[發明專利]用于視頻編解碼的子塊時間運動矢量預測

在審

• 申請號: 202080036321.0
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN114026852A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 陳漪紋;修曉宇;馬宗全;朱弘正;葉水明;王祥林
• 申請（專利權）人: 北京達佳互聯信息技術有限公司
• 主分類號: H04N19/105
• 分類號: H04N19/105;H04N19/139;H04N19/176;H04N19/52;H04N19/70
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 蘇銀虹;劉超

一種計算設備通過以下操作來執行對視頻數據進行解碼的方法：確定當前編碼單元的同位圖片；定位與同位圖片對應的當前編碼單元的空間鄰近塊；根據預定義的固定順序從與空間鄰近塊相關聯的一個或更多個運動矢量確定當前編碼單元的運動移位矢量；并且基于運動移位矢量從同位圖片中的對應子塊重建當前編碼單元中的多個子塊中的相應子塊的基于子塊的時間運動矢量。

技術領域

本申請總體涉及視頻數據編碼和解碼，并且具體地，涉及視頻數據編碼和解碼期間的子塊運動矢量預測的方法和系統。

背景技術

各種電子設備(諸如數字電視、膝上型計算機或臺式計算機、平板計算機、數碼相機、數字記錄設備、數字媒體播放器、視頻游戲機、智能電話、視頻電話會議設備、視頻流設備等)都支持數字視頻。電子設備通過實施如由MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4、Part 10、高級視頻編碼(AVC)、高效視頻編碼(HEVC)和通用視頻編碼(VVC)標準定義的視頻壓縮/解壓縮標準來發送、接收、編碼、解碼和/或存儲數字視頻數據。視頻壓縮通常包括執行空間(幀內)預測和/或時間(幀間)預測來減少或移除視頻數據中固有的冗余。對于基于塊的視頻編碼，將視頻幀分割為一個或更多個條帶，每個條帶具有多個視頻塊，視頻塊也可被稱為編碼樹單元(CTU)。每個CTU可包含一個編碼單元(CU)或者遞歸地被拆分為更小的CU直到達到預定義的最小CU尺寸為止。每個CU(也稱為葉CU)包含一個或多個變換單元(TU)并且每個CU還包含一個或多個預測單元(PU)。可以以幀內、幀間或IBC模式對每個CU進行編碼。視頻幀的幀內編碼(I)條帶中的視頻塊使用關于同一視頻幀內的鄰近塊中的參考樣點的空間預測來進行編碼。視頻幀的幀間編碼(P或B)條帶中的視頻塊可使用關于同一視頻幀內的鄰近塊中的參考樣點的空間預測或關于其它先前參考視頻幀和/或未來參考視頻幀中的參考樣點的時間預測。

基于先前已被編碼的參考塊(例如，鄰近塊)的空間預測或時間預測得出用于待編碼的當前視頻塊的預測塊。找到參考塊的過程可通過塊匹配算法來完成。表示待編碼的當前塊與預測塊之間的像素差的殘差數據被稱為殘差塊或預測誤差。根據殘差塊和指向參考幀中的形成預測塊的參考塊的運動矢量來對幀間編碼塊進行編碼。確定運動矢量的過程通常被稱為運動估計。根據幀內預測模式和殘差塊對幀內編碼塊進行編碼。為了進一步壓縮，將殘差塊從像素域變換到變換域(例如，頻域)，從而得出殘差變換系數，殘差變換系數然后可被量化。最初以二維陣列布置的量化的變換系數可被掃描以產生變換系數的一維向量，然后被熵編碼為視頻比特流以實現甚至更大的壓縮。

然后，將經編碼的視頻比特流保存于計算機可讀存儲介質(例如，閃存存儲器)中，以由具有數字視頻能力的另一電子設備訪問或者有線或無線地直接發送到電子設備。然后，電子設備執行視頻解壓縮(其為與上文描述的視頻壓縮相反的過程)，例如，通過對經編碼的視頻比特流進行解析來從比特流獲得語義元素，并且至少部分地基于從比特流獲得的語義元素從經編碼的視頻比特流將數字視頻數據重建為其原始格式，并且電子設備在電子設備的顯示器上呈現重建的數字視頻數據。

隨著數字視頻質量從高清變為4K×2K或甚至8K×4K，待編碼/解碼的視頻數據量呈指數增長。在如何在保持解碼視頻數據的圖像質量的同時能夠更有效率地對視頻數據進行編碼/解碼方面，是一個長久挑戰。

發明內容

本申請描述了與視頻數據編碼和解碼相關的實施方式，并且更具體地，描述了與子塊運動矢量預測的系統和方法相關的實施方式。