[發明專利]運動矢量選擇

無效

• 申請號: 200680034027.6
• 申請日: 2006-09-01
• 公開（公告）號: CN101627626A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 詹姆斯·J·卡里格;馬里奧·帕尼科尼;苗周榮
• 申請（專利權）人: 索尼電子有限公司
• 主分類號: H04N7/12
• 分類號: H04N7/12
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 董方源

技術領域

本發明涉及視頻壓縮領域。

背景技術

運動矢量通常在圖像編碼中被用于輔助目標圖像(可以是幀、場或者其一部分)與一個或多個參考圖像的近似。該近似后的目標圖像被稱為經補償圖像。近似過程將目標圖像柵格化固定大小的塊并且向每個塊分配一個運動矢量，以便將目標圖像中的每個塊映射到參考圖像上的接近匹配塊。目標圖像的特定塊中的像素值然后被從參考圖像上的所映射塊中復制。該近似處理的普通變體包括增加預測模式、獲得兩個大小和位置相同的塊的平均并且將柵格分成更小的面積。

所希望的目標圖像與經補償圖像之間的誤差然后被編碼。假設編碼器和解碼器都具有到相同參考圖像的通路。因此，僅運動矢量和殘差校正被用于完成用于轉換的視頻編碼。

成功的視頻編碼器平衡許多因素以生成高質量目標圖像同時利用有限計算資源。在所有這些因素中，用于映射到參考塊的一組運動矢量的選擇對視頻質量是關鍵的并且在計算資源方面成本較高。在給定可用的有限計算資源的情況下，傳統的視頻編碼器無法選擇一組全局最優的運動矢量。

因此，需要一種選擇一組全局最優或接近全局最優的運動矢量的方法，以利用有限和可中斷的計算資源來預測目標圖像。

發明內容

一種選擇向量的方法包括接收一組運動矢量和目標速率，并且使用速率-失真標準來修改這組運動矢量。

附圖說明

通過示例圖示出本發明，并且通過結合附圖來參照下面的描述可以更好地理解本發明，其中：

圖1示出用于執行運動矢量選擇方法的設備的示例。

圖2示出用于圖1的形狀限定庫140的一些實施例中的形狀限定的一組示例。

圖3示出用于圖1的形狀限定庫140的一些實施例中的形狀限定的另一組示例。

圖4示出被利用來自運動矢量的輸出選擇的運動矢量來映射到參考圖像中的參考塊的目標塊的示例。

圖5示出目標圖像中被映射到多個參考塊的像素的示例。

圖6示出運動矢量選擇方法的示例。

圖7是從圖6中的方法的多次迭代所產生的目標圖像失真減小的圖。

圖8示出利用圖6的方法增加或去除特定運動矢量所產生的速率和失真的相對變化。

圖9是示出從運動矢量的選擇中增加或去除運動矢量的效果的表。

圖10示出增加或去除一個或多個運動矢量所產生的速率和失真的相對變化。

圖11是示出增加或去除一個或多個運動矢量的效果的表。

圖12示出由圖6的方法所使用的增加運動矢量的方法的示例。

圖13示出由圖6的方法所使用的去除運動矢量的方法的示例。

圖14示出利用圖6的方法對視頻數據的圖像進行編碼的方法的示例。

圖15示出將圖像解碼的方法的示例。

圖16示出使用運動矢量選擇方法的視頻系統的示例。

具體實施方式

在下面的描述中，參照形成其一部分的附圖，在附圖中，通過圖示方式示出可以實施本發明的具體實施例。將會了解到，在不脫離本發明的范圍的情況下可以利用其他實施例并且可以作出結構變化。例如，本領域技術人員將會了解到，在關于圖像數據使用時，用于描述各種實施例的術語場或幀或圖像一般可互換。

運動矢量選擇方法修改現有的對運動矢量的初始選擇，從而以指定的比特率得到目標圖像的改善的表示法。在一些實施例中，可以將該方法初始化為接近解決方案，可以在任何時間修改速率控制，并且可以在任何時間中斷該方法，使得其高度地適合作為用于實時視頻編碼的分量。

所述方法通過利用有限的、可中斷的資源而找到幾乎最優的選擇。該任務是通過以下方式完成的：從對時間空間的參考圖像的選擇開始，然后迅速修改該選擇以形成可行的選擇。所述方法然后繼續改善該選擇直到操作收斂或者達到一個或多個其他停止標準。每個經修改的選擇產生速率-失真改善以針對給定速率來近似地優化運動矢量的選擇。

用于執行運動矢量選擇方法的設備的示例在圖1中示出。運動矢量選擇設備110接收目標圖像115、來自參考池(reference?pool)120的一組一個或多個參考圖像、運動矢量的初始集合(可以為空)125和用于指示所允許的比特率R_T或所允許的效率ΔD/ΔR的控制信號130，其中ΔD是失真的變化。

一些實施例中所使用的失真的示例是經補償圖像上的像素與目標圖像上的相應像素之間的方差的和。失真的另一個示例是目標圖像與經補償圖像上的相應像素之間絕對差的和。