視頻編碼設備和運動信息重構方法技術

一種視頻編碼設備和運動信息重構方法。該視頻編碼設備包括：幀內預測單元，其配置成通過使用將被編碼的當前塊的相鄰像素產生預測塊；幀間預測單元，其配置成：基于與所述當前塊相鄰的塊的運動矢量和在參考幀中的協同定位塊的運動矢量而產生所述當前塊的預測運動矢量的索引信息；產生所述當前塊的運動信息；以及基于所述當前塊的運動矢量和所述參考幀索引信息而產生預測塊；減法單元，其配置成從所述當前塊減去由所述幀內預測單元或所述幀間預測單元產生的所述預測塊，由此產生殘余塊；變換和量化單元，其配置成將所述殘余塊變換和量化成頻率系數；編碼單元，其配置成編碼已經通過所述變換和量化單元變換和量化的所述殘余塊，由此產生位流。

【技術實現步驟摘要】
本申請是原案申請號為201280006102.3的專利技術專利申請(國際申請號：PCT/KR2012/000555，申請日：2012年1月20日，專利技術名稱：一種視頻解碼的設備和方法)的分案申請。
在一個或更多實施方式中，本公開涉及基于預測運動矢量索引編碼產生/恢復運動信息的設備和方法及用于使用該設備和方法進行視頻編碼/解碼的設備和方法。更具體而言，本公開涉及基于預測運動矢量索引編碼產生/恢復運動信息的設備和方法及用于使用該運動信息進行視頻編碼/解碼的設備和方法，其可以通過設置參考幀的協同定位塊以具有與當前塊相同的大小且在編碼候選運動矢量的索引值中使用參考幀的協同定位塊的信息考慮圖像的時間特性，通過有效地編碼/解碼當前塊的運動信息改善壓縮和解碼效率。
技術介紹
MPEG(運動圖片專家組)和VCEG(視頻編碼專家組)已經發展了作為優于現有MPEG-4部分2和H.263標準的視頻壓縮標準技術的H.264/AVC(增強視頻編碼)，且這兩個組正發展HEVC(高效視頻編碼)技術。以類似于常規視頻壓縮技術的方式，TMuC(考慮下的測試模型)通過MPEG和VCEG將圖像分割成塊，進行運動估算或幀內預測以頻率變換和量化殘余塊且然后熵編碼殘余塊。在HEVC的TMuC中，通過使用多參考幀執行運動預測，從而編碼參考幀索引和運動矢量為運動信息且然后將編碼的信息輸出成位流。HEVC的TMuC使用將要編碼的當前塊的外圍塊的運動矢量和參考幀中與當前塊相同位置處的協同定位塊的運動矢量形成一組候選預測運動矢量，確定候選預測運動矢量組中具有最低位率失真代價的預測運動矢量，且將預測運動矢量的索引、當前運動矢量和預測運動矢量之間的差分運動矢量和參考幀索引編碼為運動信息。圖1說明在HEVC的TM(測試模型)中當前使用的運動矢量編碼方法的示例。在圖1中，從A至I的字母是相對于當前塊識別原先編碼的相鄰塊的ID碼。在HEVC的TM中，為了選擇當前塊的預測運動矢量，通過作為候選成分預測運動矢量的5個運動矢量配置候選預測運動矢量組，這5個運動矢量包括左運動矢量、上運動矢量、角運動矢量、中值運動矢量和協同定位運動矢量。當這5個預測運動矢量其中任意一個不包括相關預測運動矢量時，它不被包括在候選預測運動矢量組中。使用通過從下到上向上掃描位于當前塊左邊的塊(圖1中的F、G和H)發現的第一有效運動矢量設置左運動矢量。當運動矢量存在且使用與當前塊相同的參考幀時確定運動矢量是有效的。使用通過從左到右橫向掃描位于當前塊上面的塊(圖1中的B、C和D)發現的第一有效運動矢量設置上運動矢量。使用從當前塊的右上角塊(圖1中的E)到當前塊的左下角塊(圖1中的I)且到當前塊的左上角塊(圖1中的A)的上述掃描序列發現的第一有效運動矢量設置候選角運動矢量。按照通過左運動矢量、上運動矢量和角運動矢量中的每一個的X和Y值上的中值操作獲得的值來配置中值運動矢量。通過參考幀中與當前塊相同位置處的協同定位塊的運動矢量(MVcol)確定協同定位運動矢量(MV)。協同定位塊使用與當前塊相同的大小。當協同定位塊被分割成多個塊時，預定位置的塊的運動矢量(例如左上塊的運動矢量)被設置為協同定位塊的運動矢量。在該事件中，如果協同定位塊所處的參考幀和被協同定位運動矢量參考的協同定位參考幀之間的時間距離被設置為t1，且當前塊和協同定位塊所處的參考幀之間的時間距離被設置為t2，則可以通過MV＝MVcol*(t2/t1)的縮放來設置協同定位運動矢量。在HEVC TM中，基于這樣的假設執行熵編碼：當預測運動矢量索引根據當前將被編碼的塊的大小和位置被自適應地分配給如上所述的方法中配置的預測運動矢量組的運動矢量，索引值越小，則預測率越高。圖2(a)至2(e)說明HEVC TM中當前使用的索引分配方法的示例。在HEVC TM中，一個2N×2N方塊可以水平或垂直地分割成子塊且分割的子塊然后可以被預測編碼。在圖2中，陰影區域對應于當前被編碼的當前塊。圖2(a)說明將2N×2N方塊水平分割成兩個子塊且然后編碼下子塊，其中索引值(括號中的數字)可以以左運動矢量(0)、中值運動矢量(1)、上運動矢量(2)、角運動矢量(3)和協同定位運動矢量(4)的順序分配給候選可配置預測運動矢量。圖2(b)說明將2N×2N方塊垂直分割成兩個子塊且然后編碼左子塊，其中索引值可以以如圖2(a)所示的順序給出。圖2(c)說明將2N×2N方塊水平分割成兩個子塊且然后編碼上子塊，其中索引值(數字)可以以上運動矢量(0)、左運動矢量(1)、中值運動矢量(2)、角運動矢量(3)和協同定位運動矢量(4)的順序分配給候選成分預測運動矢量。圖2(d)是將2N×2N方塊垂直分割成兩個子塊且然后編碼右子塊的情況，其中索引值(數字)可以以角運動矢量(0)、左運動矢量(1)、上運動矢量(2)、中值運動矢量(3)和協同定位運動矢量(4)的順序分配給候選成分預測運動矢量。圖2(e)說明不同于圖2(a)至2(d)中示出的情況的示例性情況中的編碼，其中索引值可以中值運動矢量(0)、左運動矢量(1)、上運動矢量(2)、角運動矢量(3)和協同定位運動矢量(4)的順序分配給候選成分預測運動矢量。索引值到候選預測運動矢量的分配旨在根據圖像的空間特性實現索引值的有效編碼。然而，因為如上所述的候選運動矢量索引編碼方法不考慮根據圖像的時間特性的編碼，難以實現有效的編碼。
技術實現思路
技術問題因此，本公開努力提供基于預測運動矢量索引編碼產生/恢復運動信息的設備和方法及用于使用該運動信息進行圖像編碼/解碼的設備和方法，通過設置參考幀的協同定位塊以具有與當前塊相同的大小且在編碼候選運動矢量的索引值中使用參考幀的協同定位塊的信息考慮圖像的時間特性，其可以通過有效地編碼/解碼當前塊的運動信息改善壓縮和解碼效率。技術方案根據一些實施方式，本公開提供一種包括視頻編碼器和視頻解碼器的視頻編碼/解碼設備。視頻編碼器被配置成：在通過使用參考幀執行當前塊的幀間預測中，基于與所述當前塊相鄰的塊的運動矢量和所述參考幀的協同定位塊的運動矢量而產生所述當前塊的預測運動矢量的索引信息；并且產生和編碼所述當前塊的運動信息，所述運動信息包括預測運動矢量索引信息和參考幀索引信息以及通過從所述當前塊的運動矢量減去所述預測運動矢量產生的差分運動矢量。視頻解碼器被配置成：基于所述預測運動矢量索引信息而重構預測運動矢量；通過相加重構的預測運動矢量和所述差分運動矢量而重構將被解碼的目標塊的運動矢量；并且基于所述將被解碼的目標塊的所述運動矢量而重構所述目標塊。根據一些實施方式，本公開提供一種包括幀內預測單元、幀間預測單元、減法單元、變換和量化單元、和編碼單元的視頻編碼設備。幀內預測單元被配置成通過使用將被編碼的當前塊的相鄰像素產生預測塊。幀間預測單元被配置成：基于與所述當前塊相鄰的塊的運動矢量和參考幀的協同定位塊的運動矢量而產生所述當前塊的預測運動矢量的索引信息；產生所述當前塊的運動信息，所述運動信息包括預測運動矢量索引信息和參考幀索引信息以及通過從所述當前塊的運動矢量減去所述預測運動矢量而獲得的差分運動矢量；以及基于產生的運動信息而產生預測塊。減法單元被配置成從所述當前塊減去由所述幀內預測單元或所述幀間預測單元本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種視頻編碼設備，該視頻編碼設備包括：幀內預測單元，其配置成通過使用將被編碼的當前塊的相鄰像素產生預測塊；幀間預測單元，其配置成：基于與所述當前塊相鄰的塊的運動矢量和在參考幀中的協同定位塊的運動矢量而產生所述當前塊的預測運動矢量的索引信息；產生所述當前塊的運動信息，所述運動信息包括所述預測運動矢量的索引信息和參考幀索引信息以及通過從所述當前塊的運動矢量減去所述預測運動矢量而獲得的差分運動矢量；以及基于所述當前塊的運動矢量和所述參考幀索引信息而產生預測塊；減法單元，其配置成從所述當前塊減去由所述幀內預測單元或所述幀間預測單元產生的所述預測塊，由此產生殘余塊；變換和量化單元，其配置成將所述殘余塊變換和量化成頻率系數；以及編碼單元，其配置成編碼已經通過所述變換和量化單元變換和量化的所述殘余塊，由此產生位流，其中，所述當前塊的相鄰塊包括位于所述當前塊的左側的塊，以及其中，通過向上掃描位于所述當前塊的左側的塊而發現的第一有效運動矢量被選擇作為候選預測運動矢量。

【技術特征摘要】
2011.01.21 KR 10-2011-00062481.一種視頻編碼設備，該視頻編碼設備包括：幀內預測單元，其配置成通過使用將被編碼的當前塊的相鄰像素產生預測塊；幀間預測單元，其配置成：基于與所述當前塊相鄰的塊的運動矢量和在參考幀中的協同定位塊的運動矢量而產生所述當前塊的預測運動矢量的索引信息；產生所述當前塊的運動信息，所述運動信息包括所述預測運動矢量的索引信息和參考幀索引信息以及通過從所述當前塊的運動矢量減去所述預測運動矢量而獲得的差分運動矢量；以及基于所述當前塊的運動矢量和所述參考幀索引信息而產生預測塊；減法單元，其配置成從所述當前塊減去由所述幀內預測單元或所述幀間預測單元產生的所述預測塊，由此產生殘余塊；變換和量化單元，其配置成將所述殘余塊變換和量化成頻率系數；以及編碼單元，其配置成編碼已經通過所述變換和量化單元變換和量化的所述殘余塊，由此產生位流，其中，所述當前塊的相鄰塊包括位于所述當前塊的左側的塊，以及其中，通過向上掃描位于所述當前塊的左側的塊而發現的第一有效運動矢量被選擇作為候選預測運動矢量。2.根據權利要求1所述的視頻編碼設備，其中，當所述當前塊的左側的塊的運動矢量存在且使用與所述當前塊相同的參考幀時，確定所述左側的塊的運動矢量是有效的。3.根據權利要求1所述的視頻編碼設備，其中，所述幀間預測單元配置成相對于所述當前塊的各個參考幀在協同定位塊的運動矢量中選擇與所述當前塊的位置最鄰近地延伸的運動矢量作為所述協同定位塊的運動矢量。4.根據權利要求1所述的視頻編碼設備，其中，當協同定位運動矢量在給定閾值內接近所述當前塊的位置時，所述幀間預測單元配置成在配置所述預測運動矢量的索引信息時向所述協同定位塊的運動矢量分配最低索引值。5.根據權利要求4所述的視頻編碼設備，所述視頻編碼設備...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋振翰，林晶娟，金海光，文柱禧，李英烈，韓鐘基，全炳宇，
申請(專利權)人：SK電信有限公司，
類型：發明
國別省市：韓國;KR