通過向前運動補償、對應的流和電腦程式實施預測的用於對圖像序列進行編碼和解碼...的製作方法
2023-05-03 08:18:31 1
專利名稱：通過向前運動補償、對應的流和電腦程式實施預測的用於對圖像序列進行編碼和解碼 ...的製作方法
通過向前運動補償、對應的流和電腦程式實施預測的用於對圖像序列進行編碼和解碼的方法和裝置1.技術領域
本發明的技術領域涉及對圖像進行編碼和解碼，尤其涉及對由一系列的連續圖像組成的視頻流進行編碼和解碼。
具體而言，本發明涉及實施向前運動補償的預測技術。
因此，本發明尤其適用於在當前的視頻編碼器(MPEG，H. 264等)或未來的視頻編碼器(ITU-T/VCEG(H. 265)或ISO/MPEG(HVC))中實施的視頻編碼。2.背景技術
下文描述是關於在編碼或解碼圖像序列的領域中使用圖像的塊式圖示所進行的圖像預測。因此，例如根據H. 264技術，可將每個圖像細分成宏塊，宏塊隨後被細分為塊。一個塊由一組點或一組像素組成。
具體而言，AVC編碼標準定義了一種塊編碼模式，稱作「時間直接」模式。這種編碼模式獲得用於當前圖像的塊的運動信息，所述當前圖像的塊將由參考圖像中被共同本地化的塊加以預測。運動矢量經過縮放使得具有所述當前圖像中的運動矢量的特徵的位移振幅與以下兩項成比例參考圖像中的運動振幅，以及參考圖像與當前圖像之間的時間距離 (temporal distance)。
圖I通過實例圖示了用於待預測的B型圖像Ic的編碼模式待預測圖像Ic的塊 21的運動信息，將從參考圖像Irefl中被共同本地化的塊22中獲得，塊21也稱作當前塊。
對於B型圖像，可以對待預測圖像Ic的當前塊21定義雙向預測法，具體是執行雙向運動補償，一方面，是對運動矢量MV1和向前參考圖像Irefl進行，而另一方面則是對運動矢量MVtl和向後參考圖像IrefO進行。運動矢量MVtl和MV1都從相對於向後參考圖像 IrefO的向前參考圖像Irefl中被共同本地化的塊22的運動矢量MV。中獲得，並且所依據的是以下用於對待預測圖像Ic中的運動矢量進行縮放的等式
權利要求
1.一種用於對圖像序列進行編碼的編碼方法，所述編碼方法實施預測步驟，所述預測步驟藉助於來自至少一個參考圖像的向前運動補償實施來預測至少一個當前圖像，針對所述當前圖像的至少一個塊，稱作當前塊(32)，所述預測步驟實施將所述參考圖像的至少一個塊向前投影在所述當前圖像上的子步驟(31)，以產生與所述當前塊至少部分重疊的至少一個投影塊(311、312)，表示所述當前圖像中的所述投影塊的位移的運動矢量經標準化以考慮到所述參考圖像和所述當前圖像之間的時間距離，所述運動矢量被稱作投影運動矢量，與每個投影塊相關聯，所述編碼方法的特徵在於，針對所述當前塊(32)，所述預測步驟實施以下子步驟-對所述當前塊進行分區(33)，以產生與所述投影塊中的至少一個投影塊至少部分重疊的至少一個子塊，所述子塊被稱作重疊子塊(331、332)；-針對至少一個重疊子塊，重複以下步驟至少一次 ο檢查(34)所述重疊子塊是否符合預定的分配標準；ο在檢查結果為符合的情況下，向所述重疊子塊分配(35)從與至少部分與所述重疊子塊重疊的所述投影塊相關聯的所述投影運動矢量中選出的所述投影運動矢量中的一個投影運動矢量；ο在檢查結果為不符合的情況下，且只要所述重疊子塊未達到預定的最小尺寸，則對所述重疊子塊進行分區(36)，以產生至少一個新的重疊子塊。
2.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述預定的分配標準涉及包括以下標準的組-所述重疊子塊僅與所述投影塊中的一個投影塊至少部分重疊；-所述重疊子塊的預定數目像素與所述投影塊中的一個投影塊重疊。
3.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述分配步驟(35)選擇與所述重疊子塊重疊像素最多的所述投影塊相關聯的所述投影運動矢量。
4.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述分配步驟(35)針對至少部分與所述重疊子塊重疊的至少兩個投影塊實施以下步驟，被稱作候選矢量的投影運動矢量與所述投影塊相關聯_向後投影步驟，在所述參考圖像中，沿所述候選矢量中的每個候選矢量對所述重疊子塊向後投影，以產生至少兩個向後投影子塊；-針對沿候選矢量向後投影的每個子塊，確定與具有類似於所述候選矢量的運動矢量的所述向後投影子塊重疊的所述參考圖像的像素數目，以產生每個候選矢量的重疊率；-向所述重疊子塊分配具有最佳重疊率的所述候選矢量。
5.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述編碼方法還包括以下步驟-預測所述當前塊，方式為使與在所述分配步驟期間選定的所述投影運動矢量相關聯的所述參考圖像的所述塊沿所述選定的投影運動矢量移位，以產生預測塊；-通過比較所述當前塊和所述預測塊來確定紋理的至少一個殘餘；-對所述紋理的至少一個殘餘進行編碼。
6.根據權利要求I或權利要求5所述的編碼方法，其特徵在於，所述編碼方法還包括以下步驟-確定與所述當前塊相關聯的運動矢量；_通過比較所述選定的投影運動矢量和與所述當前塊相關聯的所述運動矢量，確定至少一個運動矢量殘餘；-對所述至少一個運動矢量殘餘進行編碼。
7.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述編碼方法包括預測步驟，用於根據在所述分配步驟(35)中選定的所述投影運動矢量來預測與鄰近所述當前圖像中的所述當前塊的塊相關聯的至少一個運動矢量。
8.根據權利要求I所述的編碼方法，其特徵在於，所述編碼方法包括插入步驟，即，將表示針對所述當前圖像的至少一個塊或子塊實施的新編碼模式的至少一個標誌插入到表示所述圖像序列的流中，從而表明使用了針對所述塊或子塊的編碼選定的至少一個投影運動矢量。
9.一種用於對圖像序列進行編碼的裝置，所述裝置包括預測構件，用於藉助於來自至少一個參考圖像的向前運動補償來預測至少一個當前圖像，針對所述當前圖像的至少一個塊，稱作當前塊(32)，所述預測構件包括將所述參考圖像的至少一個塊向前投影(31)在所述當前圖像上的構件，以產生至少部分與所述當前塊重疊的至少一個投影塊(311、312)，表示所述當前圖像中的所述投影塊的位移的運動矢量經標準化以考慮到所述參考圖像和所述當前圖像之間的時間距離，所述運動矢量被稱作投影運動矢量，與每個投影塊相關聯，所述裝置的特徵在於，所述預測構件針對所述當前塊(32)包括用於對所述當前塊進行分區(33)的構件，以產生與所述投影塊中的至少一個投影塊至少部分重疊的至少一個子塊，所述子塊被稱作重疊子塊(331、332)。而且所述預測構件包括針對至少一個重疊子塊而重複啟用至少一次的以下構件 ο檢查構件，用於檢查(34)所述重疊子塊是否符合預定的分配標準； ο分配構件，用於向所述重疊子塊分配(35)從與至少部分與所述重疊子塊重疊的所述投影塊相關聯的所述投影運動矢量中選出的所述投影運動矢量中的一個投影運動矢量， 所述分配構件在檢查結果為符合的情況下啟用；ο分區構件，用於對所述重疊子塊進行分區(36)，以產生至少一個新的重疊子塊，所述分區構件在檢查結果為不符合的情況下，且只要所述重疊子塊未達到預定的最小尺寸便啟用。
10.一種表示根據權利要求I所述的編碼方法進行編碼的圖像序列的流，其特徵在於， 所述流包括表示針對所述當前圖像的至少一個塊或子塊實施的新編碼模式的至少一個標誌，從而表明使用了用於對所述塊或子塊進行編碼的至少一個選定的投影運動矢量。
11.一種用於對表示圖像序列的流進行解碼的解碼方法，所述解碼方法包括預測步驟， 用於藉助於來自至少一個參考圖像的向前運動補償實施來預測待重建的至少一個圖像，針對所述待重建的圖像的至少一個塊，稱作待重建的塊(52)，所述預測步驟實施將所述參考圖像的至少一個塊向前投影在所述待重建的圖像上的子步驟(51)，以產生至少部分與所述待重建的塊重疊的至少一個投影塊，表示投影在所述待重建的圖像中的塊的位移的運動矢量經標準化以考慮到所述參考圖像和所述待重建的圖像之間的時間距離，所述運動矢量被稱作投影運動矢量，與每個投影塊相關聯，所述解碼方法的特徵在於，針對所述待重建的塊(52)，所述預測步驟實施以下子步驟-對所述待重建的塊進行分區(53)，以產生與所述投影塊中的至少一個投影塊至少部分重疊的至少一個子塊，所述子塊被稱作重疊子塊；-針對至少一個重疊子塊，重複以下步驟至少一次 ο檢查(54)所述重疊子塊是否符合預定的分配標準；ο在檢查結果為符合的情況下向所述重疊子塊分配(55)從與至少部分與所述重疊子塊重疊的所述投影塊相關聯的所述投影運動矢量中選出的所述投影運動矢量中的一個投影運動矢量；ο在檢查結果為不符合的情況下，且只要所述重疊子塊未達到預定的最小尺寸，則對所述重疊子塊進行分區(56)，以產生至少一個新的重疊子塊。
12.根據權利要求I所述的解碼方法，其特徵在於，所述解碼方法還實施以下步驟-預測所述待重建的塊，方式為使與在所述分配步驟期間選定的所述投影運動矢量相關聯的所述參考圖像的塊沿所述選定的投影運動矢量移位，以產生預測塊；-對從表示圖像序列的所述流中提取的紋理的至少一個殘餘進行解碼，所述殘餘是在對所述圖像序列進行編碼時獲得的；-根據所述紋理的至少一個殘餘以及所述預測塊，重建所述待重建的塊。
13.根據權利要求11和12中任一權利要求所述的解碼方法，其特徵在於，所述解碼方法還實施以下步驟_確定與所述待重建的塊相關聯的運動矢量；-對從表示圖像序列的所述流中提取的運動矢量的至少一個殘餘進行解碼，所述殘餘是在對所述圖像序列進行編碼時獲得的；-根據所述運動矢量的至少一個殘餘以及與所述待重建的塊相關聯的所述運動矢量， 重建所述待重建的塊。
14.一種用於對表示圖像序列的流進行解碼的裝置，所述裝置包括預測構件，用於藉助於來自至少一個參考圖像的向前運動補償來預測至少一個待重建的圖像，針對所述待重建的圖像的至少一個塊，稱作待重建的塊(52)，所述預測構件包括將所述參考圖像的至少一個塊向前投影(51)在所述待重建圖像上的構件，以產生至少部分與所述待重建的塊重疊的至少一個投影塊，表示投影在所述待重建的圖像中的塊的位移的運動矢量經標準化以考慮到所述參考圖像和所述待重建的圖像之間的時間距離，所述運動矢量被稱作投影運動矢量，與每個投影塊相關聯，所述裝置的特徵在於，所述預測構件針對所述待重建的塊(52)，包括用於對所述待重建的塊進行分區(53)的構件，以產生與所述投影塊中的至少一個投影塊至少部分重疊的至少一個子塊，所述子塊被稱作重疊子塊，而且所述預測構件包括針對至少一個重疊子塊而重複啟用至少一次的以下構件 ο檢查構件，用於檢查(54)所述重疊子塊是否符合預定的分配標準； ο分配構件，用於向所述重疊子塊分配(55)從與至少部分與所述重疊子塊重疊的所述投影塊相關聯的所述投影運動矢量中選出的所述投影運動矢量中的一個投影運動矢量， 所述分配構件在檢查結果為符合的情況下啟用；ο分區構件，用於對所述重疊子塊進行分區(56)，以產生至少一個新的重疊子塊，所述分區構件在檢查結果為不符合的情況下，且只要所述重疊子塊並未達到預定的最小尺寸便啟用。
15.一種電腦程式，其包括用於在處理器執行此程序時，實施根據權利要求I或根據權利要求11所述的方法的指令。
全文摘要
本發明涉及一種用於對圖像序列進行編碼的方法，所述方法實施預測步驟，用於藉助於來自至少一個參考圖像的向前運動補償來預測至少一個當前圖像，針對所述當前圖像的至少一個當前塊(32)，所述預測步驟實施將所述參考圖像的至少一個塊向前投影在所述當前圖像上的子步驟(31)，以產生至少部分與所述當前塊重疊的至少一個投影塊(311、312)。根據本發明，所述預測步驟針對所述當前塊(32)實施以下子步驟對所述當前塊進行分區(33)，以產生與至少一個投影塊至少部分重疊的至少一個子塊；針對至少一個重疊子塊，重複以下步驟至少一次檢查(34)所述重疊子塊是否符合預定的分配標準；在檢查結果為符合的情況下，向所述重疊子塊分配(35)所述投影運動矢量中的一個投影運動矢量；在檢查結果為不符合的情況下，且只要所述重疊子塊未達到預定的最小尺寸，則對所述重疊子塊進行分區(36)。
文檔編號H04N7/36GK102939751SQ201180017661
公開日2013年2月20日 申請日期2011年3月29日 優先權日2010年3月31日
發明者伊莎貝爾·阿莫努, 史蒂芬·帕竇, 娜塔莉·伽馬 申請人:法國電信