[發明專利]通過縮放的運動矢量預測

有效

• 申請號: 201611235272.5
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN107205156B
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 德巴爾加·慕克吉;許耀武;劉宇新
• 申請（專利權）人: 谷歌有限責任公司
• 主分類號: H04N19/513
• 分類號: H04N19/513;H04N19/182;H04N19/176;H04N19/124;H04N19/91
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張偉峰;周亞榮

本發明涉及一種通過縮放的運動矢量預測。使用來自視頻流中的先前幀的運動矢量針對當前幀的當前塊預測運動矢量。確定用來預測當前塊的一個或多個參考幀與當前幀之間的時間距離以及先前幀與其參考幀之間的時間距離。可以將用于當前幀和先前幀的時間距離組合以加權運動矢量并改善運動矢量預測。

背景技術

數字視頻流通常使用幀或靜止圖像序列來表示視頻。每個幀可以包括許多塊，該塊進而可以包含描述像素的色彩、亮度或其它屬性的值的信息。典型視頻流中的數據量很大，并且視頻的傳輸和存儲可以使用相當多的計算或通信資源。由于視頻數據中涉及大量數據，因此需要高性能壓縮以用于傳輸和存儲。這常常涉及到使用運動矢量的中間預測。

發明內容

本公開總體上涉及通過使用針對先前幀計算的運動矢量來預測用于當前幀的運動矢量來編碼和解碼視覺數據，諸如視頻流數據。

本文中所述的公開實施方式的各方面包括一種用于編碼或解碼包括定義視頻序列的幀的視頻信號的方法，每個幀具有塊，并且每個塊具有像素，該方法包括：基于在視頻序列的先前幀中的共位塊以及視頻序列的第一和第二先前參考幀來確定用于視頻序列的當前幀的塊的預測運動矢量；通過基于先前幀與第一和第二先前參考幀以及當前幀與第一和第二當前參考幀之間的時間距離對預測運動矢量加權，并與包括在視頻信號中的比特組合，基于第一和第二當前參考幀來確定當前運動矢量；以及使用當前運動矢量將塊解碼。

本文中所述的裝置的一個方面是一種用于編碼或解碼包括定義視頻序列的幀的視頻信號的裝置，每個幀具有塊，并且每個塊具有像素，該裝置包括：基于在視頻序列的先前幀中的共位塊以及視頻序列的第一和第二先前參考幀來確定用于視頻序列的當前幀的塊的預測運動矢量；通過基于先前幀與第一和第二先前參考幀以及當前幀與第一和第二當前參考幀之間的時間距離對預測運動矢量加權，并與包括在視頻信號中的位組合，基于第一和第二當前參考幀來確定當前運動矢量；以及使用當前運動矢量將塊解碼。

在以下詳細描述、所附權利要求和附圖中另外詳細地描述了本公開的這些及其它方面。

附圖說明

這里的描述對下面所述附圖進行參考，在多個附圖中相同的參考標號指代相同部分，除非另外說明。

圖1是視頻編碼和解碼系統的示意圖。

圖2是能夠實現發送站和接收站的計算設備的示例的框圖。

圖3是要編碼并隨后解碼的視頻流的圖。

圖4是根據本文教導的一個方面的編碼器的框圖。

圖5是根據本文教導的一個方面的解碼器的框圖。

圖6是根據本公開的一個實施方式的用于通過預測運動矢量來將塊編碼或解碼的過程的流程圖。

圖7是用于解釋圖6的過程的圖。

具體實施方式

可以用多種技術來壓縮視頻流以減少發送或存儲視頻流所需的帶寬。視頻流可以通過編解碼器編碼成比特流，這可以涉及到壓縮，然后被發送到可以對比特流進行解碼或解壓縮以使其準備好用于觀看或進一步處理的編解碼器。將視頻流編碼可以涉及到進行視頻質量與比特流大小之間的權衡的參數，其中，增加已解碼視頻流的感知質量可以增加發送或存儲比特流所需的比特數。

一種實現優良壓縮性能的技術通過空間和/或運動補償預測利用視頻信號的空間和時間相關性。中間預測例如使用運動矢量來識別類似于要被編碼的當前塊的先前編碼和解碼塊。通過將運動矢量以及兩個塊之間的差編碼，解碼器可以重新創建當前塊。另一方面，內部預測可以使用來自同一幀的信息預測當前塊，并對將要解碼的兩個塊之間的差編碼以重新創建當前塊。編碼器可以使用多個中間和內部模式中的兩個或更多個來將幀的塊編碼，并且測量每個塊的每個模式的速率/失真以選擇具有最小失真的預測模式，失真例如是針對如通過編碼的比特流中的比特數測量的結果速率如通過計算絕對差的和(SAD)測量的。