CN104322066B - 用于视频数据译码的交错块处理排序 - Google Patents

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Abstract

本发明描述用于在视频译码中交错视频子块的***和方法。在一个方面中，设备包含存储器和视频译码器。所述存储器存储第一视频块和第二视频块。所述第一视频块和所述第二视频块包含子块。所述视频译码器根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块，且在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的第二子块。此外，所述视频译码器在根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块之前根据所述第一过程处理所述第二视频块的第一子块。

Description

用于视频数据译码的交错块处理排序
技术领域
本发明涉及视频数据译码，且特定来说涉及在视频数据译码中交错亮度和色差块的子块。
背景技术
数字视频译码在广泛范围的装置中使用，包含数字电视、数字直播***、无线通信装置、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、视频游戏装置、蜂窝式或卫星无线电电话，或类似物。数字视频装置实施例如MPEG-2、MPEG-4或H.264/MPEG-4高级视频译码(AVC)等视频压缩技术来更有效地发射和接收数字视频。
视频压缩技术一股执行空间预测、运动估计和运动补偿以减少或移除视频数据中固有的冗余。特定来说，帧内译码依赖于空间预测来减少或移除给定视频帧内的视频中的空间冗余。
发明内容
本发明的***、方法和装置各自具有若干创新方面，其中并无单个一者唯一地负责本文揭示的所要属性。
本发明的一个方面提供用于对包含视频块的视频数据进行译码的设备。所述设备包含存储器和视频译码器。所述存储器经配置以存储第一视频块和第二视频块。所述第一视频块和所述第二视频块包含子块。所述视频译码器经配置以根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块，且在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的第二子块。此外，所述视频译码器经配置以在根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块之前根据所述第一过程处理所述第二视频块的第一子块。
本发明的另一方面提供用于对包含子块的视频块进行译码的方法。所述方法包含：根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块；在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前根据所述第一过程处理第二视频块的第一子块；以及在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块。
本发明的一个方面提供用于对包含视频块的视频数据进行译码的设备。所述设备包含用于存储第一视频块和第二视频块的装置。所述第一视频块和所述第二视频块包含子块。此外，所述设备包含：用于根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块、在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前根据所述第一过程处理第二视频块的第一子块且在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块的装置。
本发明的另一方面提供包括指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令在执行时致使用于对包含子块的视频块进行译码的设备进行以下操作：根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块；在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前根据所述第一过程处理第二视频块的第一子块；以及在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块。
附图说明
图1是说明实例性视频编码和解码***的框图。
图2是说明实例性视频编码器的框图。
图3是说明实例性视频解码器的框图。
图4A说明实例性亮度块、红色差块以及蓝色差块。
图4B说明实例***错块处理次序。
图4C说明另一实例***错块处理次序。
图5是用于对视频数据进行译码的实例性方法的流程图。
图6是实例性视频译码器的功能框图。
具体实施方式
大体上，本发明是针对用于在视频译码中交错亮度和色差块的子块的技术。如本文使用的术语“译码”可指代编码、解码或两者。虽然本发明中描述的技术可适用于广泛多种实践应用，但为了实例和说明目的，本发明将涉及数字视频编码和解码。
在视频数据的译码期间，一些视频数据的处理可取决于处理其它视频数据的结果。举例来说，视频数据的帧内译码在视频块的像素与所述视频块的相邻像素之间产生数据相依性。视频块的相邻像素可能需要在可对所述视频块开始处理之前处理。此相依性可导致***的组件保持空闲且等待其它组件的处理完成。此空闲时间可增加译码等待时间延迟，减小译码处理量，且必须用于硬件的较大芯片面积来对视频数据进行帧内译码。
有利地，在一些方面中，本文揭示的方法和装置可包含在视频译码期间交错视频块的子块的处理次序以实现组件的更有效利用。举例来说，亮度和色差块的子块的处理次序可经交错以使得由于亮度子块之间的相依性所致的组件空闲时间减少且执行数据的较类似于管线的处理。
图1是说明实例性视频编码和解码***10的框图。如图1中所示，***10包含源装置12，其经由通信信道16将经编码视频发射到接收装置14。源装置12可包含视频源18、视频编码器20和发射器22。接收装置14可包含接收器24、视频解码器26和视频显示装置28。***10可经配置以应用根据本发明的用于交错和处理经交错子块的技术。
在图1的实例中，通信信道16可包括任何无线或有线通信媒体，例如射频(RF)频谱或者一或多个物理传输线，或无线和有线媒体的任一组合。信道16可形成例如局域网、广域网或全球网(例如，因特网)的基于包的网络的部分。通信信道16一股表示用于将视频数据从源装置12发射到接收装置14的任何合适通信媒体或不同通信媒体的集合。
源装置12产生视频以用于发射到目的地装置14。然而在一些情况下，装置12、14可以大体上对称方式操作。举例来说，装置12、14中的每一者可包含视频编码和解码组件。因此，***10可支持视频装置12、14之间的单向或双向视频发射，例如，以用于视频流式传输、视频广播，或视频电话。对于其它数据压缩和译码应用，装置12、14可经配置以发送和接收或交换其它类型的数据，例如图像、语音或音频数据，或视频、图像、语音和音频数据中的两者或两者以上的组合。因此，视频编码和解码应用的论述是为了说明目的提供，且不应视为限制如本文广泛描述的本发明的各种方面。
视频源18可包含例如一或多个摄像机的视频俘获装置、含有先前俘获的视频的视频存档，或来自视频内容提供者的现场视频馈送。作为又一替代，视频源18可产生基于计算机图形的数据作为源视频，或直播视频与计算机产生的视频的组合。在一些情况下，如果视频源18为相机，那么源装置12和接收装置14可形成所谓的像机电话或视频电话。因此，在一些方面中，源装置12、接收装置14或两者可形成无线通信装置手持机，例如移动电话手持机。在每一情况下，经俘获、预俘获或计算机产生的视频可由视频编码器20编码以用于从视频源装置12经由发射器22、信道16和接收器24发射到视频接收装置14的视频解码器26。显示装置28可包含多种显示装置中的任一者，例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器或有机发光二极管(OLED)显示器。
视频编码器20和视频解码器26可经配置以支持用于空间、时间和/或信噪比(SNR)可缩放性的可缩放视频译码(SVC)。在一些方面中，视频编码器20和视频解码器26可经配置以支持用于SVC的精细粒度SNR可缩放性(FGS)译码。编码器20和解码器26可通过支持基本层和一或多个可缩放增强层的编码、发射和解码来支持各种程度的可缩放性。对于可缩放视频译码，基本层载运具有最小质量水平的视频数据。一或多个增强层载运额外位流以支持较高空间、时间和/或SNR水平。
视频编码器20和视频解码器26可部分地根据本文描述的技术且部分地根据例如HEVC、MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263或ITU-T H.264/MPEG-4高级视频译码(AVC)等视频压缩标准来操作。举例来说，本文使用的技术可用以扩增或代替视频压缩标准中使用的相应技术。虽然图1中未图示，但在一些方面中，视频编码器20和视频解码器26可分别与音频编码器和解码器集成，且包含适当的MUX-DEMUX单元或其它硬件和软件，以处置共同数据流或单独数据流中的音频和视频两者的编码。如果适用，那么MUX-DEMUX单元可符合ITU H.223多路复用器协议，或例如用户数据报协议(UDP)等其它协议。
H.264/MPEG-4(AVC)标准由ITU-T视频译码专家组(VCEG)连同ISO/IEC动画专家组(MPEG)一起制定为被称为联合视频小组(JVT)的集体合作的产品。H.264标准通过ITU-T研究组且在日期2005年3月描述于ITU-T推荐H.264“用于一股视听服务的高级视频译码(Advanced video coding for generic audiovisual services)”中，其在本文中可被称为H.264标准或H.264规范，或H.264/AVC标准或规范。
在一些方面中，对于视频广播，本发明中描述的技术可应用于增强型H.264视频译码，用于例如经由无线视频广播服务器或无线通信装置手持机，使用仅前向链路(FLO)空中接口规范“用于陆地移动多媒体多播的仅前向链路空中接口规范(Forward Link Only AirInterface Specification for Terrestrial Mobile Multimedia Multicast)”(将公布为技术标准TIA-1099(“FLO规范”))，在陆地移动多媒体多播(TM3)***中递送实时视频服务。FLO规范包含界定适合于FLO空中接口的位流语法和语义以及解码过程的实例。替代地，视频可根据例如DVB-H(数字视频广播-手持式)、ISDB-T(集成服务数字广播-陆地)或DMB(数字媒体广播)等其它标准来广播。因此，源装置12可为移动无线终端、视频流式传输服务器或视频广播服务器。然而，本发明中描述的技术不限于任何特定类型的广播、多播或点对点***。在广播的情况下，源装置12可将视频数据的若干信道广播到多个接收装置，其每一者可类似于图1的接收装置14。
可将视频编码器20和视频解码器26各自实施为一或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件，或其任何组合。因此，视频编码器20和视频解码器26中的每一者可至少部分地实施为集成电路(IC)芯片或装置，且包含于一或多个编码器或解码器中，其任一者可经集成为相应移动装置、订户装置、广播装置、服务器或类似物中的组合式编码器/解码器(CODEC)的部分。另外，源装置12和接收装置14各自可包含适当的调制、解调、频率转换、滤波和放大器组件以用于经编码视频的发射和接收，在适用时包含足以支持无线通信的射频(RF)无线组件和天线。然而为了便于说明，图1中未展示此些组件。
视频序列包含一系列视频帧。视频编码器20对由个别视频帧内的视频单元(例如像素)组成的块操作以便对视频数据进行编码。视频块可具有固定或变化的大小，且可根据指定译码标准而大小不同。每一视频帧包含一系列切片。每一切片可包含一系列宏块(MB)，其可经布置为块或子块。作为实例，ITU-T H.264标准支持各种块大小的帧内预测，例如用于亮度或明度分量的16x16、8x8、4x4和用于色度或色差分量的8x8，以及各种块大小的帧间预测，例如用于亮度分量的16x16、16x8、8x16、8x8、8x4、4x8和4x4和用于色度分量的对应经缩放大小。
较小视频块可提供较好分辨率，且可用于视频帧的包含较高细节水平的位置。大体上，MB和各种子块可视为视频块。另外，切片可视为一系列视频块，例如MB和/或子块。每一切片可为可独立解码的单元。在预测之后，可对8x8残余块或4x4残余块执行变换，且可在使用intra_16x16预测模式的情况下将额外变换应用于色度分量或亮度分量的4x4块的DC系数。
图1的***10的视频编码器20和/或视频解码器26可进一步经配置以采用如本发明中描述的用于交错或处理经交错亮度和色差子块的技术。特定来说，视频编码器20和/或视频解码器26可包含一或多个交错器，其应用所描述技术中的至少一些来减少等待时间，增加处理量，和/或减少视频译码的芯片面积要求。
图2是说明如图1所示的实例性视频编码器20的框图。视频编码器20可至少部分地形成为一或多个集成电路装置，其可共同地称为集成电路装置。在一些方面中，视频编码器20可形成无线通信装置手持机或广播服务器的部分。视频编码器20可执行视频帧内的块的帧内和帧间译码。
如图2中所示，视频编码器20可包含预测单元32、加法器48和51，以及存储器36。视频编码器20还可包含：前向交错单元37，其包含变换单元38和量化单元40；以及逆交错单元41，其包含逆量化单元42和逆变换单元44。视频编码器20还可包含熵译码单元46。在编码过程中可另外实施一或多个滤波器(未图示)。在一些方面中，前向交错单元37可为与变换单元38或量化单元40分离的单元，且逆交错单元41可为与逆量化单元42或逆变换单元44分离的单元。
在编码过程期间，视频编码器20接收待译码视频块，且预测单元32执行预测性译码技术。对于帧间译码，预测单元32可将待编码视频块与一或多个视频参考帧或切片中的各种块进行比较以便界定预测性块。对于帧内译码，预测单元32可基于同一经译码单元内的相邻数据产生预测性块。一或多个帧内预测模式(例如，方向模式、平均模式或平面模式)可界定可如何界定帧内预测块。预测单元32输出预测块，且加法器48从正译码的视频块减去预测块以便产生残余块。
在预测单元32输出预测块且加法器48从正译码的视频块减去预测块以便产生残余块之后，前向交错单元37从加法器48接收残余块。所接收残余块可包含例如亮度块或者红或蓝色差块。前向交错单元37可随后交错和/或布置一或多个残余块的子块以供变换单元38和量化单元40处理。在一些方面中，视频编码器20的加法器48或其它组件可执行由前向交错单元37执行的功能。
前向交错单元37可将一或多个残余块发射到变换单元38。变换单元38可将变换应用于所接收视频单元，从而产生残余变换系数。变换可将残余信息从像素域转换到频域。变换可包括离散余弦变换(DCT)或概念上类似的变换，例如由H.264标准界定的变换。可使用小波变换、整数变换、子带变换或其它类型的变换。量化单元40可随后量化残余变换系数以进一步减小位率。量化单元40例如可限制用以对系数中的每一者进行译码的位的数目。前向交错单元37可随后将经量化残余变换系数发射到熵编码单元46。在一些方面中，前向交错单元37可进一步在将经量化残余变换系数发射到熵编码单元46或逆交错单元41之前以不同次序或块组织来布置经量化残余变换系数。
熵编码单元46可根据例如CAVLC或CABAC等熵译码方法对经量化残余变换系数(连同任何语法元素)进行编码，以进一步压缩数据。经熵译码位流中包含的语法元素可包含来自预测单元32的预测语法，例如用于帧间译码的运动向量或用于帧内译码的预测模式。经熵译码位流中包含的语法元素还可包含可在解码过程中使用的滤波器信息或其它数据。在通过熵编码单元46熵译码之后，可将经编码视频发射到另一装置或加以存档以供稍后发射或检索。
逆交错单元41可接收经量化残余变换系数，且交错和/或布置系数中的一或多者以供逆量化单元42和逆变换单元44的处理。逆交错单元41可将经量化残余变换系数发射到逆量化单元42和逆变换单元44。逆量化单元42和逆变换单元44可分别应用逆量化和逆变换，以在像素域中重构残余视频单元。逆交错单元41可随后重构残余块，之后将视频单元发射到加法器51。
加法器51可将经重构残余块加到由预测单元32产生的预测块，以产生经重构视频块以用于存储在存储器36中。在存储之前，还可对视频块应用滤波以改善视频质量。此滤波可减少成块性或其它假象，且可在环路中(在此情况下用于预测的数据可为经滤波数据)或环路后(在此情况下用于预测的数据可为未经滤波数据)执行。
虽然相对于图2描述的实例说明通过视频编码器20的视频块的发射路径，但视频编码器20的组件可另外或替代地接收和/或输出视频块的子块。举例来说，视频编码器20的预测单元32可接收一或多个块作为输入且输出块的子块，且视频编码器20的加法器48可接收一或多个子块或块作为输入且输出子块。此外，预测单元32和加法器48在一些实施方案中可根据一或多个块的子块交错的次序来输出块的子块。在一些方面中，预测单元32可以亮度和色差子块交错的次序产生且输出亮度和色差块的预测性子块，且加法器48可又以对应次序输出残余子块。
图3是说明如图1中所示的实例性视频解码器26的框图。视频解码器26可至少部分地形成为一或多个集成电路装置，其可共同地称为集成电路装置。在一些方面中，视频解码器26可形成无线通信装置手持机的部分。视频解码器26可执行视频帧内的块的帧内和帧间解码。大体上，视频解码器26可执行与视频编码器20的逆操作，包含解码和剖析以对经编码视频进行解码和重构。
视频解码器26可包含熵解码单元52，其执行由图2的熵编码单元46执行的编码的互逆解码功能。特定来说，熵解码单元52可执行CAVLC或CABAC解码，或由视频编码器50使用的任一其它类型的熵解码。呈一维串行化格式的经熵解码视频块可经逆扫描以将一或多个一维系数向量转换回到二维块格式。向量的数目和大小以及为视频块界定的扫描次序可界定如何重构二维块。例如运动向量或其它经解码语法元素等经熵解码预测语法元素可从熵解码单元52发送到预测单元54。
视频解码器26还可包含预测单元54、逆交错单元55、存储器62和加法器64。逆交错单元55可包含逆量化单元56和逆变换单元58。在一些方面中，逆交错单元55可为与逆量化单元56或逆变换单元58分离的单元。另外，视频解码器26还可包含对加法器64的输出进行滤波的滤波器单元(未图示)。预测单元54可包含相关联高速缓冲存储器70，其可包括相对快的内部存储器电路，例如比存储器62快且小。预测性数据可基于一或多个视频单元的统计数据从存储器62加载到高速缓冲存储器70，以便促进高速缓冲存储器70中对于解码过程将需要的数据。
预测单元54可从熵解码单元52接收预测语法(例如运动向量)。使用预测语法，预测单元54从高速缓冲存储器70产生预测块，其可经由加法器64与残余块组合。逆交错单元55可从熵解码单元52接收经量化残余变换系数，且交错和/或布置系数中的一或多者以供逆量化单元56和逆变换单元58的处理。逆交错单元55可将经量化残余变换系数发射到逆量化单元56和逆变换单元58。逆量化单元56可执行逆量化，且逆变换单元58可执行逆变换以将残余视频块的系数改变回到像素域。加法器64组合每一预测块与由逆交错单元55输出的对应残余块以便重构给定视频块。
视频解码器26可接收视频单元序列，且所述序列可界定视频单元的显示次序。预测单元54可识别可能不是相互依赖的视频单元的子集，且可将预测性数据从存储器62加载到高速缓冲存储器70，其中高速缓冲存储器70与视频解码器26的预测单元54相关联。存储器62也可与视频解码器26相关联，或可为与其它处理器或单元共享的外部存储器。
虽然相对于图3描述的实例说明通过视频解码器26的视频块的发射路径，但视频解码器26的组件可另外或替代地接收和/或输出视频块的子块。举例来说，视频解码器26的预测单元54和逆交错单元55可输出块的子块，且加法器64可接收子块。此外，预测单元54和加法器64在一些实施方案中可根据一或多个块的子块交错的次序来输出块的子块。在一些方面中，预测单元54可以亮度和色差子块交错的次序产生且输出亮度和色差块的预测性子块，且逆交错单元55可以对应次序输出残余子块。加法器64可从预测单元54和逆交错单元55接收子块且重构亮度和色差块。
图4A说明实例性亮度块Y、红色差块Cr以及蓝色差块Cb。亮度块Y包含16个子块y0、y1、...、y15。红色差块Cr包含4个子块cr0、cr1、cr2、cr3。蓝色差块Cb包含4个子块cb0、cb1、cb2、cb3。亮度块Y、红色差块Cr以及蓝色差块Cb可为或对应于从例如图2的加法器48等加法器或图3的熵解码单元52输出的块。
图4B说明图4A的子块的实例***错块处理次序。所述交错块处理次序可对应于视频编码器20和视频解码器26的组件排序和/或处理视频单元的次序，例如图2的前向交错单元37、图2的逆交错单元41或图3的逆交错单元55排序和/或处理视频单元的次序。与在处理其它块的子块之前处理一个块的所有子块相反，多个块的子块经交错以使得可在完成每一块的处理之前处理多个块的子块。此交错块处理次序可有利地管理一个块的子块之间的数据相依性，且实现H.264和VP 8帧内译码中的块的较类似于管线的处理。而且，因此，视频编码器20和视频解码器26的一些组件可能不保持空闲，且在处理同一块的另一子块之前等待处理第一子块的结果。替代地，一些组件可处理可在不具有处理第一子块的结果的情况下处理的一或多个其它块的一或多个子块。
举例来说，逆量化单元42和逆变换单元44可开始处理亮度块的一个子块。变换单元38和量化单元40可能需要处理所述一个子块的结果以开始处理亮度块的其它子块。替代于变换单元38和量化单元40保持空闲且在处理亮度块的另一子块之前等待处理一个子块的结果，变换单元38和量化单元40可与逆量化单元42和逆变换单元44处理亮度块的所述一个子块大体上并行地处理色差块的子块。进而，视频编码器20和视频解码器26可比在处理色差块的子块之前处理亮度块的所有子块的情况下更快地处理亮度块和色差块。
图4B的变换和量化(T和Q)行以及逆量化和逆变换(IQ和IT)行可分别对应于第一和第二处理步骤，其在时间t0、t1、…、t27处开始执行，其中较大的t索引值对应于在时间上较晚发生的事件。变换、量化、逆量化和逆变换是相对于图2和3较详细论述的处理步骤。
在例如t1等共同时间执行的处理步骤可大体上并行地执行。举例来说，在时间t1处，红色差块Cr的子块cr0可与逆量化和逆变换亮度块Y的子块y0并行地变换和量化。例如在时间t0处的逆量化和逆变换行以及在时间t24处的量化和变换行等空单元可对应于其中可不执行处理步骤的时间。
为了讨论图4B的所说明交错处理次序的一些方面，可突出说明子块之间的特定关系。红色差块Cr的第一子块cr0可在亮度块Y的最后子块y15之前变换和量化。红色差块Cr的第一子块cr0可在亮度块Y的第一子块y0之后变换和量化。四个Cr子块cr0、cr1、cr2、cr3可在亮度块Y的最后子块y15之前变换和量化。蓝色差块Cb的第一子块cb0可在亮度块Y的最后子块y15之前变换和量化。红色差块Cr的前三个子块cr0、cr1、cr2但非最后子块cr3可在亮度块Y的最后子块y15之前逆量化和逆变换。
虽然图4B的实例***错块处理次序展示Cr子块首先处理，但Cr和Cb可作为集合而互换。在一些方面中，可代替对应编号的Cr子块来处理对应编号的Cb子块。举例来说，可分别代替红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2、cr3来处理蓝色差块Cb的子块cb0、cb1、cb2、cb3。另外，虽然图4B中在时间t2、t4和t9处展示对应于在时间t2、t4和t9无逆量化且无逆变换处理开始的空单元，但在一些方面中，所述单元中的一或多者可能不为空。而是，可在时间t2、t4或t9处开始可处理例如Cr子块等一或多个子块。举例来说，红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2可分别在时间t2、t4和t9处开始处理。因此，当红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2可能另外已经处理时，可较早地处理其它色差子块，例如在时间t14、t19和t21处开始。
图4C说明图4A的子块的另一实例***错块处理次序。所述交错块处理次序可对应于视频编码器20和视频解码器26的组件排序和/或处理视频单元的次序，例如图2的前向交错单元37、图2的逆交错单元41或图3的逆交错单元55排序和/或处理视频单元的次序。与在处理其它块的子块之前处理一个块的所有子块相反，多个块的子块经交错以使得可在完成每一块的处理之前处理多个块的子块。此交错块处理次序可有利地管理一个块的子块之间的数据相依性，且实现H.264和VP 8帧内译码中的块的较类似于管线的处理。而且，因此，视频编码器20和视频解码器26的一些组件可能不保持空闲，且在处理同一块的另一子块之前等待处理第一子块的结果。替代地，一些组件可处理可在不具有处理第一子块的结果的情况下处理的一或多个其它块的一或多个子块。
举例来说，逆量化单元42和逆变换单元44可开始处理亮度块的一个子块。变换单元38和量化单元40可能需要处理所述一个子块的结果以开始处理亮度块的其它子块。替代于变换单元38和量化单元40保持空闲且在处理亮度块的另一子块之前等待处理一个子块的结果，变换单元38和量化单元40可与逆量化单元42和逆变换单元44处理亮度块的所述一个子块大体上并行地处理色差块的子块。进而，视频编码器20和视频解码器26可比在处理色差块的子块之前处理亮度块的所有子块的情况下更快地处理亮度块和色差块。
图4C的变换和量化(T和Q)行以及逆量化和逆变换(IQ和IT)行可分别对应于第一和第二处理步骤，其在时间t0、t1、…、t27处开始执行，其中较大的t索引值对应于在时间上较晚发生的事件。变换、量化、逆量化和逆变换是相对于图2和3较详细论述的处理步骤。
在例如t1等共同时间执行的处理步骤可大体上并行地执行。举例来说，在时间t1处，红色差块Cr的cr0子块可与逆量化和逆变换亮度块Y的y0子块并行地变换和量化。例如在时间t0处的逆量化和逆变换行以及在时间t24处的量化和变换行等空单元可对应于其中可不执行处理步骤的时间。
为了讨论图4C的所说明交错处理次序的一些方面，可突出说明子块之间的特定关系。举例来说，红色差块Cr的四个子块cr0、cr1、cr2、cr3可在亮度块Y的最后子块y15之前逆量化和逆变换。
虽然图4C的实例***错块处理次序展示Cr子块首先处理，但Cr和Cb可作为集合而互换。在一些方面中，可代替对应编号的Cr子块来处理对应编号的Cb子块。举例来说，可分别代替红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2、cr3来处理蓝色差块Cb的子块cb0、cb1、cb2、cb3。另外，虽然图4C中在时间t2、t4和t9处展示对应于在时间t2、t4和t9无逆量化且无逆变换处理开始的空单元，但在一些方面中，所述单元中的一或多者可能不为空。而是，可在时间t2、t4或t9处开始可处理例如Cr子块等一或多个子块。举例来说，红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2可分别在时间t2、t4和t9处开始处理。因此，当红色差块Cr的子块cr0、cr1、cr2可能另外已经处理时，可较早地处理其它色差子块，例如在时间t14、t17和t20处开始。
另外，虽然图4A到4C的实例说明本发明在H.264和VP 8帧内译码中的实施方案，但视频编码器20和视频解码器26可在对其它标准或方案进行译码时有利地交错视频块的子块的处理次序。举例来说，如果视频编码器20和视频解码器26执行HEVC译码，那么视频编码器20和视频解码器26的组件可交错一或多个译码单元的变换单元的处理次序。如图4B和4C的H.264和VP 8帧内译码实例中，HEVC中的变换单元的经交错次序可通过管理一或多个译码单元的变换单元之间的相依性来减少组件空闲时间，且实现数据的较类似于管线的处理。
图5是对视频数据进行译码的实例性方法500的流程图。方法500可使用例如图2的视频编码器20执行。虽然下文相对于图2的视频编码器20的元件描述方法500，但可使用其它组件来实施所述步骤中的一或多者。在一些方面中，方法500可用以用图3的视频解码器26对视频进行解码。
在节点505处，根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块。前向交错单元37和/或逆交错单元41例如可根据包含变换子块且量化经变换子块的第一过程和包含逆量化子块且逆变换经逆量化子块的第二过程处理第一子块。在其它方面中，第一过程和第二过程可包含代替或除了变换、量化、逆量化和/或逆变换之外的其它处理步骤，例如在具有造成过程的部分之间的延迟时间的帧间/帧内块或子块相依性的视频译码期间的其它过程。
在节点510处，在根据第一过程处理第一视频块的第二子块之前根据第一过程处理第二视频块的第一子块。例如前向交错单元37可处理第二视频块的第一子块。在节点515处，在根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块之后根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第二子块。前向交错单元37和/或逆交错单元41例如可处理第一视频块的第二子块。
图6是实例性视频译码器600的功能框图。视频译码器600可包含存储装置605和处理器610。存储装置605可经配置以存储视频块且对应于例如图2的存储器36。处理器610可经配置以执行相对于图5的节点505、510、515论述的功能中的一或多者。处理器610可对应于例如图2的前向交错单元37和/或逆交错单元41。
而且，在一个方面中，用于存储第一视频块和第二视频块的装置可包括存储装置605。在另一方面中，用于根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块、在根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块之后根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第二子块以及在根据第一过程处理第一视频块的第二子块之前根据第一过程处理第二视频块的第一子块的装置可包括处理器610。
可使用多种不同技艺和技术中的任一者来表示本文揭示的信息和信号。举例来说，贯穿以上描述可参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任一组合来表示。
结合本文揭示的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体在其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于总体***的设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以各种方式实施所描述的功能性，但此些实施方案决策不应解释为造成脱离本发明的范围。
本文描述的技术可以硬件、软件、固件或其任一组合实施。此些技术可在多种装置中的任一者中实施，例如通用计算机、无线通信装置手持机或在具有包含无线通信装置手持机和其它装置中的应用的多种用途的集成电路装置。描述为模块或组件的任何特征可一起实施于集成逻辑装置中或单独地实施为离散但可互操作的逻辑装置。如果以软件实施，那么所述技术可至少部分地由包括包含指令的程序代码的计算机可读数据存储媒体实现，所述指令在执行时实行上文描述的方法中的一或多者。计算机可读数据存储媒体可形成可包含封装材料的计算机程序产品的部分。计算机可读媒体可包括存储器或数据存储媒体，例如，例如同步动态随机存取存储器(SDRAM)等随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器、磁性或光学数据存储媒体和类似物。所述技术另外或替代地可至少部分地由计算机可读通信媒体实现，所述计算机可读通信媒体以指令或数据结构的形式载运或传送程序代码且可由计算机存取、读取和/或执行，例如传播的信号或波。
可通过可包含一或多个处理器的处理器来执行程序代码，所述处理器例如为一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路。此处理器可经配置以执行本发明中描述的技术中的任一者。通用处理器可为微处理器，但在替代例中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器，或任何其它此类配置。因此，如本文使用的术语“处理器”可指代前述结构中的任一者、前述结构的任一组合或适于实施本文所述的技术的任何其它结构或设备。另外，在一些方面中，可将本文描述的功能性提供于经配置以用于编码和解码的专用软件模块或硬件模块内，或并入于组合式视频编码器-解码器(CODEC)中。
已描述本发明的各种实施例。这些和其它实施例在所附权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种用于对包括视频块的视频数据进行译码的设备，所述设备包括：
存储器，其经配置以存储第一视频块和第二视频块，所述第一视频块和所述第二视频块包括若干子块；以及
视频译码器，其经配置以：
根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块，
在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的第二子块，
在根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块之前，根据所述第一过程处理所述第二视频块的第一子块，
与根据所述第一过程处理所述第二视频块的所述第一子块大体上并行地根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块，以及
在根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，开始根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块，
其中所述第一视频块包括亮度块，且所述第二视频块包括第一色差块，其中由所述第一过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的子块的第一次序与由所述第二过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的相同子块的第二次序不同，且其中在对所述视频块进行译码时，所述视频译码器减少由所述视频块的子块之间的相依性所致的空闲时间。
2.根据权利要求1所述的设备，其中宏块包括所述第一视频块和所述第二视频块。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以在根据所述第二过程处理所述第二视频块的所述第一子块之后根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块。
4.根据权利要求1所述的设备，其中
所述存储器进一步经配置以存储第三视频块，所述第三视频块包括第二色差块并具有若干子块，且
所述视频译码器进一步经配置以在根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块之前根据所述第一过程处理所述第三视频块的第一子块。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一过程包括将子块变换到频域表示，并量化经变换的子块，且所述第二过程包括逆量化子块，并逆变换经逆量化的子块。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一色差块包括红色差块，且所述第二色差块包括蓝色差块。
7.根据权利要求4所述的设备，其中所述亮度块包括16个子块，所述第一色差块包括4个子块，且所述第二色差块包括4个子块。
8.一种用于对包括若干视频子块块的视频数据进行译码的方法，所述方法包括：
根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块；
在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前，根据所述第一过程处理第二视频块的第一子块；
在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块，
与根据所述第一过程处理所述第二视频块的所述第一子块大体上并行地根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块，以及
在根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，开始根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块，
其中所述第一视频块包括亮度块，且所述第二视频块包括第一色差块，其中由所述第一过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的子块的第一次序与由所述第二过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的相同子块的第二次序不同，且其中在对所述视频块进行译码时，所述视频译码器减少由所述视频块的子块之间的相依性所致的空闲时间。
9.根据权利要求8所述的方法，其中宏块包括所述第一视频块和所述第二视频块。
10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括在根据所述第二过程处理所述第二视频块的所述第一子块之后根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块。
11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括在根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块之前根据所述第一过程处理第三视频块的第一子块，所述第三视频块包括第二色差块。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一过程包括将子块变换到频域表示，并量化经变换的子块，且所述第二过程包括逆量化子块，并逆变换经逆量化的子块。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一色差块包括红色差块，且所述第二色差块包括蓝色差块。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述亮度块包括16个子块，所述第一色差块包括4个子块，且所述第二色差块包括4个子块。
15.一种用于对包括视频块的视频数据进行译码的设备，所述设备包括：
用于存储第一视频块和第二视频块的装置，所述第一视频块和所述第二视频块包括若干子块；以及
用于进行以下处理的装置：
根据第一过程和第二过程处理所述第一视频块的第一子块，
在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前，根据所述第一过程处理所述第二视频块的第一子块，
在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块，
与根据所述第一过程处理所述第二视频块的所述第一子块大体上并行地根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块，以及
在根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，开始根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块；
其中其中所述第一视频块包括亮度块，且所述第二视频块包括第一色差块，其中由所述第一过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的子块的第一次序与由所述第二过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的相同子块的第二次序不同，且其中在对所述视频块进行译码时，所述视频译码器减少由所述视频块的子块之间的相依性所致的空闲时间。
16.一种包括指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令在执行时致使用于对包含子块的视频块进行译码的设备进行以下操作：
根据第一过程和第二过程处理第一视频块的第一子块，
在根据所述第一过程处理所述第一视频块的第二子块之前，根据所述第一过程处理第二视频块的第一子块，
在根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，根据所述第一过程和所述第二过程处理所述第一视频块的所述第二子块，
与根据所述第一过程处理所述第二视频块的所述第一子块大体上并行地根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块，以及
在根据所述第二过程处理所述第一视频块的所述第一子块之后，开始根据所述第一过程处理所述第一视频块的所述第二子块，
其中所述第一视频块包括亮度块，且所述第二视频块包括第一色差块；且
其中由所述第一过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的子块的第一次序与由所述第二过程处理所述第一视频块和所述第二视频块的相同子块的第二次序不同，且其中在对所述视频块进行译码时，所述视频译码器减少由所述视频块的子块之间的相依性所致的空闲时间。
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