CN101605256A - 一种视频编解码的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种视频编解码的方法及装置，其包括：在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的远端参考帧中的参考图像块；并根据该远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，获得相应的相邻参考图像块；再根据所述相邻参考图像块和远端参考图像块计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；之后，便可以根据该基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。解码端采用对应的解码策略进行解码操作。由于本发明实施例的应用使得可以获得更为精确的基于远端参考图像块的当前编码图像块的预测值的实现方案，因而可以在保证不增加运动矢量搜索复杂度的情况下，有效降低码流的负载。

Description

一种视频编解码的方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种编解码技术。

背景技术

在视频编解码标准中，基于块匹配的运动补偿混合编码策略通常主要包括：预测，变换，量化和熵编码四个模块。其中，预测模块的主要功能是利用已经编码并重建的图像对当前要编码的图像进行预测或者利用图像本身已经编码并重建的图像块对当前要编码的图像块进行预测，以消除视频序列之间和图像内部像素的信息冗余。

通常，帧间预测编码的编码效率比帧内预测编码的编码效率高。相应的帧间预测编码的主要功能是用于消除视频序列在时间上的冗余性。其具体处理过程主要包括：当编码当前图像中的某一个图像块时，搜索之前已编码帧中与当前块按照某种规则最为相似的图像块，得到当前编码块的预测值。然后对两者的位置偏移(即运动矢量)和差值(即残差)进行变换、量化和熵编码后存储或传输。这样，使得在解码端，可以根据运动矢量信息找到前面已解码图像的中的对应块，然后加上解码出的残差信息，得到当前块的重构值，以实现相应的解码操作。

为了获得当前编码块对应的预测值，目前采用的一种算法是在当前编码图像块的所有参考帧中进行搜索，分别在每一个参考帧获得一个当前编码图像块对应的预测块，并根据该一组预测块对当前编码图像块(简称当前编码块)进行编码处理。其中，在编码端需要将所述一组预测块中包含的各个预测块的运动矢量信息分别写入码流中传递给解码端，以便于解码端进行正确的解码操作。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

上述编码算法中，获得的预测值的精确性无法得到保证，而且，在编码码流中还需要记录每一个参考帧中的预测块的运动矢量信息，从而导致码流负载过大，进一步使得在传输过程中将占用更多的传输资源。

发明内容

本发明的实施例提供了一种视频编解码方法及装置，以降低码流负载，节省传输资源。

一种视频编码的方法，包括：

对相同方向的参考帧中的图像块进行运动矢量搜索，获得当前编码图像块对应的远端参考帧中的参考图像块；

根据该远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，获得相应的相邻参考图像块；

根据所述相邻参考图像块和远端参考图像块计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；

根据该基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

一种视频编码装置，包括：

第一参考块搜索单元，用于对相同方向的参考帧中的图像块进行运动矢量搜索，获得当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块；

第一参考块处理单元，用于根据所述第一参考块搜索单元搜索到的远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，确定相应的相邻参考图像块；

第一预测值确定单元，用于根据所述第一参考块搜索单元确定的远端参考图像块和第一参考块处理单元获得的相邻参考图像块，计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；

编码处理单元，用于根据所述第一预测值确定单元确定的基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

一种视频解码的方法，包括：

根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像中参考块的运动矢量；

根据所述远端参考图像块的运动矢量和相邻参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；

根据所述远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

一种视频解码的装置，包括：

第一运动矢量获取单元，用于根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像块的运动矢量；

第一参考块获取单元，用于根据所述第一运动矢量获取单元获取的相邻参考图像块的运动矢量和远端参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；

第一解码单元，用于根据所述第一参考块获取单元确定的远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

一种视频编解码系统，包括上述视频编码装置，以及上述视频解码装置，所述视频编码装置将编码生成的编码码流发送给所述视频解码装置，并由视频解码装置解码获得重构图像。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，由于其采用了对远端参考图像块进行调整以获得对应的近端参考图像块，进而获得更为精确的基于远端参考图像块的当前编码图像块的预测值的实现方案，因而可以在保证不增加运动矢量搜索复杂度的情况下，有效降低码流的负载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例提供的实施例一的编码端的处理过程示意图；

图1b为本发明实施例提供的实施例一的解码端的处理过程示意图；

图2为本发明实施例的应用场景示意图一；

图3a为本发明实施例提供的实施例二的编码端的处理过程示意图；

图3b为本发明实施例提供的实施例二的解码端的处理过程示意图；

图4为本发明实施例的应用场景示意图二；

图5为本发明实施例提供的编码装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的解码装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的视频编码方式中，在相同方向的参考帧中选择确定当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块，例如，选取远端参考图像中与当前编码块位置相同的块作为当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块，等等；并根据该远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，获得相应的相邻参考图像块；再根据所述相邻参考图像块和远端参考图像块计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；这样，便可以根据该基于远端参考图像块的预测值进行相应的编码操作。

在上述处理过程中，还可以以远端参考帧中与当前编码块位置相同的图像块为中心，在一定范围内搜索相应的多个远端参考图像块，并计算确定当前编码图像块的多个基于远端参考图像块的预测值，然后，从该多个基于远端参考图像块的预测值中选择残差最小的预测值作为当前编码图像块对应的一个基于远端参考图像块的预测值，并可以基于该对应的一个基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

进一步地，在根据该基于远端参考图像块的预测值进行编码操作的过程中，还可以在基于远端参考图像块的预测值和基于相邻参考图像块的预测值中选择匹配的预测值作为当前编码图像块的预测值，进而根据该当前编码图像块的预测值进行编码操作。其中，基于相邻参考图像块的预测值的获取方式包括：在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的近端参考帧中的参考图像块(即相邻参考图像块，例如，可以但不限于为近端参考帧中与当前编码图像块位置相同的参考图像块)，并根据该相邻参考图像块获得当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值。

进一步地，相应的基于相邻参考图像块的预测值的获得方式可以为仅根据该相邻参考图像块进行基于相邻参考图像块的预测值的确定，或者，也可以对该相邻参考图像块进行处理获得新的参考图像块，并根据该相邻参考图像块和相应的新的参考图像块进行基于相邻参考图像块的预测值的确定，具体可以包括：根据该相邻参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的远端参考图像块的运动矢量，并根据所述远端参考图像块的运动矢量确定远端参考图像块；再根据所述远端参考图像块和相邻参考图像块计算确定当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值。在采用第二种方式确定基于相邻参考图像块的预测值的过程中，还可以在一定范围内重新搜索相应的相邻参考图像块，并计算确定当前编码图像块的多个基于相邻参考图像块的预测值，然后，从该多个基于相邻参考图像块的预测值中选择残差最小的作为当前编码图像块对应的一个基于相邻参考图像块的预测值，以便能够基于该对应的一个基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作。

为便于解码端确定编码端是否为基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作，还可以在编码码流中写入第一参考帧标识，该第一参考帧标识用于指示在针对当前编码参考图像块进行编码过程中是否为根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作，以指示解码端采用正确的解码方式。

本发明实施例中，还可以在编码码流中写入第二参考帧标识，该第二参考帧标识用于指示当前编码参考图像块采用的是基于远端参考图像块的预测值，还是基于相邻参考图像块的预测值，以便于解码端根据该第二参考帧标识确定需要采用的解码操作方式。

对应的，本发明实施例提供的视频解码方案，是根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像块的运动矢量；并根据所述远端参考图像块的运动矢量和相邻参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；再根据相应的远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

解码端在计算对应的相邻参考图像块的运动矢量之前还可以先判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量，若是远端参考图像块的运动矢量，则将其用于计算对应的相邻参考图像块的运动矢量，进而执行后续的基于远端参考图像块和相邻参考图像块的解码操作；若码流中包含的是相邻参考图像块的运动矢量，则可以根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作。

其中，在根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作的过程中，与编码端的处理对应，在此，既可以采用基于相邻参考图像块的解码操作，也可以先根据相邻参考图像块的运动矢量确定新的参考图像块，并基于该新的参考图像块和相邻参考图像块进行解码操作，此时，相应的处理可以包括：先根据解码获得的相邻参考图像块的运动矢量计算对应的远端参考图像块的运动矢量；再根据所述相邻参考图像块的运动矢量和远端参考图像块的运动矢量分别确定对应的相邻参考图像块和远端参考图像块；最后，根据所述相邻参考图像块和远参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

解码端执行上述处理的过程中，在判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量之前，还可以解码获得码流中承载的第一参考帧标识，该第一参考帧标识用于指示在针对当前编码参考图像块进行编码过程中是否为根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作；且仅在根据该第一参考帧标识确定当前编码参考图像块进行编码过程中是根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作，才继续后续判断操作，即判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量。

本发明实施例中，解码端判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量的过程具体可以根据码流中承载的第二参考帧标识实现，该第二参考帧标识用于指示当前编码参考图像块采用的是基于远端参考图像块的预测值，还是基于相邻参考图像块的预测值。

可见，本发明实施例提供的上述视频编解码方案，可以有效的提高编码块的匹配精度，降低码流负载，而且在编码端和解码端均未额外的增加运动矢量搜索复杂度。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

该实施例一的具体实现过程参照图1a和图1b所示。

在编码端，参照图1a所示，相应的编码过程具体可以包括以下步骤：

步骤101，针对当前编码帧，为每一个图像块，选取参考帧中与当前编码块位置相同的块作为当前编码图像块对应的参考图像块；

步骤102，判断当前编码图像块对应的参考图像块是否为当前编码帧的相邻参考帧中的参考图像块，若是，则执行步骤103，否则，执行步骤104；

步骤103，若当前编码图像块的参考图像块为当前编码帧的相邻参考帧中的图像块(称为相邻参考图像块)，进而获得基于相邻参考图像块的预测值，并等待执行步骤107；

如果当前正在进行搜索的参考帧为相邻参考帧(即近帧，或称邻近帧)，则将运动矢量搜索过程确定的相邻参考帧中的图像块(称为相邻参考图像块)作为当前编码图像块的预测值。

步骤104，若为当前编码图像块搜索确定的参考图像块为当前编码帧的远端参考帧中的图像块(称为远端参考图像块)，则根据该远端参考图像块的运动矢量计算确定对应的相邻参考图像块的运动矢量，并执行步骤105；

具体地，参照图2所示，可以在获得远端参考帧的候选运动矢量MV_F后，并根据图像之间的距离作运动矢量缩放，确定相邻参考图像块的运动矢量MV_N＝MV_F ×TD_N/TD_F，其中，TD_N和TD_F分别为已知的相邻参考图像块及远端参考图像块与当前编码图像块之间的距离；

步骤105，根据相邻参考图像块的运动矢量确定对应的相邻参考图像块，并根据远端参考图像块和相邻参考图像块确定当前编码图像块的预测值，将该预测值作为根据远端参考帧中的远端参考图像块确定的当前编码图像块的预测值，执行步骤106；

具体地，可以将远端参考图像块和相邻参考图像块进行平均处理(即相加后除以2)获得相应的预测值，或者，也可以将远端参考图像块和相邻参考图像块采用加权平均的方式处理获得相应的预测值，等等。

步骤106，在预定的范围内不断设定选择新的参考图像块，并根据该新的参考图像块的运动矢量重复执行步骤104和步骤105，以获得残差最小的参考图像块作为当前编码图像块的远端参考图像块，从而确定相应的当前编码图像块的预测值。

进一步地，可以将新的参考图像块运动矢量作为远端参考图像块的新的MV_F计算确定对应的新的MV_N值，并根据新的MV_F和新的MV_N计算对应的残差，进而确定相应的当前编码图像块对应的预测值，即在所述预定的范围内找到残差最小的参考图像块，并将该残差最小的参考图像块的MV_F作为远端参考图像块的运动矢量MV；进一步地，还根据该残差最小的参考图像块对应的远端参考图像块和相邻参考图像块确定当前编码图像块的预测值，具体的预测值的计算方式前面已经描述，在此不再重复描述。

在该步骤中，预定的范围为以参考图像中与当前编码图像块位置相同的参考图像块为中心的一定区域，搜索的区域越大，得出的参考图像块(即预测值)越精确，搜索区域最大可能遍及整个参考图像。

在该步骤中，以相应的候选运动矢量MV_F(远端参考图像块的MV_F)为基础，进行相应的修正，使得可以在较小的范围内进行进一步地搜索，以确定最匹配的参考图像块，从而为当前编码图像块确定准确的基于远端参考图像块的预测值。

步骤107，根据步骤103和步骤106的计算结果，在相邻参考图像块和远端参考图像块之间选取残差小的参考图像块作为当前编码图像块的当前参考图像块，以便于根据该当前参考图像块的预测值(步骤103获得的基于相邻参考图像块的预测值，或者，步骤106获得的基于远端参考图像块的预测值)进行编码操作；

在编码过程中，还需要将相应的当前参考图像块的运动矢量和残差等信息写入码流中传送给解码端；可选地，还可以在码流中设置相应的参考帧标识(即相应的第二参考帧标识)，通过该参考帧标识可以指示编码端是采用邻近参考帧还是远端参考帧进行的编码操作，以使得解码端可以进行正确地解码操作；

由于预测值与当前编码图像块越接近，则相应的残差越小，相应的码流负载也就会越小，因此，通过该步骤的选择将进一步提高预测值的精确性，并可以进一步降低码流负载。

在上述处理过程中，在对远端参考帧中的图像块进行搜索时，采用了针对相应的运动矢量进行缩放的处理方式，以便获得两个参考图像块的运动矢量，并根据两个参考图像块的运动矢量确定当前编码图像块的预测值，有效提高了当前编码图像块的预测值的准确性，因而还可以有效降低码流负载。

在解码端，参照图1b所示，相应的解码过程具体可以包括以下步骤：

步骤108，可以读取当前解码图像的参考帧标识，并根据参考帧标识判断当前参考帧为近邻参考帧(即相邻参考帧)还是远端参考帧，若是近邻参考帧，则执行步骤109，若是远端参考帧，则执行步骤110；

步骤109，对于参考帧为近邻参考帧的情况，可以根据解码获得的运动矢量MV_N获得参考图像块，并利用该参考图像块的信息及解码获得的残差确定到当前解码图像块的重构值，完成解码操作。

步骤110，对于参考帧为远端参考帧的情况，可以根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量MV_F，计算得到MV_N，并根据得到的运动矢量MV_F和MV_N获得对应的远端参考图像块和相邻参考图像块，并根据该远端参考图像块和相邻参考图像块确定当前解码图像块的一个参考图像块，根据该一个参考图像块和残差确定当前解码图像块的重构值，完成解码操作。

其中，获得当前解码图像块的一个参考图像块的过程，与编码端采用的编码方式对应，例如，在编码端采用平均方式对远端参考图像块和相邻参考图像块进行处理，则在此可以采用将远端参考图像块和相邻参考图像块相加后除以2的方式确定所述一个参考图像块，若在编码端采用加权平均的方式对远端参考图像块和相邻参考图像块进行处理，则在此可以将远端参考图像块和相邻参考图像块也进行加权平均，以确定所述一个参考图像块。

实施例二

该实施例二的具体实现过程参照图3a和图3b所示。

在编码端，参照图3a所示，相应的编码处理过程具体可以包括：

步骤301，对当前编码帧中的每一个图像块，选取参考图像中与当前编码图像块位置相同的块作为该图像块(即当前编码图像块)的参考图像块。

步骤302，判断当前编码图像块对应的参考图像块是否为当前编码帧的相邻参考帧中的参考图像块，若是，则执行步骤303，否则，执行步骤306；

步骤303，对于参考图像块为当前编码帧的近邻参考帧中的图像块(即相邻参考图像块)，则参照图2所示，在获得该相邻参考图像块的运动矢量MV_N后，根据图像块之间的时间距离对该相邻参考图像块的运动矢量进行缩放处理，获得远端参考帧中的远端参考图像块的运动矢量MV_F＝MV_N×TD_F/TD_N，以确定相应的远端参考图像块。

步骤304，对步骤303中得到的两个参考块(相邻参考图像块和远端参考图像块)采用叠加方式进行处理，以得到当前编码块的预测值，并执行步骤305；

相应的叠加方式可以为平均计算方式，也可以为加权平均计算方式，或者，也可以为其他处理方式。

步骤305，在预定的范围内不断设定新的参考块，并重复进行步骤303和步骤304，以获取最佳的匹配块(即基于相邻参考图像块的当前编码块的预测值)，并执行步骤309。

步骤306，如果获得的参考图像块为当前编码帧的远端参考帧中的远端参考图像块，则参照图2所示，在获得远端参考帧中的远端参考图像块的运动矢量MV_F后，可以根据图像块之间的时间距离对该远端参考图像块的运动矢量进行缩放处理，以获得相邻参考图像块的运动矢量MV_N＝MV_F×TD_N/TD_F，进而确定相应的相邻参考图像块；

步骤307，对步骤306中获得的两个参考图像块(远端参考图像块和相邻参考图像块)采用叠加方式进行相应的处理，以获得相应的当前编码块的预测值；

步骤308，在预定的范围内，不断设定新的参考图像块，重复执行步骤306和步骤307，以选择获取最佳的匹配块(即基于远端参考图像块的当前编码块的预测值)，并执行步骤309。

步骤309，根据残差值，在步骤305获得的基于相邻参考图像块的当前编码块的预测值和步骤308获得的基于远端参考图像块的当前编码块的预测值中，选择一个最优值(残差最小)作为当前编码块的预测值，并根据该预测值进行相应的编码操作；

进一步地，还可以设置相应的参考帧标识(即相应的第一参考帧标识)与根据当前编码块的预测值确定的参考图像块的运动矢量及残差一并写入码流中，该参考帧标识用于表明当前编码块的预测值是否为采用基于叠加方式确定，即是否通过对参考图像块的放缩处理获得多个参考图像块，进而根据多个参考图像块确定当前编码块的预测值。

在解码端，参照图3b所示，相应的解码处理过程具体可以包括：

步骤310，判断编码端是否采用基于远端参考图像块的当前编码块的预测值或基于相邻参考图像块的当前编码块的预测值进行编码操作，若是，则执行步骤311，否则，采用的其他设定的解码方式进行解码操作，如现有技术中的解码方式等；

进一步地，可以根据从码流中的读取第一参考帧标识判断当前解码图像块在编码端是否采用基于叠加方式的编码方案，以确定在编码端是否采用基于远端参考图像块的当前编码块的预测值或基于相邻参考图像块的当前编码块的预测值进行编码操作。

步骤311，根据解码获得的运动矢量及残差采用基于图像块放缩处理的方式进行解码操作；

在该步骤中，具体的解码操作方式可以包括：

(1)对于相邻参考图像块，在解码码流获得相邻参考图像块的运动矢量MV_N后，可以计算得到对应的远端参考图像块的运动矢量MV_F；对于远端相邻参考图像块，则在解码获得远端相邻参考图像块的运动矢量MV_F后，可以计算得到相邻参考图像块的运动矢量MV_N；

(2)根据过程(1)中计算得到的运动矢量获得参考帧中的多个预测块，并采用叠加方式进行处理，以得到当前编码块的预测值，并将该当前编码块的预测值加上解码获得的残差数据便可以得到当前编码块的重构值，即获得解码操作的结果。

本发明实施例在具体应用过程中，可以应用于各种与上述场景类似的编解码场景中。

以SKIP模式为例，在该模式下默认参考帧为近帧，其运动矢量为通过相邻参考块的运动矢量预测得到。若采用本发明实施例，则可以根据预测的运动矢量通过相应的放缩处理计算得到远帧中的对应参考图像块(即远端参考图像块)，然后通过相应的叠加处理，得到一个当前编码块的预测值。对应的，在解码端，可以根据相邻参考图像块的运动矢量预测出当前编码块的运动矢量，并通过放缩处理得到远帧中的对应块，之后经过相应的叠加处理后得到当前解码块的预测值，进而可以实现相应的解码操作。

需要说明的是，本发明实施例若应用于基于B帧场模式的编解码环境中，即当前编码帧采用B帧场模式编码，则可以参考图4所示，相应的相同方向的参考帧包括：相同方向的前向参考帧和相同方向的后向参考帧。对应的在解码端也需要采用对应的处理(同时考虑到前向参考帧和后向参考帧)以保证解码操作的可靠实现。其中，在B帧场模式编码的情况，同一方向上的前向参考帧和同一方向的后向参考帧的各自的处理方式与前面描述的编码方式类似，在此不再赘述。

类似的，本发明实施例若应用于基于P帧场模式的编解码环境中，即当前编码帧采用P帧场模式编码，则所述的相同方向的参考帧包括：其前向参考帧中的多个参考帧。对应的在解码端也需要采用对应的处理(同时考虑到多个参考帧)以保证解码操作的可靠实现。其中，在P帧场模式编码的情况，针对各参考帧的处理方式与前面描述的编码方式类似，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

本发明实施例还提供了一种视频编码装置，其具体实现结构如图5所示，具体可以包括：

第一参考块搜索单元501，用于在相同方向的参考帧中，选择确定当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块，例如，选取参考图像中与当前编码块位置相同的块作为当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块；

第一参考块处理单元502，用于根据所述第一参考块搜索单元501搜索到的远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，确定相应的相邻参考图像块；在计算过程中，具体可以根据远端参考图像块与当前编码图像块之间的距离，以及，相邻参考图像块与当前编码图像块之间的距离，计算确定相邻参考图像块的运动矢量与远端参考图像块的运动矢量之间的关系，进而确定相邻参考图像块的运动矢量；

第一预测值确定单元503，用于根据所述第一参考块搜索单元501确定的远端参考图像块和第一参考块处理单元502获得的相邻参考图像块，计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；例如，可以采用叠加方式对远端参考图像块和相邻参考图像块进行叠加处理，以获得当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；

编码处理单元504，用于根据所述第一预测值确定单元确定的基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

在该编码装置中，为进一步提供当前编码图像块的预测值的匹配度，进而降低码流中残差的负载，该装置还可以包括以下单元：

第二参考块搜索单元505，在相同方向的参考帧中，选取参考图像中与当前编码图像块对应的近端参考帧中的相邻参考图像块；

第二预测值获取单元506，用于根据所述第二参考块搜索单元505确定的相邻参考图像块获得当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；

为此，相应的编码单元504具体还可以包括：

预测值选择单元5041，用于在所述第一预测值确定单元503确定的基于远端参考图像块的预测值和所述第二预测值获取单元506确定的基于相邻参考图像块的预测值中，选择匹配的预测值(残差最小)作为当前编码图像块的预测值，以提高当前编码图像块的预测值的匹配度；

编码执行单元5042，用于根据所述预测值选择单元5041为当前编码图像块选择的预测值进行编码操作。

在该编码装置中，还可以在第二参考块搜索单元505搜索获得相邻参考图像块后，由第二预测值获取单元506对相邻参考图像块也执行相应的放缩处理，以获得对应的预测值，当然，该第二预测值获取单元506也可以采用现有技术中提供的方式进行预测值的获得，或者，也可以采用其他方式确定相应的预测值；为此，相应的第二预测值获取单元506具体可以包括：

第二参考块处理单元5061，用于根据所述第二参考块搜索单元505确定的相邻参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的远端参考图像块的运动矢量，获得远端参考图像块；其中，具体的计算方式与第一参考块处理单元处理方式类似，故在此不再详述；

第二预测值确定单元5062，用于根据所述第二参考块搜索单元505确定的相邻参考图像块和所述第二参考块处理单元确定的远端参考图像块和相邻参考图像块，计算确定当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；其中，具体的计算方式与第一预测值确定单元类似，故在此不再详述。

本发明实施例还提供了对应的视频解码装置，其具体实现结构如图6所示，具体可以包括以下单元：

第一运动矢量获取单元601，用于根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像块的运动矢量；

第一参考块获取单元602，用于根据所述第一运动矢量获取单元601获取的相邻参考图像块的运动矢量和远端参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；

第一解码单元603，用于根据所述第一参考块获取单元602确定的远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

可选地，该装置还可以包括判断单元604及第二解码单元605，其中：

判断单元604，用于判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量，若是远端参考图像块的运动矢量，则通知所述第一运动矢量获取单元将其用于计算对应的相邻参考图像块的运动矢量，若是相邻参考图像块的运动矢量，则通知第二解码单元605；

第二解码单元605，用于根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作；该单元既可以直接利用该相邻参考图像块的运动矢量采用现有技术提供的方式进行解码操作，或者，该第二解码单元也可以通过对该相邻参考图像块的运动矢量的缩放处理，并基于该缩放处理获得的多个参考图像块进行解码操作，此时，该装置具体还可以包括：

第二运动矢量获取单元606，用于根据解码获得的相邻参考图像块的运动矢量计算对应的远端参考图像块的运动矢量；

第二参考块获取单元607，用于根据所述第二运动矢量获取单元606获取的远端参考图像块的运动矢量和相邻参考图像块的运动矢量分别确定对应的相邻参考图像块和远端参考图像块；

这样，相应的第二解码单元605便可以根据所述第二参考块获取单元607确定的相邻参考图像块和远参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

本发明实施例还提供了一种视频编解码系统，包括上述视频编码装置，及上述视频解码装置，且相应的视频编码装置将编码生成的编码码流发送给对应的视频解码装置，并由视频解码装置解码获得重构图像，以获得视频编码装置传送来的视频图像信息。

综上所述，在编码过程中，通过简单的处理，便可以有效提高运动矢量搜索的精度，进而获得更佳的当前编码图像块的预测值，从而减少了编码码流中的残差的负载，同时，重构图像的峰值信噪比PSNR也有了很大的提高。

具体地，通过下表可以看出，本发明实施例应用于不同图像分辨率的场景下均可以实现码率的减少(即减少码流负载)，以及PSNR的提高：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1、一种视频编码的方法，其特征在于，包括：

在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块；

根据该远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，根据所述相邻参考图像块的运动矢量确定相应的相邻参考图像块；

根据所述相邻参考图像块和远端参考图像块计算当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；

根据该基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根据该基于远端参考图像块的预测值进行编码操作的过程包括：

在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的相邻参考图像块，并根据该相邻参考图像块获得当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；

在基于远端参考图像块的预测值和基于相邻参考图像块的预测值中选择匹配的预测值作为当前编码图像块的预测值；

根据该当前编码图像块的预测值进行编码操作。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的基于相邻参考图像块的预测值的获得方式包括：

根据该相邻参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的远端参考图像块的运动矢量，并根据所述远端参考图像块的运动矢量确定远端参考图像块；根据所述远端参考图像块和相邻参考图像块计算确定当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；

或者，

根据该相邻参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的远端参考图像块的运动矢量，并根据所述远端参考图像块的运动矢量确定远端参考图像块；根据所述远端参考图像块和相邻参考图像块计算确定当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；在计算确定当前编码图像块的多个基于相邻参考图像块的预测值后，从该多个基于相邻参考图像块的预测值中选择残差最小的作为当前编码图像块对应的一个基于相邻参考图像块的预测值。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在编码码流中写入第一参考帧标识，该第一参考帧标识用于指示在针对当前编码参考图像块进行编码过程中是否为根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作。

5、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

在相同方向的参考帧中，以与当前编码块位置相同的图像块为中心确定多个远端参考图像块，并分别计算确定当前编码图像块的多个基于远端参考图像块的预测值；

从该多个基于远端参考图像块的预测值中选择残差最小的作为当前编码图像块对应的一个基于远端参考图像块的预测值。

6、根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，若当前编码帧采用B帧场模式编码，则所述的相同方向的参考帧包括：相同方向的前向参考帧和相同方向的后向参考帧；若当前编码帧采用P帧场模式编码，则所述的相同方向的参考帧包括：其前向参考帧中的多个参考帧。

7、一种视频编码装置，其特征在于，包括：

第一参考块搜索单元，用于在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的远端参考帧中的远端参考图像块；

第一参考块处理单元，用于根据所述第一参考块搜索单元搜索到的远端参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的相邻参考图像块的运动矢量，确定相应的相邻参考图像块；

第一预测值确定单元，用于根据所述第一参考块搜索单元确定的远端参考图像块和第一参考块处理单元获得的相邻参考图像块，计算确定当前编码图像块的基于远端参考图像块的预测值；

编码处理单元，用于根据所述第一预测值确定单元确定的基于远端参考图像块的预测值进行编码操作。

8、根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第二参考块搜索单元，用于在相同方向的参考帧中，确定当前编码图像块对应的近端参考帧中的相邻参考图像块；

第二预测值获取单元，用于根据所述第二参考块搜索单元确定的相邻参考图像块获得当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值；

且，所述的编码单元包括：

预测值选择单元，用于在所述第一预测值确定单元确定的基于远端参考图像块的预测值和所述第二预测值获取单元确定的基于相邻参考图像块的预测值中选择匹配的预测值作为当前编码图像块的预测值；

编码执行单元，用于根据所述预测值选择单元为当前编码图像块选择的预测值进行编码操作。

9、根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的第二预测值获取单元具体包括：

第二参考块处理单元，用于根据所述第二参考块搜索单元确定的相邻参考图像块的运动矢量计算当前编码图像块对应的远端参考图像块的运动矢量，获得远端参考图像块；

第二预测值确定单元，用于根据所述第二参考块搜索单元确定的相邻参考图像块和所述第二参考块处理单元确定的远端参考图像块和相邻参考图像块计算确定当前编码图像块的基于相邻参考图像块的预测值。

10、一种视频解码的方法，其特征在于，包括：

根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像中参考块的运动矢量；

根据所述远端参考图像块的运动矢量和相邻参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；

根据所述远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在计算对应的相邻参考图像块的运动矢量之前还包括：

判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量，若是远端参考图像块的运动矢量，则将其用于计算对应的相邻参考图像块的运动矢量，若是相邻参考图像块的运动矢量，则根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述的根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作包括：

根据解码获得的相邻参考图像块的运动矢量计算对应的远端参考图像块的运动矢量；

根据所述相邻参考图像块的运动矢量和远端参考图像块的运动矢量分别确定对应的相邻参考图像块和远端参考图像块；

根据所述相邻参考图像块和远端参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量之前，该方法还包括：

解码获得码流中承载的第一参考帧标识，该第一参考帧标识用于指示在针对当前编码参考图像块进行编码过程中是否为根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作；

在根据该第一参考帧标识确定当前编码参考图像块进行编码过程中是根据所述基于远端参考图像块的预测值或者基于相邻参考图像块的预测值进行编码操作，则继续后续判断操作。

14、一种视频解码装置，其特征在于，包括：

第一运动矢量获取单元，用于根据解码获得的远端参考图像块的运动矢量计算对应的相邻参考图像块的运动矢量；

第一参考块获取单元，用于根据所述第一运动矢量获取单元获取的相邻参考图像块的运动矢量和远端参考图像块的运动矢量分别确定对应的远端参考图像块和相邻参考图像块；

第一解码单元，用于根据所述第一参考块获取单元确定的远端参考图像块和相邻参考图像块获得当前解码块的预测值，并根据该当前解码块的预测值进行解码操作。

15、根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

判断单元，用于判断码流包含的是远端参考图像块的运动矢量，还是相邻参考图像块的运动矢量，若是远端参考图像块的运动矢量，则通知所述第一运动矢量获取单元将其用于计算对应的相邻参考图像块的运动矢量，若是相邻参考图像块的运动矢量，则通知第二解码单元；

第二解码单元，用于根据相邻参考图像块的运动矢量进行解码操作。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第二运动矢量获取单元，用于根据解码获得的相邻参考图像块的运动矢量计算对应的远端参考图像块的运动矢量；

第二参考块获取单元，用于根据所述第二运动矢量获取单元获取的远端参考图像块的运动矢量和相邻参考图像块的运动矢量分别确定对应的相邻参考图像块和远端参考图像块，并通知所述第二解码单元根据该相邻参考图像块和远参考图像块进行解码操作。

17、一种视频编解码系统，其特征在于，包括权利要求7至权利要求9任一项所述的视频编码装置，以及权利要求14至权利要求16任一项所述的视频解码装置，所述视频编码装置将编码生成的编码码流发送给所述视频解码装置，并由视频解码装置解码获得重构图像。

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