视频信号解码和编码方法、比特流的传输方法

本发明涉及一种视频信号处理方法及装置。

背景技术：

1、最近，各个应用领域对如hd(high definition，高清晰度)影像以及uhd(ultrahigh definition，超高清晰度)影像等高分辨率、高品质影像的需求日益增加。因为当影像数据的分辨率、品质提高时与传统的影像数据相比其数据量也会呈现出大幅度的增加，因此在利用传统的有线无线宽带回路等媒介对影像数据进行传送或利用传统的存储媒介进行储藏时，其传送成本与储存成本也会随之增加。为了解决伴随影像数据的高分辨率、高品质化而出现的如上所述的问题，能够使用高效率的影像压缩技术。

2、作为影像压缩技术，包括如根据当前图像的之前或之后图像对当前图像中所包含的像素值进行预测的帧间预测技术、利用当前图像内的像素信息对当前图像中所包含的像素值进行预测的帧内预测技术、为出现频率较高的值分配较短编码并为出现频率较低的值分配较长编码的熵编码技术等多种技术，利用如上所述的影像压缩技术，能够在有效地对影像数据进行压缩之后进行传送或存储。

3、此外，伴随着对高分辨率影像的需求的增加，作为全新的影像服务的与立体影像内容相关的需求也在随之增加。为此，人们也正在积极讨论用于有效地提供高分辨率以及超高分辨率立体影像内容的视频压缩技术。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的目的在于提供一种能够对影像进行编码/解码的方法及装置。

3、此外，本发明的目的在于提供一种能够以输入影像的自适应分割为基础对输入影像进行编码/解码的方法及装置。

4、此外，本发明的目的在于提供一种能够对输入影像的自适应分割进行信令的方法及装置。

5、此外，本发明的目的在于提供一种能够对输入图像被自适应分割的区块执行变换和/或滤波的方法及装置。

6、此外，本发明的目的在于提供一种能够有效地对在以区块单位解码的视频信号中所包含的区块的角点上产生的噪声进行检测，并有效地对所检测到的噪声进行补偿(滤波)的视频信号处理方法及装置。

7、技术方案

8、适用本发明的通过视频信号解码装置执行的视频信号解码方法包括如下步骤：对当前区块的区块分割信息进行解码；基于所述区块分割信息，将所述当前区块分割为多个子区块；以及对所述子区块进行解码，其中，分割的步骤中，利用四叉树结构、二叉树结构和三叉树结构中的至少一种对所述当前区块进行分割，其中，所述四叉树结构优先于所述二叉树结构和所述三叉树结构而使用，所述区块分割信息包括表示是否使用所述四叉树结构分割区块的主分割信息、表示所述二叉树结构与所述三叉树结构之间的树结构的副分割树信息和表示多个区块分割形态之间的区块分割形态的副分割形态信息。

9、适用本发明的通过视频信号编码装置执行的视频信号编码方法包括如下步骤：确定是否对当前区块进行分割；基于所述确定，将所述当前区块分割为多个子区块；生成针对所述当前区块的分割的区块分割信息；以及对所述区块分割信息和所述子区块进行编码，其中，分割的步骤中，利用四叉树结构、二叉树结构和三叉树结构中的至少一种对所述当前区块进行分割，其中，所述四叉树结构优先于所述二叉树结构和所述三叉树结构而使用，所述区块分割信息包括用于表示是否利用所述四叉树结构对区块进行分割的主分割信息、表示所述二叉树结构和所述三叉树结构中要使用的树结构的副分割树信息和表示多个区块分割形态中要使用的区块分割形态的副分割形态信息。

10、适用本发明的由视频信号解码装置接收并用于解码视频信号的比特流的传输方法，其中，所述比特流包括当前区块的区块分割信息；所述区块分割信息用于将所述当前区块分割为多个子区块，其中，利用四叉树结构、二叉树结构和三叉树结构中的至少一种对所述当前区块执行分割，其中，所述四叉树结构优先于所述二叉树结构和所述三叉树结构而使用，所述区块分割信息包括用于表示是否利用所述四叉树结构对区块进行分割的主分割信息、表示所述二叉树结构和所述三叉树结构中要使用的树结构的副分割树信息和表示多个区块分割形态中要使用的区块分割形态的副分割形态信息。

11、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及编码的视频信号处理方法，能够包括：确定是否对当前区块执行分割的分割与否确定步骤；根据上述确定结果将上述当前区块分割成多个子区块的区块分割步骤；生成与上述当前区块的分割相关的区块分割信息的步骤；以及，对上述区块分割信息、上述当前区块或上述子区块执行编码的编码步骤。

12、在适用本发明的视频信号处理方法中，上述区块分割步骤能够利用两个以上的树结构对上述当前区块执行分割。

13、在适用本发明的视频信号处理方法中，上述区块分割步骤能够利用上述两个以上的树结构中的一个以上作为主分割结构并利用剩余的作为副分割结构对区块执行分割。

14、在适用本发明的视频信号处理方法中，上述区块分割信息包括用于表示是否利用上述主分割结构对区块执行分割的主分割信息，而当上述主分割信息表示利用上述主分割结构对区块执行分割且上述主分割结构为多个时，上述区块分割信息还能够包括用于指定上述多个主分割结构中的一个的信息。

15、在适用本发明的视频信号处理方法中，上述区块分割信息包括用于表示是否利用上述主分割结构对区块执行分割的主分割信息，而当上述主分割信息表示不利用上述主分割结构对区块执行分割时，上述区块分割信息还能够包括用于表示是否利用副分割结构对区块执行分割的副分割信息。

16、在适用本发明的视频信号处理方法中，当上述副分割信息表示利用上述副分割结构对区块执行分割且上述副分割结构为多个时，上述区块分割信息还能够包括用于指定上述多个副分割结构中的一个的信息。

17、在适用本发明的视频信号处理方法中，当上述主分割信息表示不利用上述主分割结构对区块执行分割且上述副分割信息表示不利用上述副分割结构对区块执行分割时，能够将上述当前区块设定为编码单位。

18、在适用本发明的视频信号处理方法中，上述区块分割信息包括用于表示是否对上述区块执行分割的第1信息，而当上述第1信息表示对区块执行分割且为了对上述区块执行分割而使用多个分割结构时，上述区块分割信息还能够包括用于指定上述多个分割结构中的一个的第2信息。

19、在适用本发明的视频信号处理方法中，与上述主分割结构或上述副分割结构相关的信息，能够在序列级别、图像级别、条带级别、并行区块级别以及区块级别中的至少一个级别进行编码。

20、在适用本发明的视频信号处理方法中，对于特定大小以下的区块不执行上述区块的分割，与上述特定大小相关的信息，能够在序列级别、图像级别、条带级别、并行区块级别以及区块级别中的至少一个级别进行编码。

21、在适用本发明的视频信号处理方法中，对上述当前区块或上述子区块执行编码的编码步骤包括预测、变换以及量化中的至少一个，上述变换包括非正方形变换，上述变换能够通过y＝axbt(其中，x为m×n大小的残差信号区块，a为水平方向一维n点变换，bt为垂直方向一维m点变换，y为对x进行变换而得的变换区块)执行。

22、在适用本发明的视频信号处理方法中，a与b能够是相互不同的变换。

23、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及解码的视频信号处理方法，能够包括：对当前区块的区块分割信息进行解码的步骤；以上述区块分割信息为基础将上述当前区块分割成多个子区块的区块分割步骤；以及，对上述当前区块或上述子区块执行解码的步骤。

24、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及编码的视频信号处理装置，能够包括：分割与否确定部，确定是否对当前区块执行分割；区块分割部，以上述确定结果为基础将上述当前区块分割成多个子区块；区块分割信息生成部，生成与上述当前区块的分割相关的区块分割信息；以及，编码部，对上述区块分割信息、上述当前区块或上述子区块执行编码。

25、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及解码的视频信号处理方法，能够包括：区块分割信息解码部，对当前区块的区块分割信息进行解码；区块分割部，以上述区块分割信息为基础将上述当前区块分割成多个子区块；以及，解码部，对上述当前区块或上述子区块执行解码。

26、此外，适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及编码的视频信号处理方法的特征在于：生成与当前区块相关的残差区块，对上述残差区块执行编码，对上述编码的残差区块执行解码，利用上述解码的残差区块对上述当前区块执行重建，对包含上述重建的当前区块的重建影像执行滤波，上述滤波是以与区块边界相邻的两个区块的形态或大小为基础执行。

27、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：以与区块边界相邻的两个区块的形态或大小为基础确定滤波像素数量或滤波强度。

28、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：当与区块边界相邻的两个区块中的至少一个区块为非正方形时，对两个区块中大小较大的区块中的更多像素执行滤波。

29、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：当与区块边界相邻的两个区块中的至少一个区块为非正方形时，对两个区块中大小较大的区块适用更强的滤波。

30、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：当与区块边界相邻的两个区块的大小不同时，对两个区块中大小较大的区块中的更多像素执行滤波。

31、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：当与区块边界相邻的两个区块的大小不同时，对两个区块中大小较大的区块适用更强的滤波。

32、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及解码的视频信号处理方法的特征在于：从比特流解码出与当前区块相关的残差区块，利用上述解码的残差区块对上述当前区块执行重建，对包含上述重建的当前区块的重建影像执行滤波，上述滤波是以与区块边界相邻的两个区块的形态或大小为基础执行。

33、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及编码的视频信号处理装置的特征在于，包括：残差区块生成部，生成与当前区块相关的残差区块；残差区块解码部，对上述残差区块执行编码；残差区块解码部，对上述编码的残差区块执行解码；当前区块重建部，利用上述解码的残差区块对上述当前区块执行重建；以及，滤波部，对包含上述重建的当前区块的重建影像执行滤波；其中，上述滤波部是以与区块边界相邻的两个区块的形态或大小为基础对上述区块边界执行滤波。

34、适用本发明的以区块单位对输入影像执行分割以及解码的视频信号处理装置的特征在于，包括：残差区块解码部，从比特流解码出与当前区块相关的残差区块；当前区块重建部，利用上述解码的残差区块对上述当前区块执行重建；以及，滤波部，对包含上述重建的当前区块的重建影像执行滤波；其中，上述滤波部是以与区块边界相邻的两个区块的形态或大小为基础对上述区块边界执行滤波。

35、此外，适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：当以区块单位解码的视频信号中所包含的4个区块的角点在一个交叉点上相互邻接时，从与上述交叉点邻接的4个角点像素中选择一个角点像素作为角点离群点(corner outlier)并对上述角点离群点执行滤波，上述角点离群点的选择使用与上述交叉点邻接的4个角点像素的像素值之间的差异值以及第1阈值。

36、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述第1阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

37、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：进一步对与上述所选择的角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素和上述角点离群点之间的类似度进行判断，上述滤波是以上述类似度判断结果为基础执行。

38、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述类似度的判断使用与上述角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素和上述角点离群点的像素值之间的差异值以及第2阈值。

39、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述第2阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

40、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：进一步对与上述所选择的角点离群点邻接的区块边界是否为图像区域的边缘进行判断，上述滤波是以上述区块边界是否为图像区域的边缘的判断结果为基础执行。

41、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：判断上述区块边界是否为图像区域的边缘的过程，包括作为与上述角点离群点邻接的区块内的像素，使用与上述区块边界邻接的像素的像素值之间的变化量以及第3阈值的第1边缘判断。

42、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述第3阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

43、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：判断上述区块边界是否为图像区域的边缘的过程，包括使用与上述角点离群点水平或垂直邻接的角点像素与上述角点离群点的像素值之间的差异值以及第4阈值的第2边缘判断。

44、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述第4阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

45、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述滤波是将与上述交叉点邻接的4个角点像素的加权平均值设定为上述角点离群点的滤波的像素值。

46、适用本发明的视频信号处理方法的特征在于：上述滤波包括对与上述角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素进行的滤波。

47、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：包括：角点离群点滤波器，当以区块单位解码的视频信号中所包含的4个区块的角点在一个交叉点上相互邻接时，从与上述交叉点邻接的4个角点像素中选择一个角点像素作为角点离群点(corner outlier)并对上述角点离群点执行滤波；其中，上述角点离群点的选择使用与上述交叉点邻接的4个角点像素的像素值之间的差异值以及第1阈值。

48、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述第1阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

49、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述角点离群点滤波器，进一步对与上述所选择的角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素和上述角点离群点之间的类似度进行判断，上述滤波是以上述类似度判断结果为基础执行。

50、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述类似度的判断使用与上述角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素和上述角点离群点的像素值之间的差异值以及第2阈值。

51、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述第2阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

52、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述角点离群点滤波器，进一步对与上述所选择的角点离群点邻接的区块边界是否为图像区域的边缘进行判断，上述滤波是以上述区块边界是否为图像区域的边缘的判断结果为基础执行。

53、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：判断上述区块边界是否为图像区域的边缘的过程，包括作为与上述角点离群点邻接的区块内的像素，使用与上述区块边界邻接的像素的像素值之间的变化量以及第3阈值的第1边缘判断。

54、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述第3阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

55、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：判断上述区块边界是否为图像区域的边缘的过程，包括使用与上述角点离群点水平或垂直邻接的角点像素与上述角点离群点的像素值之间的差异值以及第4阈值的第2边缘判断。

56、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述第4阈值是以上述4个区块的量化参数为基础进行确定。

57、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述滤波是将与上述交叉点邻接的4个角点像素的加权平均值设定为上述角点离群点的滤波的像素值。

58、适用本发明的视频信号处理装置的特征在于：上述滤波包括对与上述角点离群点包含于相同的区块内并与上述角点离群点邻接的像素进行的滤波。

59、有益效果

60、本发明能够提供一种对影像进行编码/解码的方法及装置。

61、此外，通过本发明，能够以包含四叉树结构、二叉树结构和/或三叉树结构在内的多种形态的树结构为基础对区块执行自适应分割并借此提升编码效率。

62、此外，通过本发明，能够有效地对输入影像被适应性分割时的区块的分割信息进行信令并借此提升编码效率。

63、此外，通过本发明，能够借助于输入影像的适应性分割有效地对具有任意形态的区块执行变换和/或滤波并借此提升编码效率。

64、此外，通过本发明，能够有效地对在以区块单位解码的视频信号中所包含的区块的角点上产生的噪声进行检测。

65、此外，通过本发明，能够有效地对在以区块单位解码的视频信号的区块的角点上产生的噪声进行补偿。

66、此外，通过本发明，能够通过有效地对在编码/解码处理的单位即区块的角点上产生的噪声进行检测以及补偿而将相应的区块作为帧间预测和/或帧内预测的参考使用，从而防止噪声被传播到其他区块或其他图像。