使用高速边缘检测的视频编码方法和装置以及相关视频解码方法和装置制造方法及图纸

公开了一种使用用于确定画面的划分形状的快速边缘检测的视频编码方法和设备。具有树结构的编码单元的划分形状通过以下处理而被获得：基于通过对具有预定尺寸的采样单元进行的正交变换而获得的最大高频分量，用边缘像素和正常像素中的一种像素来替换所述采样单元并获得下采样的画面，并且重复执行将下采样的画面划分为编码单元并根据在编码单元中是否存在边缘像素来将编码单元划分为更低编码单元的处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用高速边缘检测的视频编码方法和装置以及相关视频解 码方法和装置
本专利技术涉及视频编码和解码，更具体地讲，涉及用于通过对视频预先进行的预处 理确定画面的划分形状并基于所确定的画面的划分形状来对视频进行编码和解码的方法 和设备。
技术介绍
由于能够再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件已被开发出并被出售，因 此对于能够对高分辨率或高质量视频内容进行有效编码或解码的视频编解码器的需求已 增加。现有的视频编解码器根据基于具有预定尺寸的宏块的有限编码方法对视频进行编 码。此外，现有的视频编解码器通过对宏块进行光栅扫描来对视频数据进行编码/解码。
技术实现思路
技术问题 本专利技术提供了通过对画面执行的预处理使用具有树结构的编码单元预先确定输 入画面的划分形状，而不是通过率失真最优化来确定画面的具有可变尺寸的编码单元。 技术方案 根据本专利技术的实施例，使用正交变换来产生包括正常像素和边缘像素的下采样的 画面，并且基于在下采样的画面中分布的边缘像素来将画面划分为具有树结构的编码单 J Li 〇 有益效果 根据本专利技术的实施例，输入画面的划分结构可在无需用于确定可变编码单元的尺 寸和结构的重复操作处理的情况下而被确定，从而根据本专利技术的实施例，降低了执行确定 画面的划分结构的处理所花费的运算量，并且提高了图像的编码处理速度。 【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例的视频编码设备的框图； 图2A是根据本专利技术的实施例的对采样单元执行的正交变换处理的示例的示图； 图2B是根据本专利技术的另一实施例的对当前画面和先前画面的用于下采样的采样 单元进行的正交变换处理的示例的示图； 图3A是根据本专利技术的实施例的用于解释从下采样的画面确定编码单元的划分形 状的处理的参考示图； 图3B是根据本专利技术的实施例的基于下采样的画面的最大编码单元的划分形状来 确定原始画面的最大编码单元的划分形状的示例的示图； 图4示出根据本专利技术的实施例的画面划分处理的示例； 图5是根据本专利技术的实施例的与图1的图像编码器相应的图像编码设备的框图； 图6是示出根据本专利技术的实施例的根据深度的较深层编码单元和分区的示图； 图7是用于描述根据本专利技术的实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图； 图8是用于描述根据本专利技术的实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息 的示图； 图9是根据本专利技术的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图； 图10至图12是用于描述根据本专利技术的实施例的编码单元、预测单元和变换单元 之间的关系的示图； 图13是示出根据本专利技术的实施例的视频编码方法的流程图； 图14是根据本专利技术的实施例的视频解码设备的框图； 图15是根据本专利技术的实施例的与图14的图像解码器相应的视频解码设备的框 图； 图16是示出根据本专利技术的实施例的视频解码方法的流程图。 最佳模式 根据本专利技术的一方面，提供了一种视频编码方法，包括：从画面获得具有预定尺寸 的采样单元；对每个采样单元执行正交变换并将每个采样单元变换为正交分量和高频分 量；通过基于高频分量用边缘像素和正常像素之一替换每个采样单元来对画面执行下采 样；将下采样的画面划分为具有预定尺寸的编码单元；通过重复执行根据边缘像素是否被 包括在编码单元中来将编码单元划分为更低编码单元的处理，确定编码单元的划分形状； 基于包括在下采样的画面中的编码单元的划分形状来将画面划分为具有树结构的编码单 元，并基于所划分的具有树结构的编码单元来对画面进行编码。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种视频编码设备，包括：正交变换器，用于从画 面获得具有预定尺寸的采样单元，对每个采样单元执行正交变换并将每个采样单元变换为 正交分量和高频分量；下采样器，用于通过基于高频分量用边缘像素和正常像素之一替换 每个采样单元来对画面执行下采样；划分形状确定器，用于将下采样的画面划分为具有预 定尺寸的编码单元，并通过重复执行根据边缘像素是否被包括在编码单元中来将编码单元 划分为更低编码单元的处理，确定编码单元的划分形状；图像编码器，用于基于包括在下采 样的画面中的编码单元的划分形状来将画面划分为具有树结构的编码单元，并基于所划分 的具有树结构的编码单元来对画面进行编码。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种视频解码方法，包括：接收并解析关于编码的 视频的比特流；从比特流提取编码单元的尺寸、关于编码单元的划分形状的信息和预测模 式信息，其中，编码单元是用于对视频的画面进行解码的数据单元；基于编码单元的尺寸和 划分形状，将编码单元划分为具有树结构的编码单元，并根据具有树结构的编码单元的预 测模式来对画面执行预测解码，其中，具有树结构的编码单元的划分形状通过以下处理来 获得：基于通过对具有预定尺寸的采样单元进行正交变换而获得的最大高频分量，用边缘 像素和正常像素之一替换所述采样单元并获得下采样的画面，并且重复执行将下采样的画 面划分为编码单元并根据在编码单元中是否存在边缘像素来将编码单元划分为更低编码 单元的处理。 根据本专利技术的另一方面，提供了一种视频解码设备，包括：接收器，用于接收并解 析关于编码的视频的比特流；提取器，用于从比特流提取编码单元的尺寸、关于编码单元的 划分形状的信息和预测模式信息，其中，所述编码单元是用于对视频的画面进行解码的数 据单元；图像解码器，用于基于编码单元的尺寸和划分形状，将编码单元划分为具有树结构 的编码单元，并根据具有树结构的编码单元的预测模式来对画面执行预测解码，其中，具有 树结构的编码单元的划分形状通过以下处理来获得：基于通过对具有预定尺寸的采样单元 进行正交变换而获得的最大高频分量，用边缘像素和正常像素之一替换所述采样单元并获 得下采样的画面，并且重复执行将下采样的画面划分为编码单元并根据在编码单元中是否 存在边缘像素来将编码单元划分为更低编码单元的处理。 【具体实施方式】 现在将参照以下附图详细描述本专利技术的实施例。 大多数视频编码设备使用运动预测和补偿方法来去除时间方向的冗余。使用运动 矢量的图像压缩被用于通过发送运动矢量而非发送当前图像来实现高压缩能力。实际图像 可包括多个可具有各种运动的对象。因此，将图像划分为块并且搜索并发送划分的块的运 动矢量的基于块的运动预测和补偿方法被广泛使用。基于块的运动预测和补偿方法将输入 图像划分为块单元，并将每个块的运动表现为2D运动矢量并对所述运动进行补偿。诸如 H. 264/AVC的传统编解码器将图像划分为具有从16 X 16至4 X 4的可变尺寸的块，并执行运 动补偿。基于具有可变尺寸的块的运动补偿良好地反映出图像的特性，从而提高编码效率， 同时需要高复杂度。 H. 264/AVC帧内预测将图像划分为具有16 X 16、8 X 8、4 X 4等的各种尺寸的块， 并通过使用周边的参考像素来执行预测。H.264/AVC帧间预测将图像划分为具有16X16、 16X8、8X16、8X8、8X4、4X8、4X4等的各种尺寸的块，并通过使用先前编码的参考图 像来执行预测和补偿。为了在帧间模式和帧内模式之间选择具有最高编码效率的模式， H. 264/AVC使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码方法，包括：从画面获得具有预定尺寸的采样单元；对每个采样单元执行正交变换并将每个采样单元变换为正交分量和高频分量；通过基于高频分量用边缘像素和正常像素之一替换每个采样单元来对画面执行下采样；将下采样的画面划分为具有预定尺寸的编码单元；通过重复执行根据边缘像素是否被包括在编码单元中来将编码单元划分为更低编码单元的处理，确定编码单元的划分形状；基于包括在下采样的画面中的编码单元的划分形状来将画面划分为具有树结构的编码单元，并基于所划分的具有树结构的编码单元来对画面进行编码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.16 US 61/624,4641. 一种视频编码方法，包括： 从画面获得具有预定尺寸的采样单元； 对每个采样单元执行正交变换并将每个采样单元变换为正交分量和高频分量； 通过基于高频分量用边缘像素和正常像素之一替换每个采样单元来对画面执行下采 样； 将下采样的画面划分为具有预定尺寸的编码单元； 通过重复执行根据边缘像素是否被包括在编码单元中来将编码单元划分为更低编码 单元的处理，确定编码单元的划分形状； 基于包括在下采样的画面中的编码单元的划分形状来将画面划分为具有树结构的编 码单元，并基于所划分的具有树结构的编码单元来对画面进行编码。2. 如权利要求1所述的视频编码方法，其中，变换的步骤包括：通过对每个采样单元执 行哈达玛变换来将每个采样单元变换为正交分量和高频分量。3. 如权利要求1所述的视频编码方法，其中，对画面执行下采样的步骤包括：当高频分 量的最大值小于预定阈值时，用单个正常像素来替换采样单元，当高频分量的最大值大于 所述预定阈值时，用单个边缘像素来替换采样单元。4. 如权利要求1所述的视频编码方法，其中，对画面执行下采样的步骤包括： 对与采样单元相应的先前画面的采样单元执行正交变换，并获得先前画面的采样单元 的高频分量； 当从当前画面的采样单元获得的高频分量与从先前画面的相应采样单元获得的高频 分量之间的差的绝对值的最大值小于预定阈值时，用单个正常像素来替换采样单元，当所 述最大值大于所述预定阈值时，用单个边缘像素来替换采样单元。5. 如权利要求3或4所述的视频编码方法，其中，所述预定阈值是基于量化参数而确定 的值。6. 如权利要求1所述的视频编码方法，其中，确定划分形状的步骤包括：当在编码单元 中存在边缘像素时，将编码单元划分为更低编码单元； 其中，将编码单元划分为更低编码单元的步骤被重复地执行，直到边缘像素被置于先 前确定的最小编码单元中。7. 如权利要求1所述的视频编码方法，其中，对画面进行编码的步骤包括：基于下采样 的画面的尺寸与所述画面的尺寸的比率来扩大包括在下采样的画面中的编码单元的划分 形状，并将所述画面划分为具有树结构的编码单元。8. -种视频编码设备，包括： 正交变换器，用于从画面获得具有预定尺寸的采样单元，对每个采样单元执行正交变 换并将每个采样单元变换为正交分量和高频分量； 下采样器，用于通过基于高频分量用边缘像素和正常像素之一替换每个采样单元来对 画面执行下采样； 划分形状确定器，用于将下采样的画面划分为具有预定尺寸的编码单元，并通过重复 执行根据边缘像素是否被包括在编码单元中来将编码单元划分为更低编码单元的处理，确 定编码单元的划分形状； 图像编码器，用于基于包括在下采样的画面中的编码单元的划分形状来将画面划分为 具有树结构的编码单元，并基于所划分的具有树结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：金赞烈，崔雄一，金宰贤，朴正辉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR