[發明專利]用于視頻譯碼中的運動補償的高級內插技術

有效

• 申請號: 200980112680.3
• 申請日: 2009-04-10
• 公開（公告）號: CN101999229A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 葉琰;陳培松;瑪爾塔·卡切維奇
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/36
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

本申請案主張2008年4月10日申請的第61/044,023號美國臨時申請案、2008年4月11日申請的第61/044,240號美國臨時申請案和2008年5月30日申請的第61/057,373號美國臨時申請案的權益，所述申請案的全文以引用的方式并入本文中。

技術領域

本發明涉及數字視頻譯碼，且更特定來說，涉及用于視頻譯碼中的預測性數據的分數內插。

背景技術

可將數字視頻能力并入到許多裝置中，包括數字電視、數字直播系統、無線廣播系統、個人數字助理(PDA)、膝上型或桌上型計算機、數碼相機、數字記錄裝置、視頻游戲裝置、視頻游戲控制臺、蜂窩式或衛星無線電電話等。數字視頻裝置實施視頻壓縮技術，例如，MPEG-2、MPEG-4或ITU-T?H.264/MPEG-4第十部分、高級視頻譯碼(AVC)，以更有效地發射和接收數字視頻信息。視頻壓縮技術可執行空間預測和/或時間預測以減少或移除視頻序列中固有的冗余。

基于塊的幀間譯碼為非常有用的譯碼技術，其依賴于時間預測來減少或移除在視頻序列的連續經譯碼單元的視頻塊之間的時間冗余。經譯碼單元可包含視頻幀、視頻幀的切片、圖片的群組或視頻塊的另一定義單元。對于幀間譯碼，視頻編碼器執行運動估計和運動補償以追蹤兩個或兩個以上相鄰經譯碼單元的對應視頻塊的移動。運動估計產生運動向量，其指示視頻塊相對于一個或一個以上參考幀或其它經譯碼單元中的對應預測視頻塊的移位。運動補償使用運動向量以從參考幀或其它經譯碼單元產生預測視頻塊。在運動補償之后，殘余視頻塊由從正經譯碼的原始視頻塊減去預測視頻塊而形成。

視頻編碼器還可應用變換、量化和熵譯碼過程以進一步降低與殘余塊的通信相關聯的位速率。變換技術可包含離散余弦變換(DCT)或概念上類似的過程。或者，可使用小波變換、整數變換或其它類型的變換。在DCT過程中，例如，一組像素值經轉換為變換系數，其可表示頻域中的像素值的能量。將量化應用于變換系數，且量化通常涉及限制與任何給定變換系數相關聯的位數目的過程。熵譯碼包含共同壓縮經量化變換系數的序列的一個或一個以上過程。熵譯碼的實例包括(但不限于)內容自適應可變長度譯碼(CAVLC)和上下文自適應二進制算術譯碼(CABAC)。

經譯碼的視頻塊可由可用于產生或識別預測性塊的預測信息和指示正經譯碼塊與預測性塊之間的差異的數據的殘余塊來表示。預測信息可包含一個或一個以上運動向量，所述一個或一個以上運動向量用于識別數據的預測性塊。給定運動向量，解碼器能夠重新建構用于譯碼殘余塊的預測性塊。因此，給定一組殘余塊和一組運動向量(和可能的一些額外語法)，解碼器可能夠重新建構最初經編碼的視頻幀。基于運動估計和運動補償的幀間譯碼可實現非常好的壓縮，因為連續視頻幀或其它類型的經譯碼單元通常非常類似。經編碼的視頻序列可包含殘余數據塊、運動向量和可能的其它類型的語法。

已開發內插技術以便改進可在幀間譯碼中實現的壓縮級別。在此情況下，在運動補償期間所產生的預測性數據(其用于譯碼視頻塊)可從視頻幀或用于運動估計中的其它經譯碼單元的視頻塊的像素進行內插。內插通常經執行以產生預測性半像素值(半像素)和預測性四分之一像素值(四分之一像素)。此內插通常產生比預測性幀或用于視頻譯碼中的其它經譯碼單元的實際視頻塊更類似于正經譯碼視頻塊的預測性塊。

發明內容

一般來說，本發明描述在視頻譯碼的運動補償過程期間由編碼器和解碼器執行的內插技術。根據本發明的技術，編碼器可應用多個預定義的內插濾波器以便產生多個不同的經內插預測數據。可選擇實現最高級別的壓縮的經內插預測數據，且可將所使用的內插濾波器譯碼為語法且傳送到解碼裝置以作為經譯碼視頻數據的部分。內插濾波器可每預測性單元定義一次(例如，每預測幀一次)，或可在塊基礎上加以定義(例如，不同濾波可應用于預測性單元內的不同視頻塊)。或者，可在樣本基礎上定義內插濾波器，或可在子樣本基礎上定義內插濾波器。