[發明專利]管理預測運動向量候選

有效

• 申請號: 201080065740.3
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102860006B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: T.魯澤爾特;K.安德森;P.韋納施坦;J.斯特倫;R.斯約貝格
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H04N19/105
• 分類號: H04N19/105;H04N19/52;H04N19/176;H04N19/137
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊美靈;李浩

技術領域

本申請涉及管理PMV候選的方法、視頻編碼設備、視頻解碼設備和計算機可讀介質。

背景技術

最近的視頻編碼標準是基于混合編碼原理的，它包括視頻幀的運動補償時間預測和幀殘差信號的編碼。對于有效的運動補償時間預測，使用基于塊的運動模型來描述跨越幀的像素塊的運動。為每個運動補償塊指派一個運動向量（對于單預測性時間預測，例如在P幀中）或兩個運動向量（對于雙預測性時間預測，例如在B幀中）。在視頻位流中編碼這些運動向量以及幀殘差信號。

在高壓縮比下（或等效地，在低視頻位速率下），運動向量編碼花費總位量中的大部分，尤其是在諸如使用小運動補償塊大小的H.264/AVC的最近的視頻編碼標準中更是如此。通常，使用運動向量的無損預測性編碼，即，運動向量MV的編碼由以下部分組成：首先，為即將編碼的向量構建運動向量預測值PMV；然后，傳送運動向量與運動向量預測值之間的差DMV，其中DMV=MV-PMV。

在H.264/AVC中，按三個空間相鄰塊的運動向量的中值來導出PMV。其它方法還考慮時間相鄰塊（即，共同位于相鄰幀中）來進行運動向量預測。取代使用固定規則來構建PMV，提出了最新的方法，它們明示地發信號通知PMV候選集合PMV_CANDS中的要使用的PMV。盡管這要求額外的位來發信號通知集合中的一個候選，但它總的來說能節省用于運動向量編碼的位，因為DMV編碼能更加有效。即，標識PMV和發信號通知DMV能比獨立地發信號通知MV花費更少的位。

使用PMV候選信令的運動向量編碼方案的效率取決于PMV_CANDS中的可用候選的合適性。即，候選列表的構造對編碼性能有主要影響。現有的方法通常使用來自空間環繞塊或時間相鄰塊（共同位于相鄰幀中的塊）的運動向量。PMV_CANDS的這種構造、即只考慮少數幾個環繞塊作為運動向量預測值的來源能是次優的。

PMV_CANDS中的候選的數量，即PMV_CANDS的“長度”，對編碼效率也有主要影響。原因是，候選的數量越大，發信號通知候選之一所要求的位數也越大，而這又造成額外的開銷并且因此降低壓縮效率。現有的方法假設PMV_CANDS中有固定數量的候選（例如，空間相鄰的運動向量）對于視頻幀或序列的編碼有效，并且只有在一些候選相同時才可減少候選的數量。

運動向量編碼能要求在視頻編碼中有顯著比例的可用位速率。改進PMV候選的數量可減小必須發信號通知的差值（DMV）的大小，但是要求更多的信令來標識特定PMV。因此，為了改進視頻編碼效率，要求改進的方法和設備來管理PMV候選。

Sung?Deuk?Kim和Jong?Beom?Ra發表的“An?efficient?motion?vector?coding?scheme?based?on?minimum?bitrate?prediction”（IEEE?Trans.?Image?Proc.，第8卷，第8期，1999年8月，第1117-1120頁）描述了一種基于最小位速率預測的運動向量編碼技術。從三個因果相鄰運動向量中選擇預測運動向量，以使得它能在運動向量差編碼中產生最小位速率。然后，編碼預測誤差或運動向量差以及用于確定解碼器處的預測運動向量的模式信息并將它們按順序進行傳送。

Joel?Jung和Guillaume?Laroche的“Competition-Based?Scheme?for?Motion?Vector?Selection?and?Coding”（Video?Coding?Experts?Group?(VCEG)?of?ITU?-?Telecommunications?Standardization?Sector，文獻號VCEG-AC06，Klagenfurt,?Austria,?2006年7月）描述了一種用于降低視頻編碼中的運動信息成本的方法。公開了對運動向量預測值的選擇所做的兩處修改：需要傳送的運動向量的預測的改進；以及用于增加不要求發送任何運動信息的宏塊的數量的跳過模式。

Jung等人的US?2009/0129464涉及自適應編碼和解碼。該文獻描述了一種用于傳送圖像部分的方法，憑借此方法，在分析編碼上下文的編碼階段，調適能用于編碼的一群預測函數的參數。使用所選擇的預測函數形成第一預測描述符。確定并傳送第一預測描述符和當前描述符之間的余數。

發明內容