CN104104963B

CN104104963B - 一种矢量候选者列表生成方法及装置

Info

Publication number: CN104104963B
Application number: CN201310129724.1A
Authority: CN
Inventors: 虞露; 张熠辰
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2018-03-06
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: CN104104963A

Abstract

本发明提供了一种应用于多媒体通信领域的矢量候选者列表生成方法及装置。所述的矢量候选者列表生成方法根据当前图像块C的相邻图像块的预测方式，判决图像块C的视差矢量候选者在图像块C的矢量候选者列表中的放置位置，并将该视差矢量候选者加入到矢量候选者生成列表中。本发明使得视差矢量候选者在矢量候选者列表中的位置可以自适应地变化，而不是位于固定的位置上。

Description

一种矢量候选者列表生成方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种矢量候选者列表生成方法及装置。

背景技术

●图像块的相邻图像块

当前正在进行编码处理的图像块C(简称为图像块或当前块)的相邻图像块(简称为相邻块)通常包括以下7种，如图1所示：

1.当前时刻图像块C所在图像(简称为当前时刻图像)中图像块C右上方的图像块B0(图1(a))；

2.当前时刻图像中图像块C上方的图像块B1(图1(a))；

3.当前时刻图像中图像块C左上方的图像块B2(图1(a))；

4.当前时刻图像中图像块C左下方的图像块A0(图1(a))；

5.当前时刻图像中图像块C左方的图像块A1(图1(a))；

6.非当前图像块所在图像(简称为其他时刻图像)中位于图像块C对应(co-located)位置右下方的图像块RB(图1(b))；

7.其他时刻图像中位于图像块C对应位置的中心位置的图像块Ctr(图1(b))。

上述的图像块C的对应位置通常指与图像块C所处位置坐标相同的位置。

图中所示的相邻图像块的大小、形状在实际编解码过程中可能与图中所示不同，但是相对位置保持不变。

图像块C的相邻图像块并不仅限于上述位置的图像块，也可以是其他位置的图像块。

●图像块的预测方式

如果图像块C从不属于当前视点的其它参考视点中的图像中获取预测像素用于图像块C的预测编码，则我们称图像块C的预测方式包含视间预测；

如果图像块C从当前视点中其他时刻的图像中获取预测像素用于图像块C的预测编码，则我们称图像块C的预测方式包含帧间预测；

如果图像块C从其所在的编码图像中获取预测像素用于图像块C的预测编码，则我们称图像块C的预测方式包含帧内预测。

●视差矢量候选者的获得方式

当前图像块的视差矢量候选者(disparity vector candidate)的获得方式有很多，例如：

1)从当前块的位于当前图像中的相邻图像块(即空域相邻图像块)的编码信息中获得：若图像块C的空域相邻图像块中仅有一个使用视间预测，则该图像块在进行视间预测时使用的视差矢量就可以作为图像块C的视差矢量候选者；若图像块C的多个空域相邻图像块均使用视间预测，则从这些相邻图像块的视差矢量中挑选一个作为图像块C的视差矢量候选者，挑选方法例如：按照一定的顺序检查图像块C的相邻图像块，将遍历过程中最先遇到的视差矢量作为视差矢量候选者，或者将所有能够取到的视差矢量中水平分量数值最大/最小的视差矢量作为视差矢量候选者等；

2)从其他时刻图像中位于当前块的对应位置的相邻图像块(即时域相邻图像块)的编码信息中获得：若图像块C的时域相邻图像块中仅有一个使用视间预测，则该图像块在进行视间预测时使用的视差矢量就可以作为图像块C的视差矢量候选者；若图像块C的多个时域相邻图像块均使用了视间预测，则从这些图像块的视差矢量中挑选一个作为图像块C的视差矢量候选者，挑选方法与上述获得方式1)类似；

3)从已经编码完成的其他时刻的深度图像中推导、估计得到该图像块的视差矢量候选者；

4)从当前图像块对应的深度图像中推导、估计得到当前图像块的视差矢量候选者。

视差矢量候选者的获得方式并不仅限于上述的方法，不排除还有其他的视差矢量获得方式。

获得图像块C的视差矢量候选者的方法有多种，同时图像块C可能同时具有多个视差矢量候选者。

●矢量候选者列表

一个图像块C的矢量候选者列表(candidate list)是有序排列了图像块C周围相邻块的时域运动矢量、视差矢量的一个列表。在进行图像块C的矢量(运动矢量或视差矢量)预测时，从该列表中选择一个候选者作为矢量的预测值，并传输该预测值在矢量候选者列表中的索引值，而图像块C真正的矢量值则用预测值加上候选者与真正矢量值之间的差值，这样的传输方式可以减少编码矢量的代价，提高编码效率。

目前视差矢量候选者在矢量候选者列表中的位置是固定的，这样设计会使得在一个图像块需要用到视差矢量时，为了传输视差矢量预测值在矢量候选者列表中的索引值是需要耗费的代价较大，这样的放置方式是不合理的。目前尚未有针对视差矢量候选者自适应调整其在矢量候选者列表中位置的方法。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种矢量候选者列表生成方法及装置。

本发明的第一目的在于提供一种矢量候选者列表生成方法，其采用技术方案如下：

一种矢量候选者列表生成方法，若图像块C的相邻图像块集合D中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表的第P1位；否则，将所述视差矢量候选者放置在所述矢量候选者列表的第P0位；其中P1＜P0，P0与P1均为非负整数。优选的，若所述集合D中的K(K为正整数)个图像块的预测方式包含视间预测，则所述的P1＝P0-K。优选的，所述的P1＝P0-1。

作为优选，所述的图像块C的相邻图像块集合D包括以下相邻图像块中的一个或多个：图像块C所在图像中图像块C的右上方、上方、左上方、左方、左下方的相邻图像块，以及非图像块C所在图像中图像块C对应位置的右下方、中心位置的相邻图像块。

作为优选，所述的图像块C的相邻图像块集合D为图像块C所在图像中图像块C的上方和左方的相邻图像块。

本发明的第二目的在于提供一种矢量候选者列表生成装置，该装置包括：视差矢量候选者放置位置判决模块，用于当图像块C的相邻图像块集合D中至少一个图像块的预测方式包含视间预测时，将图像块C的一个视差矢量候选者在图像块C的矢量候选者列表中的放置位置P定为所述矢量候选者列表的第P1位；否则，将所述放置位置P定为所述矢量候选者列表的第P0位；其中P1＜P0，P0与P1均为非负整数；视差矢量候选者放置模块，用于将视差矢量候选者放置在所述放置位置P。优选的，若所述集合D中的K(K为正整数)个图像块的预测方式包含视间预测，则所述的P1＝P0-K。优选的，所述的P1＝P0-1。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的矢量候选者列表生成方法使得视差矢量候选者在矢量候选者列表中的放置位置可以自适应地变化调整，有助于提高视差矢量的预测效率。

附图说明

结合附图，本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是一个图像块周围的相邻图像块的示意图；

图2是根据本发明实施例的矢量候选者列表生成装置的结构框图。

具体实施方式

为表述简单，约定矢量候选者列表中最前面的位置为第0位，位数按照排列顺序依次叠加。

下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

实施例1

本发明的第一实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

图像块C的相邻图像块集合D由图像块C左方相邻的图像块A1构成。若图像块A1的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表的第P1位；否则，将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0位，其中P1＜P0，P0、P1均为非负整数，例如P1＝3，P0＝4，又例如P1＝2，P0＝3，又例如P1＝3，P0＝5。矢量候选者列表中其它的矢量候选者例如可以由相邻图像块的运动矢量或视差矢量填充。

实施例2

本发明的第二实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

记当前图像块为图像块C，位于它上方相邻的图像块为图像块B1，位于它左方相邻的图像块为图像块A1，此时相邻图像块集合D由B1和A1构成。

若图像块B1与图像块A1两者之中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1位；否则，就将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0位，其中P1＜P0，P0、P1均为非负整数，P0等于矢量候选者列表中运动矢量的个数。

实施例3

本发明的第三实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

若图像块B1与图像块A1两者之中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1位；否则，就将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0位，其中P1＝P0-1，P0、P1均为非负整数。

实施例4

本发明的第四实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

记当前图像块为图像块C，其相邻图像块集合D由如下一个或一个以上的相邻图像块(记为M个，M为正整数)构成：位于它右上方相邻的图像块为图像块B0，位于它上方相邻的图像块为图像块B1，位于它左上方相邻的图像块为图像块B2，位于它左下方相邻的图像块为图像块A0，位于它左方相邻的图像块为图像块A1，位于其他时刻图像中图像块C对应位置右下方相邻的图像块RB，位于其他时刻图像中图像块C对应位置的中心位置的图像块Ctr。

若上述相邻图像块集合D中的M个相邻图像块之中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1位；否则，就将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0位，其中P1＜P0，P0、P1均为非负整数。

实施例5

本发明的第五实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

记当前图像块为图像块C，其相邻图像块集合D由如下一个或一个以上的相邻图像块(记为L个，L为正整数)构成：位于它右上方相邻的图像块为图像块B0，位于它上方相邻的图像块为图像块B1，位于它左上方相邻的图像块为图像块B2，位于它左下方相邻的图像块为图像块A0，位于它左方相邻的图像块为图像块A1，位于其他时刻图像中图像块C对应位置右下方相邻的图像块RB，位于其他时刻图像中图像块C对应位置的中心位置的图像块Ctr。

若所述集合D中的L个相邻图像块中预测方式包含视间预测的图像块的个数为K(K为非负整数)，当K等于0时，将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表的第P0位；当K大于0时，将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0-K位。当P0-K的值小于零时，将所述的图像块C的视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表中的第0位，其中P0为非负整数。矢量候选者列表中其它的矢量候选者例如可以由相邻图像块的运动矢量或视差矢量填充。

实施例6

本发明的第六实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

记当前图像块为图像块C，位于它上方相邻的图像块为图像块B1，位于它左方相邻的图像块为图像块A1，此时相邻图像块集合D由B1和A1构成，假设图像块C的视差矢量候选者有3个，分别为视差矢量候选者1、视差矢量候选者2以及视差矢量候选者3。

若图像块B1与图像块A1两者之中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的视差矢量候选者1放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[1]位，将图像块C的视差矢量候选者2放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[2]位，将图像块C的视差矢量候选者3放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[3]位；否则，就将所述的图像块C的视差矢量候选者1放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0_[1]位，所述的图像块C的视差矢量候选者2放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[2]位，所述的图像块C的视差矢量候选者3放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[3]位，其中P1_[1]＜P0_[1]，P1_[2]＜P0_[2]，P1_[3]＜P0_[3]，P1_[1]、P1_[2]、P1_[3]三者互不相等，P0_[1]、P0_[2]、P0_[3]三者互不相等，P1_[1]、P1_[2]、P1_[3]、P0_[1]、P0_[2]、P0_[3]均为非负整数，同时P1_[1]与P0_[1]的差值、P1_[2]与P0_[2]的差值、P1_[3]与P0_[3]的差值这三个差值有可能不相等。

实施例7

本发明的第七实施方式涉及一种矢量候选者列表生成方法。

若图像块B1与图像块A1两者之中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的视差矢量候选者1放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[1]位，将图像块C的视差矢量候选者2放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[2]位，将图像块C的视差矢量候选者3放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P1_[3]位；否则，就将所述的图像块C的视差矢量候选者1放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0_[1]位(其中P0_[1]＝P1_[1]+1)，所述的图像块C的视差矢量候选者2放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0_[2]位(其中P0_[2]＝P1_[2]+1)，所述的图像块C的视差矢量候选者3放置在图像块C的矢量候选者列表中的第P0_[3]位(其中P0_[3]＝P1_[3]+1)，其中P1_[1]、P1_[2]、P1_[3]三者互不相等，P0_[1]、P0_[2]、P0_[3]三者互不相等，P1_[1]、P1_[2]、P1_[3]、P0_[1]、P0_[2]、P0_[3]均为非负整数。

实施例8

本发明的第八实施方式涉及一种矢量候选者列表生成装置。

图2为一种矢量候选者列表生成装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括2个模块：视差矢量候选者放置位置判决模块和视差矢量候选者放置模块。

视差矢量候选者放置位置判决模块，其输入包括图像块C的相邻图像块集合D中相邻图像块的预测方式，所述相邻图像块集合D包括图像块C所在图像中图像块C的右上方、上方、左上方、左方、左下方的相邻图像块、非图像块C所在图像中图像块C对应位置的右下方以及中心位置的相邻图像块中的任意一个或一个以上的相邻图像块(记为L个，L为正整数)；其输出包括视差矢量候选者放置位置P；该模块完成的功能和实施方式包括以下其中一种：

1)若图像块C的相邻图像块集合D中至少一个相邻图像块的预测方式包含视间预测，则视差矢量放置位置P等于P1；否则，P等于P0；其中P1＜P0，P0、P1均为非负整数；

2)记图像块C的相邻图像块集合D中预测方式包含视间预测的相邻图像块的个数为K(K为非负整数且K小于等于L)，若K等于0，则视差矢量候选者放置位置P为图像块C的矢量候选者列表中的第P1位；若K大于0，则视差矢量候选者放置位置P为图像块C的矢量候选者列表中的第P1-K位，其中P1为非负整数。若P1-K的值小于零，则将P设为图像块C的矢量候选者列表中的第0位。

视差矢量候选者放置模块，其输入包括图像块C的一个视差矢量候选者candDisp和来自视差矢量候选者放置位置判决模块的视差矢量放置位置P；输出包括矢量候选者列表；该模块完成的功能和实施方式包括将candDisp放置在图像块C的矢量候选者列表中的所述放置位置P。

实施例9

本发明的第九实施方式涉及一种矢量候选者列表生成装置。

视差矢量候选者放置位置判决模块，其输入包括图像块C的相邻图像块集合D中相邻图像块的预测方式，其中所述的相邻图像块集合D包括图像块C所在图像中图像块C的上方、左方的相邻图像块；其输出包括视差矢量候选者放置位置P；该模块完成的功能和实施方式包括：

若图像块C的相邻图像块集合D中至少一个相邻图像块的预测方式包含视间预测，则将视差矢量候选者放置位置P设为图像块C的矢量候选者列表中的第P1位；否则，将P设为图像块C的矢量候选者列表中的第P0位；其中P1-P0-1，P0、P1均为非负整数。

视差矢量候选者放置模块，其输入包括图像块C的一个视差矢量候选者candDisp和来自视差矢量候选者放置位置判决模块的视差矢量候选者放置位置P；输出包括矢量候选者列表；该模块完成的功能和实施方式包括将candDisp排在图像块C的矢量候选者列表中的第P位。矢量候选者列表中其它的矢量候选者例如可以由图像块C的相邻图像块的运动矢量或视差矢量填充。

矢量候选者列表生成装置可以由多种方式实现，例如：

方法一：以电子计算机为硬件附加与矢量候选者列表生成方法功能相同的软件程序来实现。

方法二：以单片机为硬件附加与矢量候选者列表生成方法功能相同的软件程序来实现。

方法三：以数字信号处理器为硬件附加与矢量候选者列表生成方法功能相同的软件程序来实现。

方法四：设计与矢量候选者列表生成方法功能相同的电路来实现。

当然，在实际应用中，实现矢量候选者列表生成装置的方式还可以有其它多种，不仅仅局限于上述四种。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

(1)与现有技术相比，本发明的矢量候选者列表生成方法充分利用了当前图像块与相邻的已经编解码完成的块的相关性，利用相邻图像块的预测方式信息，辅助当前图像块的视差矢量编码；

(2)本发明的矢量候选者列表生成方法利用相邻图像块的编码模式、预测方式信息，自适应地调整视差矢量候选者在矢量候选者列表中的放置位置，而不是固定某个位置不变，可以减少传输视差矢量的代价，提高视差矢量的预测效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种矢量候选者列表生成方法，其特征在于，若图像块C的相邻图像块集合D中至少一个图像块的预测方式包含视间预测，则将图像块C的一个视差矢量候选者放置在图像块C的矢量候选者列表的第P1位；否则，将所述视差矢量候选者放置在所述矢量候选者列表的第P0位；其中P1<P0，P0与P1均为非负整数。

2.如权利要求1所述的一种矢量候选者列表生成方法，其特征在于，所述的图像块C的相邻图像块集合D包括以下相邻图像块中的一个或多个：图像块C所在图像中位于图像块C的右上方、上方、左上方、左方、左下方的相邻图像块，以及非图像块C所在图像中位于图像块C对应位置的右下方、中心位置的相邻图像块。

3.如权利要求2所述的一种矢量候选者列表生成方法，其特征在于，所述的图像块C的相邻图像块集合D为图像块C所在图像中位于图像块C的上方和左方的相邻图像块。

4.如权利要求1所述的一种矢量候选者列表生成方法，其特征还在于，若所述集合D中的K个图像块的预测方式包含视间预测，则所述的P1＝P0–K，其中K为正整数。

5.如权利要求1所述的一种矢量候选者列表生成方法，其特征在于，所述的P1＝P0–1。

6.一种矢量候选者列表生成装置，其特征在于，包括：

视差矢量候选者放置位置判决模块，用于当图像块C的相邻图像块集合D中至少一个图像块的预测方式包含视间预测时，将图像块C的一个视差矢量候选者在图像块C的矢量候选者列表中的放置位置P定为所述矢量候选者列表的第P1位；否则，将所述放置位置P定为所述矢量候选者列表的第P0位；其中P1<P0，P0与P1均为非负整数；

视差矢量候选者放置模块，用于将视差矢量候选者放置在所述放置位置P。

7.如权利要求6所述的一种矢量候选者列表生成装置，其特征在于，所述的图像块C的相邻图像块集合D包括以下相邻图像块中的一个或多个：图像块C所在图像中位于图像块C的右上方、上方、左上方、左方、左下方的相邻图像块，以及非图像块C所在图像中位于图像块C对应位置的右下方、中心位置的相邻图像块。

8.如权利要求7所述的一种矢量候选者列表生成装置，其特征在于，所述的图像块C的相邻图像块集合D为图像块C所在图像中位于图像块C的上方和左方的相邻图像块。

9.如权利要求6所述的一种矢量候选者列表生成装置，其特征还在于，若所述集合D中的K个图像块的预测方式包含视间预测，则所述的P1＝P0–K，其中K为正整数。

10.如权利要求6所述的一种矢量候选者列表生成装置，其特征在于，所述的P1＝P0–1。