[發明專利]利用連續坐標系的運動補償和運動估計

有效

• 申請號: 201380037629.7
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104620582B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 盧卡·羅薩托;圭多·梅亞爾迪
• 申請（專利權）人: 盧卡·羅薩托;圭多·梅亞爾迪
• 主分類號: H04N19/63
• 分類號: H04N19/63;H04N19/62;H04N19/23;H04N19/33;H04N19/87
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 謝攀;陳嵐

計算機處理器硬件接收針對第一圖像的設置信息。第一圖像包括多個顯示元素的集合。該計算機處理器硬件接收針對將至少部分地基于第一圖像而創建的第二圖像中的給定顯示元素的運動補償信息。該運動補償信息指示給定顯示元素所關于的第一圖像中的特定顯示元素內的坐標位置。計算機處理器硬件利用所述坐標位置作為從其選擇第一圖像中的多個顯示元素的分組的基礎。計算機處理器硬件然后基于分組中的多個顯示元素的設置而生成針對第二圖像中的給定顯示元素的設置。

背景技術

在本領域中已知用以處理多維信號或沿著時間演進的信號的壓縮和解壓縮的許多技術。這是音頻信號、視頻信號和類似于在科學和醫學領域中使用的體積信號之類的其它多維信號的情況。

為了實現高壓縮比，那些技術利用信號內部的空間和時間相關。常規方法識別參考并嘗試確定當前位置與給定參考之間的信號的差異。這是在其中參考是已接收并解碼的空間平面的一部分的空間域以及其中將信號時間的單個時刻（例如，幀序列中的視頻幀）取做在某個持續時間內的參考的時域兩者中完成的。例如這是MPEG系列壓縮算法的情況，其中，將先前解碼的宏塊取做空間域中的參考，并且在時域中使用I幀和P幀作為用于后續P幀的參考。

已知技術以許多方式來利用空間相關和時間相關，采用多個不同的技術以便對差異進行識別、簡化、編碼和傳輸。根據常規方法，為了利用空間相關，執行域變換（例如到頻域），并且然后執行信息的有損刪除和量化。在時域中，替代地，常規方法傳輸當前樣本與經運動補償的參考樣本之間的量化差異。

為了使樣本之間的相似性最大化，編碼器嘗試對比參考信號來估計沿著時間發生的修改。這在常規編碼方法（例如，MPEG系列技術、VP8等）中稱為運動估計和補償。

運動信息被傳輸到解碼器，以便通過利用在解碼器處可用于參考樣本的信息而實現當前樣本的重構：在現有技術方法中，這是使用以宏塊為基礎的運動矢量完成的。換言之，運動矢量可以指示以包括多個顯示元素的塊級的運動。

傳統上，已經借助于偏移運動矢量來表示運動信息，即指示參考圖片中的圖片（例如，平面元素塊或“像元（pel）”，對于2D圖像的情況而言常常稱為圖片元素或“像素”）的類似部分的位置的矢量。例如，如上文所討論的，使用塊運動補償（BMC），可以將視頻序列的圖像劃分成像素塊。可以基于參考幀中的相等尺寸的塊B₀來預測當前圖像中的每個塊B。可以將相對于在當前圖像中B的位置的在參考圖像中塊B₀的位置編碼為偏移運動矢量。在這樣的情況下，運動矢量指示像素塊的估計x和y移動的反向（特別地，其指示移動的反向，因為其從B指向B₀，而移動從B₀指向B）。

通常以亞像素（sub pixel）精度對運動矢量進行編碼（即，還可以指定像素的分數的移動），因為編碼器想要還能夠捕獲小于全像素的微小移動。根據MPEG系列編解碼器，除移位至預測塊的位置之外，塊未被變換，并且必須通過指示塊B₀與塊B之間的差異的殘余（residual）數據來對附加信息進行編碼。

常常將運動估計稱為確定運動矢量的過程，該運動矢量適當地描述從一個圖片至另一個（通常來自視頻序列中的相鄰幀）的變換。運動估計通常是基于以下假設：圖像值（例如，用適當色彩空間表達的亮度、色彩等）隨時間推移保持恒定、但其在圖像中的位置可改變。通過運動矢量進行的運動估計的基礎假設是由運動矢量識別的圖像部分（例如，宏塊）的可能移動局限于平移運動。