視頻編碼或解碼的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 發(fā)明有關(guān)于視頻編碼。更特別地，本發(fā)明有關(guān)于使用基于背景殘差信號(hào)預(yù)測(cè)的視 頻編碼。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于由靜態(tài)攝像頭捕捉的視頻序列，視頻內(nèi)容通常包括一些背景區(qū)域。例如，監(jiān)測(cè) 和遠(yuǎn)程會(huì)議序列經(jīng)常顯示此種類型的視頻。背景信息可用于視頻編碼W減少視頻序列的所 需比特率。例如，背景預(yù)測(cè)是采用參考圖像中的類似背景數(shù)據(jù)的一種發(fā)展中的技術(shù)。此技 術(shù)利用基于全局靜態(tài)背景的預(yù)測(cè)W實(shí)現(xiàn)更有效的預(yù)測(cè)。由于產(chǎn)生的或者選擇的背景圖像為 靜態(tài)的并且不需要更新或者只需要不頻繁地更新，因此可W高質(zhì)量地產(chǎn)生或編碼背景圖像 而不消耗很高的比特率。然后，高質(zhì)量背景圖像可W為背景圖像中具有相似背景區(qū)域的后 續(xù)圖像提供高質(zhì)量的參考。
[0003] 采用背景預(yù)測(cè)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)實(shí)例是由中國(guó)音頻和視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)工作組 發(fā)展的音頻和視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（audioandvideocodingstandard,AV巧。背景預(yù)測(cè)用于AVS 的監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介（surveillanceprofile)中且AVS的監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介的簡(jiǎn)短概要如下所述。
[0004] 可將I圖像（I-pic化re)標(biāo)記為G圖像佑-pic化re)并存儲(chǔ)在參考圖像緩存中W 提供后續(xù)峽的全局背景參考（globalbackgroundreference)。在G圖像的幫助下，后續(xù) 的P圖像（P-pic化re)可選擇使用G圖像作為參考圖像列表中的最近參考，或者另一圖像 (即，S圖像（S-pic化re))可選擇G圖像作為其具有零運(yùn)動(dòng)矢量（zeromotionvector)的 唯一參考圖像.
[0005] 在基于AVS的系統(tǒng)的編碼器端，可從原始輸入峽中選擇或從一組輸入峽中產(chǎn)生G 圖像。在編碼器和解碼器兩端兩端，重建的G圖像存儲(chǔ)在G圖像參考緩存中。在每個(gè)當(dāng)前 圖像的編碼和解碼過程中，可選擇G圖像W替換參考圖像列表中的最近參考圖像。
[0006] 在本掲露中，將用于當(dāng)前區(qū)塊的匹配區(qū)塊（matchedblock)定義為在背景圖像中 與該當(dāng)前區(qū)塊之間產(chǎn)生較小絕對(duì)差值的一個(gè)區(qū)塊。將當(dāng)前區(qū)塊的對(duì)應(yīng)區(qū)塊定義為在背景圖 像中位于相同圖像位置的一個(gè)區(qū)塊。將當(dāng)前區(qū)塊的參考區(qū)塊定義為在參考圖像中由相應(yīng)于 當(dāng)前區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)矢量指示的區(qū)塊。
[0007] 上述的AVS系統(tǒng)使用背景參考預(yù)測(cè)，其中，對(duì)于在高質(zhì)量背景圖像中具有完全匹 配對(duì)應(yīng)區(qū)塊的"純背景區(qū)塊（purebackgroundblock)"，背景參考預(yù)測(cè)可有效地工作。然 而，對(duì)于"純前景區(qū)塊（pure化regroundblock)",在背景圖像中幾乎不存在任何匹配的 對(duì)應(yīng)區(qū)塊。因此，背景參考預(yù)測(cè)將不能有助于改進(jìn)前景區(qū)塊的編碼效率且因此不應(yīng)被選擇。 [000引在AVS系統(tǒng)中，對(duì)于"混合前景和背景區(qū)塊化ybrid-foreground-and-background block)"，僅有一部分區(qū)塊與背景圖像中的其對(duì)應(yīng)區(qū)塊相匹配。因此，由于不匹配的部分不 能被有效地預(yù)測(cè)，背景參考預(yù)測(cè)也不是非常有效。"混合前景和背景區(qū)塊"經(jīng)常存在于前景 區(qū)域和背景區(qū)域之間的邊界區(qū)域。
[0009] 因此需要開發(fā)對(duì)于混合前景和背景區(qū)塊也能有效工作的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種視頻編碼或解碼方法及裝置。
[0011] 本發(fā)明提供一種視頻編碼或解碼方法，使用自適應(yīng)背景殘差預(yù)測(cè)，該方法包括：在 當(dāng)前圖像中接收相應(yīng)于當(dāng)前編碼區(qū)塊的輸入數(shù)據(jù)；將該當(dāng)前編碼區(qū)塊分割為一或多個(gè)編碼 子區(qū)塊；根據(jù)相應(yīng)于該當(dāng)前編碼區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)矢量定位參考圖像中的參考子區(qū)塊W用于該當(dāng) 前編碼區(qū)塊的當(dāng)前子區(qū)塊；定位背景圖像中的背景參考子區(qū)塊W用于該參考子區(qū)塊，其中， 該背景參考子區(qū)塊是第一個(gè)共位位置區(qū)塊一該參考子區(qū)塊在背景圖像中的共位位置區(qū)塊； W及根據(jù)選擇決定而選擇第一預(yù)測(cè)因子或第二預(yù)測(cè)因子W編碼或解碼該當(dāng)前子區(qū)塊，其 中，該第一預(yù)測(cè)因子對(duì)應(yīng)于該參考子區(qū)塊，且第二預(yù)測(cè)因子是根據(jù)該參考子區(qū)塊和該背景 圖像推導(dǎo)的。
[0012] 本發(fā)明另提供一種視頻編碼或解碼裝置，該裝置使用自適應(yīng)背景殘差預(yù)測(cè)，且該 裝置包括；在當(dāng)前圖像中接收相應(yīng)于當(dāng)前編碼區(qū)塊的輸入數(shù)據(jù)的電路；將該當(dāng)前編碼區(qū)塊 分割為一或多個(gè)編碼子區(qū)塊的電路；根據(jù)相應(yīng)于該當(dāng)前編碼區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)矢量定位參考圖像 中的參考子區(qū)塊W用于該當(dāng)前編碼區(qū)塊的當(dāng)前子區(qū)塊的電路；定位背景圖像中的背景參考 子區(qū)塊W用于該參考子區(qū)塊的電路，其中，該背景參考子區(qū)塊是第一個(gè)共位位置區(qū)塊一該 參考子區(qū)塊在背景圖像中的共位位置區(qū)塊；W及根據(jù)選擇決定而選擇第一預(yù)測(cè)因子或第二 預(yù)測(cè)因子W編碼或解碼該當(dāng)前子區(qū)塊的區(qū)塊，其中，該第一預(yù)測(cè)因子對(duì)應(yīng)于該參考子區(qū)塊， 且第二預(yù)測(cè)因子是根據(jù)該參考子區(qū)塊和該背景圖像推導(dǎo)的。
[0013] 本發(fā)明還提供一種視頻編碼或解碼方法，使用自適應(yīng)背景殘差預(yù)測(cè)，該方法包括： 在當(dāng)前圖像中接收相應(yīng)于當(dāng)前編碼區(qū)塊的輸入數(shù)據(jù)；將該當(dāng)前編碼區(qū)塊分割為一或多個(gè)編 碼子區(qū)塊；根據(jù)相應(yīng)于該當(dāng)前編碼區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)矢量定位參考圖像中的參考子區(qū)塊W用于該 當(dāng)前編碼區(qū)塊的當(dāng)前子區(qū)塊；定位背景圖像中的背景參考子區(qū)塊W用于該參考子區(qū)塊，其 中，該背景參考子區(qū)塊是第一個(gè)共位位置區(qū)塊一該參考子區(qū)塊該參考子區(qū)塊在背景圖像中 的共位位置區(qū)塊；定位該背景圖像中的背景當(dāng)前子區(qū)塊，其中，該背景當(dāng)前子區(qū)塊是第二個(gè) 共位位置區(qū)塊一該當(dāng)前子區(qū)塊在背景圖像中的共位位置區(qū)塊；根據(jù)該參考子區(qū)塊、該背景 參考子區(qū)塊W及該背景當(dāng)前子區(qū)塊計(jì)算用于該當(dāng)前子區(qū)塊的預(yù)測(cè)因子；W及使用該預(yù)測(cè)因 子編碼或解碼該當(dāng)前子區(qū)塊。
[0014] 本發(fā)明提供的視頻編碼或解碼方法可有效地適用于圖像中包括混合前景和背景 的區(qū)塊的情形，提高編解碼效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1為顯示相應(yīng)于傳統(tǒng)背景預(yù)測(cè)的問題的示意圖。
[0016] 圖2為顯示背景殘差預(yù)測(cè)技術(shù)過程的簡(jiǎn)化示意圖。
[0017] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的自適應(yīng)背景殘差預(yù)測(cè)過程的流程圖。
[0018] 圖4為根據(jù)本發(fā)明的背景殘差預(yù)測(cè)的示例模塊示意圖。
[0019] 圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括自適應(yīng)背景殘差預(yù)測(cè)的視頻編碼或解碼系統(tǒng)的 流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 如上所述，背景預(yù)測(cè)對(duì)于純背景區(qū)域中的區(qū)塊提供有效的壓縮。然而，對(duì)于混合前 景和背景區(qū)塊，由于僅有部分區(qū)塊可與背景圖像中的區(qū)塊相匹配，傳統(tǒng)的背景預(yù)測(cè)不能實(shí) 現(xiàn)有效的預(yù)測(cè)。圖1中顯示了相應(yīng)于傳統(tǒng)背景預(yù)測(cè)的問題。區(qū)塊112對(duì)應(yīng)于參考圖像110 中的區(qū)塊，且區(qū)塊122對(duì)應(yīng)于當(dāng)前圖像120中的區(qū)塊。區(qū)域132和134對(duì)應(yīng)于兩個(gè)背景區(qū) 域。如果區(qū)塊112不位于前進(jìn)區(qū)域和背景區(qū)域（W參考132和134表示）之間的邊界，貝U 區(qū)塊112將是區(qū)塊122的匹配區(qū)塊。因此，當(dāng)前區(qū)塊122在參考圖像中不能找到好的匹配 區(qū)塊。
[0021] 因此，本發(fā)明的實(shí)施例掲露一種背景殘差預(yù)測(cè)技術(shù)。圖2為顯示背景殘差預(yù)測(cè)技 術(shù)過程的簡(jiǎn)化示意圖。方塊210、220及230分別對(duì)應(yīng)于背景圖像、參考圖像及當(dāng)前圖像。 區(qū)塊234為當(dāng)前圖像（230)中的當(dāng)前區(qū)塊，且區(qū)塊222為參考圖像（220)中的參考區(qū)塊。 用于區(qū)塊234和區(qū)塊222的背景圖像中的對(duì)應(yīng)區(qū)塊分別W區(qū)塊214和的區(qū)塊212指示。 在本掲露中，區(qū)塊212也稱為背景參考區(qū)塊，而區(qū)塊214稱為背景當(dāng)前區(qū)塊化ackground currentblock)。用于每個(gè)區(qū)塊的像素值W具有局部坐標(biāo)（localcoordinate)x和y的矩 陣表示。當(dāng)前區(qū)塊（234)的像素值W化rrentMatrix[x，y]表示，且參考區(qū)塊（222)的像素 值WRefMatrixFw[x，y]表示。用于當(dāng)前區(qū)塊和參考區(qū)塊的背景圖像中的對(duì)應(yīng)區(qū)塊分別表 不為BgcMatrix[x,y]和BgrMatrix[x,y]。如圖 2 所不，參考?xì)埐顚?duì)應(yīng)于（RefMatrixFw[x ，y]-BgrMatrix[x,y])，且當(dāng)前殘差對(duì)應(yīng)于（CurrentMatrixb,y]-BgcMatrix[x,y])。當(dāng)