個(gè)濾波器系數(shù)集合是基于十五個(gè)子像素位置當(dāng)中的系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱 性來(lái)產(chǎn)生的；及將所述八個(gè)濾波器系數(shù)集合作為經(jīng)編碼位流的一部分而輸出到另一裝置。 以此方式，所述八個(gè)集合連同像素對(duì)稱性及系數(shù)對(duì)稱性的方面可定義用于所有十五個(gè)半像 素及四分之一像素像素位置的所有濾波器系數(shù)。此外，在所述十五個(gè)子像素位置中的不同 者之間在垂直維度上及在水平維度上可存在像素對(duì)稱性，但針對(duì)所述十五個(gè)子像素位置集 合中的至少一些在對(duì)角維度上可能不存在像素對(duì)稱性。此針對(duì)所述十五個(gè)位置中的至少一 些在對(duì)角維度上缺少像素對(duì)稱性可改進(jìn)視頻編碼及解碼中的內(nèi)插及視頻質(zhì)量。目的地裝置16的視頻解碼器28可將所述八個(gè)濾波器系數(shù)集合作為經(jīng)編碼視頻 位流的一部分來(lái)接收；基于所述八個(gè)濾波器系數(shù)集合來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于十五個(gè)不同子像素位置 的十五個(gè)濾波器系數(shù)集合；基于所述十五個(gè)濾波器系數(shù)集合中的一者來(lái)產(chǎn)生用于視頻解碼 的經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)，其中所述經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于所述十五個(gè)不同子像素位置中的 一者；及基于所述經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上視頻塊進(jìn)行解碼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，視頻編碼器22及/或視頻解碼器28可相對(duì)于整數(shù)像素 位置使用似內(nèi)插濾波以便產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整整數(shù)像素值。所述似內(nèi)插濾波可具體來(lái)說(shuō)在照度改 變、場(chǎng)景淡入或淡出期間改進(jìn)壓縮，可移除噪聲且促進(jìn)圖像幀銳化，且可尤其在未對(duì)濾波器系數(shù)強(qiáng)加對(duì)稱性時(shí)幫助改進(jìn)連續(xù)視頻幀之間的精細(xì)對(duì)象移動(dòng)的編碼。視頻編碼器22及/或視頻解碼器28的似內(nèi)插濾波技術(shù)可包括獲得像素塊，其中 所述像素塊包括對(duì)應(yīng)于所述像素塊內(nèi)的整數(shù)像素位置的整數(shù)像素值；基于所述像素塊內(nèi)的 其它整數(shù)像素值來(lái)對(duì)所述整數(shù)像素值進(jìn)行濾波以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整整數(shù)像素值，其中所述經(jīng)調(diào)整 整數(shù)像素值對(duì)應(yīng)于所述整數(shù)像素位置；及基于所述經(jīng)調(diào)整整數(shù)像素值來(lái)產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，視頻編碼器22可基于第一內(nèi)插濾波器來(lái)產(chǎn)生用于編碼 視頻數(shù)據(jù)的第一經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)；基于第二內(nèi)插濾波器來(lái)產(chǎn)生用于所述視頻數(shù)據(jù)的視頻 編碼的第二經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)；基于速率失真分析來(lái)在所述第一經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)與所述 第二經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)之間進(jìn)行選擇；基于所述選擇來(lái)對(duì)所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；及對(duì)用 以指示所述選擇的語(yǔ)法進(jìn)行編碼。所述第一內(nèi)插濾波器可包含固定內(nèi)插濾波器，且所述第 二內(nèi)插濾波器可包含自適應(yīng)內(nèi)插濾波器，但本發(fā)明不必限于這些實(shí)例。此外，還可應(yīng)用額外內(nèi)插濾波器以產(chǎn)生額外經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)，在速率失真分析 中還可考慮所述額外經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，本發(fā)明的技術(shù)不限于僅基于兩個(gè)內(nèi)插 濾波器來(lái)產(chǎn)生第一及第二經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)，而是可應(yīng)用于基于任何數(shù)目的內(nèi)插濾波器來(lái) 產(chǎn)生任何多個(gè)經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。重要的是，使用速率失真分析內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別選 擇哪一濾波器。在一個(gè)實(shí)例中，一種方法可包含基于多個(gè)不同內(nèi)插濾波器來(lái)產(chǎn)生用于編碼視頻 數(shù)據(jù)的多個(gè)不同預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)版本；基于速率失真分析來(lái)在所述多個(gè)不同預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)版本當(dāng) 中進(jìn)行選擇；基于所述選擇來(lái)對(duì)所述視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；及對(duì)用以指示所述選擇的語(yǔ)法進(jìn) 行編碼。本發(fā)明還預(yù)期用于對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行編碼的技術(shù)。舉例來(lái)說(shuō)，視頻編碼器22可 識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì) 于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相 關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及將所述經(jīng)量化殘余值作為經(jīng)編碼位流的一部 分來(lái)輸出。視頻解碼器28可接收與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；基于所述殘余值集合 及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合；及 應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。圖2為說(shuō)明與本發(fā)明一致的可執(zhí)行濾波技術(shù)的視頻編碼器50的實(shí)例的框圖。視 頻編碼器50為在本文中被稱為“譯碼器”的專(zhuān)門(mén)視頻計(jì)算機(jī)裝置或設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。視頻 編碼器50可對(duì)應(yīng)于裝置20的視頻編碼器22或不同裝置的視頻編碼器。視頻編碼器50可 執(zhí)行視頻幀內(nèi)的塊的幀內(nèi)及幀間譯碼，但為了說(shuō)明的簡(jiǎn)易起見(jiàn)而未在圖2中展示幀內(nèi)譯碼 組件。幀內(nèi)譯碼依賴于空間預(yù)測(cè)以減少或移除給定視頻幀內(nèi)的視頻的空間冗余。幀間譯碼 依賴于時(shí)間預(yù)測(cè)以減少或移除視頻序列的鄰近幀內(nèi)的視頻的時(shí)間冗余。幀內(nèi)模式(I模式) 可指代基于空間的壓縮模式，且例如預(yù)測(cè)(P模式)或雙向(B模式)等幀間模式可指代基 于時(shí)間的壓縮模式。本發(fā)明的技術(shù)在幀間譯碼期間適用，且因此，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)單及簡(jiǎn)易起 見(jiàn)，未在圖2中說(shuō)明例如空間預(yù)測(cè)單元等幀內(nèi)譯碼單元。如圖2所示，視頻編碼器50接收待編碼的視頻幀內(nèi)的視頻塊。在圖2的實(shí)例中， 視頻編碼器50包括預(yù)測(cè)單元32、存儲(chǔ)器34、加法器48、變換單元38、量化單元40及熵譯碼單元46。對(duì)于視頻塊重構(gòu)，視頻編碼器50還包括逆量化單元42、逆變換單元44及加法器 51。還可包括去塊濾波器(未圖示)以對(duì)塊邊界進(jìn)行濾波以從經(jīng)重構(gòu)視頻中移除成塊性假 影。如果需要，所述去塊濾波器將通常對(duì)加法器51的輸出進(jìn)行濾波。預(yù)測(cè)單元32可包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)(ME)單元35及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)單元37。根據(jù)本發(fā) 明，濾波器37可包括于預(yù)測(cè)單元32中且可由ME單元35及MC單元37中的一者或兩者調(diào)用 以執(zhí)行內(nèi)插或似內(nèi)插濾波作為運(yùn)動(dòng)估計(jì)及/或運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)囊徊糠?。濾波器37實(shí)際上可表 示多個(gè)不同濾波器以促進(jìn)如本文所描述的無(wú)數(shù)不同類(lèi)型的內(nèi)插及內(nèi)插類(lèi)濾波。因此，預(yù)測(cè) 單元32可包括多個(gè)內(nèi)插或似內(nèi)插濾波器。在編碼過(guò)程期間，視頻編碼器50接收待譯碼的 視頻塊(在圖2中標(biāo)記為“視頻塊”)，且預(yù)測(cè)單元32執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)譯碼以產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊(在 圖2中標(biāo)記為“預(yù)測(cè)塊”)。具體來(lái)說(shuō)，ME單元35可執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)以識(shí)別存儲(chǔ)器34中的預(yù) 測(cè)塊，且MC單元37可執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)塊。通常將運(yùn)動(dòng)估計(jì)視為產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)向量的過(guò)程，所述運(yùn)動(dòng)向量估計(jì)視頻塊的運(yùn)動(dòng)。舉 例來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)向量可指示預(yù)測(cè)或參考幀(或其它經(jīng)譯碼單元，例如，切片)內(nèi)的預(yù)測(cè)塊相對(duì) 于當(dāng)前幀(或其它經(jīng)譯碼單元)內(nèi)的待譯碼的塊的位移。所述參考幀(或所述幀的一部 分)在時(shí)間上可位于當(dāng)前視頻塊所屬的視頻幀(或所述視頻幀的一部分)之前或之后。通 常將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償視為從存儲(chǔ)器34獲取或產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊或可能基于由運(yùn)動(dòng)估計(jì)確定的運(yùn)動(dòng)向量 來(lái)內(nèi)插或以其它方式產(chǎn)生經(jīng)濾波預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的過(guò)程。ME單元35通過(guò)將所述待譯碼的視頻塊與一個(gè)或一個(gè)以上參考幀(例如，先前幀及 /或后續(xù)幀)的視頻塊進(jìn)行比較來(lái)選擇用于所述視頻塊的適當(dāng)運(yùn)動(dòng)向量。ME單元35可以 分?jǐn)?shù)像素精度執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，其有時(shí)被稱為分?jǐn)?shù)像素或子像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)。因而，可互換地使 用術(shù)語(yǔ)分?jǐn)?shù)像素及子像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)。在分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)中，ME單元35可選擇指示與不同 于整數(shù)像素位置的位置的位移的運(yùn)動(dòng)向量。以此方式，分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)允許預(yù)測(cè)單元32 以比整數(shù)像素(或全像素)位置高的精度來(lái)追蹤運(yùn)動(dòng)，因此產(chǎn)生較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)塊。分?jǐn)?shù)像素 運(yùn)動(dòng)估計(jì)可具有半像素精度、四分之一像素精度、八分之一像素精度或任何更精細(xì)的精度。 ME單元35可調(diào)用濾波器39以用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)過(guò)程期間的任何必要內(nèi)插。為了執(zhí)行分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，MC單元37可執(zhí)行內(nèi)插(有時(shí)被稱為內(nèi)插濾波)以 便以子像素分辨率產(chǎn)生數(shù)據(jù)(本文中被稱為子像素或分?jǐn)?shù)像素值)。MC單元37可調(diào)用濾 波器39以用于此內(nèi)插。預(yù)測(cè)單元32可使用本文所描述的技術(shù)來(lái)執(zhí)行所述內(nèi)插(或整數(shù)像 素的似內(nèi)插濾波)。一旦由ME單元35選擇了用于待譯碼的視頻塊的運(yùn)動(dòng)向量，MC單元37便產(chǎn)生與 所述運(yùn)動(dòng)向量相關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)視頻塊。MC單元37可基于由MC單元35確定的運(yùn)動(dòng)向量而從 存儲(chǔ)器34獲取預(yù)測(cè)塊。在具有分?jǐn)?shù)像素精度的運(yùn)動(dòng)向量的情況下，MC單元37對(duì)來(lái)自存儲(chǔ) 器34的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波以內(nèi)插所述數(shù)據(jù)達(dá)到子像素分辨率，例如，調(diào)用濾波器39以用于此過(guò) 程。在一些情況下，已用以產(chǎn)生子像素預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)插濾波技術(shù)或模式可被指示為用于熵 譯碼單元46的一個(gè)或一個(gè)以上內(nèi)插語(yǔ)法元素以供包括于經(jīng)譯碼位流中。確實(shí)，本發(fā)明的一 些方面關(guān)于使用像素對(duì)稱性及系數(shù)對(duì)稱性來(lái)減少需要傳達(dá)的語(yǔ)法的量。一旦預(yù)測(cè)單元32已產(chǎn)生預(yù)測(cè)塊，視頻編碼器50便通過(guò)從正被譯碼的原始視頻塊 減去所述預(yù)測(cè)塊來(lái)形成殘余視頻塊(在圖2中標(biāo)記為“殘余塊”)。加法器48表示執(zhí)行此 減法運(yùn)算的組件。變換單元38將變換(例如離散余弦變換(DCT)或概念上類(lèi)似的變換)應(yīng)用于所述殘余塊，進(jìn)而產(chǎn)生包含殘余變換塊系數(shù)的視頻塊。舉例來(lái)說(shuō)，變換單元38可執(zhí) 行概念上類(lèi)似于DCT的其它變換，例如由H. 264標(biāo)準(zhǔn)定義的變換。還可使用小波變換、整數(shù) 變換、子頻帶變換或其它類(lèi)型的變換。在任何情況下，變換單元38將所述變換應(yīng)用于所述 殘余塊，進(jìn)而產(chǎn)生殘余變換系數(shù)塊。所述變換可將殘余信息從像素域轉(zhuǎn)換到頻域。量化單元40對(duì)所述殘余變換系數(shù)進(jìn)行量化以進(jìn)一步減少位速率。所述量化過(guò)程 可減少與所述系數(shù)中的一些或所有相關(guān)聯(lián)的位深度。在量化之后，熵譯碼單元46對(duì)經(jīng)量化 變換系數(shù)進(jìn)行熵譯碼。舉例來(lái)說(shuō)，熵譯碼單元46可執(zhí)行CAVLC、CABAC或另一熵譯碼方法。熵譯碼單元46還可對(duì)從預(yù)測(cè)單元32或視頻編碼器50的其它組件獲得的一個(gè)或 一個(gè)以上預(yù)測(cè)語(yǔ)法元素進(jìn)行譯碼。所述一個(gè)或一個(gè)以上預(yù)測(cè)語(yǔ)法元素可包括譯碼模式、一 個(gè)或一個(gè)以上運(yùn)動(dòng)向量、已用以產(chǎn)生子像素?cái)?shù)據(jù)的內(nèi)插技術(shù)、濾波器系數(shù)集合或子集，或與 預(yù)測(cè)塊的產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的其它信息。根據(jù)本發(fā)明的一些方面，系數(shù)預(yù)測(cè)及量化單元41可對(duì)預(yù) 測(cè)語(yǔ)法(例如濾波器系數(shù))進(jìn)行預(yù)測(cè)性編碼及量化。在由熵譯碼單元46進(jìn)行熵譯碼之后， 可將經(jīng)編碼視頻及語(yǔ)法元素發(fā)射到另一裝置或存檔以供稍后發(fā)射或檢索。逆量化單元42及逆變換單元44分別應(yīng)用逆量化及逆變換以在像素域中重構(gòu)殘 余塊(例如)以供稍后用作參考?jí)K。所述經(jīng)重構(gòu)殘余塊(在圖2中標(biāo)記為“經(jīng)重構(gòu)的殘余 塊”)可表示提供到變換單元38的殘余塊的經(jīng)重構(gòu)版本。歸因于由量化及逆量化運(yùn)算造成 的細(xì)節(jié)的損失，所述經(jīng)重構(gòu)殘余塊可不同于由求和器48產(chǎn)生的殘余塊。求和器51將所述 經(jīng)重構(gòu)殘余塊相加到由預(yù)測(cè)單元32產(chǎn)生的經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)塊以產(chǎn)生經(jīng)重構(gòu)視頻塊以供 存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器34中。所述經(jīng)重構(gòu)視頻塊可由預(yù)測(cè)單元32用作可用以隨后對(duì)后續(xù)視頻幀或 后續(xù)經(jīng)譯碼單元中的塊進(jìn)行譯碼的參考?jí)K。如上所述，預(yù)測(cè)單元32可以分?jǐn)?shù)像素(或子像素)精度執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)。當(dāng)預(yù)測(cè)單 元32使用分?jǐn)?shù)像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)時(shí)，預(yù)測(cè)單元32可使用本發(fā)明中所描述的內(nèi)插運(yùn)算來(lái)以子像 素分辨率產(chǎn)生數(shù)據(jù)(例如，子像素或分?jǐn)?shù)像素值)。換句話說(shuō)，使用所述內(nèi)插運(yùn)算來(lái)計(jì)算在 整數(shù)像素位置之間的位置處的值。位于整數(shù)像素位置之間的距離的一半處的子像素位置可 被稱為半像素位置，位于整數(shù)像素位置與半像素位置之間的距離的一半處的子像素位置可 被稱為四分之一像素位置，位于整數(shù)像素位置(或半像素位置)與四分之一像素位置之間 的距離的一半處的子像素位置被稱為八分之一像素位置，依此類(lèi)推。圖3為說(shuō)明與預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的整數(shù)像素(或全像素)位置及與經(jīng)內(nèi)插預(yù)測(cè)數(shù)據(jù) 相關(guān)聯(lián)的子像素(或分?jǐn)?shù)像素)位置的概念圖。在圖3的概念說(shuō)明中，不同方框表示幀或幀 塊內(nèi)的像素及子像素位置。大寫(xiě)字母(在具有實(shí)線的方框中)表示整數(shù)像素位置，而小寫(xiě) 字母(在具有虛線的方框中)表示子像素位置。明確地說(shuō)，像素位置A1-A6、B1-B6、C1-C6、 D1-D6、E1-E6及F1-F6表示幀、切片或其它經(jīng)譯碼單元內(nèi)的整數(shù)像素位置的6X6陣列。子 像素位置“a”到“0”表示(例如)整數(shù)像素位置C3、C4、D3及D4之間的與整數(shù)像素C3相 關(guān)聯(lián)的十五個(gè)子像素位置。每個(gè)整數(shù)像素位置可存在類(lèi)似子像素位置。子像素位置“a”到 “0”表示與整數(shù)像素C3相關(guān)聯(lián)的每個(gè)半像素及四分之一像素像素位置。在最初產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)時(shí)，整數(shù)像素位置可與物理傳感器元件(例如光電二極管) 相關(guān)聯(lián)。所述光電二極管可測(cè)量在所述傳感器的位置處的光源的強(qiáng)度且將像素強(qiáng)度值與所 述整數(shù)像素位置相關(guān)聯(lián)。同樣，每一整數(shù)像素位置可具有相關(guān)聯(lián)的十五個(gè)子像素位置(或 可能更多)的集合。與整數(shù)像素位置相關(guān)聯(lián)的子像素位置的數(shù)目可取決于所要精度。在圖3所說(shuō)明的實(shí)例中，所要精度為四分之一像素精度，在此情況下，整數(shù)像素位置中的每一 者與十五個(gè)不同子像素位置對(duì)應(yīng)?？苫谒仁垢嗷蚋僮酉袼匚恢门c每一整數(shù)像 素位置相關(guān)聯(lián)。對(duì)于半像素精度，舉例來(lái)說(shuō)，每一整數(shù)像素位置可與三個(gè)子像素位置對(duì)應(yīng)。 作為另一實(shí)例，對(duì)于八分之一像素精度，整數(shù)像素位置中的每一者可與六十三個(gè)子像素位 置對(duì)應(yīng)。每一像素位置可定義一個(gè)或一個(gè)以上像素值(例如，一個(gè)或一個(gè)以上亮度及色度 值)。Y可表示亮度，且Cb及Cr可表示三維YCbCr色空間的兩個(gè)不同色度值。對(duì)于三維 色空間來(lái)說(shuō)，每一像素位置實(shí)際上可定義三個(gè)像素值。然而，出于簡(jiǎn)單的目的，本發(fā)明的技 術(shù)可指代關(guān)于一個(gè)維度的預(yù)測(cè)。就關(guān)于一個(gè)維度中的像素值來(lái)描述技術(shù)而論，可將類(lèi)似技 術(shù)擴(kuò)展到其它維度。在圖3的實(shí)例中，針對(duì)四分之一像素精度說(shuō)明與整數(shù)像素“C3”相關(guān)聯(lián)的子像素位 置。將與像素C3相關(guān)聯(lián)的十五個(gè)子像素位置標(biāo)記為“a”、“b”、“C”、“d”、“e”、“f ”、“g”、“h”、 “i”、“j”、“k”、“l(fā)”、“m”、“n”及“0”。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，未展示與其它整數(shù)像素位置相關(guān)聯(lián)的 大部分其它分?jǐn)?shù)位置(除了用以產(chǎn)生與像素位置C3相關(guān)聯(lián)的15個(gè)不同分?jǐn)?shù)位置中的一者 或一者以上的分?jǐn)?shù)位置以外，如下文進(jìn)一步詳細(xì)描述)。子像素位置“b”、“h”及“j”可被 稱為半像素位置，且子像素位置 ，^”？‘^‘^‘產(chǎn)？^‘廣？‘！^“廣？‘?。。　奔啊耙豢?被稱為四分之一像素位置。視頻編碼器40的預(yù)測(cè)單元32可使用由MC單元37進(jìn)行的內(nèi)插濾波來(lái)確定子像素 位置“a”到“0”的像素值。與ITU-T H. 264標(biāo)準(zhǔn)一致，舉例來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)單元32可使用6分 接頭內(nèi)插濾波器(例如維納(Wiener)濾波器)來(lái)確定半像素位置的像素值。在H. 264標(biāo) 準(zhǔn)的情況下，6分接頭內(nèi)插濾波器的濾波器系數(shù)通常為[1，-5，20，20，-5，1]，但可使用其它 系數(shù)。預(yù)測(cè)單元32可首先在水平方向上應(yīng)用內(nèi)插濾波器且接著在垂直方向上應(yīng)用內(nèi)插濾 波器，或反之亦然。對(duì)于半像素位置“b”及“h”，每一分接頭可分別在水平方向及垂直方向 上對(duì)應(yīng)于整數(shù)像素位置。明確地說(shuō)，對(duì)于半像素位置“b”，6分接頭濾波器的分接頭對(duì)應(yīng)于 Cl、C2、C3、C4、C5及C6。同樣，對(duì)于半像素位置“h”，6分接頭濾波器的分接頭對(duì)應(yīng)于A3、 B3、C3、D3、E3及F3。舉例來(lái)說(shuō)，可使用方程式(1)及(2)來(lái)計(jì)算子像素位置“b”及“h”的 像素值b = ((Cl-5*C2+20*C3+20*C4-5*C5+C6)+16)/32(1)h = ((A3-5*B3+20*C3+20*D3-5*E3+F3)+16)/32(2)對(duì)于半像素位置“j”，6分接頭濾波器的分接頭使其自身對(duì)應(yīng)于在位置C1-C6與 D1-D6之間水平內(nèi)插或在位置A3-F3與A4-F4之間垂直內(nèi)插?？?例如)根據(jù)方程式(3) 或(4)中的一者通過(guò)使用半像素位置的先前內(nèi)插的像素值的6分接頭濾波器來(lái)計(jì)算半像素 位置“j”j = ((aa-5*bb+20*b+20*hh_5*ii+jj)+16)/32(3)j = ((cc-5*dd+20*h+20*ee-5*ff+gg)+16)/32(4)其中(如圖3所說(shuō)明)aa對(duì)應(yīng)于A3與A4之間的內(nèi)插，bb對(duì)應(yīng)于B3與B4之間的 內(nèi)插，b對(duì)應(yīng)于C3與C4之間的內(nèi)插，hh對(duì)應(yīng)于D3與D4之間的內(nèi)插，ii對(duì)應(yīng)于E3與E4之 間的內(nèi)插，且j j對(duì)應(yīng)于F3與F4之間的內(nèi)插。在方程式4中，cc對(duì)應(yīng)于Cl與D1之間的內(nèi) 插，dd對(duì)應(yīng)于C2與D2之間的內(nèi)插，h對(duì)應(yīng)于C3與D3之間的內(nèi)插，ee對(duì)應(yīng)于C4與D4之間的內(nèi)插，ff對(duì)應(yīng)于C5與D5之間的內(nèi)插，且gg對(duì)應(yīng)于C6與D6之間的內(nèi)插。與H. 264標(biāo)準(zhǔn)一致，預(yù)測(cè)單元32可使用雙線性內(nèi)插濾波器及周?chē)麛?shù)像素位置及 半像素位置的像素值來(lái)確定四分之一像素位置“3”、“(3”、“(1”、“6”、竹”、、”、“廣、1”、“1”、 “m”、“n”及“0”處的像素值。舉例來(lái)說(shuō)，預(yù)測(cè)單元32可使用C3及“b”的像素值來(lái)確定與 子像素位置“a”相關(guān)聯(lián)的像素值，使用“b”及C4的像素值來(lái)確定與子像素位置“C”相關(guān)聯(lián) 的像素值，依此類(lèi)推。由MC單元37應(yīng)用以產(chǎn)生子像素位置處的經(jīng)內(nèi)插數(shù)據(jù)的實(shí)際濾波器可經(jīng)受廣泛多 種實(shí)施方案。作為一個(gè)實(shí)例，預(yù)測(cè)單元32可使用如下文所述的自適應(yīng)內(nèi)插濾波器(AIF)來(lái) 定義所述經(jīng)內(nèi)插值。ITU-T SG16/Q.6/VCEG(視頻譯碼專(zhuān)家小組)委員會(huì)一直在研究提供 比H. 264高的譯碼效率的譯碼技術(shù)且明確地說(shuō)為AIF。AIF提供優(yōu)于H. 264標(biāo)準(zhǔn)中所使用 的內(nèi)插濾波的大譯碼增益，尤其是對(duì)具有高分辨率(例如，720i/p或1080i/p)的視頻序列。 在AIF中，通過(guò)最小化預(yù)測(cè)誤差能量來(lái)針對(duì)每一視頻幀分析計(jì)算每一子像素位置的內(nèi)插濾 波器。這幫助解決原始及參考視頻幀中含有的混疊、量化及運(yùn)動(dòng)估計(jì)誤差、相機(jī)噪聲或其它 假影。用于每一幀的經(jīng)分析導(dǎo)出的自適應(yīng)濾波器系數(shù)接著經(jīng)預(yù)測(cè)、量化、譯碼且在視頻位流 中發(fā)送。本發(fā)明的技術(shù)中的一些可在AIF方案以及許多其它內(nèi)插方案內(nèi)工作。存在與本發(fā)明的方面一致的許多不同類(lèi)型的AIF方案。舉例來(lái)說(shuō)，第一方案為二 維非可分離AIF(NS-AIF)，第二方案為可分離AIF(S-AIF)，且第三方案為具有方向性濾波 器的AIF (D-AIF)。雖然這些AIF方案中的每一者使用不同內(nèi)插技術(shù)及支持，但所有三個(gè)AIF 方案可使用類(lèi)似分析過(guò)程來(lái)導(dǎo)出濾波器系數(shù)，在下文中使用非可分離AIF作為實(shí)例來(lái)對(duì)此 進(jìn)行解釋。假定6X6 二維非可分離濾波器具有系數(shù)其中i，j =0…5且SP表示圖3所 示的15個(gè)子像素位置(“a”到“ο”)中的一者。應(yīng)注意，所述15個(gè)子像素位置中的6個(gè)位 置(即，“a”、“b”、“c”、“d”、“h”及“1”)為一維(ID)子像素位置，且預(yù)測(cè)單元32可使用6 分接頭內(nèi)插濾波器來(lái)內(nèi)插所述數(shù)據(jù)。子像素位置“a”、“b”、“c”、“d”、“h”及“1”在其位于 兩個(gè)整數(shù)像素位置之間的水平線或垂直線中的意義上來(lái)說(shuō)為ID的。并且，假定參考幀中的 整數(shù)像素位置(圖3中的Al到F6)處的預(yù)測(cè)像素采用像素值Pi,」，其中i，j = 0…5。也就 是說(shuō)，Al采用值Pthtl,……，A6采用值P5^……，F(xiàn)l采用值P5^……，且F6采用值P5,5。 接著，可由預(yù)測(cè)單元32使用以下方程式來(lái)計(jì)算子像素位置SP(SP e {a,..., ο})處的經(jīng)內(nèi) 插值PspΡ5Ρ=ΣΣΡυ^-(5)
/=0 7=0令Sx,y為位置(X，y)處的當(dāng)前視頻幀中的像素值。文=JC + |_mv;c」一FO^ = y +LwvjJ-FO，其中(mvx，mvy)為運(yùn)動(dòng)向量，(Lmvjc」，Lmv>d)為運(yùn)動(dòng)向量的整數(shù)分量，且FO為濾波 器偏移。值(瓦50為參考幀中的對(duì)應(yīng)像素位置。舉例來(lái)說(shuō)，在6分接頭濾波器的情況下，F(xiàn)O =6/2-1 = 2。對(duì)于每一子像素位置SP，可由預(yù)測(cè)單元32針對(duì)具有對(duì)應(yīng)于子像素位置SP 的運(yùn)動(dòng)向量精度的所有像素累積當(dāng)前幀中的實(shí)際像素值與經(jīng)內(nèi)插值之間的預(yù)測(cè)誤差能量 (eSP)2?？捎深A(yù)測(cè)單元32使用以下方程式來(lái)計(jì)算預(yù)測(cè)誤差能量(eSP)2:
權(quán)利要求
一種方法，其包含識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中識(shí)別所述濾波器系數(shù)集合包括執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)插濾 波過(guò)程以確定所述濾波器系數(shù)集合并產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾波 器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中可由解碼器基于 所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性來(lái)確定第二濾波器系數(shù)集合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述方法進(jìn)一步包 含基于所述第二濾波器系數(shù)集合相對(duì)于所述第一濾波器系數(shù)集合的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生 與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；將量化應(yīng)用于所述額外殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化額外殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為所述經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向與不同濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的所述殘余值中的至 少一些殘余值指派不同量化級(jí)別。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中向所述殘余值中的具有較小量值的至少一些殘 余值指派較精細(xì)量化，且向所述殘余值中的具有較大量值的至少一些殘余值指派較粗糙量 化。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進(jìn)一步包含在輸出所述經(jīng)量化殘余值之前對(duì)所述經(jīng) 量化殘余值進(jìn)行熵譯碼，其中對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼包含在所述殘余值的量化之 后向所述經(jīng)量化殘余值指派前綴碼、指派后綴碼及指派正負(fù)號(hào)值。
8.一種方法，其包含接收與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn) 生所述濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述方法進(jìn)一步包 含基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性而產(chǎn)生第二濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述 第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述方法進(jìn)一步包 含接收與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；基于額外殘余值及所述第一濾波器系數(shù)集合而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生第二濾波器系數(shù) 集合；及應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包含在產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合及應(yīng)用所 述濾波器系數(shù)集合之前對(duì)所述所接收殘余值進(jìn)行熵解碼及解量化。
12.一種包含視頻編碼器的設(shè)備，所述視頻編碼器識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯 碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中在識(shí)別所述濾波器系數(shù)集合中，所述視頻編碼 器執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)插濾波過(guò)程以確定所述濾波器系數(shù)集合并產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中第二濾波器系 數(shù)集合可由解碼器基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性來(lái)確定。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中所述視頻編碼 器基于所述第二濾波器系數(shù)集合相對(duì)于所述第一濾波器系數(shù)集合的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生 與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；將量化應(yīng)用于所述額外殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化額外殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為所述經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中與不同濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的所述殘余值中的至 少一些殘余值被指派不同量化級(jí)別。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述殘余值中的具有較小量值的至少一些殘余 值被指派較精細(xì)量化，且所述殘余值中的具有較大量值的至少一些殘余值被指派較粗糙量 化。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述視頻編碼器在輸出所述經(jīng)量化殘余值之前 對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵編碼，其中對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵編碼包含在所述殘余值 的量化之后向所述經(jīng)量化殘余值指派前綴碼、指派后綴碼及指派正負(fù)號(hào)值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述視頻編碼器包含集成電路。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述視頻編碼器包含微處理器。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包含包括所述視頻編碼器的無(wú)線通信直ο
22.一種包含視頻解碼器的設(shè)備，所述視頻解碼器接收與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中所述視頻解碼 器基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性而產(chǎn)生第二濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中所述視頻解碼 器接收與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；基于額外殘余值及所述第一濾波器系數(shù)集合而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生第二濾波器系數(shù) 集合；及應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述視頻解碼器在產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合及 應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合之前對(duì)所述所接收殘余值進(jìn)行熵解碼及解量化。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述視頻解碼器包含集成電路。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述視頻解碼器包含微處理器。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包含包括所述視頻解碼器的無(wú)線通信裝置ο
29.一種裝置，其包含用于識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合的裝置；用于基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè) 性譯碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值的裝置；用于將量化應(yīng)用于所述殘余值的裝置；及用于對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出的裝置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中用于識(shí)別所述濾波器系數(shù)集合的裝置包括用于 執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)插濾波過(guò)程以確定所述濾波器系數(shù)集合并產(chǎn)生所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的裝置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其中第二濾波器系 數(shù)集合可由解碼器基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性來(lái)確定。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述裝置進(jìn)一步包 含用于基于所述第二濾波器系數(shù)集合相對(duì)于所述第一濾波器系數(shù)集合的預(yù)測(cè)性譯碼而 產(chǎn)生與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值的裝置；用于將量化應(yīng)用于所述額外殘余值的裝置；及用于對(duì)所述經(jīng)量化額外殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為所述經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸 出的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，其中與不同濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的所述殘余值中的至 少一些殘余值被指派不同量化級(jí)別。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中所述殘余值中的具有較小量值的至少一些殘余 值被指派較精細(xì)量化，且所述殘余值中的具有較大量值的至少一些殘余值被指派較粗糙量 化。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的裝置，其進(jìn)一步包含用于在輸出所述經(jīng)量化殘余值之前對(duì) 所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼的裝置，其中用于對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼的裝置包 含用于在所述殘余值的量化之后向所述經(jīng)量化殘余值指派前綴碼的裝置、用于在所述殘余 值的量化之后向所述經(jīng)量化殘余值指派后綴碼的裝置及用于在所述殘余值的量化之后向 所述經(jīng)量化殘余值指派正負(fù)號(hào)值的裝置。
36.一種裝置，其包含用于接收與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值的裝置；用于基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解 碼產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合的裝置；及用于應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的裝置。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述裝置進(jìn)一步包 含用于基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性而產(chǎn)生第二濾波器系數(shù)集合的裝置；及用于應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的裝置。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義與自適應(yīng)內(nèi)插濾 波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，所述裝置進(jìn)一步包 含用于接收與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值的裝置；用于基于額外殘余值及所述第一濾波器系數(shù)集合而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生第二濾波器 系數(shù)集合的裝置；及用于應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的裝置。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的裝置，其進(jìn)一步包含用于在產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合及應(yīng) 用所述濾波器系數(shù)集合之前對(duì)所述所接收殘余值進(jìn)行熵解碼的裝置及用于在產(chǎn)生所述濾 波器系數(shù)集合及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合之前對(duì)所述所接收殘余值進(jìn)行解量化的裝置。
40.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其包含在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行以下操 作的指令識(shí)別用于在視頻編碼中內(nèi)插預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的濾波器系數(shù)集合；基于所述濾波器系數(shù)集合相對(duì)于與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯 碼而產(chǎn)生與所述濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值；將量化應(yīng)用于所述殘余值；及對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼且將其作為經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中在識(shí)別所述濾波器系數(shù)集合中，所述指令致使所述處理器執(zhí)行自適應(yīng)內(nèi)插濾波過(guò)程以確定所述濾波器系數(shù)集合且產(chǎn)生 所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義 與自適應(yīng)內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其 中第二濾波器系數(shù)集合可由解碼器基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性來(lái)確定。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義 與自適應(yīng)內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其 中所述指令在執(zhí)行時(shí)致使所述處理器基于所述第二濾波器系數(shù)集合相對(duì)于所述第一濾波器系數(shù)集合的預(yù)測(cè)性譯碼而產(chǎn)生 與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；將量化應(yīng)用于所述額外殘余值；及將所述經(jīng)量化額外殘余值作為所述經(jīng)編碼位流的一部分來(lái)輸出。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中與不同濾波器系數(shù)相關(guān)聯(lián)的所 述殘余值中的至少一些殘余值被指派不同量化級(jí)別。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述殘余值中的具有較小量值 的至少一些殘余值被指派較精細(xì)量化，且所述殘余值中的具有較大量值的至少一些殘余值 被指派較粗糙量化。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包含在執(zhí)行時(shí)致使所述處 理器在輸出所述經(jīng)量化殘余值之前對(duì)所述經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼的指令，其中在對(duì)所述 經(jīng)量化殘余值進(jìn)行熵譯碼中，所述指令致使所述處理器在所述殘余值的量化之后向所述經(jīng) 量化殘余值指派前綴碼、指派后綴碼且指派正負(fù)號(hào)值。
47.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其包含在由處理器執(zhí)行時(shí)致使所述處理器進(jìn)行以下操 作的指令在接收到與濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的殘余值后，即刻基于所述殘余值集合及與固定內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的濾波器系數(shù)而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn) 生所述濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插用于視頻塊的預(yù)測(cè)性解碼的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義 與自適應(yīng)內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其 中所述指令在執(zhí)行時(shí)致使所述處理器基于所述第一濾波器系數(shù)集合及系數(shù)對(duì)稱性而產(chǎn)生第二濾波器系數(shù)集合；及應(yīng)用所述 第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其中所述濾波器系數(shù)集合包含定義 與自適應(yīng)內(nèi)插濾波器相關(guān)聯(lián)的整個(gè)濾波器系數(shù)集合的僅一部分的第一濾波器系數(shù)集合，其 中所述指令在執(zhí)行時(shí)致使所述處理器接收與所述整個(gè)濾波器系數(shù)集合相關(guān)聯(lián)的額外殘余值；基于額外殘余值及所述第一濾波器系數(shù)集合而使用預(yù)測(cè)性解碼產(chǎn)生第二濾波器系數(shù) 集合；及應(yīng)用所述第一及第二濾波器系數(shù)集合來(lái)內(nèi)插所述預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其進(jìn)一步包含在執(zhí)行時(shí)致使所述處 理器在產(chǎn)生所述濾波器系數(shù)集合及應(yīng)用所述濾波器系數(shù)集合之前對(duì)所述所接收殘余值進(jìn) 行熵解碼及解量化的指令。
全文摘要
本發(fā)明描述在視頻編碼及/或解碼過(guò)程的預(yù)測(cè)階段期間由編碼器及解碼器應(yīng)用的濾波技術(shù)。所述濾波技術(shù)可增強(qiáng)在分?jǐn)?shù)內(nèi)插期間所使用的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，且可改進(jìn)整數(shù)像素塊的預(yù)測(cè)性數(shù)據(jù)。本發(fā)明存在若干方面，包括可用于內(nèi)插的有用十二像素濾波器支持、使用系數(shù)對(duì)稱性及像素對(duì)稱性來(lái)減少為了配置用于內(nèi)插的濾波器支持而需要在編碼器與解碼器之間發(fā)送的數(shù)據(jù)量的技術(shù)及用于以類(lèi)似于子像素內(nèi)插的方式來(lái)對(duì)整數(shù)像素位置處的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的技術(shù)。本發(fā)明的其它方面關(guān)于用于對(duì)位流中的信息進(jìn)行編碼以傳達(dá)所使用的濾波器的類(lèi)型且可能傳達(dá)所使用的濾波器系數(shù)的技術(shù)。本發(fā)明還描述濾波器系數(shù)的預(yù)測(cè)性譯碼。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101990759SQ200980112682
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者葉琰, 馬爾塔·卡切維奇 申請(qǐng)人:高通股份有限公司