[發明專利]在視頻解碼器處基于重構基準幀估計運動的方法和系統

無效

• 申請號: 201010270056.0
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101945276A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: L·徐;Y-J·秋;W·張
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

背景技術

視頻編碼中的運動估計(ME)可以用來通過去除或減少視頻幀之間的時間冗余而提高視頻壓縮的性能。為了對輸入塊進行編碼，可以在基準幀中的指定搜索窗口內在編碼器處執行傳統的運動估計。這可以允許對運動矢量進行確定以最小化在輸入塊和基準塊之間的絕對誤差和(SAD)。運動矢量(MV)信息接著可以被傳送到解碼器以用于運動補償?？梢詾榉謹迪袼貑卧_定所述運動矢量，并且能夠使用插值濾波器來計算分數像素值。

運動估計可以是前向、后向或者雙向的，其中后向和雙向ME可以在雙向預測幀(本文稱作B幀)的編碼中使用，而前向ME能夠用于B幀和預測幀(本文稱作P幀)。圖1示出了用于B幀110的ME的示例，其中MV0是通過前向基準幀120中的搜索窗口160內的前向運動搜索所獲得的前向運動矢量。MV1可以是通過后向基準幀130中的搜索窗口170內的后向運動搜索所獲得的后向運動矢量。在前向ME中，MV0所指向的基準塊150被用作與當前塊140相關聯的預測。在后向ME中，MV1所指向的基準塊180可在后向方向上被用作當前塊140的預測。在雙向ME中，MV0和MV1所指向的兩個基準塊的平均值可以被用作當前塊140的預測?？紤]到諸如塊140的當前塊具有與它的時間和空間相鄰塊類似的運動，所以可以使用相鄰塊的MV執行MV預測來得到當前塊的預測MV。預測MV能夠被用作搜索中心，并且在熵編碼過程中，僅對所搜索的MV和預測的MV之間的差進行編碼以減少MV冗余。

附圖說明

圖1說明了雙向視頻幀的運動估計。

圖2說明了根據一個實施例的在解碼器處的鏡像運動估計。

圖3是說明了根據一個實施例的鏡像運動估計的過程的流程圖。

圖4說明了根據一個實施例的在解碼器處的投影運動估計。

圖5是說明了根據一個實施例的在解碼器處的投影運動估計的過程的流程圖。

圖6說明了根據一個實施例的基于多個塊分區的投影運動估計。

圖7是說明了根據一個實施例的運動估計模式選擇的過程的流程圖。

圖8是說明了根據一個實施例的本文所描述的系統和方法的計算環境的框圖。

具體實施方式

數字視頻片斷包括連續的視頻幀。連續幀中對象或背景的運動可以形成平滑軌線，并且連續幀中的運動可以具有相對強的時間關聯。通過利用這種關聯，能夠通過從重構的基準圖中估計運動來針對當前編碼的塊得出運動矢量。相對于在編碼器處執行的運動估計，在解碼器處的運動矢量的確定可以減少傳輸帶寬。

在無法在解碼器處獲得原始的輸入幀的情況下，能夠使用重構的基準幀來執行在解碼器處的ME。當對P幀進行編碼時，在前向基準緩沖器中可以有多個基準幀。當對B幀進行編碼時，在前向基準緩沖器中可以有多個基準幀并且在后向基準緩沖器中可以有至少一個基準幀。

以下討論根據一個實施例的在解碼器處執行ME以便獲得當前塊的MV。對于B幀編碼而言，可以執行鏡像ME或投影ME以得到MV。對于P幀編碼而言，可以執行投影ME以得到MV。

解碼器處的鏡像ME

鏡像ME可以使用前向和后向基準幀，并且作為結果，其通常可應用于B幀編碼。圖2示出了如何根據實施例200來執行鏡像ME。在圖2的實施例中，在前向基準幀220和后向基準幀230之間可以有兩個B幀210和215。幀210可以是當前編碼幀。當對當前塊240進行編碼時，可以執行鏡像ME以通過分別在基準幀220和230的搜索窗口260和270中執行搜索來得到運動矢量。如以上所提到的，在無法在解碼器處獲得當前輸入塊的情況下，可以利用兩個基準幀來執行鏡像ME。

可以如圖3的過程300中所示的那樣進行示例性運動搜索。在320，可以在前向基準幀中指定搜索窗口。該搜索窗口在編碼器和解碼器處可以相同。在330，可以在前向搜索窗口中指定搜索路徑。只要編碼器和解碼器遵循相同的搜索路徑，在這里就可以使用完全搜索或任意的快速搜索機制。在340，對于所述搜索路徑中的MV0而言，可以在后向搜索窗口中獲得其鏡像運動矢量MV1。這里，可以假設運動軌線在相關聯的時段期間為直線，所述時段可以相對短。MV1可以作為MV0的下述函數而被獲得，其中d0和d1可以是當前幀和各基準幀中的每一個之間的距離。