基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法
【專利摘要】一種基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，包括以下步驟：對(duì)當(dāng)前編碼塊周圍的已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量約束化分析；對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量滿足約束條件的一致性區(qū)域的編碼塊直接采用融合模式編碼對(duì)處于運(yùn)動(dòng)矢量不滿足約束條件的復(fù)雜區(qū)域的編碼塊采用加權(quán)的高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測方法進(jìn)行幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測編碼。本發(fā)明通過對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量約束分析，對(duì)幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測流程細(xì)化，以及針對(duì)復(fù)雜場景的加權(quán)AMVP預(yù)測，在不引入額外的編碼信息的條件下提高了幀間預(yù)測的精確度，從而提高了編碼性能，降低了視頻壓縮后的碼率。
【專利說明】基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于視頻編解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字視頻技術(shù)在通信和廣播領(lǐng)域獲得越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在90年代后，隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻信息和多媒體信息在互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的處理和傳輸成為了當(dāng)前信息化技術(shù)研究中的熱點(diǎn)。
[0003]視頻主宰了人類在信息時(shí)代中的信息來源，但未經(jīng)壓縮的原始視頻數(shù)據(jù)往往非常巨大，給存儲(chǔ)和傳輸帶來了很大的困難。同時(shí)，巨大的視頻數(shù)據(jù)中存在著很多信息上的冗余，這為視頻數(shù)據(jù)的壓縮提供了充分的可能性。視頻壓縮不但要追求高的壓縮比(更低的碼率)，同時(shí)還希望最大程度地保持視頻圖像重建后的質(zhì)量。但是，這些需求之間是矛盾的，優(yōu)秀的編碼算法就要尋求這些矛盾之間的最佳平衡。Shannon先后于1948年和1959年發(fā)表了完整的率失真理論，從數(shù)學(xué)上分析得到了如何平衡失真和碼率，找到了給定碼率下失真的可達(dá)上限或者給定失真下碼率的可達(dá)下限，率失真理論是視頻編碼的基石之一。
[0004]視頻編碼通過挖掘視頻數(shù)據(jù)中的空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性，消除數(shù)據(jù)中的時(shí)間冗余、空間冗余、統(tǒng)計(jì)冗余和視覺冗余，以達(dá)到壓縮的目的。
[0005]1952年由Cutler發(fā)明的差分脈沖編碼調(diào)制技術(shù)(DPCM,Differential Pulse CodeModulation)是對(duì)圖像編碼技術(shù)的最早研究，幀內(nèi)的DPCM編碼挖掘了一幀圖像空間上的相關(guān)性進(jìn)行壓縮。對(duì)于視頻信號(hào)而言，時(shí)域上也存在相關(guān)性(時(shí)間冗余)，1969年，F(xiàn).ff.Mounts和F.Rocca提出了時(shí)域上的DPCM。七十年代，隨著對(duì)時(shí)域相關(guān)性的理解的深入，運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償技術(shù)被提出，直到今天為止，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)仍然是視頻壓縮的核心之一。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是將視頻圖像分割成塊，在時(shí)間相鄰的圖像之間進(jìn)行匹配，然后將匹配之后的殘差部分進(jìn)行編碼，這樣可以較好地去除視頻信號(hào)中的視頻幀與幀之間的時(shí)間冗余，達(dá)到壓縮的目的。與此同時(shí)，變換技術(shù)在圖像和視頻編碼領(lǐng)域得到了重視，Ahmed等人提出了著名的基于塊的離散余弦變換(DCT, Discrete Cosine Transform),至今為止,仍然被用于視頻壓縮中。變換編碼的核心思想是把視頻數(shù)據(jù)分割成塊，利用正交變換將數(shù)據(jù)的能量集中到較少幾個(gè)變換系數(shù)上。預(yù)測編碼和變換編碼的不斷發(fā)展，推動(dòng)了混合編碼框架的誕生。J.R.Jain和A.K.Jain在1979年的國際圖像編碼學(xué)會(huì)上提出了基于塊運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和變換編碼的混合編碼框架(MC/DCT Hybrid Coding)。它也成為了現(xiàn)代幾乎所有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的核心?；旌暇幋a框架的核心模塊除了預(yù)測編碼和變換編碼之外，還有量化和熵編碼兩部分。視頻編碼中信息的損失和壓縮比的獲得，很大程度上來源于量化模塊。量化基本上都采用標(biāo)量量化技術(shù)，即將源信號(hào)中的單一樣本映射到預(yù)定義的碼表中的某一固定電平值，形成多到少的映射，從而達(dá)到壓縮的目的，當(dāng)然在壓縮的過程中就引入了損失。量化后的信號(hào)再進(jìn)行無損的熵編碼，消除信號(hào)中的統(tǒng)計(jì)冗余。熵編碼的研究最早可以追溯到20世紀(jì)50年代，Huffman編碼、游程編碼(Run-length coding)和算術(shù)編碼(Arithmetic coding)的發(fā)明。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，熵編碼在視頻編碼中的應(yīng)用更加成熟、更加精巧，充分利用視頻數(shù)據(jù)中的上下文信息，將概率模型估計(jì)得更加準(zhǔn)確，從而提高了熵編碼的效率。
[0006]作為最成熟的編碼標(biāo)準(zhǔn)，在2003年3月，H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)被推出。H.264自推出后得到了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，它在編碼效率、圖像質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性和抗誤碼等諸多方面都取得了很好的效果，但是其編碼算法有很高的復(fù)雜度。隨著終端和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)視頻編碼的要求不斷提高，為了適應(yīng)新的要求，H.264需要被進(jìn)一步地完善。自2010年I月起，視頻編碼專家組(VCEG)和運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)共同組建了視頻編碼聯(lián)合專家組(JCT-VC, Joint Collaborative Team on Video Coding)來制定新的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，高性能視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(HEVC，High Efficiency Video Coding)。HEVC被提出作為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，并且在2013年I月，IS0/IDE和ITU-T發(fā)布HEVC的最終國際標(biāo)準(zhǔn)草案。HEVC現(xiàn)已成為許多科研院所及一些大公司在國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)方面的研究熱點(diǎn)。HEVC的目標(biāo)是在保持相同視頻質(zhì)量條件下,與H.264標(biāo)準(zhǔn)相比,碼率節(jié)省50%。但是，HEVC最新官方參考代碼與H.264相比碼率節(jié)省為22%到37%，尚未達(dá)到50%這個(gè)目標(biāo)。因此，HEVC在壓縮性能方面仍有較大的提升空間和必要。
[0007]與之前的標(biāo)準(zhǔn)類似，HEVC仍然采用混合編碼框架，但在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、幀內(nèi)預(yù)測、幀間預(yù)測、變換、環(huán)路濾波等各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了細(xì)致的改進(jìn)和優(yōu)化。HEVC的關(guān)鍵技術(shù)特征包括以下幾個(gè)方面:
[0008](I)取代之前標(biāo)準(zhǔn)采用16x16固定大小的宏塊劃分方式，采用靈活的4叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，引入編碼單元(CU, Coding Unit)、預(yù)測單元(PU, Prediction Unit)、變換單元(TU,Transform Unit)概念，對(duì)編碼數(shù)據(jù)塊和變換塊采用四叉樹進(jìn)行表達(dá)。
[0009]隨著視頻分辨率的增加，圖像中出現(xiàn)較大面積平坦區(qū)域的概率提高，基于更大尺寸(大于16x16)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可以更加有效地提高編碼效率，HEVC采納了靈活的四叉樹劃分方式，與宏塊的概念類似，將圖像分割成若干個(gè)編碼樹單元(CTU, Coding Tree Unit),每個(gè)CTU可以自適應(yīng)地以迭代方式進(jìn)行四分,直至最小編碼單(S⑶，Smallest Coding Unit)。
[0010](2)支持并行編碼機(jī)制的圖像劃分方式，包括圖相片(Tiles)和行波并行處理(WPP, Wave-front Parallel Processing)。Tiles技術(shù)可以將圖像平均分成若干行和列，每一個(gè)Tile可以獨(dú)立解碼或者獨(dú)立解析，這樣可以給并行計(jì)算帶來便利。WPP技術(shù)是將圖像按照CTU行進(jìn)行并行，每個(gè)CTU行的初始兩個(gè)CTU的編解碼完成之后，下一個(gè)CTU行的編解碼即可并行開始，既增加了并行程度，又盡可能地保持預(yù)測和熵編碼的上下文，與Tile和圖像條(SI ice )相比，可以更好地保持編碼效率。
[0011](3)幀內(nèi)預(yù)測采用了 Angular技術(shù)，將預(yù)測方向增加到35個(gè)(包括直流DC和平面Planar模式)并且改進(jìn)巾貞內(nèi)預(yù)測值生成基于模式的巾貞內(nèi)平滑(MDIS,Mode Dependent IntraSmooth)。HEVC采用了與H.264相似的空間幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)，將幀內(nèi)預(yù)測的方向增加到35個(gè)，使預(yù)測方向更加細(xì)致，以便有效地捕捉圖像中的紋理，消除空間冗余，提高壓縮效率。同時(shí)，HEVC在幀內(nèi)預(yù)測值的生成中，根據(jù)幀內(nèi)預(yù)測塊大小的不同和幀內(nèi)預(yù)測模式的不同，對(duì)預(yù)測值進(jìn)行了不同的濾波處理，即MDIS技術(shù)，這樣可以提高幀內(nèi)預(yù)測的準(zhǔn)確性，提高壓縮效率。色度分量的帕內(nèi)預(yù)測挖掘了色度與亮度之間的相關(guān)性，當(dāng)色度與亮度分量的紋理類似時(shí)，色度分量可以直接采用亮度分量的預(yù)測方向，以避免傳輸額外的模式信息，提高編碼效率。
[0012](4)高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測，HEVC的運(yùn)動(dòng)矢量可以用空域和時(shí)域兩種方式進(jìn)行預(yù)測。與之前的標(biāo)準(zhǔn)相比，HEVC的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測利用了更多的空間相鄰信息，不再采用中值法計(jì)算出固定的預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量，而是生成候選預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量集，然后通過率失真優(yōu)化算法選擇最佳的預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量，并在碼流中傳輸最佳預(yù)測運(yùn)動(dòng)矢量的索引號(hào)。
[0013](5)新的幀間預(yù)測模式一Merge模式由于幀間預(yù)測塊在空間和時(shí)間上存在較強(qiáng)的一致性，待編碼塊直接借用相鄰塊的運(yùn)動(dòng)信息，可以消除冗余，達(dá)到編碼效率的提升。采用Merge模式的塊，可以直接復(fù)制相鄰塊的運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，從而節(jié)省運(yùn)動(dòng)信息的編碼開銷，提高了壓縮效率。
[0014](6)巾貞間預(yù)測非對(duì)稱運(yùn)動(dòng)劃分(AMP, Asymmetric Motion Partitions),除了與
H.264/AVC 中的可變塊類似的 2Nx2N, 2NxN, Nx2N, NxN(N e {32，16,8,4})除了這樣的塊劃分之外，HEVC還采納了 AMP模式，可以更加靈活地捕捉圖像中的運(yùn)動(dòng)物體，提高編碼效率。
[0015](7)基于DCT的亞像素插值濾波器，HEVC的運(yùn)動(dòng)矢量精度與H.264/AVC—樣，仍然為1/4精度，但采用了基于DCT的可分離一維濾波器，進(jìn)一步提高了亞像素插值的準(zhǔn)確度。
[0016](8)四叉樹狀變換結(jié)構(gòu)與多種大小的變換。HEVC中的預(yù)測殘差的變換編碼采用四叉樹狀的多尺寸變換32x32，16x16，8x8，4x4的變換，變換核為整數(shù)DCT。此外，對(duì)某些幀內(nèi)預(yù)測模式的預(yù)測殘差塊，可采用4x4的離散正弦變換(DST, Discrete Sine Transform,由于幀內(nèi)預(yù)測中，距離左上角越遠(yuǎn)的位置，預(yù)測性能越差，離左上邊界越遠(yuǎn)，殘差越大，對(duì)這樣的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行變換，DST要優(yōu)于DCT。
[0017](9)環(huán)路濾波部分除去塊濾波技術(shù)外，還增加了自適應(yīng)樣本偏置(SAO，SampleAdaptive Offset)。HEVC的去塊濾波技術(shù)與H.264/AVC類似，但由于塊劃分方式的不同，需要分別處理⑶、PU、TU等的邊界。重建圖像在去塊濾波之后，根據(jù)像素值和像素位置的不同，將像素分成不同的類別，根據(jù)類別的不同，引入不同的像素偏置，以減小重建失真，即SAO技術(shù)。
[0018]在視頻數(shù)據(jù)中，視頻幀間時(shí)間冗余度遠(yuǎn)大于幀內(nèi)空間冗余度，用于壓縮幀間時(shí)間冗余度的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測算法在整個(gè)視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼系統(tǒng)中占有很大比重。因此，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測性能的好壞很大程度上決定了編碼器的壓縮性能。
[0019]Skip/Merge模式作為在HEVC幀間編碼中引入新的重要編碼工具，可以進(jìn)一步提升幀間編碼效率。由于視頻圖像劃分成塊進(jìn)行編碼，相鄰的塊之間的相關(guān)性非常高，它們的紋理或者運(yùn)動(dòng)具有很強(qiáng)的相似性，基于這樣的考慮，之前的視頻標(biāo)準(zhǔn)中，跳過(SKIP)模式在幀內(nèi)預(yù)測技術(shù)中，具有非常重要的地位。SKIP模式塊的運(yùn)動(dòng)矢量通過解碼端導(dǎo)出，并且重建值完全通過參考幀進(jìn)行生成，因此只需要很少的邊信息(通常為一個(gè)標(biāo)識(shí)位)即可表達(dá)整個(gè)宏塊的信息量。HEVC也采用了類似的思想，設(shè)計(jì)出Skip及Merge模式。為了減少幀間預(yù)測塊所需要傳輸?shù)倪呅畔⒌拈_銷，Skip及Merge充分挖掘空域上和時(shí)域上的相鄰塊之間的相似性，通過傳輸索引的方式，表達(dá)運(yùn)動(dòng)信息，包括運(yùn)動(dòng)矢量，參考索引，預(yù)測方向等，解碼器可以恢復(fù)出Skip或Merge的運(yùn)動(dòng)信息，節(jié)省碼率開銷。
[0020]SKIP以編碼單元為單位(⑶)，即每個(gè)編碼單元傳輸Skip模式標(biāo)識(shí)和運(yùn)動(dòng)信息索弓丨，但不傳輸預(yù)測殘差，預(yù)測以2Nx2N的塊為基本單元；而此找6以預(yù)測單元(PU)為單位，PU中傳輸Merge模式標(biāo)識(shí)和運(yùn)動(dòng)信息索引，每個(gè)⑶中的全部或者部分I3U采用Merge模式，要傳輸預(yù)測殘差。SKIP與Merge采用相同的運(yùn)動(dòng)信息導(dǎo)出方式，其中所需要導(dǎo)出的運(yùn)動(dòng)信息包括:運(yùn)動(dòng)矢量，參考索引和預(yù)測方向。[0021]Skip/Merge模式的運(yùn)動(dòng)信息導(dǎo)出，采用四種類型的相鄰運(yùn)動(dòng)信息作為候選生成候選列表，通過傳輸候選列表的索引進(jìn)行表達(dá)。四類相鄰運(yùn)動(dòng)信息分別為:
[0022]空域候選、時(shí)域候選、重組雙向預(yù)測候選和零運(yùn)動(dòng)矢量候選，并且按照所述的順序，依次添加到候選列表中，直到滿足候選列表的最大個(gè)數(shù)。Skip以編碼單元為單位(CU)，即每個(gè)編碼單元傳輸Skip模式標(biāo)識(shí)和運(yùn)動(dòng)信息索引，但不傳輸預(yù)測殘差，預(yù)測以2Nx2N的塊為基本單元；而Merge以預(yù)測單元為單位(PU)，PU中傳輸Merge模式標(biāo)識(shí)和運(yùn)動(dòng)信息索弓丨，每個(gè)CU中的全部或者部分I3U采用Merge模式，要傳輸預(yù)測殘差。SKIP與Merge采用相同的運(yùn)動(dòng)信息導(dǎo)出方式，其中所需要導(dǎo)出的運(yùn)動(dòng)信息包括，運(yùn)動(dòng)矢量，參考索引和預(yù)測方向。
[0023]在HEVC中對(duì)于Skip/Merge模式的選擇是基于率失真優(yōu)化的遍歷搜索比較的方法，即對(duì)于每一層深度CU的編碼都要進(jìn)行幀間的Skip、Merge、2Nx2N、Nx2N、2NxN、NxN、非對(duì)稱AMP分割和幀內(nèi)的2Nx2N、NxN和PCM模式的編碼的率失真代價(jià)比較，只有在所有模式都計(jì)算完畢且Skip/Merge代價(jià)最小時(shí)才用該模式。
[0024]對(duì)于非Skip/Merge模式，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行傳輸，為了節(jié)省傳輸MV的碼率開銷，HEVC與H.264/AVC類似，采用了運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測技術(shù)，通過空域和時(shí)域相鄰信息形成運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測候選列表(運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測候選列表長度為2)，通過傳輸候選列表索引對(duì)MV進(jìn)行預(yù)測，并傳輸MV的預(yù)測殘差MVD。
[0025]然而，在已有的幀間預(yù)測補(bǔ)償過程中，在一個(gè)參考幀里只有一個(gè)參考?jí)K是作為當(dāng)前編碼塊的預(yù)測值，而對(duì)于復(fù)雜的編碼塊或者與周圍運(yùn)動(dòng)不一致的編碼塊則一個(gè)塊很難對(duì)當(dāng)前編碼塊進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。因此，在某些復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的場景或者局部，傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測的準(zhǔn)確度并不理想，這影響了視頻壓縮效率的進(jìn)一步提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、精度高、速度快的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法。
[0027]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0028]一種基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，包括以下步驟:
[0029]步驟1、對(duì)當(dāng)前編碼塊周圍的已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量約束化分析；
[0030]步驟2、對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量滿足約束條件的一致性區(qū)域的編碼塊直接采用融合模式編碼；
[0031]步驟3、對(duì)處于運(yùn)動(dòng)矢量不滿足約束條件的復(fù)雜區(qū)域的編碼塊采用加權(quán)的高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測方法進(jìn)行幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測編碼。
[0032]而且，所述步驟I的具體步驟如下:
[0033](I)將當(dāng)前編碼塊的空域運(yùn)動(dòng)矢量參考集劃分為兩種模式，一種模式取當(dāng)前塊左側(cè)的編碼塊的3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，另一種模式取當(dāng)前塊上方的編碼塊的3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量；
[0034](2)計(jì)算每一個(gè)模式中3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中2個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的運(yùn)動(dòng)矢量差，其計(jì)算公式如下:
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、對(duì)當(dāng)前編碼塊周圍的已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量約束化分析； 步驟2、對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量滿足約束條件的一致性區(qū)域的編碼塊直接采用融合模式編碼；步驟3、對(duì)處于運(yùn)動(dòng)矢量不滿足約束條件的復(fù)雜區(qū)域的編碼塊采用加權(quán)的高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測方法進(jìn)行幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟I的具體步驟如下: (1)將當(dāng)前編碼塊的空域運(yùn)動(dòng)矢量參考集劃分為兩種模式，一種模式取當(dāng)前塊左側(cè)的編碼塊的3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，另一種模式取當(dāng)前塊上方的編碼塊的3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量； (2)計(jì)算每一個(gè)模式中3個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量中2個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量之間的運(yùn)動(dòng)矢量差，其計(jì)算公式如下:
D = I vx (A) -vx (B) | + | vy (A) -vy (B) D為任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量差，A、B分表代表兩個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量，Vx表示運(yùn)動(dòng)矢量的水平分量，Vy表示運(yùn)動(dòng)矢量的垂直分量； (3)根據(jù)任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量差D的結(jié)果判斷當(dāng)前編碼塊和周圍塊的運(yùn)動(dòng)矢量場是否一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟(3)判斷當(dāng)前編碼塊和周圍塊的運(yùn)動(dòng)矢量場是否一致的方法為:對(duì)于長度為W，寬度為H的當(dāng)前編碼塊，當(dāng)兩個(gè)模式中所有D的水平分量均小于W/8，而且所有D的垂直分量均小于H/8時(shí)，則當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)矢量場是連續(xù)的，判斷當(dāng)前編碼塊和周圍的塊在運(yùn)動(dòng)上是一致的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟2融合模式編碼方法包括以下步驟: (1)在融合參考集中，通過絕對(duì)差之和的計(jì)算，得到最佳融合參考運(yùn)動(dòng)矢量，其計(jì)算公式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟3采用加權(quán)的高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測方法進(jìn)行幀間編碼的具體步驟包括: (1)從高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測參考集中選擇2個(gè)最終的AMVP預(yù)測值，然后對(duì)其取平均值，其計(jì)算公式如下:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟(2)中，當(dāng)2個(gè)最終AMVP預(yù)測值包括零運(yùn)動(dòng)時(shí)，Wm取I且wZOT。取O ;當(dāng)2個(gè)最終AMVP預(yù)測值不包括零運(yùn)動(dòng)時(shí)，Wm取0.5且w咖取0.5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于運(yùn)動(dòng)矢量約束和加權(quán)運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測方法，其特征在于:所述步驟(3)中，Wamvp取0.2，且Wsearch取0.8。
【文檔編號(hào)】H04N19/00GK103561263SQ201310547287
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】白旭, 于力 申請(qǐng)人:北京牡丹電子集團(tuán)有限責(zé)任公司數(shù)字電視技術(shù)中心