用于解码合并模式下的运动信息的装置.pdf

公开了一种用于解码合并模式下的运动信息的装置，该装置用于在保持高影像质量的同时重建以低数据率编码的运动图像信号。用于解码合并模式下运动信息的装置公开了合并模式候选者的位置和候选者配置，以有效地预测合并模式下的运动信息。此外，不考虑网络环境，通过根据有效的合并候选者的数目自适应地产生合并候选者来有效重建由当前块的合并索引所指示的合并候选者。

权利要求书1.  一种用于解码合并模式下的运动信息的装置，包括：合并预测器索引解码单元，配置成使用接收到的合并码字重建当前块的合并预测器索引；空间合并候选者导出单元，配置成导出所述当前块的空间合并候选者；时间合并候选者配置单元，配置成产生所述当前块的时间合并候选者；合并候选者生成单元，配置成当所述当前块的有效合并候选者的数目小于预定数目时产生一个或多个合并候选者；合并预测器选择单元，配置成：使用所述合并候选者产生合并候选者列表、并且基于所述合并预测器索引来选择合并预测器；预测块生成单元，配置成使用所述合并预测器的运动信息来产生所述当前块的预测块；以及残留块生成单元，配置成：对残留信号执行熵解码方法和逆扫描方法以产生量化块，并且对所述量化块执行逆量化方法和逆变换方法来产生残留块，其中所述时间合并候选者配置单元配置成将所述时间合并候选者的参考图像索引设定为0，以及其中基于所述当前块在片或最大编码单元中的位置而在第一合并候选者块的运动矢量和第二合并候选者块的运行矢量之中选择所述时间合并候选者的运动矢量，并且如果所述当前块邻近所述最大编码单元的下边界，则所述第二合并候选者块的运动矢量被选择作为所述时间合并候选者的运动矢量。2.  根据权利要求1所述的装置，其中，所述时间合并候选者配置单元确定时间合并候选者图像，并且确定所述时间合并候选者图像内的时间合并候选者块，以产生所述时间合并候选者的运动矢量。3.  根据权利要求2所述的装置，其中，所述时间合并候选者块是当根据所述当前块的位置、按预定顺序搜索所述第一候选者块和所述第二候选者块时检索到的有效块。4.  根据权利要求1所述的装置，其中，所述预测块生成单元使用8阶插值滤波器产生亮度成分的预测像素，以及使用4阶插值滤波器产生色度成分的预测像素。5.  根据权利要求1所述的装置，其中，在所述逆扫描方法过程中使用对角光栅逆扫描。

说明书用于解码合并模式下的运动信息的装置
本申请是申请日为2012年1月20日、于2014年2月27日进入中华人民共和国国家阶段的申请号为CN 201280042092.9、发明名称为“用于解码合并模式下的运动信息的装置”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于解码运动信息的装置，并且更具体地涉及用于解码合并模式下的运动信息以重建合并模式下编码的运动信息的装置。
背景技术
已经提出了用于在保持影像质量的同时有效压缩运动图像信号的大量技术。特别是，帧间预测编码方法，即从之前的图像提取与当前块类似的块并且对所提取的块和当前块之间的差异编码的方法，是用于压缩影像的最有效的方法之一。
然而，在帧间预测编码方法的情况下，对应于每个块的运动信息必须被额外传送，而不是编码残留块以及传送编码的残留块。出于此原因，另一影像压缩方法是通过有效地编码运动信息来减少数据量。
随着预测块的尺寸和参考的图像的数目变得多样化，残留块的数据量减少了，而要传送的运动信息(例如，运动矢量和参考图像索引)的量逐渐增加。
因此，需要一种能够更有效地减少要传送的运动信息量的装置。
发明内容
本发明提供一种用于解码合并模式下的运动信息以有效重建合并模式下编码的运动信息的装置。
根据本发明的用于解码合并模式下的运动信息的装置包括：合并预测器索引解码单元，配置成使用接收的合并码字重建当前块的合并预测器索引；空间合并候选者导出单元，配置成导出当前块的空间合并候选者；时间合并候选者配置单元，配置成产生当前块的时间合并候选者；合并候选者生成单元，配置成在当前块的有效合并候选者的数目小于预定数目时产生合并候选者；合并预测器选择单元，配置成：使用由合并候选者导出单元导出的空间合并候选者、由时间合并候选者配置单元产生的时间合并候选者以及由合并候选者生成单元产生的合并候选者来产生合并候选者的列表，并且基于由合并预 测器索引解码单元重建的合并预测器索引来选择合并预测器；以及运动信息生成单元，配置成：产生由合并预测器选择单元选择的合并候选者的参考图像索引和运动矢量，作为当前块的参考图像索引和运动矢量。
根据本发明，使用接收到的合并码字，重建当前块的合并预测器索引，以及产生当前块的空间合并候选者和时间合并候选者。如果当前块的有效合并候选者的数目小于预定数目，则通过产生合并候选者来形成合并候选者列表。此外，合并预测器是基于重建的合并预测器索引来选择的。因此，其优点在于：可以提高解码速度以及有效解码运动信息，因为合并候选者的数目是固定的，以及使用一个解码表。
附图说明
图1是根据本发明的帧间预测编码装置的框图。
图2是根据本发明的运动信息编码模式确定单元的框图。
图3是显示根据本发明实施例的合并候选者的位置的图示。
图4是根据本发明的帧间预测解码装置的框图。
图5是根据本发明的第一实施例的合并模式运动信息解码单元的框图。
图6是根据本发明的第二实施例的合并模式运动信息解码单元的框图。
图7是根据本发明的第三实施例的合并模式运动信息解码单元的框图。
图8是根据本发明的第一实施例的AMVP模式运动信息解码单元的框图。
图9是根据本发明的第二实施例的AMVP模式运动信息解码单元的框图。
具体实施方式
图1是根据本发明的帧间预测编码装置的框图。
参见图1，帧间预测编码装置包括：运动信息确定单元110、运动信息编码模式确定单元120、运动信息编码单元130、预测块生成单元140、残留块生成单元150、残留块编码单元160和多路复用器170。
运动信息确定单元110确定当前块的运动信息。运动信息包括参考图像索引和运动矢量。参考图像索引指示任意一个之前编码和重建的图像。如果当前块是使用单向预测 编码的，则参考图像索引指示属于列表0L0的参考图像中的一张。相反，如果当前块是使用双向预测编码的，则参考图像索引可以指示列表0L0中包括的参考图像中的一张，以及列表1L1中包括的参考图像中的一张。此外，如果当前块是使用双向预测编码的，则参考图像索引可以指示通过组合列表0和列表1而产生的复杂列表LC中包括的参考图像中的一张或两张。
运动矢量指示预测块在由每个参考图像索引指示的图像内的位置。运动矢量可以是像素单元(例如，整像素单元)，也可以是子像素单元。例如，运动矢量可以有1/2、1/4、1/8或1/16像素的分辨率。如果运动矢量不是整像素单元，则预测块是从整像素产生的。
运动信息编码模式确定单元120确定是否当前块的运动信息将在跳跃模式、合并模式或AMVP模式下编码。
当存在与当前块具有相同运动信息且残留信号是0的跳跃候选者时，应用跳跃模式。此外，在当前块与编码单元具有相同尺寸时，应用跳跃模式。可以将当前块视为预测单元。
当存在与当前块具有相同运动信息的合并候选者时，应用合并模式。在当前块与编码单元具有不同的尺寸时，或者如果当前块与编码单元具有相同尺寸而在存在残留信号时，应用合并模式。合并候选者可以与跳跃候选者相同。
当不应用跳跃模式和合并模式时应用AMVP模式。与当前块具有最相似的运动矢量的AMVP候选者被选为AMVP预测器。
运动信息编码单元130根据由运动信息编码模式确定单元120确定的方法编码运动信息。如果运动信息编码模式是跳跃模式或合并模式，则运动信息编码单元130执行运动矢量编码过程。如果运动信息编码模式是AMVP模式，则运动信息编码单元130执行AMVP编码过程。
预测块生成单元140使用当前块的运动信息来产生预测块。如果运动矢量是整像素单元，则预测块生成单元140通过复制参考图像索引所指示的图像内的与运动矢量指示的位置相对应的块来产生当前块的预测块。
然而，如果运动矢量不是整像素单元，则预测块生成单元140从由参考图像索引指示的图像内的整像素产生预测块的像素。在这种情况下，就亮度像素来说，可以使用8阶内插滤波器产生预测像素。就色度像素来说，可以使用4阶插值滤波器来产生预测像素。
残留块生成单元150使用当前块和当前块的预测块产生残留块。如果当前块具有2Nx2N的尺寸，则残留块生成单元150使用当前块和具有与当前块对应的2Nx2N尺寸的预测块产生残留块。如果用于预测的当前块具有2NxN或Nx2N的尺寸，则残留块生成单元150可以针对形成2Nx2N尺寸的两个2NxN块的每个获取预测块，然后使用两个2NxN预测块产生具有2Nx2N尺寸的最终预测块。此外，残留块生成单元150可以使用具有2Nx2N尺寸的预测块产生具有2Nx2N尺寸的残留块。位于均具有2NxN尺寸的两个预测块边界附近的像素可以被重叠平滑化，以解决边界的不连续性。
残留块编码单元160将产生的残留块分类成一个或更多个转换单元。此外，每个转换单元通过执行转换编码、量化和熵编码而被编码。这里，转换单元的尺寸可以由四叉树方法根据残留块的尺寸来确定。
残留块编码单元160使用基于整数的转换矩阵转换由帧间预测方法产生的残留块。转换矩阵是基于整数的DCT矩阵。残留块编码单元160使用量化矩阵来量化利用转换矩阵转换的残留块的系数。量化矩阵由量化参数确定。量化参数是针对具有预定尺寸或更大的每个编码单元确定的。预定尺寸可以是8×8或16×16。因此，如果当前编码单元小于预定尺寸，则在预定尺寸内的多个编码单元之中，只有编码顺序中的第一编码单元的量化参数被编码，而剩余的编码单元的量化参数不需要被编码，因为它们与第一编码单元的量化参数是相同的。此外，转换块的系数使用确定的量化参数和依据预测模式确定的量化矩阵进行量化。
针对具有预定尺寸或更大尺寸的每个编码单元确定的量化参数通过使用与当前编码单元相邻的编码单元的量化参数执行预测编码而被编码。可以按当前编码单元的左侧编码单元和上侧编码单元的顺序搜索量化参数，并且可以使用一个或两个搜到的有效量化参数来产生当前编码单元的量化参数预测器。例如，如上所述被首先检索到的有效量化参数可以被确定为量化参数预测器。在另一实施例中，可以按左侧编码单元和编码顺序刚好在其之前的编码单元的顺序搜索量化参数，而首先检索到的有效量化参数可以被确定为量化参数预测器。
量化的转换块的系数被扫描并转换成一维量化系数。可以基于熵编码模式而设定不同的扫描方法。例如，在基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)的情况下，可以使用预定方法(例如，Z字形扫描或对角线光栅扫描)扫描采用帧间预测编码的量化系数。相反，在CAVLC的情况下，可以使用与上述方法不同的方法扫描使用帧间预测编码的量化系数。例如，扫描方法可以在帧间的情况下基于Z字形扫描来确定，以及在帧内的情况下基于帧内预测模式来确定。此外，可以基于转换单元的尺寸以不同方式确定系数扫描方法。扫描模式可以依据定向的帧内预测模式而变化。量化系数以相反顺序 扫描。
多路复用器170多路传输由运动信息编码单元130编码的运动信息和残留块编码单元160编码的残留信号。取决于编码模式运动信息可以包括不同信息。即，在跳跃或合并模式下，运动信息仅包括指示预测器的索引。相反，在AMVP模式下，运动信息包括当前块的参考图像索引、差分运动矢量以及AMVP索引。
图2是根据本发明的运动信息编码模式确定单元120的框图。
根据本发明的运动信息编码模式确定单元120包括空间合并候选者导出单元121、用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元122、用于时间合并/AMVP候选者的运动矢量导出单元123、用于空间AMVP候选者的运动矢量导出单元124、时间合并候选者配置单元125、合并候选者列表生成单元126、AMVP候选者列表生成单元127和编码模式确定单元128。
空间合并候选者导出单元121设定关于与当前块相邻的块(作为空间合并候选者)的有效运动信息。如图所示3，当前块的左侧块(例如，块A)、当前块的上侧块(例如，块B)、当前块的右上块(例如，块C)、当前块的左下块(例如，块D)四个候选者以及当前块的左上块(例如，块E)可以成为空间合并候选者。在这种情况下，可以在块A、B、C和D中的一个或更多个无效时，使用块E。
此外，可以将当前块的左侧块(例如，块A')、当前块的上侧块(例如，块B')、以及当前块的角块(例如，块C、D和E中的任意一个)设定为空间合并候选者。角块是以当前块的右上块(例如，块C)、当前块的左下块(例如，块D)以及当前块的左上块(例如，块E)的顺序执行扫描时的第一有效块。
此外，以当前块的左侧块(例如，块A')、当前块的上侧块(例如，块B')、当前块的右上块(例如，块C)、当前块的左下块(例如，块D)、以及当前块的左上块(例如，块E)的顺序执行扫描时有效的两个候选者可以成为空间合并候选者。
这里，左侧块A'可以是不与块D相邻但与块E相邻的块。同样，上侧块B'可以是不与块C相邻但与块E相邻的块。
用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元122获得用于当前块的时间合并候选者的参考图像索引。在空间上与当前块相邻的块(例如，预测单元)之一的参考图像索引可以设定为用于时间合并候选者的参考图像索引。
为了获得当前块的时间合并候选者的参考索引，可以使用当前块的左侧块A、上侧 块B、右上块C、左下块D以及左上块E的参考图像索引中的一些或全部。
例如，可以使用当前块的左侧块A、上侧块B以及角块(例如，块C、D和E的任意一个)的参考图像索引。在这种情况下，可以将以右上块C、左下块D以及左上块E的顺序扫描块时首先有效的块的参考图像索引确定为角块的参考图像索引。例如，在参考图像索引的有效参考图像索引之中具有最高频率的参考图像索引可以被设定为时间跳跃候选者的参考图像索引。如果有效候选者中具有最高频率的参考图像索引的数目是复数，则多个参考图像索引中具有最小值的参考图像索引可以设定为用于时间跳跃候选者的参考图像索引。
为了获得当前块的时间合并候选者的参考索引，可以使用以当前块的左侧块A、上侧块B、右上块C、左下块D以及左上块E的顺序扫描块时三个有效的块的参考图像索引。虽然例举说明了三个或更多的有效参考图像索引在使用，但是可以使用所有有效的参考图像索引，或者可以仅使用预定位置处的参考图像索引。如果没有有效的参考图像索引，则可以将参考图像索引设定为0。
用于时间合并/AMVP候选者的运动矢量导出单元123确定时间合并候选者块所属的图像(以下简称为时间合并候选者图像)。时间合并候选者图像可以被设定为参考图像索引为0的图像。在这种情况下，如果片型是P，则时间合并候选者图像被设定为列表0的第一图像(即，索引为0的图像)。如果片型是B，则时间合并候选者图像被设定为由标志指示的参考图像列表的第一图像，该标志指示片头中的时间合并候选者列表。例如，当标志为1时，时间合并候选者图像可以设定为列表0中的图像，而当标志为0时，时间合并候选者图像可以设定为列表1中的图像。
运动矢量导出单元123获得时间合并候选者图像中的时间合并候选者块。与时间合并候选者图像中的当前块对应的多个对应块之一可以被选作时间合并候选者块。在这种情况下，可以向多个对应块分配优先级顺序，以及可以基于优先级顺序将第一有效对应块选作时间合并候选者块。
例如，时间合并候选者图像中与当前块对应的块相邻的左下角块BR_C或时间合并候选者图像中与当前块对应的块内的左下块BR可以被设定为第一候选者块，以及时间合并候选者图像中包括位于与当前块对应的块的中心位置处的左上像素的块C1或时间合并候选者图像中包括位于与当前块对应的块的中心位置处的右下像素的块C2可以设定为第二候选者块。
当第一候选者块有效时，时间合并候选者块可以设定为第一候选者块。当第一候选者块无效而第二候选者块有效时，时间合并候选者块可以设定为第二候选者块。在另一 实施例中，基于当前块的位置，仅可以使用第二候选者块。例如，如果当前块邻近片的下边界或LCU的下边界，则只有第二候选者块可以使用。如果不存在第二候选者块，则时间合并候选者不会被确定为有效。
在确定时间合并候选者块之后，时间合并候选者的运动矢量被设定为时间合并候选者块的运动矢量。
同时，依据当前块的尺寸，可以适应性不使用时间合并候选者。例如，在4×4块的情况下，可以不使用时间合并候选者以降低复杂性。
用于空间AMVP候选者的运动矢量预测单元124可以选择当前块的左侧块(例如，块A)和左下块(例如，块D)之一作为左侧空间候选者，以及可以选择当前块的上侧块(例如，块B)、当前块的右上块(例如，块C)以及当前块的左上块(例如，块E)之一作为上侧空间候选者。这里，以预定顺序扫描块时首先有效的运动矢量被确定为左侧或上侧空间候选者。在左侧块的情况下预定顺序可以是块A和块D的顺序或其相反的顺序，或者在上侧块的情况下预定顺序可以是块B、块C和块E的顺序或块C、块B和块E的顺序。有效运动矢量可以是满足预定条件的运动矢量。预定条件基于当前块的运动信息来设定。基于左侧空间候选者，无法设定上侧空间候选者。
时间合并候选者配置单元125使用由用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元122获得的时间合并候选者的参考图像索引和用于时间合并/AMVP候选者的运动矢量导出单元123获得的时间合并候选者的运动矢量产生时间合并候选者。
合并候选者列表生成单元126使用有效的合并候选者以预定顺序产生合并候选者列表。如果多个合并候选者具有相同的运动信息(例如，相同的运动矢量和相同的参考图像索引)，则从列表中删除具有低优先级的合并候选者。例如，预定顺序可以是A、B、Col、C和D。这里，Col表示时间合并候选者。如果块A、B、C和D中的一个或更多个是无效的，则可以将有效块E的运动信息插入到第一个无效块的位置。此外，有效块E的运动信息可以插入到最后的位置。
同时，如果合并候选者的数目小于预定数目时，则可以产生合并候选者。添加的合并候选者可以通过组合两个有效合并候选者的运动信息来产生。例如，合并候选者可以通过组合时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的有效空间运动矢量来产生。如果可以产生多个合并候选者，则可以以预定顺序将产生的合并候选者添加到列表。可以首先将通过组合时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的运动矢量而产生的合并候选者添加到列表中。如果要产生的合并候选者的数目不足，则可以添加运动矢量为0并且参考图像索引为0的合并候选者。预定数目可以针对每张图像或片来 确定。
AMVP候选者列表生成单元127使用有效的AMVP候选者以预定顺序产生AMVP候选者列表。如果多个AMVP候选者具有相同的运动矢量(但参考图像不需要相同)，则从列表中删除具有低优先级的AMVP候选者。预定顺序可以是左侧、上侧和Col的顺序，或者可以是Col、左侧和上侧的顺序。
此外，AMVP候选者列表生成单元127确定是否有必要产生AMVP候选者。假设上述AMVP候选者配置中的AMVP候选者的数目被设定为固定值，如果有效AMVP候选者的数目小于固定值，则产生AMVP候选者。此外，产生的AMVP候选者被添加到列表中紧邻具有最低优先级的AMVP候选者的位置。添加的AMVP候选者可以是运动矢量为0的候选者。
编码模式确定单元128确定是否将在跳跃模式、合并模式或AMVP模式下编码当前块的运动信息。
当存在与当前块具有相同运动信息且残留信号为0的跳跃候选者时，应用跳跃模式。此外，在当前块的尺寸与编码单元相同时，应用跳跃模式。当前块可以视为预测单元。
当存在与当前块具有相同运动信息的合并候选者时，应用合并模式。在当前块的尺寸与编码单元不同时，或者如果当前块与编码单元具有相同尺寸而存在残留信号时，应用合并模式。合并候选者可以与跳跃候选者相同。
当不应用跳跃模式和合并模式时，应用AMVP模式。与当前块具有最相似的运动矢量的AMVP候选者被选为AMVP预测器。
图4是根据本发明的帧间预测解码装置200的框图。
根据本发明的帧间预测解码装置200包括解复用器210、运动信息编码模式确定单元220、合并模式运动信息解码单元230、AMVP模式运动信息解码单元240、预测块生成单元250、残留块解码单元260以及重建块生成单元270。
解复用器210将来自接收的比特流的当前块的编码运动信息和编码残留信号解复用。解复用器210将解复用的运动信息传送至运动信息编码模式确定单元220，以及将解复用的残留信号传送至残留块解码单元260。
运动信息编码模式确定单元220确定当前块的移运动信息编码模式。如果接收的比特流中包含的skip_flag具有值1，则运动信息编码模式确定单元220确定当前块的运动 信息已经在跳跃模式中下编码。如果接收的比特流中包含的skip_flag具有值0，以及并且从解复用器210接收的运动信息只有合并索引，则运动信息编码模式确定单元220确定当前块的运动信息已经在合并模式中下编码。如果接收的比特流中包含的skip_flag具有值0，以及并且从解复用器210接收的运动信息具有参考图像索引、差分运动矢量以及AMVP索引，则运动信息编码模式确定单元220确定当前块的运动信息已经在AMVP模式中下编码。
当运动信息编码模式确定单元220确定当前块的运动信息已经在跳跃模式或合并模式下编码时，激活合并模式运动信息解码单元230。
当运动信息编码模式确定单元220确定当前块的运动信息已经在AMVP模式下编码时，激活AMVP模式运动信息解码单元240。
预测块生成单元250使用由合并模式运动信息解码单元230或AMVP模式运动信息解码单元240重建的运动信息产生当前块的预测块。如果运动矢量具有整像素单元，则预测块生成单元250通过复制参考图像索引所表示的图像内与运动矢量指示的位置对应的块来产生当前块的预测块。然而，如果运动矢量不具有整像素单元，则预测块生成单元250从由参考图像索引指示的图像内的整像素产生预测块的像素。在亮度像素的情况下，可以使用8阶插值滤波器来产生预测像素。在色度像素的情况下，可以使用4阶插值滤波器来产生预测像素。
残留块解码单元260对残留信号执行熵解码。此外，残留块解码单元260通过逆扫描熵解码的系数来产生二维量化系数块。逆扫描方法可以基于熵解码方法而变化。即，基于上下文自适应二进制算术编码(CABAC)解码情况下的帧间预测残留信号的逆扫描方法可以不同于基于上下文自适应变长编码(CAVLC)解码情况下的帧间预测残留信号的逆扫描方法。例如，对角光栅逆扫描方法可以在基于CABAC解码的情况下使用，而z字形逆扫描方法可以在基于CAVLC解码的情况下使用。此外，可以基于预测块的大小来确定逆扫描方法。
残留块解码单元260使用逆量化矩阵来逆量化产生的系数块。为了导出量化矩阵，量化参数被重建。针对具有预定尺寸或更大尺寸的每个编码单元重建量化步长。预定的尺寸可以是8×8或16×16。因此，如果当前编码单元小于预定尺寸，则在预定尺寸内的多个编码单元中，只重建编码顺序中的第一编码单元的量化参数，而不需要编码剩余编码单元的量化参数，因为它们与第一编码单元的量化参数相同。
为了重建针对具有预定尺寸或更大尺寸的每个编码单元而确定的量化参数，使用与当前编码单元相邻的编码单元的量化参数。以当前编码单元的左编码单元和上编码单位 的顺序执行扫描时有效的第一量化参数可以确定为当前编码单元的量化参数预测器。此外，以当前编码单元的左侧编码单元和编码顺序中刚好在其之前的编码单元的顺序执行扫描时有效的第一量化参数可以被确定为量化参数预测器。当前预测单元的量化参数是使用确定的量化参数预测器和差分量化参数重建的。
残留块解码单元260通过逆变换逆量化系数块来重建残留块。
重建块生成单元270通过添加由预测块生成单元250产生的预测块和由残留块解码单元260产生的残留块来产生重建块。
图5是根据本发明的第一实施例的合并模式运动信息解码单元230的框图。
根据本发明的第一实施例的合并模式运动信息解码单元230包括码字确定单元231、空间合并候选者导出单元232、用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元233、用于时间合并候选者的运动矢量导出单元234、时间合并候选者配置单元235、合并候选者列表生成单元236、合并候选者索引解码单元237以及运动信息生成单元238。在这种情况下，合并候选者的数目是不固定的。
码字确定单元231确定是否存在与合并候选者索引对应的码字。如果，判断的结果是确定不存在与合并候选者索引对应的码字，则码字确定单元231确定一个合并候选者存在或不存在。如果，确定的结果是，确定不存在一个合并候选者，则当前块的运动信息被重建为运动矢量为0并且参考图像索引为0的运动信息。如果，确定的结果是确定存在一个合并候选者，则当前块的运动信息被重建为合并候选者的运动信息。
空间合并候选者导出单元232设定与当前块邻近的块(作为空间合并候选者)的有效运动信息。如图3所示，当前块的左侧块(例如，块A)、当前块的上侧块(例如，块B)、当前块的右上块(例如，块C)、当前块的左下块(例如，块D)的四个候选者以及当前块的左上块(例如，块E)可以用于设定空间合并候选者。在这种情况下，当块A、B、C和D中的一个或更多个无效时，可以使用块E。
此外，当前块的左侧块(例如，块A')、当前块的上侧块(例如，块B')、当前块角块(例如，块C、D和E中的任意一个)可以设定为空间合并候选者。角块是以当前块的右上块(例如，块C)、左下块(例如，块D)以及当前块的左上块(例如，块E)的顺序执行扫描时第一有效块。
此外，以当前块的左侧块(例如，块A')、当前块的上侧块(例如，块B')、当前块的右上块(例如，块C)、当前块的左下块(例如，块D)以及当前块的左上块(例如， 块E)的顺序进行扫描时有效的两个候选者可以设定为空间合并候选者。
这里，左侧块A'可以是不与块D相邻但与块E相邻的块。同样，上侧块B'可以是不与块C相邻但与块E相邻的块。
在上述实施例中，可以基于当前预测单元的位置不同地设定空间合并候选者中位于当前预测单元上侧的合并候选者的运动信息。例如，如果当前预测单元与LCU的上边界接触，则当前预测单元的上侧预测单元(例如，块B、C或E)的运动信息可以是其自身的运动信息或相邻预测单元的运动信息。基于当前预测单元的尺寸和位置，可以将上侧预测单元的运动信息确定为其自身的运动信息或相邻预测单元的运动信息(例如，参考图像索引和运动矢量)。
参考图像索引导出单元233获得当前块的时间合并候选者的参考图像索引。时间合并候选者的参考图像索引可以设定成空间上与当前块相邻的块(例如，预测单元)之一的参考图像索引。在另一实施例中，时间合并候选者的参考图像索引可以设为0。
为了获得当前块的时间合并候选者的参考索引，可以使用当前块的左侧块A、上侧块B、右上块C、左下块D和左上块E的参考图像索引的部分或全部。
例如，可以使用当前块的左侧块A、上侧块B以及角块(例如，块C、D和E中的任意一个)的参考图像索引。在这种情况下，以右上块C、左下块D以及左上块E的顺序执行扫描时第一有效块的参考图像索引可以被确定为角块的参考图像索引。例如，参考图像索引的有效参考图像索引中具有最高频率的参考图像索引可以设定为时间跳跃候选者的参考图像索引。如果有效候选者中存在多个具有最高频率的参考图像索引，则多个参考图像索引中具有最小值的参考图像索引可以设定为用于时间跳跃候选者的参考图像索引。
为了获得当前块的时间合并候选者的参考索引，可以使用以当前块的左侧块A、上侧块B、右上块C、左下块D和左上块E的顺序执行扫描时的三个有效的块。虽然例举说明了三个或更多的有效参考图像索引在使用，但是可以使用所有有效的参考图像索引或者仅使用预定位置处的参考图像索引。如果没有有效的参考图像索引，参考图像索引可以设定为0。
运动矢量导出单元234确定时间合并候选者块所属的图像(以下称为时间合并候选者图像)。时间合并候选者图像可以设定为参考图像索引为0的图像。在这种情况下，如果片型是P，则时间合并候选者图像被设定为列表0中包括的第一图像(即，索引为0的图像)。如果片型是B，则时间合并候选者图像被设定为由标志指示的参考图像列表 的第一图像，所述标志指示片头中的时间合并候选者列表。例如，当标志为1时，时间合并候选者图像可以设定为列表0中的图像，当标志为0时，可以设定为列表1中的图像。
运动矢量导出单元234获得时间合并候选者图像中的时间合并候选者块。可以将时间合并候选者图像中与当前块对应的多个对应块之一选作时间合并候选者块。在这种情况下，可以将优先级顺序分配至多个对应块，以及可以基于优先级顺序将第一有效对应块选作时间合并候选者块。
例如，可以将时间合并候选者图像内与对应于当前块的块相邻的左下角块BR_C或时间合并候选者图像内对应于当前块的块内的左下块BR设定为第一候选者块，以及可以将时间合并候选者图像内包括位于与当前块对应的块的中心位置处的左上像素的块C1或时间合并候选者图像内包括位于与当前块对应的块的中心位置处的右下像素的块C2设定为第二候选者块。
当第一候选者块有效时，第一候选者块可以被设定为时间合并候选者块。当第一候选者块无效，以及第二候选者块有效时，时间合并候选者块可以被设定为第二候选者块。在另一实施例中，取决于当前块的位置，只有第二候选者块可以使用。例如，如果当前块与片的下边界或LCU下边界相邻，则只有第二候选者块可以使用。如果第二候选者块不存在，则时间合并候选者被确定为无效。
在确定时间合并候选者预测块之后，时间合并候选者的运动矢量被设定为时间合并候选者预测块的运动矢量。
同时，基于当前块的大小，可以适应性不使用时间合并候选者。例如，在4×4块的情况下，可以不使用时间合并候选者以便降低复杂性。
时间合并候选者配置单元235将由参考图像索引导出单元233获得的参考图像索引和由运动矢量导出单元234获得的运动矢量确定为时间合并候选者的参考图像索引和运动矢量。
时间合并候选者列表生成单元236使用有效合并候选者以预定顺序产生合并候选者列表。如果多个合并候选者具有相同的运动信息(例如，相同的运动矢量和相同的参考图像索引)，则从列表中删除具有低优先级的合并候选者。例如，预定顺序可以是块A、B、Col、C和D的顺序。这里，Col表示时间合并候选者。如果块A、B、C和D中的一个或更多个是无效的，则可以将有效块E的运动信息插入到第一个无效块的位置。此外，可以将有效块E的运动信息插入到最后的位置。
时间合并候选者索引解码单元237选择对应于由合并候选者列表生成单元236获得有效候选者的数目的解码表。此外，合并候选者索引解码单元237将与解码表中的合并候选者码字对应的索引确定为当前块的合并候选者索引。
运动信息生成单元238从由合并候选者列表生成单元236产生的列表中选择与合并候选者索引对应的合并预测器，以及将选择的合并预测器的运动信息(即，运动矢量和参考图像索引)确定为当前块的运动信息。
图6是根据本发明的第二实施例的合并模式运动信息解码单元230的框图。
根据本发明第二实施例的合并模式运动信息解码单元230包括合并预测器索引解码单元331、空间合并候选者导出单元332、用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元333、用于时间合并候选者的运动矢量导出单元334、时间合并候选者配置单元335、合并预测器选择单元336以及运动信息生成单元337。在这种情况下，假设合并候选者的数目是固定的。合并候选者的数目可以针对每个图像或片是固定的。
合并预测器索引解码单元331使用对应于合并候选者的数目的预定表来重建对应于接收到的合并预测器码字的合并预测器索引。
空间合并候选者导出单元332的操作与图5所示的空间合并候选者导出单元232的操作相同，因而省略其描述。
参考图像索引导出单元333、运动矢量导出单元334以及时间合并候选者配置单元335的操作分别与图5所示的参考图像索引导出单元233、运动矢量导出单元234以及时间合并候选者配置单元235的操作相同，因而省略其描述。
合并预测器选择单元336从合并候选者列表中选择与由合并预测器索引解码单元331重建的合并候选者索引对应的合并候选者，以及选择所选的合并候选者作为当前块的合并预测器。合并候选者的列表是使用有效的合并候选者产生的。在这种情况下，如果多个合并候选者具有相同的运动信息(例如，相同的运动矢量以及相同的参考图像索引)，则从列表中删除具有低优先级的合并候选者。例如，预定顺序可以是A、B、Col、C和D。这里，Col表示时间合并候选者。然而，如果块A、B、C和D中的一个或更多个是无效的，则可以将有效块E的运动信息插入到第一个无效块的位置。此外，可以将有效块E的运动信息插入到最后的位置。
同时，如果合并候选者的数目小于预定数目，则可以产生合并候选者。可以通过组合两个有效的合并候选者的运动信息来产生添加的合并候选者。例如，可以通过组合时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的有效空间运动矢量来产生合并候选 者。如果可以产生多个合并候选者，则所产生的合并候选者可以以预定顺序添加到列表中。通过组合时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的运动矢量产生的合并候选者可以先添加到列表中。如果要产生的合并候选者的数目不足，则也可以添加运动矢量为0以及参考图像索引为0的合并候选者。所述预定数目可以针对每个图像或片来确定。
运动信息生成单元337从由合并候选者列表生成单元236产生的列表中选择对应于合并候选者索引的合并预测器，并且将选择的合并预测器的运动信息(即，运动矢量和参考图像索引)确定为当前块的运动信息。
图7是根据本发明的第三实施例的合并模式运动信息解码单元230的框图。
根据本发明的第三实施例的合并模式运动信息解码单元230还包括根据本发明的第二实施例添加到合并模式运动信息解码单元230的配置的合并候选者生成单元437。因此，合并预测器索引解码单元431、空间合并候选者导出单元432、用于时间合并候选者的参考图像索引导出单元433、用于时间合并候选者的运动矢量导出单元434、时间合并候选者配置单元435、合并预测器选择单元436以及运动信息生成单元438的操作与第二实施例的操作相同，因而省略其描述。
当合并候选者的数目小于预定的数目时，合并候选者生成单元437可以产生合并候选者。在这种情况下，可以通过组合两个有效合并候选者的运动信息来产生添加的合并候选者。例如，可以通过组合时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的有效空间运动矢量来产生添加的合并候选者。如果可以产生多个合并候选者，则可以以预定顺序将多个合并候选者添加到列表中。通过时间合并候选者的参考图像索引和空间合并候选者的运动矢量产生的候选者合并可以先添加到列表中。上述添加的合并候选者的数目可以被预先确定。如果要产生的合并候选者的数目不足，可以将运动矢量为0以及参考图像索引为0的合并候选者添加到列表中。预定数目可以针对每个图像或片来确定。
合并预测器选择单元436使用由空间合并候选者导出单元432导出的空间合并候选者、由时间合并候选者配置单元435产生的时间合并候选者以及由合并候选者生成单元437产生的合并候选者获得合并候选者的列表。如果多个合并候选者具有相同的运动信息(即，相同的运动矢量以及相同的参考图像索引)，则从列表中删除具有低优先级的合并候选者。例如，预定顺序是A、B、Col、C和D的顺序。这里，Col指时间合并候选者。然而，如果A、B、C和D中的一个或更多个是无效的，则可以将有效块E的运动信息插入到第一个无效块的位置。此外，有效块E的运动信息可以插入到最后的位置。合并预测器选择单元436从合并候选者的列表中选择与由合并预测器索引解码单元431 重建的合并索引对应的合并候选者，并且选择所选的合并候选者作为当前块的合并预测器。
图8是根据本发明第一实施例的AMVP模式运动信息解码单元的框图。
根据本发明第一实施例的AMVP模式运动信息解码单元包括AMVP预测器索引解码单元341、残留运动信息读取单元342、空间AMVP候选者导出单元343、时间AMVP候选者导出单元344、AMVP预测器选择单元345、运动矢量预测器生成单元346以及运动信息生成单元347。当AMVP候选者的数目可变时，应用本实施例。
AMVP预测器索引解码单元341确定是否存在对应于AMVP预测器索引的码字。如果判断的结果是确定不存在对应于AMVP预测器索引的码字，则AMVP预测器索引解码单元341确定一个AMVP候选者存在或不存在。如果确定不存在AMVP候选者，则运动矢量预测器生成单元346将运动矢量0重建成当前块的运动矢量。相反，如果确定存在一个AMVP候选者，则运动矢量预测器生成单元346将AMVP候选者的运动矢量重建成当前块的运动矢量。
残留运动信息读取单元342读取当前块的参考图像索引和差分运动矢量。
空间AMVP候选者导出单元343可以选择当前块的左侧块(例如，块A)和左下块(例如，块D)之一作为左侧空间候选者，以及选择当前块的上侧块(例如，块B)、当前块的右上块(例如，块C)以及当前块的左上块(例如，块E)之一作为上侧空间候选者。这里，以预定顺序执行扫描时有效的第一块的运动矢量被选作候选者。预定顺序在左侧块情况下可以是块A和块D的顺序或其相反顺序，以及在上侧块的情况下可以是块B、块C和块E的顺序或块C、块B以及块E的顺序。AMVP候选者的块的位置与合并候选者的块的位置相同。
时间AMVP候选者导出单元344使用由图2的运动矢量导出单元123获得的时间合并候选者的运动矢量来获得时间合并候选者。
AMVP预测器选择单元345使用由空间AMVP候选者导出单元343和时间AMVP候选者导出单元344导出的有效AMVP候选者来产生列表。AMVP预测器选择单元345使用有效AMVP候选者以预定顺序产生AMVP候选者列表。在这种情况下，如果多个AMVP候选者具有相同的运动矢量(这里，多个AMVP候选者不需要具有相同的参考图像)，则从列表中删除具有低优先级的AMVP候选者。预定顺序可以是左侧、上侧和Col的顺序，或者可以是Col、左侧和上侧的顺序。
此外，AMVP预测器选择单元345选择对应于所产生的列表中的有效AMVP候选 者的数目的解码表，并且使用所选择的解码表选择当前块的AMVP预测器。
运动矢量预测器生成单元346确定由AMVP预测器选择单元345选择的候选者的运动矢量作为当前块的运动矢量预测器。
运动信息生成单元347通过添加由运动矢量生成单元346产生的运动矢量预测器以及由残留运动信息读取单元342读取的差分运动矢量来产生当前块的运动矢量。此外，运动信息生成单元347将由残留运动信息读取单元342读取的参考图像索引设定为当前块的参考图像索引。
图9是根据本发明第二实施例的AMVP模式运动信息解码单元的框图。
根据本发明第二实施例的AMVP模式运动信息解码单元包括AMVP预测器索引解码单元441、残留运动信息读取单元442、空间AMVP候选者导出单元443、时间AMVP候选者导出单元444、AMVP预测器选择单元445、AMVP候选者生成单元446、运动矢量预测器生成单元447以及运动信息生成单元448。当AMVP候选者的数目可变时，应用本实施例。
AMVP预测器索引解码单元441、残留运动信息读取单元442、空间AMVP候选者导出单元443、时间AMVP候选者导出单元444、AMVP预测器选择单元445、运动矢量预测器生成单元447和运动信息生成单元448的操作与图11的对应元件的操作相同，因而省略其描述。
AMVP候选者生成单元446确定是否有必要产生AMVP候选者。假设在以上AMVP候选者配置中，AMVP候选者的数目被设定为固定值，如果有效AMVP候选者的数目小于固定值，则产生AMVP候选者。此外，所产生的AMVP候选者被添加到列表中紧邻具有最低优先级顺序的AMVP候选者的位置。如果试图添加多个AMVP候选者，则可以以预定顺序添加多个AMVP候选者。添加的AMVP候选者可以包括运动矢量为0的候选者。
本AMVP预测器选择单元445使用由空间AMVP候选者导出单元443导出的空间AMVP候选者、由时间AMVP候选者导出单元444产生的时间AMVP候选者以及由AMVP候选者生成单元446产生的AMVP候选者来产生AMVP候选者的列表。如果多个AMVP候选者具有相同的运动信息(即，相同的运动矢量以及相同的参考图像索引)，则从列表中删除具有低优先级顺序的AMVP候选者。预定顺序可以是左侧、上侧和Col的顺序，或者可以是Col、左侧和上侧的顺序。此外，选择产生的列表中与多个有效AMVP候选者对应的解码表，以及使用所选择的解码表选择当前块的AMVP预测器。
虽然对本发明的一些示例性实施例进行了描述，但是本领域的普通技术人员将理解可以在不脱离以下权利要求保护的本发明的精神和范围的情况下以各种方式对本发明进行修改和变化。