CN102223528B - 一种参考运动矢量获得方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种视频编解码过程中的参考运动矢量获得方法,包括:对图像块进行规则划分,得到预测运动矢量;对所述图像快进行不规则划分,得到至少两个不同的子图像块;根据所述不规则划分的位置参数,计算各种规则划分在所述子图像块中的权重值;根据所述权重值以及所述预测运动矢量,计算所述子图像块的参考运动矢量。
Description
技术领域
本发明涉及视频编解码领域,特别涉及一种参考运动矢量获得方法
背景技术
在现有技术中,在对图像进行编解码操作的过程中,由于一个图像块可能包含了复杂的物体信息,而这些物体信息很难从单一的图像块中寻找到合适的参考影像,从而就需要将图像分割成一个个的子图像块,以子图像块为单位寻找参考图像子图像块,并通过运动矢量来记录子参考图像块的位置。同时,为了尽量减少运动矢量信息在码流中占用的字节长度,一般都会使用一种编码端和解码端共有的方法来得到一个参考运动矢量,并将运动矢量和所述参考运动矢量做差,而仅通过码流传送差值来实现运动矢量信息的传送。
通常来说,对于一个16×16尺寸的图像块,通常包含8×8尺寸、16×16尺寸、8×16尺寸、或16×8尺寸这几种子图像块的划分方法,而相应的参考运动矢量PMV8×8、PMV16×16、PMV8×16、以及PMV16×8的生成方法也早已在业界被人所熟知。但是这些图像块的划分方法都是将图像块划分成尺寸完全相同的矩形子图像块,而实际上是很难与图像中的像素布局相一致。为了解决这一问题,业界又推出了一种不规则的划分方法,通过在预设的四种划分方式将图像块划分成图1a-图1d所示的不规则图像块,并且通过编码端额外在码流中添加一个位置参数“n”的信息来说明不同的划分方式下的子图像块之间的边界在图像块中的位置。其中,图1a和2a所示分别为通过134度和45度子图像块之间的边界在图像块划中划分出三角形和五边形,或两个三角形的子图像块,而图1c和图1d所示为通过竖直子图像块之间的边界和水平子图像块之间的边界在图像块划分出两个尺寸不同的矩形的子图像块。这虽然有助于预测编码的效果,但是子图像块的不规则的形状和尺寸的随机性却提高了参考运动矢量的生成难度,因此如何便捷的在不规则划分的情况下得到参考运动矢量是一个需要解决的问题。
发明内容
本发明提供一种种视频编解码过程中的参考运动矢量获得方法,包括:获得预测运动矢量;对所述图像块进行不规则划分,得到至少两个不同的子图像块;根据所述不规则划分的位置参数和图像块的不规则划分方式,获得所述子图像块的权重值;根据所述权重值以及所述预测运动矢量,获得所述子图像块的参考运动矢量。
本发明还提供一种视频编解码过程中的参考运动矢量获得方法,包括:获得图像块第一预测运动矢量,第二预测运动矢量和第三预测运动矢量,其中,所述第一预测运动矢量为所述图像块按16x16尺寸划分获得的参考运动矢量,所述第二预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于上方的子图像块的参考运动矢量,所述第三预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于下方的子图像块的参考运动矢量;根据位置参数,将图像块划分成上下分布的第一子图像块和第二子图像块;根据所述位置参数,获得第一子图像块的第一权重值和第二权重值,和第二子图像块的第三权重值和第四权重值;根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第二预测运动矢量,获得所述第一子图像块的参考运动矢量,及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得所述第二子图像块的参考运动矢量。
本发明还提供一种视频编解码过程中的参考运动矢量获得方法,包括:获得图像块第一预测运动矢量,第二预测运动矢量和第三预测运动矢量;,其中,所述第一预测运动矢量为所述图像块按16x16尺寸划分获得的参考运动矢量,所述第二预测运动矢量为所述图像块按8x16尺寸划分得到的左边的子图像块的参考运动矢量,所述第三预测运动矢量为所述图像块按8x16尺寸划分得到的右边的子图像块的参考运动矢量;根据位置参数将图像块划分成左右分布的第三子图像块和第四子图像块;根据所述位置参数,获得第三子图像块的第一权重值和第二权重值,和第四子图像块的第三权重值和第四权重值;根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和第二预测运动矢量,获得所述第三子图像块的参考运动矢量,以及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得第四子图像块的参考运动矢量。
采用本发明实施例所提供的参考运动矢量获得方法,可以直接将现有的规则块划分的参考运动矢量获得方法复用的不规块划分上,而且计算简单,有效地降低了资源的消耗。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为图像块的不规则划分方式示意图。
图2~图4所示为本发明实施例所提供的参考运动矢量获得方法示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参照图2,本发明实施例提供了一种参考运动矢量的获得方法,其包括:
步骤1:获得预测运动矢量,其中,所述预测运动矢量为图像块在规则划分下的子图像块的参考运动矢量;
步骤2:对所述图像块进行不规则划分,得到至少两个不同的子图像块;
步骤3:根据所述不规则划分的位置参数和图像块的不规则划分方式,获得所述子图像块的权重值;
步骤4根据所述权重值以及所述预测运动矢量,获得所述子图像块的参考运动矢量。
其中,所述位置参数用于表示所述子图像块之间的边界与所述图像块的边界的交点的位置。
在本发明实施例中,所述图像块的尺寸为MxM,所述的图像块预测运动矢量至少包括第一预测运动矢量,第二预测运动矢量,第三预测运动矢量、第四预测运动矢量、第五预测运动矢量、第六预测运动矢量、第七预测运动矢量、第八预测运动矢量、第九预测运动矢量中的一种,
所述第一预测运动矢量为所述图像块中的尺寸为MxM的子图像块的参考运动矢量;
第二预测运动矢量和第三预测运动矢量分别为所述的图像块沿垂直方向划分出来的MxN大小的子图像块中和Mx(M-N)大小的子图像块的参考运动矢量;
第四预测运动矢量和第五预测运动矢量分别为所述图像块沿水平方向划分成的NxM大小的子图像块和(M-N)xM大小的子图像块的参考运动矢量;
第六、七、八、九预测运动矢量分别为所述图像块被划分成的四个子图像块的左上、右上、左下和右下参考运动矢量,其中M的数值为N的数值的2倍。
本发明实施例通过计算规则划分的子图像块的参考运动矢量和权重值来获得不规则划分的子图像块参考运动矢量,计算简单,并且与现有的系统也具有良好的兼容性。
请参照图3,本发明实施例还提供了一种参考运动矢量获得方法,包括:
步骤301:对图像块进行分别进行16×16尺寸得到预测运动矢量RMV1、按16×8尺寸划分得到上边子图像块和下边子图像块预测运动矢量RMV2、RMV3;
在本发明实施例中,所述第一预测运动矢量为所述图像块按16x16尺寸划分获得的参考运动矢量,所述第二预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于上方的子图像块的参考运动矢量,所述第三预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于下方的子图像块的参考运动矢量
步骤302:根据不规则划分方式,将图像块划分成上下分布的第一子图像块和第二子图像块;
在本发明实施例中,即沿水平方向将图像块分成矩形的第一子图像块,以及矩形的第二子图像块;
所述不规则划分方式包括位置参数n的信息,所述位置参数用于表示所述子图像块之间的边界与所述图像块的边界的交点的位置,在本发明实施例中,所述位置参数n为所述交点与所述图像块的水平中线的距离。其可以带有正负符号,以表示所述子图像块之间的边界相对于所述水平中线所处的方向,其中在本发明实施例中,当n取正值,则所述位置参数位于水平中线的下方,而当n取负值,则所述位置参数位于所述水平中线的上方。
在可选择的实施例中,所述的位置参数n也可以为所述的子图像块之间的边界与图像块上边界交点的横坐标,或所述的子图像块之间的边界与图像块下边界交点的横坐标与所述的图像块上边界中点的横坐标,或所述的图像块下边界中点的纵坐标的差值。
在本发明实施例中,所述第一子图像块位于所述水平中线的上方,所述第二子图像块位于所述水平中线的下方。
步骤303:根据不规则划分方式,获得第一子图像块的第一权重值和第二权重值,和第二子图像块的第三权重值和第四权重值;
根据所述位置参数,计算16×16划分和16×8在第一子图像块的权重值W51和W52,以及计算16×16划分和16×8划分在第二子图像块的权重值W61和W62;其中,
当n大于0时,
w51=|n|/8
w52=(8-|n|)/8
w61=0
w62=1
当n小于0时:
w51=0
w52=1
w61=|n|/8
w62=(8-|n|)/8
考虑到图像编解码时经常使用移位代替除法,上述计算步骤还可以为
当n大于0时,
w51=|n|>>3
w52=(8-|n|)>>3
w61=0
w62=1
当n小于0时:
w51=0
w52=1
w61=|n|>>3
w62=(8-|n|)>>3
步骤304:根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第二预测运动矢量,获得所述第一子图像块的参考运动矢量,及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得所述第二子图像块的参考运动矢量。其中,
PMV5=w51xRMV1+w52xRMV2
PMV6=w61xRMV1+w62xRMV2
PMV5为所述第一子图像块的参考运动矢量,所述PMV6为所述第二子图像块的参考运动矢量,所述RMV1为所述第一预测运动矢量,RMV2和RMV3分别为所述第二预测运动矢量和第三预测运动矢量,W51为所述第一权重值,W52为所述第二权重值,W61为所述第三权重值,W62为所述第四权重值。
请参照图4,本发明实施例还提供一种参考运动矢量的获得方法,其包括:
步骤401:对图像块进行分别进行16×16尺寸得到预测运动矢量RMV1、8×16尺寸划分得到左边子图像块预测运动矢量RMV2、右边子图像块预测运动矢量RMV3;
步骤402:根据不规则划分方式,将图像块划分成左右分布的第三子图像块和第四子图像块;
在本发明实施例中,即为通过垂直方向将图像块分成矩形的第三子图像块,以及矩形的第四子图像块;
所述不规则划分方式包括位置参数n的信息,所述位置参数用于表示所述子图像块之间的边界与所述图像块的边界的交点的位置,在本发明实施例中,所述位置参数n为所述交点与所述图像块的竖直中线的距离。其可以带有正负符号,以表示所述子图像块之间的边界相对于所述水平中线所处的方向,其中在本发明实施例中,当n取正值,则所述位置参数位于水平中线的右方,而当n取负值,则所述位置参数位于所述水平中线的左方。
在本发明实施例中,所述第三子图像块位于所述水平中线的左方,所述第四子图像块位于所述水平中线的右方。
步骤403:根据所述不规则划分方式,获得第三子图像块的第一权重值和第二权重值,和第四子图像块的第三权重值和第四权重值;
在本发明实施例中,根据所述位置参数,计算16×16划分和8×16划分在第三子图像块的权重值W71和W72,以及计算16×16划分和8×16划分在第四子图像块的权重值W81和W82;其中,
当n大于0时,
w71=n/8
w72=(8-n)/8
w81=0
w82=1
当n小于0时:
w71=0
w72=1
w81=|n|/8
w82=(8-|n|)/8
考虑到图像编解码时经常使用移位代替除法,上述计算步骤还可以为
当n大于0时,
w71=n>>3
w72=(8-n)>>3
w81=0
w82=1
当n小于0时:
w71=0
w72=1
w81=|n|>>3
w82=(8-|n|)>>3
其中,在计算机语言中,“>>”代表数值向右移位,a>>n表示a/(2的n次方)再取整。因此a/8可以表示为a>>3。所述|n|表示N的绝对值。
步骤404:根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和第二预测运动矢量,获得所述第三子图像块的参考运动矢量,以及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得第四子图像块的参考运动矢量。其中,
PMV7=w11xRMV1+w12xRMV2
PMV8=w21xRMV1+w22xRMV3
其中,W71为所述第一权重值,W72为所述第二权重值,W81为所述第三权重值,W82为所述第四权重值,PMV7所为所述第三子图像块的参考运动矢量,PMV8为所述第四子图像块的参考运动矢量,RMV1为所述第一预测运动矢量,RMV2和RMV2分别为所述第二预测运动矢量和第三预测运动矢量。
上述步骤中,编码时所述的子图像块运动矢量与所述的子图像块参考运动矢量做差得到所述的子图像块运动矢量差,将所述的运动矢量差写入码流中。
上述步骤中,解码时所述的子图像块运动矢量为解码得到的所述的子图像块运动矢量差与所述的子图像块参考运动矢量之和。
在上述不规则块划分时,通过计算规则块划分时的参考运动矢量的权值得到子图像块的参考运动矢量。也就是说,如果需要采用不规则划分的编解码方式,完全可以依照现有的规则划分的编解码系统再加上一定的软件操作即可实现,从而提高了不规则划分系统与规则划分系统之间的兼容性。进一步的,考虑到不规则块划分的子图像块形状,从简化编码和解码步骤的角度考虑,可以根据不规则块划分的方式将图像块按规则块划分时得到的参考运动矢量直接赋值给相应的不规则块划分的子图像块。
具体的步骤为:当图像块采用水平不规则块划分时,图像块被划分为两个大小不等的矩形。由于水平不规则划分方式仍与MxM图像块按水平规则块划分得到的MxM/2子图像块形状相似,其中M为2的倍数。因此,此时不规则块划分上边子图像块的参考运动矢量等于图像块按MxM/2划分得到的上边子图像块参考运动矢量;此时不规则块划分下边子图像块的参考运动矢量等于图像块按MxM/2划分得到的下边子图像块参考运动矢量。
当图像块采用垂直不规则块划分时,图像块被划分为两个大小不等的矩形。由于垂直不规则划分方式仍与MxM图像块按垂直规则块划分得到的M/2xM子图像块形状相似,其中M为2的倍数。因此,此时不规则块划分左边子图像块的参考运动矢量等于图像块按M/2xM划分得到的左边子图像块参考运动矢量;此时不规则块划分右边子图像块的参考运动矢量等于图像块按M/2XM划分得到的下边子图像块参考运动矢量。
当图像块采用左下至右上或右下至左上不规则块划分时,所述的图像块的子图像块与可采用图像块按MxM尺寸分得到的图像块参考运动矢量。
采用本发明实施例所提供的参考运动矢量获得方法,可以直接将现有的规则块划分的参考运动矢量获得方法复用的不规则块划分上,而且计算简单,有效地降低了资源的消耗。
本发明实施例还提供更一种参考运动矢量获得方法,其包括:
步骤501:对所述图像块进行不规则划分,得到至少两个不同的子图像块;
步骤502:获得所述子图像块的预测运动矢量;
步骤503:根据所述的图像块不规则划分方式及所述预测运动矢量获得所述不规则划分的子图像块的参考运动矢量。
在本发明实施例中,所述的图像块预测运动矢量至少包括第一预测运动矢量,第二预测运动矢量,第三预测运动矢量、第四预测运动矢量、第五预测运动矢量中的一种,其中,所述图像块的尺寸为MxM,所述第一预测运动矢量为所述图像块按MxM尺寸获得的参考运动矢量;第二预测运动矢量和第三预测运动矢量分别为所述的图像块按垂直方向划分出来的MxN大小的子图像块中和Mx(M-N)大小的子图像块的参考运动矢量;第四预测运动矢量和第五预测运动矢量分别为所述图像块按水平方向划分成的NxM大小的子图像块和(M-N)xM大小的子图像块的参考运动矢量。
所述的图像块采用水平不规则划分时,所述的图像块的上边子图像块的参考运动矢量为第二预测运动矢量;所述的图像块的下边子图像块的参考运动矢量为第三预测运动矢量。
所述的图像块采用垂直不规则划分时,所述的图像块的左边子图像块的参考运动矢量为第四预测运动矢量;所述的图像块的右边子图像块的参考运动矢量为第五预测运动矢量。
所述的图像块采用左下至右上或右下至左上不规则块划分时,所述的图像块的子图像块的参考运动矢量为第一预测运动矢量。
所述预测运动矢量为对所述图像块进行规则划分时得到的子图像块中与所述不规则划分得到的子图像块的形状最接近的一个的参考运动矢量。
以上对本发明实施例所提供的参考运动矢量获得方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种视频编码和解码过程中的参考运动矢量获得方法,其特征在于,包括:
获得图像块第一预测运动矢量RMV1,第二预测运动矢量RMV2和第三预测运动矢量RMV3,其中,所述第一预测运动矢量为所述图像块按16x16尺寸划分获得的参考运动矢量,所述第二预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于上方的子图像块的参考运动矢量,所述第三预测运动矢量为所述图像块按16x8划分时的位于下方的子图像块的参考运动矢量;
根据所述图像块的不规则划分方式,将图像块划分成上下分布的第一子图像块和第二子图像块,其中,所述不规则划分方式包括位置参数n的信息,位置参数n表示所述子图像块之间的边界与所述图像块的水平中轴线的位置关系,其中,当n大于0时,所述子图像块之间的边界处于所述水平中轴线的下方,当n小于0时,所述子图像块之间的边界处于所述水平中轴线的上方;
根据所述图像块的不规则划分方式,获得第一子图像块的第一权重值w51和第二权重值w52,和第二子图像块的第三权重值w61和第四权重值w62,其中,当n大于0时,
w51=︱n︱/8,或w51=︱n︱>>3,
w52=(8-︱n︱)/8,或w52=(8-︱n︱)>>3,
w61=0,
w62=1;
当n小于0时:
w51=0,
w52=1,
w61=︱n︱/8,或w61=︱n︱>>3,
w62=(8–︱n︱)/8,或w62=(8–︱n︱)>>3;
根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第二预测运动矢量,获得所述第一子图像块的参考运动矢量PMV5,及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得所述第二子图像块的参考运动矢量PMV6,其中,
PMV5=w51x RMV1+w52x RMV2;
PMV6=w61x RMV1+w62x RMV3。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得所述第一子图像块的参考运动矢量和第二子图像块的参考运动矢量包括对所述第一子图像块的参考运动矢量和第二子图像块的参考运动矢量的数值进行取整操作,或舍入操作。
3.一种视频编码和解码过程中的参考运动矢量获得方法,其特征在于,包括:
获得图像块第一预测运动矢量RMV1,第二预测运动矢量RMV2和第三预测运动矢量RMV3,其中,所述第一预测运动矢量为所述图像块按16x16尺寸划分获得的参考运动矢量,所述第二预测运动矢量为所述图像块按8x16尺寸划分得到的左边的子图像块的参考运动矢量,所述第三预测运动矢量为所述图像块按8x16尺寸划分得到的右边的子图像块的参考运动矢量;
根据所述图像块的不规则划分方式,将图像块划分成左右分布的第三子图像块和第四子图像块,所述不规则划分方式包括位置参数n的信息,所述位置参数n表示所述子图像块之间的边界与所述图像块的竖直中轴线的位置关系,其中,当n大于0时,所述子图像块之间的边界处于所述竖直中轴线的右方,当n小于0时,所述子图像块之间的边界处于所述竖直中轴线的左方;
根据所述图像块的不规则划分方式,获得第三子图像块的第一权重值w71和第二权重值w72,和第四子图像块的第三权重值w81和第四权重值w82,其中,当n大于0时,
w71=n/8,或w71=n>>3,
w72=(8-n)/8,或w72=(8-n)>>3,
w81=0,
w82=1;
当n小于0时:
w71=0,
w72=1,
w81=︱n︱/8,或w81=︱n︱>>3,
w82=(8–︱n︱)/8,或w82=(8–︱n︱)>>3;
根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和第二预测运动矢量,获得所述第三子图像块的参考运动矢量PMV7,以及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得第四子图像块的参考运动矢量PMV8,其中,
PMV7=w71xRMV1+w72xRMV2
PMV8=w81x RMV1+w82x RMV3。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和第二预测运动矢量,获得所述第三子图像块的参考运动矢量,以及根据所述权重值、所述第一预测运动矢量和所述第三预测运动矢量获得第四子图像块的参考运动矢量还包括对所述第三子图像块的参考运动矢量和第四子图像块的参考运动矢量的数值进行取整操作,或舍入操作。
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