用於並行實現4:4:4編碼的方法和裝置的製作方法
2023-05-26 05:18:36 2
專利名稱：用於並行實現4:4:4編碼的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明通常涉及視頻編碼和解碼，並且更具體地說，涉及用於並行4:4:4 視頻編碼和解碼的方法和裝置。
背景技術：
在第一現有技術方法中，對於每一顏色分量選擇獨立塊分區，並且因此 選擇獨立空間預測器。例如，對於紅色通道，可以選擇具有一個空間預測模 式的16x16塊分區，對於綠色通道，可以選擇具有四個空間預測模式的8x8 塊分區，對於藍色通道，可以選擇具有十六個空間預測模式的4x4塊分區。
相反地，在第二現有技術方法中，公共塊分區用於所有三個通道，這與 第三現有技術方法中的宏塊類型的定義一致。此外，空間預測器的公共集合 用於所有三個通道。釆用以上示例，在第二現有技術方法的情況下，模式選 擇器可以選擇8x8塊分區作為宏塊類型，並且每一通道將通過對預定義的代 價函數進行最小化而確切地使用相同的四個空間預測模式。明顯的是，與其 中對於每一編碼塊必須對三個空間預測模式而不是單個空間預測模式進行解 碼的獨立模式相比，公共模式方法極大地減少了解碼器複雜度。同時，由於 使用公共預測模式而不是三個分離模式減少了用於對空間預測信息進行編碼 的比特的總數，因此與獨立模式相比，尤其對於中速比特率範圍和低速比特 率範圍，公共模式方案產生更好的完全壓縮性能。通過依次(即，連續地);險查 每一通道以確定最佳空間預測器來進行公共模式方法的典型現有技術實現方 式。當與獨立通道方法的實現方式相比時，這種方法的缺點在於，由於在此 情況下可以用直接方式並行地導出用於每一通道的優化空間預測器，因此潛 在地增加了對視頻數據進行編碼的速度。
發明內容
通過本發明來解決現有技術的這些和其它缺陷和缺點，本發明針對用於
並行4:4:4 ^L頻編碼和解碼的方法和裝置。
根據本發明一方面，提供一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像 塊的視頻編碼器。所述視頻編碼器包括編碼器，其用於通過選擇公共塊分 區和公共空間預測模式來對所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。通過並行 地共同估計所有顏色分量來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式。
根據本發明另 一方面，提供一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖 像塊的視頻編碼器。所述視頻編碼器包括編碼器，其用於通過選擇公共塊 分區和公共空間預測模式來對所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。使用混 合串行-並行方法來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式，所述混合 串行-並行方法在從其中選擇所述公共空間預測模式的空間預測模式的集合 中串行估計空間預測模式，並且並行地同時估計所有顏色分量，以完成對於 所述集合中的空間預測模式中的每一個的判決。
根據本發明又一方面，提供一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖 像塊的方法。所述方法包括通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對 所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。通過並行地共同估計所有顏色分量來 選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式。
根據本發明再一方面，提供一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖 像塊的方法。所述方法包括通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對 所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。使用混合串行-並行方法來選擇所述公 共塊分區和所述公共空間預測模式，所述混合串行-並行方法在從其中選擇所 述公共空間預測模式的空間預測模式的集合中串行估計空間預測模式，並且 並行地同時估計所有顏色分量，以完成對於所述集合中的空間預測模式中的 每一個的判決。
本發明的這些和其它方面、特徵和優點將從以下示例性實施例的詳細描 述中變得清楚，將結合附圖來閱讀以下示例性實施例的詳細描述。
根據以下示例性附圖，可以更好地理解本發明，其中
框圖2是根據本原理實施例的通過對所有三個顏色通道進行編碼的用於 4:4:4 ^f見頻編碼的示例性方法的流程圖3是根據本原理實施例的用於根據圖2的功能塊220並行地確定優化 空間預測器以用於所有三個顏色通道的示例性方法的流程圖。
圖4是用於具有用於紅色分量的獨立塊分區的空間預測器選擇裝置的框
圖5是進一步示出圖4所示的Pred—16xl6處理單元的框圖6是用於具有用於紅色分量、綠色分量和藍色分量的公共塊分區的空
間預測器選擇裝置的框圖7是用於具有公共塊分區16x16的空間預測器選擇裝置的框圖8是用於串行選擇獨立預測模式以用於待編碼的視頻序列的每一顏色
分量的方法的框圖9是根據本原理實施例的通過確定用於所有三個顏色通道的優化預測
器的用於4:4:4^L頻空間預測編碼的示例性方法的流程圖，其中，僅並行地計
算顏色通道；以及
圖10是用於選擇公共預測模式以用於待編碼的視頻序列的每一顏色分
量的混合方法的框圖。
具體實施例方式
本發明針對用於並行4:4:4視頻編碼的方法和裝置。有利的是，本發明提 供用於當採用公共塊分區和空間預測編碼方法時通過同時使用所有三個顏色 通道來選擇優化空間預測模式以用於幀內編碼的圖片的方法和裝置。
當前描述示出本發明的原理。因此，應理解，雖然在此沒有顯式地描述 或示出，但本領域技術人員將能夠設計實施本發明的原理並且被包括在其精 神和範圍內的各種布置。
在此所陳述的所有示例和條件語言傾向於教育的目的，以有助於讀者理 解由發明人所貢獻以促進該領域的本發明的原理和構思，並且將被理解為並 非受限於這些具體陳述的示例和條件。
此外，在此陳述本發明的原理、方面和實施例的所有聲明及其特定示例
傾向於既包括其結構又包括其功能等同物。此外，所傾向的是，無論結構如 何，所述等同物都既包括當前已知的等同物又包括將來開發的等同物(即執 行相同功能的所開發的任意元件)。
因此，例如，本領域技術人員應理解，在此所呈現的框圖表示實施本發 明原理的示例性電路的構思圖。相似地，應理解，任意流程圖、流示圖、狀 態轉移圖、偽碼等表示可以在計算機可讀介質中實質地表示並且可以由計算 機或處理器執行的各種處理，而無論所述計算機或處理器是否被顯式地示出。
可以通過使用專用硬體以及能夠與適當的軟體關聯而執行軟體的硬體來 提供附圖中所示的各個元件的功能。當由處理器進行提供時，可以由單個專 用處理器、單個共享處理器或多個單獨的處理器(其中一些可以被共享)來 提供功能。此外，術語"處理器，，或"控制器"的外在使用不應理解為專門 表示能夠執行軟體的硬體，並且可以暗含地包括數位訊號處理器("DSP")
硬體、用於存儲軟體的只讀存儲器("ROM")、隨機存取存儲器("RAM")、 以及非易失性存儲設備。
也可以包括傳統的和/或定製的其它硬體。相似地，附圖中所示的任意切 換僅是構思性的。可以通過程序邏輯的操作、專用邏輯、程序控制和專用邏 輯的交互、或者甚至手動地進行它們的功能，可由實現人員選擇特定技術， 從上下文中更具體地理解。
在於此的權利要求中，被表示為用於執行所指定的功能的任意元件意欲 包括執行所述功能的任意方式，其包括例如a)執行所述功能的電路元件的 組合，或b)與適當的電路組合的任意形式的軟體，因此，包括固件、微碼 等，以用於執行所述軟體從而執行所述功能。由所述權利要求所定義的本發 明具備這樣的事實由各個所陳述的裝置所提供的功能性被組合，並且以權 利要求所提出的方式而集合在一起。因此認為，可以提供這些功能性的裝置 等同於在此所示的裝置。
說明書中對本發明"一個實施例"或"實施例"的引用表示結合被包括 在本發明至少一個實施例中的實施例所描述的特定特徵、結構、特性等。因 此，出現在整個說明書中的各個地方的短語"在一個實施例中"或"在實施 例中"的出現並非一定全部指的是相同的實施例。
參照圖1,通常由標號100來表示示例性-現頻編碼器。組合器110的非 反相輸入與運動和空間預測估計器180的第一輸入可用作編碼器100的輸入。
以信號通信的方式將組合器110的輸出與變換器120的輸入連接。以信 號通信的方式將變換器120的輸出與均衡器130的輸入連接。以信號通信的 方式將均衡器130的輸出與可變長度編碼器(VLC) 140的輸入連接。可變 長度編碼器140的輸出可用作視頻編碼器100的輸出。
以信號通信的方式將均衡器130的輸出與逆量化器150的輸入進一步連 接。以信號通信的方式將逆量化器150的輸出與逆變換器160的輸入連接。 以信號通信的方式將逆變換器160的輸出與解塊濾波器195的輸入連接。以 信號通信的方式將解塊濾波器195的輸出與參考圖片存儲單元170的輸入連 接。以信號通信的方式將參考圖片存儲單元170的雙向輸入/輸出與運動和空 間預測估計器180的第二輸入連接。以信號通信的方式將運動和空間預測估 計器180的輸出與運動補償器和空間預測器190的第一輸入連接。以信號通 信的方式將參考圖片存儲單元170的輸出與運動補償器和空間預測器190的 第二輸入連接。以信號通信的方式將運動補償器和空間預測器190的輸出與 組合器110的反相輸入連接。
參照圖2，通常由標號200來表示用於通過對所有三個顏色通道進行編 碼的4:4:4視頻編碼的示例性方法。方法200包括開始塊205,其將控制傳遞 給循環限制塊210。循環限制塊210對序列中的每一圖像執行循環，其中， 考慮了所有三個顏色分量(紅色、綠色和藍色)，並且將控制傳遞給循環限制 塊215。循環限制塊215對圖像中的每一塊執行循環，並且將控制傳遞給功 能塊220。功能塊220對於所有顏色分量形成當前圖像塊的運動補償或空間 預測，並且將控制傳遞給功能塊225。功能塊225從當前圖像塊減去運動補 償或空間預測，以形成預測殘差，並且將控制傳遞給功能塊230。功能塊230 對預測殘差進行變換和量化，並且將控制傳遞給功能塊235。功能塊235對 預測殘差進行逆變換和逆量化，以形成編碼後的預測殘差，並且將控制傳遞 給功能塊240。功能塊240將編碼後的殘差加到預測，以形成編碼後的圖片 塊，並且將控制傳遞給循環限制塊245。結束循環塊245結束圖像中的每一 塊上的循環，並且將控制傳遞給循環限制塊250。循環限制塊250結束序列 中的每一圖像上的循環，並且將控制傳遞給結束塊255。
參照圖3,通常由標號300來表示根據圖2的功能塊220並行地對於所 有三個顏色通道確定優化空間預測器的示例性方法。方法300包括開始塊 305，其將控制傳遞給循環限制塊310。在塊中，對於每一塊分區，循環限制
塊310執行循環(因此執行三個循環， 一個用於16x16分區， 一個用於8x8 分區， 一個用於4x4分區)，並且將控制傳遞給循環限制塊315。對於特定塊 分區的每一空間模式，循環限制塊315執行循環(循環次數依賴於塊分區)， 並且將控制傳遞給循環限制塊320。循環限制塊320對於圖像中的每一顏色 分量執行循環(因此，執行三個並行循環， 一個用於紅色， 一個用於綠色， 一個用於藍色)，並且將控制傳遞給功能塊325。功能塊325形成當前圖像塊 的空間預測，以用於對應的塊分區、空間預測模式和顏色分量(基於來自循 環限制塊310、 315和320中的哪個循環)，並且將控制傳遞給功能塊330。 功能塊330確定空間預測的代價函數，並且將控制傳遞給循環限制塊335。 循環限制塊335結束圖像中的每一顏色分量上的並行循環，並且將控制傳遞 給塊340。功能塊340對由循環限制塊320所確定的顏色分量的最低代價空 間預測器進行估計和存儲，並且將控制傳遞給結束循環塊345。結束循環塊 345結束每一空間預測模式上的循環，並且將控制傳遞給功能塊350。功能塊 350對由循環限制塊315所確定的空間預測模式的最低代價空間預測器進行 估計和存儲，並且將控制傳遞給結束循環塊355。結束循環塊355結束由循 環限制塊310所確定的每一塊分區上的循環，並且將控制傳遞給功能塊360。 功能塊360對由循環限制塊310所確定的塊分區的最低代價空間預測器進行 估計和存儲，並且將控制傳遞給結束塊365。
本原理針對用於並行實現標準化/國際電子技術委員會(ISO/IEC)運動 圖像專家組-4 (MPEG-4)部分IO先進視頻編碼(AVC)標準/國際電信聯盟， 電信部分(ITU-T ) R264推薦(下文中"MPEG-4 AVC標準")的先進4:4:4 簡檔的方法和裝置。
在以上引用的第二現有技術方法的公共預測模式方法中，每一通道使用 相同的塊分區和相同的空間預測才莫式。在此描述上面所引用的第二現有技術 方法的公共預測模式方法與第一現有技術方法的獨立模式選擇方法之間的比 較，後者的每一通道可以具有獨立的塊分區和獨立的空間預測模式。在此根 據本發明實施例示出對於最大並行機制的情況，與獨立模式的情況相比， 對於公共模式情況，僅執行一個附加比較。在此還示出，關於對通道並行地 進行編碼但過程自身是串行的情況的混合串行/並行方案的情況，公共模式方 法不需要比獨立模式方法更多的存儲器或空間。
在這種並行機制的分析中，我們注意到存在很多可能的實現方案，並
且我們將僅討論這些可能的方案的子集。然而，給出在此所提供的本發明的 教導，本領域和相關領域普通技術人員將預期根據本原理的這些和各種其它 並行實現方案，同時保持本發明的範圍。
現將關於圖4和圖5對於獨立模式選擇的並行分析進行描述。
參照圖4,通常由標號400來表示具有用於紅色分量(也稱為紅色通道 或R通道)的獨立塊分區的空間預測器選擇裝置。裝置400包括Pred一16x16 處理單元410、 Pred—8x8處理單元420、 Pred_4x4處理單元430、以及最終模 式選擇單元440。三個處理單元Pred—16x 16 410、Pred_8x8 420和Pred_4x4 430 分別從16x16塊分區、8x8塊分區和4x1塊分區選擇最佳預測模式。處理單 元的輸出是代價函數Ci、最佳預測殘差ARi、以及由代價函數所確定的最佳 預測模式的集合Pred—modei,其中，i處於集合(16xl6,8x8,4x4》之中。通過選 擇這三個值之中的最小代價函數，最終模式選擇單元440選擇最終 BlockPartition和Pred—modeB1。ckPartiti。n,以用於紅色通道的16xl6塊中的每一個。
參照圖5,進一步示出圖4的PredJ6x16處理單元410。 Pred—16x16處 理單元410包括模式處理單元501-504,分別用於模式l-4;以及模式選擇 單元510。由才莫式處理單元並行地檢查模式中的每一個，以確定代價函數 C16xl6,j(R),其中，j表示模式號。於是使用最小化函數由模式選擇單元510來 選擇最佳模式，並且從這裡輸出Pred—modei和AR。
在Pred—8x8處理單元的情況下，存在4個模式處理單元和9個預測模式， 以用於總共36個可能的代價函數和關聯的殘差。在Pred_4x4的情況下，存 在16個才莫式處理單元和9個可能的模式，以用於總共144個可能的代價函數 和殘差。因此，在代價函數選擇之前，總共需要184個獨立的模式處理單元。
也可以按完全獨立的方式對於G通道和B通道實現圖4和圖5所描述的 這種相同的方案，並且因此，可以對於所有三個通道使得所述方案並行。因 此，對於完全並行，需要總共522個獨立處理單元。
現將關於圖6和圖7對於公共模式選擇的並行分析進行描述。參照圖6, 通常由標號600來表示具有用於紅色分量、綠色分量和藍色分量的公共塊分 區的空間預測器選擇裝置。裝置600包括Pred—16x16處理單元610、Pred—8x8 處理單元620、 Pred—4x4處理單元630，以及最終才莫式選擇單元640。除了輸 入現在是所有三個通道之外，裝置600與圖4的裝置400相似。代價函數CC 和Pred一mode現在也是三個通道的函數而不是單個通道的函數。然而，在這
個階段所固有的並行機制確實如圖4所示。
參照圖7，進一步示出圖6的Pred—16x16處理單元610。 Pred—16x16處 理單元610包括模式處理單元701-712、 RGB代價函數CC 721-724、以及 模式選擇單元730。在此情況下，對於每一模式，有三個處理單元。與圖4 相比，存在附加的判決塊，以選取對所有三個顏色共同的最佳模式。在此情 況下，存在12個模式處理單元，其可以並行的操作。相似地，對於Pred—8x8 的情況，存在108個才莫式處理單元，而對於Pred—4x4的情況，存在432個才莫 式處理單元。對於獨立模式選擇情況，總共存在與上面所指定的相同數量的 並行模式處理單元。主要差別在於，存在所需的再多一個判決層，以在三個 通道之中確定最佳公共模式代價函數。
現將關於圖8、圖9和圖IO對於串行並行混合描述實施例。 在此以上，描述了最大並行機制的示例實現，即需要最小數量的級聯元 件(並且因此需要最少的時間)的情況。然而，由於存儲器或空間限制，有 可能不能使得方案完全並行。在此，我們檢查對於獨立模式選擇的情況，其 中，我們允許通道內的串行方案，但所需的最少量的並行機制在於，將同時 處理所有三個通道。對於Pred—modew,的情形，圖8示出這種情況，其中， 為了示出和簡潔，僅示出R通道。G通道和B通道是R通道的簡單複製版本。 以串行的方式，可以從模式1到模式4進行迭代，在每一步驟估計代價函數， 並且於是存儲當前最佳代價、預測模式和殘差的拷貝。在結束時，最佳代價、 預測-漠式和殘差可用於對其它塊分區進行比較，並且僅需要存儲這些值中的 一個拷貝。由於完全並行方案是真實的，因此在通道之間不需要通信。由於 三個通道是獨立的，因此對於總共三個拷貝，我們僅需要同時存儲用於每一 通道的一個拷貝。
參照圖8,通常由標號800來表示用於實現紅色通道的獨立模式的串行 方法。應理解，相似地實現綠色通道和藍色通道。因此，給定在此所提供的 本原理的教導，本領域和相關領域普通技術人員將容易地實現相似的串行方 法，以用於實現綠色通道和藍色通道的獨立模式，同時保持本原理的範圍。
方法800包括開始塊802,其將控制傳遞給功能塊805。功能塊805處理 模式l，並且將控制傳遞給功能塊810。功能塊810輸出d6x!6(R^Ci6x^(R)， AR=ARm。del,並且將控制傳遞給功能塊815。功能塊815處理模式2，並且將 控制傳遞給判決塊820。判決塊820確定是否C16xl6，2(R)<C16xl6(R)。如果情況
如此，則將控制傳遞給功能塊825。否則，將控制傳遞給功能塊845。功能塊 825處理模式3,並且將控制傳遞給判決塊830。判決塊830確定是否 Ci6xl6,3(R)<C16xl6(R)。如果情況如此，則將控制傳遞給功能塊835。否則，將 控制傳遞給功能塊850。
功能塊835處理模式4，並且將控制傳遞給判決塊840。判決塊840確定 是否C16xlM(R)<C16xl6(R)。如果情況如此，則將控制傳遞給功能塊860。否貝'J， 將控制傳遞給功能塊855。功能塊860輸出C16xl6(R), AR， Pred—mode16xl6(R)， 並且將控制傳遞給結束塊865。
功能塊845輸出C16xl6(R)=C16xl6，2(R)， AR=ARm。de2，並且將控制傳遞給功 能塊825。
功能塊850輸出C16xl6(R)=C16xl6,3(R), AR-ARm。de3,並且將控制傳遞給功 能塊835。
功能塊855輸出C16xl6(R)=C16x16，4(R), AR=ARm。de4,並且將控制傳遞給功 能塊860。
參照圖9,通常由標號900來表示用於根據圖2的功能塊220以混合串 行-並行方式確定所有三個顏色通道的優化空間預測器的示例性方法。方法 900包括開始塊905,其將控制傳遞給循環限制塊910。在一個塊中，對於每 一塊分區，循環限制塊910按順序執行循環(因此，執行三個循環， 一個用 於16xl6分區、 一個用於8x8分區， 一個用於4x4分區)，並且因此將控制傳 遞給循環限制塊915。對於特定塊分區的每一空間模式，循環限制塊915按 順序執行循環(循環的數量取決於塊分區)，並且將控制傳遞給循環限制塊 920。對於圖像中的每一顏色分量，循環限制塊920執行循環(因此執行三個 並行循環， 一個用於紅色， 一個用於綠色， 一個用於藍色)，並且將控制傳遞 給功能塊925。功能塊925形成當前圖像塊的空間預測，以用於對應塊分區、 空間預測模式以及顏色分量(基於來自循環限制塊910、 915和920中的哪個 循環)，並且將控制傳遞給功能塊930。功能塊930確定代價函數以用於空間 預測，並且將控制傳遞給循環限制塊935。循環限制塊935結束圖像中的每 一顏色分量上的並行循環，並且將控制傳遞給塊940。功能塊940對由循環 限制塊920所確定的顏色分量的最低代價空間預測器進行估計和存儲，並且 將控制傳遞給結束循環塊945。結束循環塊945結束每一空間預測模式上的 循環，並且將控制傳遞給功能塊950。功能塊950對由循環限制塊915所確
定的空間預測模式的最低代價空間預測器進行估計和存儲，並且將控制傳遞
給結束循環塊955。結束循環塊955結束由循環限制塊910所確定的每一塊 分區上的循環，並且將控制傳遞給功能塊960。功能塊960對由循環限制塊 910所確定的塊分區的最低代價空間預測器進行估計和存儲，並且將控制傳 遞給結束塊965。
與和圖8對應的情況相比，在此僅有的限制在於，當^r查每一預測模式 的代價時，對於所有三個通道，我們以同步的方式進行處理。因此，在此情 況下，估計紅色通道、綠色通道和藍色通道，並且存儲代價、預測模式和殘 差的所有三個集合。估計作為所有三個代價的函數的代價函數；當與先前段 落中的獨立模式情況相比時，這個步驟是附加的步驟。其次，對於下一模式， 估計所有三個通道。如果組合後的代價函數對於所述下一模式更好，則存儲 所有三個通道的預測模式和殘差。該步驟繼續，以用於所需的總共數量的模 式(在16xl6的情況下是4)。因此，當與在按並行來實現通道時的串行獨立 模式實現相比時，甚至對於公共模式情況的串行實現方式，不需要附加的存 儲設備。
參照圖10，通常由標號1000來表示用於實現顏色通道的公共模式的混 合方法。
方法1000包括開始塊1005，其傳遞給功能塊1011、功能塊1012和功能 塊10D。功能塊1011處理用於紅色通道的模式1,並且將控制傳遞給功能塊 1015。功能塊1012處理用於綠色通道的模式1，並且將控制傳遞給功能塊 1015。功能塊1013處理用於藍色通道的模式1，並且將控制傳遞給功能塊 1015。功能塊1015輸出CC16xl6(R， G， B^Cd6x!w(R， G, B), AR=ARm。del， AG=AGm。del, AB二ABm。dd, Pred—mode16xl6(R, G, B)=Model ，並且將控制傳遞 給功能塊1021、功能塊1022和功能塊1023。功能塊1021處理用於紅色通道 的模式2，並且將控制傳遞給功能塊1025。功能塊1022處理用於綠色通道的 模式2,並且將控制傳遞給功能塊1025。功能塊1023處理用於藍色通道的模 式2,並且將控制傳遞給功能塊1025。
功能塊1025輸出CC16xl6,2(R， G, B)，並且將控制傳遞給判決塊1030。
判決塊1030確定是否CC16xl6，2<CC16xl6。如果情況如此，則將控制傳遞 給功能塊1035。否則，將控制傳遞給功能塊1041、功能塊1042和功能塊1043。
功能塊1035輸出CC16xl6(R, G， B)=CC16xl6,2(R， G, B), AR=ARmode2，
AG=AGm。de2， AB=ABm。de2， Pred—mode16xl6(R， G， B)=Mode2，並且將控制傳遞 給功能塊1041、 1042和1043。
功能塊1041處理用於紅色通道的模式3，並且將控制傳遞給功能塊1050。 功能塊1042處理用於綠色通道的模式3，並且將控制傳遞給功能塊1050。功 能塊1043處理用於藍色通道的模式3，並且將控制傳遞給功能塊1050。
功能塊1050輸出CC16xl6，3(R, G, B),並且將控制傳遞給判決塊1055。
判決塊1055確定是否CC16x16,3<CC16x16。如果情況如此，則將控制傳遞 給功能塊1058。否則，將控制傳遞給功能塊1061、功能塊1062和功能塊1063。
功能塊1058輸出CC16xl6(R, G， B)=CC16xl6,3(R, G， B)， AR=ARm。de3， AG=AGm。de3, AB=ABm。de3, Pred—mode16x16(R， G, B)=Mode3,並且將控制傳遞 給功能塊1061、 1062和1063。
功能塊1061處理用於紅色通道的模式4，並且將控制傳遞給功能塊1070。 功能塊1062處理用於綠色通道的模式4，並且將控制傳遞給功能塊1070。功 能塊1063處理用於藍色通道的模式4,並且將控制傳遞給功能塊1070。
功能塊1070輸出CC16xl6，4(R,G，B),並且將控制傳遞給判決塊1075。判 決塊1075確定是否CC16x1M<CC16xl6。如果情況如此，則將控制傳遞給功能 塊1080。否則，將控制傳遞給功能塊1085。
功能塊1080輸出CC16x16(R， G, B)=CC16xlM(R, G， B), AR=ARm。de4， AG=AGm。de4， AB=ABm。de4, Pred—mode16xl6(R, G， B)=Mode4,並且將控制傳遞 給功能塊1085。
功能塊1085輸出CC16xl6(R, G， B), AR, AG， AB， Pred—mode16xl6(R, G, B), 並且將控制傳遞給結束塊1090。
我們注意，可以用相似的方式來估計8x8的情況和4x4的情況。如果以 並行或串行來估計8x8的情況和4x4的情況，只要相同程度的並行機制可用 於獨立模式的情況和公共模式的情況，則結果就不改變。
因此，如在此示出的那樣，可能與初始直覺相反，在同時處理所有三個 通道的意義上，可以對公共模式選擇方法進行並行化，到達獨立模式選擇方 法可以處於MPEG-4 AVC標準的所提議的先進4:4:4簡檔中的相同程度。
現將給出本發明的許多附帶優點/特徵中的 一些的描述，上面已經提及了 其中一些。例如， 一個優點/特徵在於用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖 像塊的視頻編碼器，所述視頻編碼器包括編碼器，其用於通過選擇公共塊
分區和公共空間預測模式來對所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。通過並 行地共同估計所有顏色分量來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模 式。另一優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器，其中，所述公共塊分區是 子宏塊分區。此外，另一優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器，其中，所 述編碼器使用最低代價函數來選擇所述公共空間預測模式。進一步地，另一 優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器，其中，所述編碼器從不同的塊分區 的集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述不同塊分區，以用於顏 色分量中的每一個。此外，另一優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器，其 中，所述編碼器從不同的塊分區的集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地 估計所述不同塊分區，以用於顏色分量中的每一個，其中，所述編碼器從不 同的空間預測模式的集合中選擇所述公共空間預測模式，並且並行地估計所 述不同的空間預測模式，以用於所述不同的塊分區中的每一個。
此外，另 一優點/特徵在於用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的
視頻編碼器，所述視頻編碼器包括編碼器，其用於通過選擇公共塊分區和 公共空間預測模式來對所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。使用混合串行-並行方法來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式，所述混合串行-並 行方法在從其中選擇所述公共空間預測模式的空間預測模式的集合中串行估 計空間預測模式，並且並行地同時估計所有顏色分量，以完成對於所述集合 中的空間預測模式中的每一個的判決。另一優點/特徵在於以上所描述的視頻 編碼器，其中，所述公共塊分區是子宏塊分區。此外，另一優點/特徵在於以 上所描述的視頻編碼器，其中，所述編碼器使用最低代價函數來選擇所述公 共空間預測^^莫式。進一步地，另一優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器， 其中，所述編碼器從不同的空間預測模式的集合中選擇所述公共空間預測模 式，並且串行地估計所述不同的空間預測模式，以用於所述不同的塊分區中 的每一個。此外，另一優點/特徵在於以上所描述的視頻編碼器，其中，所述 編碼器從不同的塊分區的集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述 不同塊分區，以用於顏色分量中的每一個。此外，另一優點/特徵在於以上所 描述的視頻編碼器，其中，所述編碼器從不同的塊分區的集合中選擇所述公 共塊分區，並且串行地估計所述不同塊分區，以用於顏色分量中的每一個。
本領域普通技術人員基於在此的教導可以容易地確知本發明的這些和其 它特徵和優點。應理解，可以通過硬體、軟體、固件、專用處理器或他們的
組合的各種形式來實現本發明的教導。
最優選的是，可以將本發明的教導實現為硬體和軟體的組合。此外，將 軟體實現為有形地實施在程序存儲單元上的應用程式。可以將應用程式上傳 到機器並且由所述機器來執行，所述機器包括任意合適的架構。優選地，將 所述機器實現在具有硬體(例如一個或多個中央處理單元("CPU")、隨機存
取存儲器("RAM")和輸入/輸出(I/O)接口 )的計算機平臺上。所述計算
機平臺還可以包括作業系統和微指令代碼。在此所描述的各個過程和功能可
以要麼是微指令代碼的一部分，要麼是由CPU所執行的應用程式(或其任意
組合)的一部分。此外，各種其它外圍單元(例如附加的數據存儲單元和打 印單元)可以連接到計算機平臺。
進一步應理解，因為優選地以軟體來實現附圖中所描述的構成系統組件 和方法中的一些，所以系統組件或過程功能塊之間的實際連4^可以根據對本 發明進行編程的方式而不同。給出在此的教導，本領域普通技術人員將能夠 預期本發明的這些實現方式或配置以及相似的實現方法或配置。
雖然已經參照附圖描述了示例性實施例，但應理解，本發明不限於這些 精確的實施例，並且在不脫離本發明範圍和精神的情況下，本領域技術人員 可以在其中進行各種改變和修改。所有這樣的改變和修改意^:被包括在所附 權利要求所闡述的本發明的範圍內。
權利要求
1.一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的裝置，所述裝置包括編碼器(100)，其用於通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對圖像塊的所有顏色分量進行編碼，其中，通過並行地共同估計所有顏色分量來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式。
2、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述公共塊分區是子宏塊分區。
3、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述編碼器(100)使用最低代價 函數來選擇所述公共空間預測模式。
4、 如權利要求l所述的裝置，其中，所述編碼器(100)從不同的塊分 區的集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述不同的塊分區，以用 於顏色分量中的每一個。
5、 如權利要求4所述的裝置，其中，所述編碼器(100)從不同的空間 預測模式的集合中選擇所述公共空間預測模式，並且並行地估計所述不同的 空間預測模式，以用於所述不同的塊分區中的每一個。
6、 一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的裝置，所述裝置包括編碼器(100)，其用於通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對圖 像塊的所有顏色分量進行編碼，其中，使用混合串行-並行方法來選擇所述公 共塊分區和所述公共空間預測模式，所述混合串行-並行方法串行地估計空間 預測模式的集合中的空間預測模式，所述公共空間預測模式從所述空間預測 模式的集合中被選擇，並且所述混合串行-並行方法並行地同時估計所有顏色 分量，以完成對於所述集合中的空間預測模式中的每 一 個的判決。
7、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述公共塊分區是子宏塊分區。
8、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述編碼器(100)使用最低代價 函數來選擇所述公共空間預測模式。
9、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述編碼器(100)從不同的空間 預測模式的集合中選擇所述公共空間預測模式，並且串行地估計所述不同的 空間預測模式，以用於所述不同的塊分區中的每一個。
10、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述編碼器(100)從不同的塊分 區的集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述不同的塊分區，以用 於顏色分量中的每一個。
11、 如權利要求6所述的裝置，其中，所述編碼器(100)從不同的塊分區的集合中選擇所述公共塊分區，並且串行地估計所述不同的塊分區，以用 於顏色分量中的每一個。
12、 一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的方法，所述方法包括通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對圖像塊的所有顏色分量進 行編碼，其中，通過並行地共同估計所有顏色分量來選才奪所述公共塊分區和 所述爿^共空間預測^^莫式(320, 360)。
13、 如權利要求12所述的方法，其中，所述公共塊分區是子宏塊分區。
14、 如權利要求12所述的方法，其中，所述編碼步驟使用最低代價函數 來選擇所述公共空間預測模式(360)。
15、 如權利要求12所述的方法，其中，所述編碼步驟從不同的塊分區的 集合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述不同的塊分區，以用於顏 色分量中的每一個。
16、 如權利要求15所述的方法，其中，所述編碼步驟從不同的空間預測 模式的集合中選擇所述公共空間預測模式，並且並行地估計所述不同的空間 預測模式，以用於所述不同的塊分區中的每一個(313)。
17、 一種用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的方法，所述方法包括通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對圖像塊的所有顏色分量進 行編碼，其中，使用混合串行-並行方法來選擇所述公共塊分區和所述公共空 間預測模式，所述混合串行-並行方法串行地估計空間預測模式的集合中的空 間預測模式，所述公共空間預測模式從所述空間預測模式的集合中被選擇， 並且所述混合串行-並行方法並行地同時估計所有顏色分量，以完成對於所述 集合中的空間預測模式中的每一個的判決(920， 960)。
18、 如權利要求17所述的方法，其中，所述公共塊分區是子宏塊分區。
19、 如權利要求17所述的方法，其中，所述編碼步驟使用最低代價函數 來選擇所述公共空間預測模式(960 )。
20、 如權利要求17所述的方法，其中，所述編碼步驟從不同的空間預測 模式的集合中選擇所述公共空間預測模式，並且串行地估計所述不同的空間預測模式，以用於所述不同的塊分區中的每一個(915)。
21、 如權利要求17所述的方法，其中，所述編碼器從不同的塊分區的集 合中選擇所述公共塊分區，並且並行地估計所述不同的塊分區，以用於顏色 分量中的每一個。
22、 如權利要求17所述的方法，其中，所述編碼器從不同的塊分區的集 合中選擇所述公共塊分區，並且串行地估計所述不同的塊分區，以用於顏色 分量中的每一個(910)。
全文摘要
提供用於並行實現4:4:4編碼的方法和裝置。用於對視頻信號數據進行編碼以用於圖像塊的視頻編碼器包括編碼器(100)，其用於通過選擇公共塊分區和公共空間預測模式來對所述圖像塊的所有顏色分量進行編碼。通過並行地共同估計所有顏色分量來選擇所述公共塊分區和所述公共空間預測模式。
文檔編號H04N7/26GK101371586SQ200780002273
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月9日 優先權日2006年1月10日
發明者於浩平, 格雷戈裡·W·庫克 申請人:湯姆森特許公司