獲得運動矢量預測結(jié)果的候選的方法及設(shè)備技術(shù)

時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中。用于確定該時間運動矢量預測結(jié)果的方法包括從與當前幀不同的參考幀的參考塊內(nèi)的運動矢量中選擇一個運動矢量作為時間預測結(jié)果。該參考塊是參考幀中與的要編碼的塊同位置的同位置塊或參考幀中的與該同位置塊相鄰的塊。該選擇基于實現(xiàn)集合的運動矢量預測結(jié)果之間的多樣性所用的多樣性標準。這可以在無附加編碼效率損失或無明顯的附加編碼效率損失的情況下降低運動矢量存儲器要求。可選地，即使運動矢量存儲器的大小沒有縮減，也可以實現(xiàn)編碼效率改善。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
視頻編碼和解碼本申請是申請日為2012年3月8日、申請?zhí)枮?01280012474.7、專利技術(shù)名稱為“視頻編碼和解碼”的申請的分案申請。
本專利技術(shù)涉及一種用于對數(shù)字圖像序列進行編碼的方法和裝置以及用于對相應的位流進行解碼的方法和裝置。本專利技術(shù)屬于數(shù)字信號處理領(lǐng)域，尤其屬于使用運動補償來減少視頻流中的空間冗余和時間冗余的視頻壓縮領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
例如H.263、H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、SVC的許多視頻壓縮格式使用基于塊的離散余弦變換(DCT)和運動補償以去除空間冗余和時間冗余。這些格式可被稱為預測視頻格式。視頻信號的各幀或圖像被分割成編碼后的并且能夠獨立進行解碼的片(slice)。片通常是幀的矩形部分、或者更通常為幀的一部分或整個幀。此外，各片被分割成多個宏塊(MB)，并且各宏塊被進一步分割成塊、通常為8×8個像素的塊。在目前處于標準化過程中的最新的高效率視頻編碼(HEVC)中，各片被分割成非重疊的最大編碼單位(LUC)、通常是大小為64×64個像素的塊。而各LCU可以使用四叉樹分解被迭代地分割成較小的可變大小的編碼單位(CU)。各CU可以進一步被分割成最大為2個對稱矩形的分區(qū)單位。這些編碼幀為(被稱為P幀的根據(jù)一個參考幀而預測到的或者被稱為B幀的根據(jù)兩個參考幀而預測到的)時間預測幀和(被稱為內(nèi)幀或I幀的)非時間預測幀這兩種類型。時間預測在于從參考幀(視頻序列的先前幀或?qū)韼?中發(fā)現(xiàn)最接近要編碼的塊的圖像部分或參考區(qū)域。該步驟已知為運動估計。接著，連同與表示運動補償要使用的參考區(qū)域的運動矢量有關(guān)的運動信息項一起，對要編碼的塊和參考部分之間的差進行編碼(運動補償)。為了進一步降低對運動信息進行編碼的代價，已提出了利用相對于通常根據(jù)要編碼的塊周圍的塊的運動矢量所計算出的運動矢量預測結(jié)果的差來對運動矢量進行編碼。在H.264中，針對根據(jù)位于要編碼的塊的因果鄰域(例如根據(jù)位于要編碼的塊的上方和左方的塊)中的運動矢量所計算出的中值預測結(jié)果來對運動矢量進行編碼。僅對中值預測結(jié)果和當前塊運動矢量之間的差(還被稱為殘差運動矢量)進行編碼。使用殘差運動矢量的編碼節(jié)省了若干位率，但需要解碼器進行運動矢量預測結(jié)果的相同計算從而對要解碼的塊的運動矢量的值進行解碼。近來，已提出了諸如使用多個可能運動矢量預測結(jié)果等的進一步改進。被稱為運動矢量競爭的該方法在于在幾個運動矢量預測結(jié)果或候選之間判斷哪個運動矢量預測結(jié)果使殘差運動信息的編碼代價(通常為率失真代價)最小。該殘差運動信息包括殘差運動矢量(即，要編碼的塊的實際運動矢量和所選擇的運動矢量預測結(jié)果之間的差)、以及例如所選擇的運動矢量預測結(jié)果的索引的編碼值等的表示所選擇的運動矢量預測結(jié)果的信息項。在目前處于標準化過程中的高效率視頻編碼(HEVC)中，已提出了以下：在參考幀中，從要編碼的當前塊的上方的預定組的塊中選擇第一空間運動矢量預測結(jié)果，從該當前塊的左方的另一預定組的塊中選擇第二空間運動矢量預測結(jié)果，并且從同位置塊中選擇時間運動矢量預測結(jié)果。同位置塊是位于與要編碼的塊相同位置處、但是在另一圖像中的塊。該運動矢量預測結(jié)果選擇方案被稱為高級運動矢量預測(AMVP)。作為運動矢量預測結(jié)果選擇的結(jié)果，獲得了混合有空間預測結(jié)果和時間預測結(jié)果的運動矢量預測結(jié)果候選的集合，其中依賴于各種空間運動矢量預測結(jié)果和時間運動矢量預測結(jié)果的可用性，該集合由0、1、2或3個候選構(gòu)成。為了減少在位流中發(fā)送運動矢量預測結(jié)果的開銷，通過應用除去重復的運動矢量、即具有相同值的運動矢量的抑制處理來縮減運動矢量預測結(jié)果的集合。例如，在上述的第一空間運動矢量預測結(jié)果和第二空間運動矢量預測結(jié)果相等的情況下，應僅保持這兩者的其中一個以及時間運動矢量預測結(jié)果作為運動矢量預測候選。在這種情況下，僅需要1位來向解碼器指示運動矢量預測結(jié)果的索引。還可以對運動矢量預測結(jié)果候選進行排序，從而將最可能的運動矢量預測結(jié)果定位于第一位置，這是因為在選擇第一候選作為最佳預測結(jié)果的情況下發(fā)生最小開銷。由于可以使用較少的位來對所選擇的運動矢量預測結(jié)果的指示進行編碼，因此充分縮減預測結(jié)果的集合使得贏得信令開銷。在極限的情況下，例如如果所有的運動矢量預測結(jié)果都相等，則可以將候選的集合縮減為1，因此無需將與所選擇的運動矢量預測結(jié)果有關(guān)的任何信息插入位流。如上所述，在當前HEVC提議中，使用可以是空間預測結(jié)果或時間預測結(jié)果的多個運動矢量預測結(jié)果來通過預測編碼對運動矢量進行編碼。因此，針對用于推導同位置運動矢量預測結(jié)果的用作參考幀的各幀，需要將其相關(guān)的運動矢量存儲在編碼器側(cè)和解碼器側(cè)。在默認情況下，首先考慮到運動表示的粒度(在當前HEVC設(shè)計中，最小幀內(nèi)塊大小為4×4)、其次考慮到針對B_SLICE的每個運動塊最多存在兩個矢量，運動矢量存儲器的大小龐大。估計出對于4K×2K的分辨率圖片并且使用4×4個像素的每塊的運動矢量的一個集合的粒度，每幀需要26兆位(Mbit)。在2010年10月7～15日于中國廣州召開的JCTVC-C257上YepingSu和AndrewSegall所發(fā)布的“Onmotionvectorcompetition”、以及2011年1月20～28日于韓國大邱召開的JCTVC-D072上YepingSu和AndrewSegall所發(fā)布的“CE9:Reducedresolutionstorageofmotionvectordata”提出了縮減解碼器側(cè)所需的用于存儲時間同位置矢量和參考索引的運動矢量存儲器的大小。所提出的解決方案包括如圖1所示的運動矢量的簡單分塊匯總。在當前HEVC實現(xiàn)中，將16個中的一個運動矢量保持在64×64個像素的各正方形中，并且考慮左上方的4×4塊的運動矢量。這樣使存儲器要求降低了16倍。在序列參數(shù)集合中發(fā)送該縮減倍數(shù)。運動矢量存儲器壓縮處理是在自適應環(huán)路濾波處理之后并且在將解碼圖片放置到解碼圖片緩沖器(DPB)中之前進行的。該解決方案使得能夠在編碼效率損失的狀態(tài)下大幅縮減運動矢量存儲器。然而，該解決方案沒有考慮MV存儲器壓縮時針對塊匯總的集合中的預測結(jié)果的多樣性。此外，對幾個標準進行測試但并沒有考慮多樣性。此外，該解決方案既非自適應的也非靈活的。另外，在需要更多壓縮的情況下，需要運動矢量去除時的較高縮減率，這可能會導致極大的編碼效率損失。WO2004/012459A描述了用于限制所存儲的運動矢量的數(shù)量的另一提議。將限制信息編碼為頭信息(可能以諸如SPS等的全局級、諸如PPS等的圖片級或者諸如片頭等的片級)。該限制信息表示圖片的數(shù)量或存儲有運動矢量的宏塊的數(shù)量。在編碼塊參考所存儲的運動矢量的情況下，使用該運動矢量，否則使用空運動矢量(這兩個分量均等于0)。然而，該解決方案沒有考慮塊匯總。除了用以降低運動矢量存儲要求的提議以外，其它現(xiàn)有提議已尋求AMVP的預測結(jié)果的改進。例如，2011年1月20～28日于韓國大邱召開的JCTVC-D164上Jung,G.Clare(OrangeLabs)所發(fā)布的“TemporalMVpredictormodificationforMV-Comp,Skip,DirectandMergeschemes”提出了使用居中的時間預測結(jié)果(還參見WO2011/0本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于確定時間運動矢量預測結(jié)果的方法，其中所述時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中，所述方法包括以下步驟：從與所述當前幀不同的參考幀的參考塊內(nèi)的運動矢量中選擇一個運動矢量作為所述時間運動矢量預測結(jié)果，其中所述參考塊是所述參考幀中與所述要編碼的塊同位置的同位置塊或所述參考幀中的與所述同位置塊相鄰的塊，以及該選擇基于實現(xiàn)所述集合中的運動矢量預測結(jié)果之間的多樣性所用的多樣性標準。

【技術(shù)特征摘要】
2011.03.09 GB 1104033.41.一種用于確定時間運動矢量預測結(jié)果的方法，其中所述時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中，所述方法包括以下步驟：從與所述當前幀不同的參考幀的參考塊內(nèi)的運動矢量中選擇一個運動矢量作為所述時間運動矢量預測結(jié)果，其中所述參考塊是所述參考幀中與所述要編碼的塊同位置的同位置塊或所述參考幀中的與所述同位置塊相鄰的塊，以及該選擇基于實現(xiàn)所述集合中的運動矢量預測結(jié)果之間的多樣性所用的多樣性標準。2.一種用于確定時間運動矢量預測結(jié)果的方法，其中所述時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中，所述方法包括以下步驟：選擇所述參考幀中的與所述要編碼的塊同位置的同位置塊的右下方位置處的運動矢量，作為所述時間運動矢量預測結(jié)果。3.一種用于確定時間運動矢量預測結(jié)果的方法，其中所述時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中，所述方法包括以下步驟：選擇所述參考幀中與所述要編碼的塊同位置的同位置塊的右下方位置處、或者所述參考幀中的與所述同位置塊相鄰的塊中的右下方位置附近的預定位置處的運動矢量，作為所述時間運動矢量預測結(jié)果。4.一種用于確定時間運動矢量預測結(jié)果的方法，其中所述時間運動矢量預測結(jié)果能夠連同一個或多個空間運動矢量預測結(jié)果一起包括在當前幀的要編碼的塊的運動矢量預測結(jié)果的集合中，所述方法包括以下步驟：從與所述當前幀不同的參考幀的參考塊內(nèi)的運動矢量中選擇一個運動矢量作為所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G·拉羅徹，P·烏諾，
申請(專利權(quán))人：佳能株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP