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選擇運動矢量預測值的方法和使用其的設備的制作方法

文檔序號:7990076閱讀:245來源:國知局
選擇運動矢量預測值的方法和使用其的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于選擇運動矢量預測值的方法,并且包括:選擇用于當前塊的運動矢量預測值候選的步驟,和從運動矢量預測值候選選擇用于當前塊的運動矢量預測值的步驟,其中用于當前塊的運動矢量預測值候選包括在圍繞當前塊的左側的塊當中被最先搜索為可用塊的第一候選塊的運動矢量,以及在圍繞當前塊的上側的塊當中被最先搜索為可用塊的第二候選塊的運動矢量。
【專利說明】選擇運動矢量預測值的方法和使用其的設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻(運動圖片)壓縮技術,尤其是,涉及使用其鄰近塊的信息預測當前塊的信息的方法。
【背景技術】
[0002]近年來,對高分辨率和高質量圖像的需求在各種應用領域中已經增長。由于圖像具有更高的分辨率和更高的質量,有關圖像的數(shù)據(jù)量增長得越來越多。因此,當使用介質,諸如現(xiàn)有的有線或者無線寬帶線路傳輸視頻數(shù)據(jù),或者視頻數(shù)據(jù)存儲在現(xiàn)有的存儲介質中的時候,數(shù)據(jù)的傳輸成本和存儲成本增長。
[0003]為了有效地傳輸、存儲和再現(xiàn)有關聞分辨率和聞質量視頻的/[目息,可以使用聞效的視頻壓縮技術。
[0004]為了提高視頻壓縮效率,可以使用在無需傳輸當前塊的信息的情況下,使用當前塊的鄰近塊的信息來預測當前塊的信息的方法。
[0005]中間預測(inter prediction)和內部預測(intra prediction)可以用作預測方法。
[0006]在中間預測中,參考其他圖片的信息預測當前圖片的像素值。在內部預測中,使用在相同的圖片中的像素間關系預測當前圖片的像素值。
[0007]當執(zhí)行中間預測的時候,可以使用在中間預測模式中表示參考圖片的信息和表示來自鄰近塊的運動矢量的信息,以指定另一個圖片的一部分將被用于預測。

【發(fā)明內容】

[0008]技術問題
[0009]本發(fā)明的一個目的是提供一種預測方法和使用該預測方法的設備,該預測方法可以提高壓縮效率,并且降低要發(fā)送的數(shù)據(jù)量,并且其可以在編碼/解碼視頻(運動圖片)的過程中降低復雜性。
[0010]本發(fā)明的另一個目的是提供一種掃描鄰近塊以便有效地使用鄰近信息來構建當前塊的運動信息預測值候選的方法,和使用該掃描方法的設備。
[0011]本發(fā)明的另一個目的是提供一種縮放運動信息,以便將從鄰近塊獲得的運動信息用作為當前塊的運動信息預測值候選的方法,和使用該縮放方法的設備。
[0012]問題的解決方案
[0013](I)按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種選擇運動矢量預測值的方法,包括步驟:選擇用于當前塊的運動矢量預測值候選;和在運動矢量預測值候選當中選擇當前塊的運動矢量預測值,其中用于當前塊的運動矢量預測值候選包括當前塊的左側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第一候選塊的運動矢量,以及當前塊的上側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第二候選塊的運動矢量。
[0014](2)在按照(I)選擇運動矢量預測值的方法中,可用塊可以是滿足以下條件中的任何一個的塊,:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件,并且可用塊可以是被應用中間預測模式的塊。
[0015](3)在按照(2)選擇運動矢量預測值的方法中,選擇當前塊的運動矢量預測值的步驟可以包括搜索具有較高優(yōu)先級的運動矢量預測值,所述較高優(yōu)先級被賦予第一至第四條件中的較早編號。
[0016](4)在按照(2)選擇運動矢量預測值的方法中,滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的運動矢量可以被縮放。
[0017](5)在按照(4)選擇運動矢量預測值的方法中,可以基于當前塊所屬于的當前圖片和當前塊的參考圖片之間的距離,以及當前圖片和滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的參考圖片之間的距離,執(zhí)行縮放。
[0018](6)在按照(4)選擇運動矢量預測值的方法中,縮放的次數(shù)可以限于預先確定的次數(shù)。
[0019](7)在按照(I)選擇運動矢量預測值的方法中,左側鄰近塊可以包括位于當前塊的左下角的第一鄰近塊,和位于當前塊的左下側的第二鄰近塊。
[0020](8)在按照(7)選擇運動矢量預測值的方法中,選擇當前塊的運動矢量預測值候選的步驟可以包括:以第一至第四條件的順序確定第一鄰近塊和第二鄰近塊是否滿足以下條件中的任何一個的條件確定步驟:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件;和將被最先搜索為滿足第一至第四條件中的任何一個的塊確定為第一候選塊的候選塊確定步驟。
[0021](9)在按照(8)選擇運動矢量預測值的方法中,條件確定步驟可以包括步驟:確定第一鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件;確定第二鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件;確定第一鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件;和確定第二鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件。
[0022](10)在按照(I)選擇運動矢量預測值的方法中,上側鄰近塊可以包括位于當前塊的右上角的第三鄰近塊,位于當前塊的右上側的第四鄰近塊,和位于當前塊的左上角的第五鄰近塊。
[0023](11)在按照(10)選擇運動矢量預測值的方法中,選擇當前塊的運動矢量預測值候選的步驟可以包括:以第一至第四條件的順序確定第三鄰近塊、第四鄰近塊,和第五鄰近塊是否滿足以下條件中的任何一個的條件確定步驟:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件;和將被最先搜索為滿足第一至第四條件中的任何一個的塊確定為第二候選塊的候選塊確定步驟。
[0024](12)在按照(11)選擇運動矢量預測值的方法中,條件確定步驟可以包括步驟:確定第三鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件;確定第四鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件;確定第五鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件;確定第三鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件;確定第四鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件;和確定第五鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件。
[0025](13)按照本發(fā)明的另一個方面,提供了一種解碼設備,包括:預測模塊,該預測模塊對當前塊執(zhí)行預測;和存儲器,該存儲器存儲有關當前塊的鄰近塊的信息,其中預測模塊選擇用于當前塊的運動矢量預測值候選,并且在運動矢量預測值候選當中選擇當前塊的運動矢量預測值,并且其中用于當前塊的運動矢量預測值候選包括當前塊的左側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第一候選塊的運動矢量,以及當前塊的上側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第二候選塊的運動矢量。
[0026](14)在按照(13)的解碼設備中,可用塊可以是滿足以下條件中的任何一個的塊:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件,并且可用塊可以是被應用中間預測模式的塊,預測模塊可以搜索具有較高優(yōu)先級的運動矢量預測值,所述較高優(yōu)先級被賦予第一至第四條件中的較早編號。
[0027](15)在按照(14)的解碼設備中,預測模塊可以縮放滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的運動矢量。
[0028]有益效果
[0029]按照由本發(fā)明提供的預測方法,可以提高壓縮效率,減少要發(fā)送的數(shù)據(jù)量,并且在編碼/解碼視頻(運動圖片)的過程中降低復雜度。
[0030]按照由本發(fā)明提供的預測方法,可以有效地使用鄰近塊的信息來推導當前塊的運動信息預測值候選。
[0031]按照由本發(fā)明提供的預測方法,可以縮放從鄰近塊獲得的運動信息,并且將縮放的運動信息用作為當前塊的運動信息預測值候選。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明視頻編碼設備(編碼器)的方框圖。
[0033]圖2是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明視頻解碼設備(解碼器)的方框圖。
[0034]圖3是示意地舉例說明當在中間預測模式中應用高級運動矢量預測值(AMVP)的時候,推導運動矢量的方法的例子的流程圖。
[0035]圖4是示意地舉例說明用于產生MVP候選列表的方法的例子的示意圖。
[0036]圖5是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明縮放方法的示意圖。
[0037]圖6是按照本發(fā)明的實施例示意地舉例說明縮放方法的流程圖。
[0038]圖7是示意地舉例說明在當前圖片(當前幀)中縮放當前塊的鄰近塊的運動矢量的方法的示意圖。
[0039]圖8是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明執(zhí)行運動矢量競爭的方法的示意圖。
[0040]圖9是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明應用AMVP的方法的示意圖。
[0041]圖10是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明選擇當前塊的運動矢量預測值的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]本發(fā)明可以以各種形式不同地修改,并且可以具有各種實施例,將詳細描述其特定的實施例,并且在附圖中示出。但是,實施例不意欲限制本發(fā)明。在以下的描述中使用的術語僅僅用于描述特定的實施例,但是,不意欲限制本發(fā)明的技術精神。單數(shù)的表示包括復數(shù)的表示,只要其被清楚地不同地理解。術語,諸如“包括”和“具有”意欲表示存在在以下的描述中使用的特點、數(shù)目、步驟、操作、元件、組件,或者其組合,并且因此應該理解,不排除存在或者增加一個或多個不同的特點、數(shù)目、步驟、操作、元件、組件,或者其組合的可能性。
[0043]另一方面,在本發(fā)明描述的附圖中的元件為了解釋不同特定功能的便利的目的在視頻編碼/解碼設備中獨立地繪制,并且不意味該元件由獨立的硬件或者獨立的軟件實施。例如,該元件中的兩個或更多個元件可以合并以形成單個元件,或者一個元件可以被分成多個元件。不脫離本發(fā)明的概念,元件被合并和/或被劃分的實施例屬于本發(fā)明的范圍。
[0044]在下文中,將參考伴隨的附圖詳細描述本發(fā)明示范的實施例。
[0045]圖1是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明視頻編碼設備(編碼器)的方框圖。參考圖1,視頻編碼設備100包括圖片劃分模塊105、預測模塊110、變換模塊115、量化模塊120、重新排列模塊125、熵編碼模塊130、反量化模塊135、反變換模塊140、濾波器模塊145,和存儲器150。
[0046]該圖片劃分模塊105可以將輸入圖片劃分為至少一個處理單元。在這里,該處理單元可以是預測單元(在下文中,稱為“PU”),變換單元(在下文中,稱為“TU”),或者編碼單元(在下文中,稱為“CU”)。在本說明書中,為了解釋便利的目的,預測單元可以由預測塊表示,變換單元可以由變換塊表示,編碼單元可以由編碼塊表示。
[0047]該預測模塊110包括執(zhí)行中間預測處理的中間預測模塊,和執(zhí)行內部預測處理的內部預測模塊。為了提高編碼效率,圖片信號不是沒有任何變化地編碼,而是被編碼以便通過使用預先編碼的區(qū)域來預測圖片,以及將原始圖片和預測圖片之間的殘留值添加到預測圖片來重建圖片。
[0048]由于圖片包括用于預測的預先編碼的區(qū)域,I圖片(I條帶(slice))、P圖片(P條帶)、B圖片(B條帶)等等是已知的。I條帶是僅僅經由內部預測解碼的條帶。P條帶是可以使用至少一個運動矢量和參考圖片索引經由中間預測或者內部預測來解碼以便預測塊的采樣值的條帶。B條帶是可以使用至少兩個運動矢量和參考圖片索引經由中間預測或者內部預測來解碼以便預測塊的采樣值的條帶。
[0049]該預測模塊110對圖片的處理單元執(zhí)行預測處理,以創(chuàng)建包括預測的采樣的預測塊。在預測模塊Iio中,圖片的處理單元可以是CU、TU或者PU??梢源_定對相應的處理單元執(zhí)行的預測是中間預測還是內部預測,并且可以確定預測方法的特定細節(jié)(例如,預測模式)。經歷預測處理的處理單元可以不同于預測方法和特定細節(jié)被確定的處理單元。例如,預測方法和預測模式可以通過PU單元確定,并且預測處理可以通過TU單元執(zhí)行。
[0050]在中間預測中,基于與當前圖片的先前圖片和/或后續(xù)圖片中的至少一個有關的信息來執(zhí)行預測處理以創(chuàng)建預測塊。在內部預測中,基于當前圖片的像素信息執(zhí)行預測處理以創(chuàng)建預測塊。
[0051]在中間預測中,參考圖片被選擇用于當前塊,并且具有與當前塊相同大小的參考塊被選擇以創(chuàng)建當前塊的預測塊。例如,在中間預測中,預測塊可以被創(chuàng)建以便將與當前塊的殘留信號減到最小,并且將運動矢量的幅值減到最小。另一方面,跳過模式、合并模式、AMVP(高級運動矢量預測)等等可以用作內部預測方法??梢砸孕∮谡麛?shù)像素,諸如1/2像素采樣和1/4像素采樣的像素采樣為單位創(chuàng)建預測塊。在這里,也可以以小于整數(shù)像素的像素采樣為單位表示運動矢量。例如,可以以1/4像素為單位表示亮度像素,并且可以以1/8像素為單位表示色度像素。
[0052]信息,諸如經由中間預測選擇的參考圖片的索引、運動矢量預測值,以及殘留信號,被熵編碼,并且被發(fā)送給解碼器。
[0053]當執(zhí)行內部預測的時候,經歷預測處理的處理單元可以不同于預測方法和特定細節(jié)被確定的處理單元。例如,預測模式可以以PU為單位確定,并且預測處理可以以PU為單位執(zhí)行。做為選擇,預測模式可以以PU為單位確定,并且中間預測可以以TU為單位執(zhí)行。
[0054]內部預測中的預測模式包括33個定向預測模式和至少兩個非定向模式。非定向模式包括DC預測模式和平面模式。
[0055]在內部預測中,可以在對參考采樣應用濾波器之后創(chuàng)建預測塊。此時,取決于內部預測模式和/或當前塊的大小,可以確定濾波器是否應被應用于參考采樣。
[0056]可以從CU (其沒有再被劃分)以各種大小/形狀確定PU。例如,在中間預測的情況下,I3U可以具有諸如2NX 2N、2NX N、NX 2N和NX N的大小。在內部預測的情況下,I3U可以具有諸如2NX2N和NXN(這里N是整數(shù))的大小。具有NXN大小的PU可以被設置為僅僅應用于特定的情形。例如,具有NXN大小的I3U可以被設置為僅僅用于具有最小大小的編碼單元,或者可以被設置為僅僅用于內部預測。除了具有以上提及的大小的PU之外,具有諸如NXmN、mNXN、2NXmN和mNX2N(這里m〈l)大小的PU可以被另外限定和使用。
[0057]在創(chuàng)建的預測塊和原始塊之間的殘留值(例如,殘留塊或者殘留信號)被輸入給變換模塊115。用于預測的預測模式信息、運動矢量信息等等通過熵編碼模塊130與殘留值一起被編碼,并且被發(fā)送給解碼器。
[0058]該變換模塊115以TU為單位對殘留塊執(zhí)行變換處理,并且創(chuàng)建變換系數(shù)。在變換模塊115中的變換單元可以是TU,并且可以具有四叉樹結構??梢栽陬A先確定的最大和最小的大小范圍內確定變換單元的大小。該變換模塊115可以使用DCT(離散余弦變換)和/或DST (離散正弦變換)變換殘留塊。
[0059]該量化模塊120可以量化由變換模塊115變換的殘留值,并且可以創(chuàng)建量化系數(shù)。由量化模塊120計算的值可以提供給反量化模塊135和重新排列模塊125。
[0060]該重新排列模塊125可以重新排列從量化模塊120提供的量化系數(shù)。通過重新排列該量化系數(shù),可以提高在熵編碼模塊130中的編碼效率。該重新排列模塊125可以通過使用系數(shù)掃描方法,將二維塊的形式的量化系數(shù)重新排列為一維矢量的形式。該重新排列模塊125可以基于從量化模塊發(fā)送的系數(shù)的隨機統(tǒng)計數(shù)值,通過改變系數(shù)掃描的順序來提高在熵編碼模塊130中的熵編碼效率。
[0061]該熵編碼模塊130可以對通過重新排列模塊125重新排列的量化系數(shù)執(zhí)行熵編碼處理。熵編碼方法的例子包括指數(shù)golomb方法、CAVLC(上下文自適應的可變長度編碼)方法,和CABAC(上下文自適應的二進制算數(shù)編碼)方法。該熵編碼模塊130可以編碼各種信息,諸如從重新排列模塊125和預測模塊110發(fā)送的編碼單元的殘留系數(shù)信息和塊類型信息、預測模式信息、劃分單元信息、預測單元信息、傳輸單元信息、運動矢量信息、參考圖片信息、塊內插信息,和濾波信息。
[0062]必要時,該熵編碼模塊130可以將預先確定的變化賦予要發(fā)送的參數(shù)集或者語法。
[0063]該反量化模塊135反向地量化由量化模塊120量化的值。該反變換模塊140反向地變換由反量化模塊135反向量化的值。由反量化模塊135和反變換模塊140創(chuàng)建的殘留值與預測模塊110預測的預測塊合并,以創(chuàng)建重建塊。
[0064]該濾波器模塊145將去塊濾波器、ALF (自適應環(huán)路濾波器)、SAO (采樣自適應偏移)應用于重建的圖片。
[0065]該去塊濾波器在重建的圖片中去除在塊之間的邊界上產生的塊失真。ALF基于原始圖片與重建圖片(它的塊被去塊濾波器濾波)的比較的結果值執(zhí)行濾波處理。只有當高效率是必需的時可以應用ALF。SAO重建在應用了去塊濾波器的殘留塊和原始圖片之間的偏移差,并且以頻帶偏移、邊緣偏移等等的形式被應用。
[0066]另一方面,該濾波器模塊145可以不對用于中間預測的重建塊執(zhí)行濾波處理。
[0067]該存儲器150存儲重建塊或者由濾波器模塊145計算的圖片。存儲在存儲器150中的重建的塊或者圖片被提供給執(zhí)行中間預測的預測模塊110。
[0068]圖2是按照本發(fā)明的一個實施例示意地舉例說明視頻解碼設備(解碼器)的方框圖。參考圖2,視頻解碼設備200包括熵解碼模塊210、重新排列模塊215、反量化模塊220、反變換模塊225、預測模塊230、濾波器模塊235,和存儲器240。
[0069]當圖片比特流從編碼器輸入的時候,可以以由編碼器處理視頻信息的順序相反的順序來解碼輸入的比特流。
[0070]例如,當視頻編碼設備使用可變長度編碼(在下文中,稱為“VLC”)方法,諸如CAVLC去執(zhí)行熵編碼處理的時候,視頻解碼模塊210可以實現(xiàn)與在視頻編碼設備中使用的VLC表相同的VLC表,并且可以執(zhí)行熵解碼處理。當視頻編碼設備使用CABAC去執(zhí)行熵編碼處理的時候,熵解碼模塊210可以使用對應于其的CABAC執(zhí)行熵解碼處理。
[0071]用于在由熵解碼模塊210解碼的信息中創(chuàng)建預測塊的信息被提供給預測模塊230,并且由熵解碼模塊熵解碼的殘留值被輸入給重新排列模塊215。[0072]該重新排列模塊215基于在視頻編碼設備中的重新排列方法來重新排列由熵解碼模塊210熵解碼的比特流。該重新排列模塊215將以一維矢量的形式表示的系數(shù)重建和重新排列為以二維塊的形式的系數(shù)。該重新排列模塊215被提供以與由編碼器執(zhí)行的系數(shù)掃描有關的信息,并且可以基于由編碼器執(zhí)行掃描的掃描順序使用反向地掃描系數(shù)的方法來執(zhí)行重新排列。
[0073]該反量化模塊220基于從編碼器提供的量化參數(shù)和塊的重新排列的系數(shù)值來執(zhí)行反量化。
[0074]該反變換模塊225對由視頻編碼設備產生的量化執(zhí)行DCT和DST (其已經由視頻編碼設備的變換模塊執(zhí)行)的反DCT和反DST?;谟梢曨l編碼設備確定的圖片的傳輸單元或者劃分單元來執(zhí)行反變換。該視頻編碼設備的變換模塊可以取決于多個信息元素,諸如預測方法、當前塊的大小和預測方向,有選擇地執(zhí)行DCT和DST,并且該視頻解碼設備的反變換模塊225基于與由視頻編碼設備的變換模塊執(zhí)行的變換有關的變換信息執(zhí)行反變換。
[0075]該預測模塊230可以基于從熵解碼模塊210提供的預測塊創(chuàng)建信息,以及從存儲器240提供的先前解碼的塊和/或圖片信息來創(chuàng)建預測塊??梢允褂糜深A測模塊230創(chuàng)建的預測塊和從反變換模塊225提供的殘留塊創(chuàng)建重建塊。
[0076]由預測模塊230執(zhí)行的特定預測方法與由編碼器的預測模塊執(zhí)行的預測方法相同。
[0077]當當前塊的預測模式是內部預測模式的時候,創(chuàng)建預測塊的內部預測過程可以基于當前圖片的像素信息來執(zhí)行。
[0078]內部預測中的預測模式包括33個定向預測模式和至少兩個非定向模式。非定向模式包括DC預測模式和平面模式。
[0079]在內部預測中,可以在將濾波器應用于參考采樣之后創(chuàng)建預測塊。此時,取決于內部預測模式和/或當前塊的大小,可以確定是否將濾波器應用于參考采樣。
[0080]當用于當前塊的預測模式是中間預測模式的時候,當前圖片的先前圖片和后續(xù)圖片中的至少一個被用作參考圖片,并且基于包括在參考圖片中的信息對當前塊執(zhí)行中間預測處理。特別地,在中間預測中,用于當前塊的參考圖片被選擇,具有與當前塊相同大小的基準塊被選擇,并且當前塊的預測塊被創(chuàng)建。例如,在中間預測中,可以創(chuàng)建預測塊以便將與當前塊的殘留信號減到最小,并且將運動矢量的幅值減到最小。當前圖片的鄰近塊的信息被用于使用參考圖片的信息。例如,通過使用跳過模式、合并模式、AMVP(高級運動矢量預測)模式等等基于鄰近塊的信息創(chuàng)建當前塊的預測塊。
[0081]可以以小于整數(shù)像素的像素采樣,諸如1/2像素采樣和1/4像素采樣為單位創(chuàng)建預測塊。在這里,也可以以小于整數(shù)像素的像素采樣為單位表示運動矢量。例如,亮度像素可以以1/4像素為單位表示,并且色度像素可以以1/8像素為單位表示。
[0082]為當前塊的中間預測所必需的運動信息,例如,有關運動矢量、參考圖片索引等等的信息可以從接收自編碼器的跳過標記、合并標記等等而推導出。
[0083]經歷預測處理的處理單元可以不同于預測方法和特定細節(jié)被確定的處理單元。例如,預測模式可以以PU為單位確定,并且預測處理可以以為單位執(zhí)行。做為選擇,預測模式可以以PU為單位確定,并且中間預測可以以TU為單位執(zhí)行。
[0084]從反變換模塊225輸出的殘留塊被加到從預測模塊230輸出的預測塊,以重建原始圖片。
[0085]重建的塊和/或圖片被提供給濾波器模塊235。該濾波器模塊235對重建的塊和/或圖片執(zhí)行去塊濾波處理、SAO (采樣自適應偏移)處理,和/或自適應環(huán)路濾波處理。
[0086]該存儲器240存儲重建的圖片或者塊,以用作為參考圖片或者參考塊,并且將重建的圖片提供給輸出模塊。
[0087]雖然為解釋便利的目的沒有描述,但輸入給解碼器的比特流可以經由解析步驟輸入給熵解碼模塊。該解析步驟可以由熵解碼模塊執(zhí)行。
[0088]在本說明書中,編譯有時候可以作為編碼或者解碼來分析,并且信息可以理解為包括值、參數(shù)、系數(shù)、元素等等的全部。
[0089]“幀”或者“圖片”指的是用于表示特定時間區(qū)域的視頻(圖像)的單元,并且“條帶”、“幀”等等指的是在實際編碼視頻信號中構成圖片一部分的單元,并且有時候可以與圖片相混。
[0090]“像素”或者“像元”指的是構成圖片的最小單元?!安蓸印笨梢杂米鞅硎咎囟ㄏ袼氐闹档男g語。采樣可以被劃分為亮度分量和色度分量,并且通常用作為包括兩者的術語。色度分量表示在確定的顏色之間的差別,并且通常包括Cb和Cr。
[0091]“單元”用作表示視頻處理的基本單元或者圖片的特定位置的術語,諸如預測單元(PU)和變換單元(TU),并且依據(jù)情形可以與術語“塊”和“區(qū)域”相混。在通常情形下,塊用作表示以M列和N行布置的一組采樣或者變換系數(shù)的術語。
[0092]另一方面,在中間預測模式的情況下,解碼器和編碼器提取當前塊的運動信息,并且基于提取的運動信息對當前塊執(zhí)行中間預測。
[0093]用于預測當前塊的圖片稱為參考圖片或者參考幀。在參考圖片中的區(qū)域可以使用用于表示參考圖片和運動矢量的參考圖片索引(refldx)來表示。
[0094]用于當前圖片的參考圖片列表可以由用于預測的圖片構成,并且參考圖片索引表示在參考圖片列表中的特定參考圖片。P圖片需要單個參考圖片列表,諸如參考列表0,并且B圖片需要兩個參考圖片列表,諸如參考列表O和參考列表I。
[0095]特別地,I圖片是經由內部預測而編碼/解碼的圖片。P圖片是可以使用至少一個運動矢量和參考圖片索引經由中間預測或者內部預測而編碼/解碼,以預測塊的采樣值的圖片。B圖片是可以使用至少兩個運動矢量和參考圖片索引經由中間預測或者內部預測而編碼/解碼,以預測模塊的采樣值的圖片。
[0096]P圖片需要一個參考圖片列表,其稱作參考圖片列表O (LO)。
[0097]B圖片是可以使用兩個參考圖片例如經由前向、后向和雙向中間預測而編碼的圖片。B圖片需要兩個參考圖片列表,其稱作參考圖片列表O(LO)和參考圖片列表1(L1)。
[0098]使用從LO中選擇的參考圖片的中間預測稱作LO預測。LO預測主要地用于前向預測。使用從LI中選擇的參考圖片的中間預測稱作LI預測。LI預測主要地用于后向預測。使用從LO和LI中選擇的兩個參考圖片的中間預測稱作雙向預測。
[0099]I圖片、P圖片和B圖片的特點可以以條帶為單位,而不以圖片為單位來定義。例如,以條帶為單位的具有I圖片特點的I條帶、具有P圖片特點的P條帶,和具有B圖片特點的B條帶可以被定義。
[0100]例如,當當前塊的條帶類型是B的時候,colPic是從LO中選擇出來的,或者當當前塊的條帶類型是P的時候,COlPic可以是從LO中選擇出來的。
[0101]另一方面,為了防止低遲延,GPB(廣義的P和B (Generalized P and B?條帶可以被使用。在GPB中,參考圖片列表O和參考圖片列表1彼此相同。
[0102]在中間預測中,在跳過模式中鄰近塊的信息可以無需任何變化被用于當前塊。因此,在跳過模式中,除了表示什么塊的運動信息將用作為當前塊的運動信息的信息以外的諸如殘留值的語法信息不被發(fā)送。
[0103]在合并模式中,鄰近塊的運動信息沒有任何變化地被使用,以創(chuàng)建當前塊的預測塊。該編碼器發(fā)送有關是否應該應用合并模式的信息、有關應使用什么塊的運動信息的信息、殘留信息等等。該解碼器將從編碼器發(fā)送的殘留塊加到預測塊,以重建當前塊。
[0104]表示在合并模式等等中應使用什么塊的信息的方法可以被應用于跳過模式和常規(guī)的中間預測模式。例如,具有在合并模式中將被用作當前塊的運動信息的信息的候選塊可以被公共地用于其它的中間預測模式,并且表示應使用什么鄰近塊的運動信息的方法可以同等地使用。
[0105]此時,在跳過模式和常規(guī)的中間預測模式中,只有當鄰近塊的參考圖片索引或者預測方向(參考圖片列表)與當前塊的參考圖片索引或者預測方向(參考圖片列表)匹配時,鄰近塊可以被確定為具有可用的運動信息,并且相應的鄰近塊的運動矢量可以用作為用于當前塊的運動矢量預測值候選。做為選擇,鄰近塊的運動矢量可以被縮放,并且用作為用于當前塊的運動矢量預測值候選。
[0106]在AMVP模式中,編碼器可以使用鄰近塊的運動信息預測當前塊的運動矢量,并且可以與表示參考圖片的參考圖片索引一起發(fā)送在當前塊的運動矢量和預測的運動矢量之間的差。該解碼器使用鄰近塊 的運動信息預測當前塊的運動矢量,并且使用從編碼器接收的殘留推導出當前塊的運動矢量。該解碼器基于推導出的運動矢量和從編碼器接收的參考圖片索引信息,創(chuàng)建當前塊的預測塊。
[0107]圖3是示意地舉例說明當AMVP (高級運動矢量預測值)模式作為中間預測模式來應用的時候,推導運動矢量的方法的例子的流程圖。
[0108]參考圖3,編碼器或者解碼器可以構建當前塊的運動矢量預測值(MVP)候選列表(S310)。運動矢量預測值可以表示當前塊的運動矢量的預測值。
[0109]該編碼器或者解碼器可以使用在鄰近于當前塊的可用鄰近塊中的可用鄰近塊(為了解釋便利的目的,在下文中,稱為“Col模塊”(共址塊)(co-located block))的運動矢量,和/或位于與當前塊相同位置(共址)的每個參考圖片的可用塊的運動矢量,來構建MVP候選列表。
[0110]該編碼器和解碼器可以在MVP候選列表中所包括的MVP候選當中選擇當前塊的MVP (S320)。
[0111]該編碼器可以通過對包括在MVP候選列表中的MVP候選應用運動矢量競爭(MVC)來選擇當前塊的最佳MVP。該編碼器可以經由比特流將選擇的MVP索引、MVD (運動矢量差,其也稱作運動矢量的差(DMV)),和參考圖片索引發(fā)送給解碼器。MVP索引是表示當前塊的MVP的索引,并且可以表示包括在MVP候選列表中的MVP候選中的任何一個。該參考圖片索引是表示當前塊的參考圖片的索引,并且表示包括在參考圖片列表中的參考圖片候選中的任何一個。MVD表示在當前塊的運動矢量和選擇的MVP之間的差。當MVD的值變得較小時,要發(fā)送的數(shù)據(jù)量變得較小。
[0112]該解碼器可以從編碼器接收MVP索引和參考圖片索引。該解碼器可以使用接收的MVP索引在包括在MVP候選列表中的MVP候選當中選擇當前塊的MVP。該解碼器可以使用接收的參考圖片索引在包括在參考圖片列表中的參考圖片候選當中選擇當前塊的參考圖片。
[0113]該解碼器可以與接收的MVD —起,使用選擇的MVP和選擇的參考圖片推導當前塊的運動矢量(S330)。例如,該解碼器將接收的MVD加到MVP,以重建當前塊的運動矢量。
[0114]圖4是示意地舉例說明用于創(chuàng)建MVP候選列表的方法的例子的示意圖。
[0115]為了解釋便利的目的,包括左下鄰近塊AJlO (其是在當前塊400的左下角的鄰近塊)和當前塊400的左側鄰近塊A02O的候選組被稱作左側候選組。在這里,該編碼器或者解碼器可以僅僅使用左側鄰近塊420當中的在特定位置的塊。例如,該編碼器或者解碼器可以將左側鄰近塊420中的最下塊420-1設置為左側塊Aiq
[0116]包括右上鄰近塊4430 (其是在當前塊400的右上角的鄰近塊)、當前塊400的上側鄰近塊B04O、以及左上鄰近塊B2450 (其是在當前塊400的左上角的鄰近塊)的候選組被稱作上側候選組。該編碼器或者解碼器可以僅僅使用上側塊440當中的在特定位置的塊。例如,該編碼器或者解碼器可以將上側鄰近塊當中的最右塊440-1設置為上側塊B1。
[0117]該編碼器和解碼器可以從左側候選組Atl和A1中選擇一個MVP候選。從左側候選組中選擇出來的MVP候選被稱作MVa。例如,在以Atl — A1的順序掃描包括在左側候選塊中的塊時,該編碼器或者解碼器確定參考圖片索引與當前塊的的相同性,參考圖片列表與當前塊的的相同性等等,并且將第一可用塊的運動矢量選擇為當前塊的MVP候選MVa。
[0118]該編碼器或者解碼器也從上側候選組Bc^B1和B2中選擇一個MVP候選。從上側候選組中選擇出來的MVP候選被稱作MVb。例如,在以Btl — B1 — B2的順序掃描包括在左側候選塊中的塊時,該編碼器或者解碼器確定參考圖片索引與當前塊的的相同性,參考圖片列表與當前塊的的相同性等等,并且將第一可用塊的運動矢量選擇為當前塊的MVP候選MVb。
[0119]該編碼器或者解碼器可以將在參考圖片中的Col塊C0L460的運動矢量選擇為當前塊的MVP候選。在這里,Col塊660的運動矢量由mvCol表示。在這里,當在搜索MVa和MVb的過程中沒有確保必需數(shù)目的空間候選的時候,該編碼器或者解碼器可以將Col塊的運動矢量設置為MVP候選。
[0120]在以上提及的實施例中,從左側候選組中選擇出來的MVP候選和從上側候選組中選擇出來的MVP候選被稱為空間運動矢量預測值(在下文中,稱為“SMVP”)。使用參考圖片中的Col塊選擇的MVP候選被稱為時間運動矢量預測值(在下文中,稱為“TMVP”)。因此,MVP候選列表包括SMVP和/或TMVP。
[0121]當在由以上提及的方法選擇的MVP候選當中存在重疊候選的時候,該編碼器或者解碼器去除重疊候選當中的、除了最高等級的候選以外的候選。
[0122]如上所述,候選組被劃分為左側候選組Atl和A1,以及上側候選組Bc^B1和B2,但是,候選組不局限于這種劃分。例如,左側候選組可以僅僅包括A1,上側候選組可以僅僅包括B1,并且可以構建包括ApBci和B2的角落候選組。當候選組被劃分為左側候選組、上側候選組和角落候選組的時候,可以確定參考圖片索引與當前塊的的相同性、參考圖片列表與當前塊的的相同性等等,并且用于當前塊的預先確定數(shù)目的MVP候選可以被選擇。
[0123]此時,為了進一步準確地預測當前塊的運動矢量,從鄰近塊中選擇出來的運動矢量(鄰近運動矢量)可以被縮放。[0124]例如,當沒有具有與當前塊的運動矢量MVe的參考幀(參考圖片)相對應的參考幀(參考圖片)的鄰近塊的時候,鄰近塊的運動矢量可以被縮放,以創(chuàng)建運動矢量預測值(PMV)(運動矢量的預測值)或者MVP (運動矢量預測值)。
[0125]圖5是按照本發(fā)明的一個實施例舉例說明縮放方法的示意圖,并且示意地示出在當前塊及其鄰近塊之間的關系。為了解釋便利的目的,將參考圖5描述考慮到當前塊510的左側鄰近塊、上側鄰近塊和角落鄰近塊中的每個,縮放運動矢量的方法的例子。在圖5中,在角落塊當中的當前塊的右上角塊被定義為表示鄰近角落塊的塊。參考圖5的以下描述可以類似地應用于其它的鄰近角落塊。
[0126]參考圖5,在當前塊510的上側塊520、右上塊530、左側塊540中,MVc表示當前塊510的運動矢量,MVu表示上側塊520的運動矢量,MVuk表示右上塊530的運動矢量,并且M'表示左側塊540的運動矢量。假設當前塊510的上側塊520的參考圖片索引是I (Ref.#1),當前塊510的右上塊530的參考圖片索引是I (Ref.#1),并且當前塊510的左側塊540的參考圖片索引是I (Ref.#0)。參考圖片索引指的是由每個塊的運動矢量表示的參考幀(參考圖片)索引。
[0127]在圖5中,當存儲在存儲器(緩沖器)中的參考圖片列表中的第O個參考幀(參考圖片)被用于運動估計的時候,運動矢量用于創(chuàng)建第O個參考幀的運動矢量預測值。當參考圖片列表中的第一參考幀用于運動估計的時候,三個運動矢量用于創(chuàng)建第一參考幀的運動矢量預測值。在參考圖片列表中的第二至第四參考幀的運動矢量預測值具有與第一參考幀的運動矢量預測值相同的值。
[0128]基于創(chuàng)建的運動矢量預測值來計算對于當前塊估計的運動矢量MVc和運動矢量預測值之間的差值,并且MVD被發(fā)送給解碼器。
[0129]在圖5示出的例子中,當參考圖片列表中的第O至第一參考幀(其是與鄰近塊的參考幀(參考圖片)相同的參考幀)被用于運動估計的時候,有可能創(chuàng)建適當?shù)倪\動矢量預測值。但是,當與鄰近塊的參考幀(參考圖片)不同的參考幀被用于運動估計的時候,創(chuàng)建的運動矢量預測值可能與當前塊的運動矢量MVc具有大的差。這是因為:由于沒有具有與當前塊的運動矢量MVc的參考幀相對應的參考幀的鄰近塊,很難使用鄰近塊的信息有效地預測當前塊的運動矢量。
[0130]在這種情況下,通過對當前塊的鄰近塊的運動矢量使用放大或者縮減,有可能創(chuàng)建更接近于當前塊的運動矢量MVc的運動矢量預測值,并且減少編碼和發(fā)送的MVD的比特量。
[0131]例如,當假設上側塊520、右上塊530和左側塊540 (其是當前塊510的鄰近塊)的參考圖片不同于當前塊的參考圖片的時候,鄰近塊520、530和540的運動矢量可以通過由表達式I表示的線性內插而被向上縮放(up-scaled)或者向下縮放(down-scaled)。
[0132]〈表達式1>
【權利要求】
1.一種選擇運動矢量預測值的方法,該方法包括: 選擇用于當前塊的運動矢量預測值候選;和 在運動矢量預測值候選當中選擇當前塊的運動矢量預測值, 其中用于當前塊的運動矢量預測值候選包括當前塊的左側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第一候選塊的運動矢量,以及當前塊的上側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第二候選塊的運動矢量。
2.根據(jù)權利要求1的方法,其中可用塊是滿足以下條件中的任何一個的塊:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件,并且可用塊是被應用中間預測模式的塊。
3.根據(jù)權利要求2的方法,其中選擇當前塊的運動矢量預測值的步驟包括搜索具有較高優(yōu)先級的運動矢量預測值,所述較高優(yōu)先級被賦予第一至第四條件中的較早編號。
4.根據(jù)權利要求2的方法,其中滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的運動矢量被縮放。
5.根據(jù)權利要求4的方法,其中基于當前塊所屬于的當前圖片和當前塊的參考圖片之間的距離,以及當前圖片和滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的參考圖片之間的距離,執(zhí)行縮放。
6.根據(jù)權利要求4的方法,其中縮放的次數(shù)限于預先確定的次數(shù)。`
7.根據(jù)權利要求1的方法,其中左側鄰近塊包括位于當前塊的左下角的第一鄰近塊,和位于當前塊的左下側的第二鄰近塊。
8.根據(jù)權利要求7的方法,其中選擇當前塊的運動矢量預測值候選的步驟包括: 以第一至第四條件的順序確定第一鄰近塊和第二鄰近塊是否滿足以下條件中的任何一個的條件確定步驟:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件;和 將被最先搜索為滿足第一至第四條件中的任何一個的塊確定為第一候選塊的候選塊確定步驟。
9.根據(jù)權利要求8的方法,其中所述條件確定步驟包括步驟: 確定第一鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件; 確定第二鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件; 確定第一鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件;和 確定第二鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件。
10.根據(jù)權利要求1的方法,其中上側鄰近塊包括位于當前塊的右上角的第三鄰近塊,位于當前塊的右上側的第四鄰近塊,和位于當前塊的左上角的第五鄰近塊。
11.根據(jù)權利要求10的方法,其中選擇當前塊的運動矢量預測值候選的步驟包括: 以第一至第四條件的順序確定第三鄰近塊、第四鄰近塊,和第五鄰近塊是否滿足以下條件中的任何一個的條件確定步驟:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件;和 將被最先搜索為滿足第一至第四條件中的任何一個的塊確定為第二候選塊的候選塊確定步驟。
12.根據(jù)權利要求11的方法,其中所述條件確定步驟包括步驟: 確定第三鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件; 確定第四鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件; 確定第五鄰近塊是否滿足第一條件和第二條件; 確定第三鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件; 確定第四鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件;和 確定第五鄰近塊是否滿足第三條件和第四條件。
13.—種解碼設備,包括: 預測模塊,所述預測模塊對當前塊執(zhí)行預測;和 存儲器,所述存儲器存儲有關當前塊的鄰近塊的信息, 其中所述預測模塊選擇用于當前塊的運動矢量預測值候選,并且在運動矢量預測值候選當中選擇當前塊的運動矢量預測值,和 其中用于當前塊的運動矢量預測值候選包括當前塊的左側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第一候選塊的運動矢量,以及當前塊的上側鄰近塊當中的被最先搜索為可用塊的第二候選塊的運動矢量。
14.根據(jù)權利要求13的解碼設備,其中可用塊是滿足以下條件中的任何一個的塊:塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第一條件,塊具有與當前塊的參考圖片相同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第二條件,塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表相同的參考圖片列表的第三條件,和塊具有與當前塊的參考圖片不同的參考圖片以及與當前塊的參考圖片列表不同的參考圖片列表的第四條件,并且可用塊是被應用中間預測模式的塊,和 其中預測模塊搜索具有較高優(yōu)先級的運動矢量預測值,所述較高優(yōu)先級被賦予第一至第四條件中的較早編號。
15.根據(jù) 權利要求14的解碼設備,其中預測模塊縮放滿足第三條件或者第四條件的第一候選塊或者第二候選塊的運動矢量。
【文檔編號】H04N19/513GK103535040SQ201280023199
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年3月21日 優(yōu)先權日:2011年3月21日
【發(fā)明者】樸俊永, 樸勝煜, 林宰顯, 金廷宣, 崔瑛喜, 全柄文, 全勇俊 申請人:Lg電子株式會社
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