[發明專利]一種參考區域運動矢量導出方法及裝置

有效

• 申請號: 201810283066.4
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN110351565B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 虞露;孫煜程
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H04N19/513
• 分類號: H04N19/513;H04N19/573;H04N19/59
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

本發明提供一種參考區域運動矢量導出方法和裝置，包括：根據當前塊的大小和參考區域相對于當前塊的位置，指定所述參考區域的矩形空域像素模板的大小，使用指定大小的矩形空域像素模板在當前塊的參考幀上搜索得到所述參考區域的運動矢量，將所述參考區域的運動矢量作為當前塊的、來自所述參考區域的參考運動矢量輸出。該參考區域運動矢量導出方法和裝置通過對參考區域運動矢量基于重建幀的運動搜索，提高了參考運動矢量的準確性。

技術領域

本發明涉及視頻處理技術，尤其涉及一種參考區域運動矢量導出方法及裝置。

背景技術

在視頻編解碼技術中，通過利用時間域和空間域的預測來消除視頻信息在時間和空間上的冗余。幀間預測技術是一種普遍應用在視頻編解碼領域的技術。通過運動補償，用已解碼幀中的信息來預測當前幀的信息。在運動補償過程中，視頻碼流中需要傳輸很多邊信息，解碼端利用這些邊信息以及變換后的殘差來重建出當前幀的像素信息。在運動矢量信息的傳輸過程中，通過合理的運動矢量預測方法，能有效的壓縮運動信息的傳輸碼率。一般的做法是導出參考區域(位于當前塊的周邊已解碼區域中，如圖14所示，PU0，PU1，PU2，PU3，PU4為當前塊的參考塊，參考塊所在區域為當前塊的可參考區域，可參考區域可以小于參考塊的大小)的運動矢量，作為當前塊的運動矢量預測值，進而壓縮當前塊實際運動矢量的傳輸代價。在編碼端，各參考區域運動矢量都需要導出，進而通過RDO等決策方式決策出最佳的參考區域運動矢量；在解碼端，由于通過碼流能夠唯一確定參考區域的位置，所以只需要導出該參考區域運動矢量即可。

在當前塊進行基于參考塊的運動信息導出過程中，沒有采用參考塊的參考幀索引，因此存在當前塊參考幀索引和參考塊參考幀索引不一致的情況(即當前塊的運動矢量時域跨度和參考塊的運動矢量時域跨度不一致)，我們將這種情況下獲得的參考運動矢量稱為跨時域參考運動矢量。

當物體運動是勻速直線的情況下，通過對參考運動矢量進行時域等比例伸縮操作得到的跨時域參考運動矢量是合理的。如圖1所示，參考運動矢量所在塊的運動矢量時域跨度不同于當前幀間預測塊運動矢量時域跨度的情況下。采用時域線性伸縮來得到最終的參考運動矢量，公式為

其中，predMV為參考運動矢量；curMV為最終放入參考運動矢量候選列表的進行時域伸縮后的運動矢量；td為當前幀與當前塊的參考幀之間的時域距離；tb為當前幀(參考運動矢量所在塊的所在幀)與參考運動矢量predMV指向的幀之間的時域距離。

普通的模板匹配技術采用L形狀模板進行運動搜索(運動搜索一般采用SAD或SATD作為搜索準則，搜索可以以參考區域本身原有的(解碼得到的)運動矢量、根據參考幀時間距離縮放后的運動矢量、反向推演得到的運動矢量等為搜索起始點、或中心點等進行搜索)，且模板大小與當前塊大小相關(如圖2所示)。FRUC技術將模板匹配得到的運動矢量作為參考運動矢量。由于FRUC技術修改的是當前塊的運動矢量因此其模板是當前塊左邊和上邊的聯合模板(如圖3所示)，若當前塊為MxN 大小，則上邊模板大小Mx4，左邊模板大小為4xN，即模板形狀和當前塊形狀相關。

發明內容

本發明的目的在于利用當前圖像中部分已解碼的區域，對當前塊的參考運動矢量進行重搜更新，以便獲得更準確的參考運動矢量。

本發明第一目的在于提供一種參考區域運動矢量導出方法，包括：

根據當前塊的大小KxL和參考區域相對于當前塊的位置，指定所述參考區域的矩形空域像素模板的大小NxQ：若所述參考區域位于當前塊上方，則N被指定為大于0小于等于K的數且Q被指定為大于0小于等于64的數；若所述參考區域位于當前塊左方，則 N被指定為大于0小于等于64的數且Q被指定為大于0小于等于L的數，其中K為當前塊的水平尺寸，L為當前塊的豎直尺寸，N為矩形空域像素模板的水平尺寸，Q為矩形空域像素模板的豎直尺寸；

使用NxQ大小的矩形空域像素模板在當前塊的參考幀上搜索得到所述參考區域的運動矢量；