CN109891884A - 用于编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法 - Google Patents

用于编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109891884A
CN109891884A CN201680090271.8A CN201680090271A CN109891884A CN 109891884 A CN109891884 A CN 109891884A CN 201680090271 A CN201680090271 A CN 201680090271A CN 109891884 A CN109891884 A CN 109891884A
Authority
CN
China
Prior art keywords
area
prediction
filter
motion vector
video coding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680090271.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109891884B (zh
Inventor
赵志杰
马克斯·布莱瑟
麦蒂尔斯·韦恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN109891884A publication Critical patent/CN109891884A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109891884B publication Critical patent/CN109891884B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117—Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136—Incoming video signal characteristics or properties
    • H04N19/137—Motion inside a coding unit, e.g. average field, frame or block difference
    • H04N19/139—Analysis of motion vectors, e.g. their magnitude, direction, variance or reliability
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/182—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a pixel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/537—Motion estimation other than block-based
    • H04N19/543—Motion estimation other than block-based using regions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51—Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/553—Motion estimation dealing with occlusions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/119—Adaptive subdivision aspects, e.g. subdivision of a picture into rectangular or non-rectangular coding blocks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于解码视频编码块的解码装置。所述解码装置包括解码单元和划分单元。所述解码单元对所述视频编码块进行解码，以提供残差视频编码块；所述划分单元基于所述编码信息将所述视频编码块分成包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域。所述编码信息包括与所述视频编码块的所述第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的所述第二区域相关联的第二区域运动矢量。帧间预测单元基于所述第一区域运动矢量确定第一参考帧中共位置的第一区域，基于所述第二区域运动矢量确定第二参考帧中共位置的第二区域，基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成预测视频编码块。所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域。运动相关滤波单元基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器。重构单元基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构所述视频编码块。

Description

用于编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法
技术领域
总体上，本发明涉及视频编码领域。更具体地，本发明涉及使用基于分割的分区来编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法，来实现所述视频编码块帧间预测。
背景技术
在当前的视频编码方案中，例如H.264/AVC(“高级视频编码”)或HEVC(“高效视频编码”)，帧间预测图像(也称为帧)中的运动信息被分为可配置大小的矩形视频编码块。尽管在H.264/AVC中所述运动信息被分为最大尺寸为16x16像素的对称视频编码块，即所谓的宏块，其可以进一步细分为最小尺寸4x4像素，但是HEVC将宏块替换为最大尺寸为64x64像素的编码树单元(coding tree unit，简称CTU)。所述CTU不仅仅是一个更大的宏块，因为它可以在四叉树(quadtree，简称QT)分解方案中被分为更小的编码单元(coding unit，简称CU)，而所述更小的编码单元又可以细分为最小尺寸8×8像素。此外，与H.264/AVC相比，HEVC还支持对编码单元(coding unit，简称CU)进行非对称块分区(asymmetric blockpartitioning，简称AMP)，将其分为预测单元(prediction unit，简称PU)。
在所述编码过程期间，基于比率失真优化标准确定每个CTU的分解和分区。虽然AMP已经提供了改进的编码效率，但是编码效率的问题可能会沿着视频序列中移动对象的边界出现。不是绝对垂直或水平的对象边界可能导致沿着所述对象边界进行精细的四叉树分解和块分区。由于预期沿所述边界的块包含类似的运动信息，因此引入冗余，这降低了所述编码效率。
尝试解决该问题的方法称为几何运动分区(geometric motion partitioning，简称GMP)，其所基于的思想是通过实际上可以具有任何方向的直线将矩形视频编码块分为两个区域。该方法可以更灵活地进行运动分区，因此更近似实际运动。然而，在穷举搜索中找到视频编码块的最佳GMP，会极大地增加计算复杂度。此外，还必须提供用于附加GMP信息的有效预测编码方案。
在更通用和更高级的分区方法中，包含对象边界的视频编码块沿着实际对象边界被分为两个(或更多)区域，其中所述两个或更多区域承载着连贯而又不同的运动信息。由于所述边界形状可能很复杂，编码所述边界并将其作为边信息发送到解码器在数据速率方面通常不是有效的选择。为解决该问题，可以使用已有的信息(例如，从可用的参考图像)来确定解码器(和编码器)侧的对象边界。找到正确的对象边界是图像分割领域的典型问题。可以根据许多图像特征来执行分割，例如像素亮度、色度、纹理或其组合。
通常，在如今的常见视频编解码器(例如AVC和HEVC)中使用的基于块的帧间预测方法中没有一种统一的方案来解决遮挡问题，当视频序列内的重叠对象移动到不同方向时会发生所述遮挡问题。例如，在视频序列中，前景对象以高速向右下方移动，而背景对象以低速向右移动，新内容将在前景和背景之间的边界的左侧被显示出来。因此，在所述视频序列中的其它区域，现有背景将被移动的前景对象覆盖。
通常，如果在所述视频序列的区域中相邻对象的运动矢量收敛，则所述区域通常会导致沿所述对象边界进行精细的块分区。所述边界一侧的所有块都呈现相同的运动，这样会在向所述解码器发送该运动方面引入不必要的开销。此外，在运动矢量发散的区域中，新的内容被显示出来，这些新内容很难通过帧间预测或帧内预测方法预测出来。
US7142600公开了一种基于k均值聚类检测遮挡和去除遮挡的方法，其中将可疑区域的平均运动矢量与质心运动矢量进行比较，并且在随后的基于阈值的决策过程中使用这两个矢量之间的差来检测所述遮挡。
尽管与其它现有技术方法相比，US7142600中描述的方法在遮挡和去除遮挡的处理方面提供了一些改进，但是仍然需要视频编码装置和方法使用基于分割的分区来实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。
发明内容
本发明的目的在于提供视频编码装置和方法使用基于分割的分区来实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。
上述和其它目的通过独立权利要求的主题来实现。据从属权利要求、说明书以及附图，进一步的实现方式是显而易见的。
为详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号：
HEVC 高效视频编码
CU 编码单元
CTU 编码树单元
PU 预测单元
PB 预测块
MV 运动矢量
GMP 几何运动分区
SBP 基于分割的分区
AMP 非对称运动分区
如本文所使用的，视频信号或视频序列是呈现运动图像的一组后续帧。换句话说，视频信号或视频序列由多个帧(也称为图像)组成。
如本文所使用的，分割是将图像或图像区域，特别是视频编码块分为两个或更多个区域或分区的过程。
如本文所使用的，编码树单元(coding tree unit，简称CTU)表示预定义大小的视频序列的编码结构的根，其包含帧的一部分(例如，64×64像素)。CTU可以被分为多个CU。
如本文所使用的，编码单元(coding unit，简称CU)表示预定义大小的视频序列的基本编码结构，其包含帧的一部分，属于CTU。CU可以被分为更多的CU。
如本文所使用的，预测单元(prediction unit，简称PU)表示编码结构，其是CU分区的结果。
本文描述的设备和方法可以用于表示关于基于分割的块分区的运动信息，所述运动信息与矩形块分区结合使用有助于在视频编码应用中进行帧间预测。
本文描述的设备和方法可以用于图像之间的帧间预测，以利用自然视频序列的时间冗余。在当前图像和参考图像之间观察到的信息的变化通常可以通过平移运动进行近似处理，例如，通过图像平面内的线性运动。基于块的运动补偿是该示例的主要实现，其中参考图像被分为矩形块，并且块内的每个像素呈现相同的运动。因此，可以通过单个运动矢量来描述被称为所述预测块的整个块的移动。整个参考图像上的运动矢量集定义了矢量场，所述矢量场表示为运动矢量场。
根据第一方面，本发明涉及一种用于对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码的解码装置，其中所述经编码视频信号包括编码信息(本文也称为边信息或编码参数)和多个帧，其中每个帧可分为多个视频编码块。所述解码装置包括：解码单元、基于分割的划分单元、帧间预测单元、运动相关滤波单元和重构单元，其中所述解码单元用于通过对视频编码块进行解码提供残差视频编码块；所述基于分割的划分单元用于基于所述编码信息将所述视频编码块分成包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的第二区域相关联的第二区域运动矢量；所述帧间预测单元用于基于第一区域运动矢量确定第一参考帧中共位置的第一区域，基于第二区域运动矢量确定第二参考帧中共位置的第二区域，基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域以及第一区域运动矢量和第二区域运动矢量生成运动补偿的预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；所述运动相关滤波单元用于基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；所述重构单元用于基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构所述视频编码块。
因此，提供了一种解码装置，其使用基于分割的分区实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。具体地，所述解码装置允许根据指示所述第一和第二区域运动矢量的散度或收敛的散度测量值对所述区域应用不同的滤波器。对所述区域应用不同的运动相关滤波器的优点是可以在所述帧间预测过程中改进对遮挡和去除遮挡的处理，从而提高了所述解码装置的编码效率。
在根据第一方面本身的解码装置的第一种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的预测第一区域和预测第二区域之间的边界应用第一滤波器，其中第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
通过提供平滑滤波器形式的第一滤波器，可以减轻去除遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第一方面的第一种实现方式的解码装置的第二种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于基于所述散度测量值或基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量或基于位于所述预测第一段和所述预测第二段之间的边界处的像素的像素值之间的差值调整第一滤波器的滤波器属性，其中第一滤波器的滤波器属性包括第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
因此，第一滤波器的属性，例如第一滤波器强度，可以用于所述区域运动矢量的散度强度，这样，具有不同强度或尺寸的第一滤波器还可以用于应用本发明的不同环境，从而可以灵活地选择第一滤波器，由此可以提高所述编码效率。
在根据第一方面本身或其第一或第二种实现方式的解码装置的第三种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于基于所述编码信息确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域，其中所述编码信息包括关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域的信息或者关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域的信息。
在根据第一方面的第三种实现方式的解码装置的第四种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元还用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用第二滤波器，其中第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
通过提供羽化滤波器形式的第二滤波器，可以减轻遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第一方面的第三或第四种实现方式的解码装置的第五种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于基于所述散度测量值来调整第二滤波器的滤波器属性，其中第二滤波器的滤波器属性包括第二滤波器的第二滤波器强度或第二滤波器尺寸。
因此，第二滤波器的属性，例如第二滤波器强度，可以用于所述区域运动矢量的收敛强度，这样，具有不同强度或尺寸的第二滤波器可以用于应用本发明的不同环境，从而可以灵活地选择第二滤波器，由此可以提高所述编码效率。
在根据第一方面本身或其第一至第五种实现方式中的任一种实现方式的解码装置的第六种可能实现方式中，第一区域运动矢量和第二区域运动矢量定义矢量场，其中所述运动相关滤波单元用于基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量将所述散度测量值确定为所述矢量场的散度，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛，所述矢量场的散度大于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散。在一实现方式中，第一阈值可以为零。
由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度提供了第一和第二区域运动矢量的有效散度测量值。在一实现方式中，基于有限差分的散度算子的离散化形式可以用于以有效的方式确定由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度。
根据第二方面，本发明涉及一种用于对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码的相应方法，其中所述经编码视频信号包括编码信息和多个帧，其中每个帧可分为多个视频编码块。所述解码方法包括以下步骤：通过对视频编码块进行解码提供残差视频编码块；基于所述编码信息将所述视频编码块分成包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的第二区域相关联的第二区域运动矢量；基于第一区域运动矢量确定第一参考帧中共位置的第一区域，基于第二区域运动矢量确定第二参考帧中共位置的第二区域；基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成运动补偿的预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值；根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构所述视频编码块。
因此，提供了一种解码方法，其使用基于分割的分区实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。具体地，所述解码方法允许根据指示所述第一和第二区域运动矢量的散度或收敛的散度测量值对所述区域应用不同的滤波器。对所述区域应用不同的运动相关滤波器的优点是可以在所述帧间预测过程中改进对遮挡和去除遮挡的处理，从而提高了所述解码装置的编码效率。
在根据第二方面本身的解码方法的第一种可能实现方式中，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤包括在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的预测第一区域和预测第二区域之间的边界应用第一滤波器，其中第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
通过提供平滑滤波器形式的第一滤波器，可以减轻去除遮挡的负面影响并且可以减少预测误差，进而提高所述编码效率。
在根据第二方面的第一种实现方式的解码方法的第二种可能实现方式中，所述解码方法还包括以下步骤：基于所述散度测量值或基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量或基于位于所述预测第一段和所述预测第二段之间的边界处的像素的像素值之间的差值调整第一滤波器的滤波器属性，其中第一滤波器的滤波器属性包括第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
因此，第一滤波器的属性，例如第一滤波器强度或尺寸，可以用于所述发散的强度，即去除遮挡的强度，这样，第一滤波器的尺寸和/或强度可以用于不同的视频编码场景，从而提高所述编码效率。
在根据第二方面本身或其第一或第二种实现方式的解码方法的第三种可能实现方式中，所述解码方法还包括以下步骤：基于所述编码信息确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域，其中所述编码信息包括关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域的信息或者关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域的信息。
在根据第二方面的第三种实现方式的解码方法的第四种可能实现方式中，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤包括在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用第二滤波器，其中第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
通过提供羽化滤波器形式的第二滤波器，可以减轻遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第二方面的第三或第四种实现方式的解码方法的第五种可能实现方式中，所述解码方法还包括以下步骤：基于所述散度测量值来调整第二滤波器的滤波器属性，其中第二滤波器的滤波器属性包括第二滤波器的第二滤波器强度或第二滤波器尺寸。
因此，第二滤波器的属性，例如第二滤波器强度或尺寸，可以用于所述发散的强度，即遮挡的强度，这样，第二滤波器的尺寸和/或强度可以用于不同的视频编码场景，从而提高所述编码效率。
在根据第二方面本身或其第一至第五种实现方式中的任一种实现方式的解码方法的第六种可能实现方式中，第一区域运动矢量和第二区域运动矢量定义矢量场，其中基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值的步骤包括以下步骤：基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量将所述散度测量值确定为所述矢量场的散度，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛，所述矢量场的散度大于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散。在一实现方式中，第一阈值为零。
由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度提供了第一和第二区域运动矢量的有效散度测量值。在一实现方式中，基于有限差分的散度算子的离散化形式可以用于以有效的方式确定由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度。
根据第三方面，本发明涉及一种用于对视频信号的当前帧的视频编码块进行编码的编码装置，其中所述视频信号包括多个帧，并且每个帧可分为多个视频编码块。所述编码装置包括：基于分割的划分单元、帧间预测单元、运动相关滤波单元和编码单元，其中所述基于分割的划分单元用于将所述视频编码块分为包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域；所述帧间预测单元用于确定所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量，第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量，并基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域以及第一区域运动矢量和第二区域运动矢量生成运动补偿的预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；所述运动相关滤波单元用于基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；所述编码单元用于基于所述滤波预测视频编码块生成经编码视频编码块。
因此，提供了一种编码装置，其使用基于分割的分区实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。具体地，所述编码装置允许根据指示所述第一和第二区域运动矢量的散度或收敛的散度测量值对所述区域应用不同的滤波器。对所述区域应用不同的运动相关滤波器的优点是可以在所述帧间预测过程中改进对遮挡和去除遮挡的处理，从而提高了所述编码装置的编码效率。
在根据第三方面本身的编码装置的第一种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的预测第一区域和预测第二区域之间的边界应用第一滤波器，其中第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
通过提供平滑滤波器形式的第一滤波器，可以减轻去除遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第三方面的第一种实现方式的编码装置的第二种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于基于所述散度测量值或基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量或基于位于所述预测第一段和所述预测第二段之间的边界处的像素的像素值之间的差值调整第一滤波器的滤波器属性，其中第一滤波器的滤波器属性包括第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
因此，第一滤波器的属性，例如第一滤波器强度，可以用于所述区域运动矢量的散度强度，这样，具有不同强度或尺寸的第一滤波器还可以用于应用本发明的不同环境，从而可以灵活地选择第一滤波器，由此可以提高所述编码效率。
在根据第三方面本身或其第一或第二种实现方式的编码装置的第三种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域或确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域。
在根据第三方面的第三种实现方式的编码装置的第四种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元还用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用第二滤波器，其中第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
通过提供羽化滤波器形式的第二滤波器，可以减轻遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第三方面的第三或第四种实现方式的编码装置的第五种可能实现方式中，所述运动相关滤波单元用于基于所述散度测量值来调整第二滤波器的滤波器属性，其中第二滤波器的滤波器属性包括第二滤波器的第二滤波器强度或第二滤波器尺寸。
因此，第二滤波器的属性，例如第二滤波器强度，可以用于所述区域运动矢量的收敛强度，这样，具有不同强度或尺寸的第二滤波器可以用于应用本发明的不同环境，从而可以灵活地选择第二滤波器，由此可以提高所述编码效率。
在根据第三方面本身或其第一至第五种实现方式中的任一种实现方式的编码装置的第六种可能实现方式中，所述编码单元还用于对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述背景区域的信息进行编码，或者对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述前景区域的信息进行编码。
在根据第三方面本身或其第一至第六种实现方式中的任一种实现方式的编码装置的第七种可能实现方式中，第一区域运动矢量和第二区域运动矢量定义矢量场，其中所述运动相关滤波单元用于基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量将所述散度测量值确定为所述矢量场的散度，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛，所述矢量场的散度大于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散。在一实现方式中，所述阈值为零。
由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度提供了第一和第二区域运动矢量的有效散度测量值。在一实现方式中，基于有限差分的散度算子的离散化形式可以用于以有效的方式确定由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度。
在根据第三方面本身或其第一至第七种实现方式中的任一种实现方式的编码装置的第八种可能实现方式中，所述帧间预测单元还包括：分割细化单元，所述分割细化单元用于基于与所述边界相关联的边界移动向量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界，其中所述运动相关滤波单元根据所述散度测量值对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的移动边界应用第一滤波器或第二滤波器。
通过移动第一区域和第二区域之间的边界可以减轻预测伪像并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第三方面的第八种实现方式的编码装置的第九种可能实现方式中，所述分割细化单元用于基于所述视频编码块与所述预测视频编码之间的失真测量值来确定所述边界移动矢量。
在根据第三方面的第八或第九种实现方式的编码装置的第十种可能实现方式中，所述分割细化单元用于从一组候选边界移动矢量中确定所述边界移动矢量，其中所述候选边界移动矢量小于或等于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量之间的差分矢量。
该实现方式的优点是优化所述边界移动矢量的选择，因此优化了所述编码装置的编码效率。
根据第四方面，本发明涉及一种用于对视频信号的当前帧的视频编码块进行编码的相应方法，其中所述视频信号包括多个帧，并且每个帧可分为多个视频编码块。所述编码方法包括以下步骤：将所述视频编码块分为包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域；确定所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量，第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量；基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域以及第一区域运动矢量和第二区域运动矢量生成运动补偿的预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值；根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；基于所述滤波预测视频编码块生成经编码视频编码块。
因此，提供了一种编码方法，其使用基于分割的分区实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。具体地，所述编码方法允许根据指示所述第一和第二区域运动矢量的散度或收敛的散度测量值对所述区域应用不同的滤波器。
对所述区域应用不同的运动相关滤波器的优点是可以在所述帧间预测过程中改进对遮挡和去除遮挡的处理，从而提高了所述编码方法的编码效率。
在根据第四方面本身的编码方法的第一种可能实现方式中，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤包括在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的预测第一区域和预测第二区域之间的边界应用第一滤波器，其中第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
通过提供平滑滤波器形式的第一滤波器，可以减轻去除遮挡的负面影响并且可以减少预测误差，进而提高所述编码效率。
在根据第四方面的第一种实现方式的编码方法的第二种可能实现方式中，所述编码方法还包括以下步骤：基于所述散度测量值或基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量或基于位于所述预测第一段和所述预测第二段之间的边界处的像素的像素值之间的差值调整第一滤波器的滤波器属性，其中第一滤波器的滤波器属性包括第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
因此，第一滤波器的属性，例如第一滤波器强度或尺寸，可以用于所述发散的强度，即去除遮挡的强度，这样，第一滤波器的尺寸和/或强度可以用于不同的视频编码场景，从而提高所述编码效率。
在根据第四方面或其第一或第二种实现方式的编码方法的第三种可能实现方式中，所述编码方法还包括以下步骤：确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域或确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域。
在根据第四方面的第三种实现方式的编码方法的第四种可能实现方式中，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤包括在所述散度测量值指示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用第二滤波器，其中第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
通过提供羽化滤波器形式的第二滤波器，可以减轻遮挡的影响并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第四方面的第三或第四种实现方式的编码方法的第五种可能实现方式中，所述编码方法还包括以下步骤：基于所述散度测量值来调整第二滤波器的滤波器属性，其中第二滤波器的滤波器属性包括第二滤波器的第二滤波器强度或第二滤波器尺寸。
因此，第二滤波器的属性，例如第二滤波器强度或尺寸，可以用于所述发散的强度，即遮挡的强度，这样，第二滤波器的尺寸和/或强度可以用于不同的视频编码场景，从而提高所述编码效率。
在根据第四方面本身或其第一至第五种实现方式中的任一种实现方式的的编码方法的第六种可能实现方式中，所述编码方法还包括以下步骤：对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述背景区域的信息进行编码，或者对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述前景区域的信息进行编码。
在根据第四方面本身或其第一至第六种实现方式中的任一种实现方式的编码方法的第七种可能实现方式中，第一区域运动矢量和第二区域运动矢量定义矢量场，基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定散度测量值的步骤包括以下步骤：基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量将所述散度测量值确定为所述矢量场的散度，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛，所述矢量场的散度大于第一阈值表示第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散。在一实现方式中，所述阈值为零。
由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度提供了第一和第二区域运动矢量的有效散度测量值。在一实现方式中，基于有限差分的散度算子的离散化形式可以用于以有效的方式确定由第一和第二区域运动矢量定义的运动矢量场的散度。
在根据第四方面本身或其第一至第七种实现方式中的任一种实现方式的编码方法的第八种可能实现方式中，所述编码方法还包括以下步骤：基于与所述边界相关联的边界移动向量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界，其中根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤包括根据所述散度测量值对所述预测第一区域和预测第二区域之间的移动边界应用第一滤波器或第二滤波器。
通过移动第一区域和第二区域之间的边界可以减轻预测伪像并且可以减少预测误差，因此，可以提高所述编码效率。
在根据第四方面的第八种实现方式的编码方法的第九种可能实现方式中，基于与所述边界相关联的边界移动矢量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界的步骤包括以下步骤：基于所述视频编码块和所述预测视频编码块之间的失真测量来确定所述边界移动矢量。
在根据第四方面的第八或第九种实现方式的编码方法的第十种可能实现方式中，基于与所述边界相关联的边界移动矢量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界的步骤包括以下步骤：从一组候选边界移动矢量确定所述边界移动矢量，其中所述候选边界移动矢量小于或等于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量之间的差分矢量。
该实现方式的优点是优化所述边界移动矢量的选择，因此优化了所述编码方法的编码效率。
根据第五方面，本发明涉及一种计算机程序，其包括程序代码，所述程序代码用于在计算机上执行时执行根据第二方面的解码方法或根据第四方面的编码方法。
本发明可以硬件和/或软件的方式来实现。
附图说明
本发明的具体实施例将结合以下附图进行描述，其中：
图1a示出了根据实施例的用于经编码视频信号的装置的示意图；
图1b示出了图1a的编码装置的特定组件的更详细视图的示意图；
图2a示出了根据实施例的用于解码视频信号的装置的示意图；
图2b示出了图2a的解码装置的特定组件的更详细视图的示意图；
图3示出了根据实施例的用于经编码视频信号的方法的示意图；
图4示出了根据实施例的用于解码视频信号的方法的示意图；
图5示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图6示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图7示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图8示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图9示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图10示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图；
图11示出了根据实施例的在编码装置和解码装置中实现的不同方面的示意图。
在各附图中，相同的或至少功能等同的特征使用相同的标号。
具体实现方式
以下结合附图进行描述，所述附图是本发明的一部分，并通过图解说明的方式示出可以实施本发明的具体方面。可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其它方面，并做出结构或逻辑上的改变。因此，以下详细的描述并不视为具有限制意义，因为本发明的范围由所附权利要求书界定。
例如，可以理解的是与所描述方法有关的披露对于用于执行所述方法的对应设备或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述了特定方法步骤，则对应设备可以包括用于执行所描述的方法步骤的单元，即使此类单元没有在图中明确描述或图示。此外，应理解，本文所描述的各种示例性方面的特性可以相互组合，除非另外明确说明。
图1a示出了根据实施例的用于经编码视频信号的视频编码块的装置100的示意图。编码装置100用于对包括多个帧(本文也称为图像)的视频信号的视频编码块进行编码，其中每个帧被分为多个视频编码块，并且每个视频编码块包括多个像素。在一实施例中，所述视频编码块可以是宏块、编码树单元、编码单元，预测单元和/或预测块。
在图1a所示的实施例中，编码装置100以混合视频编码编码器的形式实现。在混合视频编码中，输入帧通常被分为块以供进一步处理。将所述块分区传送到所述解码器，例如图2a和2b中所示的解码装置200。通常，输入视频序列的第一帧是帧内帧，对其编码仅使用帧内预测。为此，图1中所示的编码装置100的实施例包括用于帧内预测的帧内预测单元113。帧内帧无需其它帧提供信息便可解码。可以使用帧间预测或帧内预测对第一帧内帧之后的后续帧的视频编码块进行编码。
在图1所示的实施例中，编码装置100还包括基于分割的划分单元121，所述基于分割的划分单元121用于将所述视频编码块分为包括第一区域和第二区域的两个或更多个段。
在基于分割的分区方案中，通过分割在所述编码侧和所述解码侧处都可用的参考图像或帧来完成所述分割。为了在所述分割的参考图像中定位与当前处理块(其将被编码或解码)匹配的分割，可以使用称为边界运动矢量MVB的附加运动矢量。所述边界运动矢量MVB可以由编码装置100通过搜索所述分割的参考图像中的分割来确定，该分割非常类似于所述当前处理块的分割。由于所述MVB可以发送到解码装置200，因此使用限制MVB的大小的附加成本因子。该过程在图5中举例说明，从中可以看出，所述分割的参考块非常类似于所述分割的当前视频编码块。
此外，编码装置100包括帧间预测单元115。图1b中示出了根据实施例的帧间预测单元115及其环境的更详细视图。通常，帧间预测单元115可以用于执行运动估计和运动补偿来选择运动数据，其中包括选择的参考图像、运动矢量、模式决策和其它信息。在图1a和1b所示的实施例中，输入到帧间预测单元115的信号包括输入帧Sk和作为帧缓冲器119输出的解码帧S”’k-1。图1a示出了一实施例，其中首先从帧缓冲器119向基于分割的划分单元121提供所述解码帧S”’k-1，然后从基于分割的划分单元121向帧间预测单元115提供所述解码帧S”’k-1。显然，这仅是一种可能的配置，并且在其它实施例中，也可以从帧缓冲器119直接向帧间预测单元115提供所述解码帧S”’k-1。在这类实施例中，将提供帧缓冲器119和帧间预测单元115之间的直接连接。
更具体地，帧间预测单元115用于确定所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量MVS0，第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量MVS1。在一实施例中，第一参考帧和第二参考帧可以是相同的参考帧。在一实施例中，帧间预测单元115的这些函数可以由区域运动估计单元115a、分割细化单元115b和区域运动补偿单元115c提供，这将在下面进一步详细描述。
此外，帧间预测单元115还用于基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域。
关于基于分割的分区以及基于共位置的第一区域和共位置的第二区域生成包括预测第一区域和预测第二区域的预测视频编码块的更多细节，请参考WO2008/150113A1，其以引入的方式完全并入本文中。
从图1a和1b可以看出，编码装置100还包括运动相关滤波单元116，其位于帧间预测单元115的下游。运动相关滤波单元116用于基于第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器。下面将进一步更详细地描述运动相关滤波单元116的其它实施例。
此外，编码装置100包括编码单元，所述编码单元在图1a所示的实施例中由编码单元103和/或熵编码单元105提供，并且用于基于所述滤波预测视频编码块生成经编码视频编码块。更具体地，在图1a所示的实施例中，所述帧内/帧间图像预测的预测误差，即原始块与其预测之间的差异，由编码单元103编码，其包括变换、变换跳转、缩放、量化或其它等过程。编码单元103的输出以及由帧内预测单元113、帧间预测单元115和去块滤波器/SAO/ALF单元117提供的编码或边信息由熵编码单元105进一步编码。
混合视频编码器通常复制所述解码器处理，使所述编码器和所述解码器两者都会生成相同的预测。因此，在图1a所示的实施例中，解码单元107执行编码单元103的逆操作，并复制所述预测误差/残差数据的解码近似值。然后将所述解码的预测误差/残差数据与预测的结果相加。重构单元109获得加上所述预测和所述残差的结果。然后，重构单元109的输出可以通过由图1a中所示的去块滤波器/SAO/ALF单元117汇总的一个或多个滤波器进一步处理，以平滑所述编码伪像。最终图像存储在帧缓冲器119中，并可用于后续帧的预测。如上所述，基于分割的划分单元121可以对基于对象边界的分区执行所有可能的步骤，包括可能的预处理和后处理。基于分割的划分单元121可以基于一个或多个参考帧自适应地生成当前块的分割。可以将分割相关参数编码并作为编码或边信息的一部分发送到图2a和2b中所示的解码装置200。
图2a和2b示出了根据实施例的用于对视频信号进行解码的装置200及其一些细节的相应示意图。解码装置200用于对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码，其中所述经编码视频信号在图2a所示的实施例中以比特流的形式提供，包括编码或边信息以及多个帧，其中每个帧被分为多个视频编码块。
在图2a所示的实施例中，解码装置200实现为混合解码器。熵解码单元205执行所述编码比特流的熵解码，其通常可包括预测误差(即，残余视频编码块)、运动数据和其它边信息，对于尤其是帧内预测单元213、帧间预测单元215以及解码装置200的其它组件，例如去块滤波器、SAO与ALF单元217，这些信息是必要的。通常，图2a中所示的解码装置200的帧内预测单元213和帧间预测单元215与图1a中所示的编码装置100的帧内预测单元113和帧间预测单元115的执行方式相同(除了解码装置200不执行运动估计之外)，从而可以由编码装置100和解码装置200生成相同的预测。同样，在解码装置200的情况下，输入到帧间预测单元215的信号包括作为帧缓冲器219输出的解码帧S”’k-1。图2a中所示的示意性框图示出的配置是首先将所述解码帧从帧缓冲器219输入到基于分割的划分单元221(其将在下面进一步详细描述)，然后再从基于分割的划分单元221输入到帧间预测单元215。显然，这是一种可能的配置，并且在其它实施例中，也可以从帧缓冲器219直接向帧间预测单元215输入所述解码帧。在这种情况下，将提供帧缓冲器219和帧间预测单元215之间的直接连接。
解码装置200的基于分割的划分单元221用于基于所述编码信息或边信息将所述视频编码块分成包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的第一区域相关联的第一区域运动矢量MVS0和与所述视频编码块的第二区域相关联的第二区域运动矢量MVS1。
解码装置200的帧间预测单元215用于基于第一区域运动矢量MVS0确定第一参考帧中共位置的第一区域，基于第二区域运动矢量MVS1确定第二参考帧中共位置的第二区域，基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域。如图2b所示，在一实施例中，帧间预测单元215或其一部分中的该功能可以在区域运动补偿单元215c中实现。下面将进一步更详细地描述区域运动补偿单元215c的进一步实施例。
解码装置200的运动相关滤波单元216用于基于第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器。下面将进一步更详细地描述运动相关滤波单元216的其它实施例。
解码装置200的重构单元209用于基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构所述视频编码块。
因此，提供了一种解码装置，其使用基于分割的分区实现视频编码块帧间预测，从而改进对遮挡和去除遮挡的处理。具体地，所述解码装置允许根据指示所述第一和第二区域运动矢量的散度或收敛的散度测量值对所述区域应用不同的滤波器。
图3示出了用于对视频信号的当前帧的视频编码块进行编码的方法300的示意图，其中所述视频信号包括多个帧，其中每个帧可分为多个视频编码块。
编码方法300包括以下步骤：将所述视频编码块分为(301)包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域；确定(303)所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量，第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量；基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成(305)预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定(307)散度测量值；根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用(309)第一滤波器或第二滤波器；基于所述滤波预测视频编码块生成(311)经编码视频编码块。
图4示出了对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码的方法400的实施例的示意图，其中所述经编码视频信号包括编码信息和多个帧，其中每个帧被分为多个视频编码块。
解码方法400包括以下步骤：通过对视频编码块进行解码提供(401)残差视频编码块；基于所述编码信息将所述视频编码块分成(403)包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的第二区域相关联的第二区域运动矢量；基于第一区域运动矢量确定(405)第一参考帧中共位置的第一区域，基于第二区域运动矢量确定(405)第二参考帧中共位置的第二区域；基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成(407)预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；基于第一区域运动矢量和第二区域运动矢量确定(409)散度测量值；根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用(411)第一滤波器或第二滤波器；基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构(413)所述视频编码块。
在下文中，将更详细地描述本发明的其它实施例。应当理解的是，除非明确有相反说明，否则可以在编码装置100、解码装置200、编码方法300和解码方法400中的任何一个中实现其它实施例。
在一实施例中，编码装置100的帧间预测单元115的区域运动估计单元115a用于执行两步处理。
在第一步骤中，帧间预测单元115的区域运动估计单元115a用于针对所述当前视频编码块执行分割掩码匹配，其中根据成本标准JB最小化的原则选择来自参考帧的最佳分割。在一实施例中，所述成本标准JB可以基于以下等式：
JB＝λ1DSAD+λ2RMVB
其中DSAD表示通过所述当前块的分割与所述参考块的分割之间的绝对差之和测量的失真，RMVB表示所述边界运动矢量的速率估计，λ1，λ2表示质量相关的拉格朗日乘数。可以将所述边界运动矢量及其相关信息发送到解码装置200。
在第二步骤中，区域运动估计单元115a用于基于先前估计的互补分割掩码M0，M1∈{0,1}通过所述当前块C和参考块R之间的按区域运动估计计算区域S0和S1的运动矢量，其中
表示由绝对差值和(SAD)估计的区域失真。按块计算差值并乘以分割掩码是一种实现像素精确运动估计的可能方式。因此，此时可以单独选择区域运动矢量，例如，根据以下成本函数的最小值最小化每个区域的残差：
一旦确定了区域运动矢量，就可以执行另外的重要估计步骤，例如四分之一像素细化、双预测测试、高级运动矢量预测和运动矢量合并测试。关于这些进一步处理步骤的进一步细节可以在现有技术中找到。
在由帧间预测单元115的区域运动估计单元115a执行所述区域运动估计之后，从两个区域生成的运动补偿预测信号可能显露出可见错误，例如，在去除遮挡的情况下，如图6所示。通过运动补偿，可以将所述参考图像中的前景对象的背景区域S0部分复制到所述预测信号中，这将导致该区域中出现强残留。为了解决该问题，编码装置100的帧间预测单元115还可以包括图1b中所示的分割细化单元115b。分割细化单元115b的目的在于优化所述分割掩码，使DSATD测得的总残差块能量最小化。为此，可以基于优化的边界移动矢量按水平和垂直方向人工移动所述分割掩码并由此移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界来实现。因此，在一实施例中，分割细化单元115b用于基于这种优化边界移动矢量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界。运动相关滤波单元116用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的移动边界应用第一滤波器或第二滤波器。
必须注意的是，在该优化步骤之后，所述真实对象边界和所述分割掩码边界并不一定需要重合。可以使用绝对变换差值和(SATD)测量值来代替SAD，其中H表示哈达马变换基函数的矩阵：
RT＝H*(C-Pm)*HT
以及RT＝H*(C–Pm)*HT
DSATD＝∑i，j|RT(i，j)|.
这里，Pm表示通过按水平和垂直方向移动或偏移互补掩码而产生的修改预测信号。
Pm＝R(i+k0，j+l0)M0(i+kB，j+lB)+R(i+k1，j+l1)M1(i+kB，j+lB)
MVSn＝(kn，ln)，n∈{0，1}保持固定的区域运动矢量，(kB，lB)是所述移动的边界运动矢量，即所述“真实”边界运动矢量加上所述优化的边界移动矢量。因此，在一实施例中，分割细化单元115b可以用于基于所述视频编码块和所述预测视频编码块之间的失真测量值来确定所述优化的边界移动矢量，从而确定优化的边界运动矢量。
在可以从所述区域段运动矢量差MVD推断的搜索范围内可以执行所述边界移动矢量的优化，
MVD＝MVS0-MVS1
其中，所述运动矢量差的大小给出了例如被去除遮挡区域的大小的近似值。因此，在一实施例中，分割细化单元115b用于从一组候选边界移动矢量中确定所述边界移动矢量，其中所述候选边界移动矢量小于或等于第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1之间的差分矢量MVD。
最终选择最小化总失真DSATD的优化边界移动矢量。因此，最终选择优化的边界运动矢量，即“真实”边界运动矢量加上最小化总失真DSATD的优化边界移动矢量。
图7示出了由分割细化单元115b提供的有利效果的示例，其中图7示出了通过在运动补偿之后优化边界运动矢量MVB而生成的细化预测信号。通过优化所述边界运动矢量，可以明显减少去除遮挡误差。已经被前景对象S1的分割掩码包括的背景像素被复制到新显示出来的区域中。
如上所述，在运动相关滤波单元116、216中实现的滤波处理是与运动相关的，并且在所述编码器和解码器侧的区域运动补偿单元115c、215c中实现的运动补偿处理期间和之后执行，以便通过基于第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1确定散度测量值并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器来进一步改进所述预测信号。
在一实施例中，运动相关滤波单元116、216用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1发散的情况下，对所述预测视频编码块的预测第一区域和预测第二区域之间的边界应用第一滤波器，其中第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
在一实施例中，运动相关滤波单元116、216还用于在所述散度测量值指示第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用第二滤波器，其中第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照背景区域的方向或者按照前景区域的相反方向羽化。另外，运动相关滤波单元116、216可以用于确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域或确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域。
在一实施例中，第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1形成矢量场F，其中运动相关滤波单元116用于基于第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1将所述散度测量值确定为所述矢量场F的散度，其中所述矢量场F的散度小于第一阈值表示第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1收敛，其中所述矢量场F的散度大于第一阈值表示第一区域运动矢量MVS0和第二区域运动矢量MVS1发散。在一实施例中，第一阈值可以是零或其它值或范围，其可以根据应用本发明的不同环境来设置。
因此，在一实施例中，根据以下标准从矢量场F∈{MVS0,MVS1}的散度推断滤波决策：
-→遮挡，羽化(即第一区域运动矢量和第二区域运动矢量收敛。)
-→去除遮挡，定向平滑滤波(即第一区域运动矢量和第二区域运动矢量发散)。
矢量发散算子可以通过合适的离散实现来近似算出，例如有限差分。由于考虑了每块的两个区域运动矢量，在一实施例中，所述矢量发散FDiv(也称为矢量场F的散度)的近似值可以从以下等式得出：
FDiv(MVS0，MVS1)＝(MVS0，x-MVS1，x)+(MVS0，y-MVS1，y)。
因此，不需要传输控制滤波类型的信息。特别地，所述矢量场F的散度可以测量第一区域和第二区域运动矢量收敛或发散的量度。此外，差矢量可以仅是第一区域运动矢量减去第二区域运动矢量。
为了应用所述羽化滤波器，其也可以被视为一种加权预测，在遮挡的情况下，从所述参考图像中获取的二进制分割掩码可以被转换为多级表示。可以在一定距离上平滑分隔所述前景区域和所述背景区域的陡峭边界，其中0到1之间的值指示两个区域之间的像素值的加权因子。通过该操作，所述前景区域的此操作部分可以混合到所述背景区域中。这在图8中举例说明。两个预测掩码M0和M1的相加应该是全1的矩阵。
如图9所示，可以通过所述距离d测量沿所述背景对象方向施加的羽化量。对于强烈的运动，可以通过增加d值来应用更多羽化。在一实施例中，d值可以耦合到所述矢量发散FDiv。
在下文中，基于加权矩阵的羽化滤波器被指定为可能的实施例，其可以使用整数运算来实现：
其中Rc,0和Rc,1表示运动补偿段，M0和M1根据与图9中指定的边界的距离d表示包含整数权重mx,y的互补加权掩码。因此，可以提供缩放因子sb来相应地缩小加权和，从而提供最终预测块Pm,f。为了有效实现，期望选择以2为底的缩放，以便可以通过位移来替换除法运算。
如上所述，在去除遮挡的情况下，可以对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界像素进行平滑或低通滤波。该低通滤波器可以实现为定向或对称滤波器。为此，可以定义以每个边界像素为中心的对称窗口，指示当前感兴趣的区域。所述低通滤波器可以是方向性的并用于对称窗口内边界的方向，也可以具有指定大小的对称核(例如，2D高斯)(例如，3x3、5x5、7x7等像素)。在一实施例中，可以从所述矢量发散的大小推断出所述对称核的大小。此外，所述低通滤波器大小和强度可以用于沿所述边界存在的像素幅度差，其中由ΔB测量的较强边缘表示需要更加平滑。这可以通过与预设阈值γth进行比较来实现，即：
ΔB＝|p0-p1|＞γth→强滤波
图10示出了根据实施例的定向平滑/低通滤波器的操作，其中沿着所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界的法线执行滤波。通过测量位置p0和p1的像素强度的差，可以调整所述滤波器强度。
在一实施例中，按所述背景区域的方向执行所述羽化滤波，所述背景区域可以经由附加标志发送到解码装置200。由于所述分割过程可能导致所述前景对象被任意分配到S0或S1，这种模糊性可以通过指示S0或S1是否实际是所述前景来解决。图11示出了示例性实现，其中该指示标志1101a沿着所述帧间预测相关编码信息或边信息传递，包括块相关信息，例如所述区域运动矢量和所述分割信息。因此，指示标志1101a可以是块相关信息1101的一部分，并且可以按所述编码单元级别发送。
此外，指示标志1101a的信令可以通过利用上下文自适应来实现，例如，为上下文自适应算术编码器选择上下文，所述上下文自适应算术编码器用于基于分割的分区的形状。
尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实施方式或实施例中的一种进行公开，但此类特征或方面可以和其它实施方式或实施例中的一个或多个特征或方面相结合，只要对任何给定或特定的应用有需要或有利即可。而且，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其它变形在详细的说明书或权利要求书中使用，这类术语和所述术语“包括”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性地”、“例如”和“如”仅表示为示例，而不是最好或最佳的。可以使用术语“耦合”和“连接”及其派生词。应当理解，这些术语可以用于指示两个元件彼此协作或交互，而不管它们是直接物理接触还是电接触，或者它们彼此不直接接触。
尽管本文中已说明和描述特定方面，但本领域普通技术人员应了解，多种替代和/或等效实现形式可在不脱离本发明的范围的情况下替代所示和描述的特定方面。本申请旨在覆盖本文论述的特定方面的任何修改或变更。
尽管以上权利要求书中的元件是利用对应的标签按照特定顺序列举的，但是除非对权利要求的阐述另有暗示用于实施部分或所有这些元件的特定顺序，否则这些元件不必限于以所述特定顺序来实施。
通过以上启示，对于本领域技术人员来说，许多替代、修改和变化是显而易见的。当然，本领域技术人员容易认识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但本领域技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效物的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实施本发明。

Claims (28)

1.一种用于对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码的解码装置(200)，其特征在于，所述经编码视频信号包括编码信息和多个帧，每个帧被分为多个视频编码块，其中，所述解码装置(200)包括：
解码单元(205、207)，用于对所述视频编码块进行解码，以提供残差视频编码块；
基于分割的划分单元(221)，用于基于所述编码信息将所述视频编码块分成包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的所述第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的所述第二区域相关联的第二区域运动矢量；
帧间预测单元(215)，用于基于所述第一区域运动矢量确定第一参考帧中共位置的第一区域，基于所述第二区域运动矢量确定第二参考帧中共位置的第二区域，基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；
运动相关滤波单元(216)，用于基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；重构单元(209)，用于基于所述经滤波的预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构所述视频编码块。
2.根据权利要求1所述的解码装置(200)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(216)用于在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界应用所述第一滤波器，其中所述第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
3.根据权利要求2所述的解码装置(200)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(216)用于基于以下条件调整所述第一滤波器的滤波器属性：
所述散度测量值；或者
所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量；或者
位于所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界处的像素的像素值之间的差值；
其中所述第一滤波器的滤波器属性包括所述第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的解码装置(200)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(216)用于基于所述编码信息确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域，其中所述编码信息还包括关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域的信息或者关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域的信息。
5.根据权利要求4所述的解码装置(200)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(216)还用于在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用所述第二滤波器，其中所述第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向羽化或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
6.根据权利要求4或5所述的解码装置(200)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(216)用于基于所述散度测量值来调整所述第二滤波器的滤波器属性，其中所述第二滤波器的滤波器属性包括所述第二滤波器的第二滤波器强度，或所述第二滤波器的第二滤波器尺寸。
7.根据前述权利要求中任一项所述的解码装置(200)，其特征在于，所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量形成矢量场，其中所述运动相关滤波单元(216)用于基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定所述矢量场的散度为所述散度测量值，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛，所述所述矢量场的散度大于所述第一阈值表示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散。
8.一种用于对经编码视频信号的当前帧的视频编码块进行解码的方法(400)，其特征在于，所述经编码视频信号包括编码信息和多个帧，每个帧被分为多个视频编码块，所述方法(400)包括：
对所述视频编码块进行解码，以提供(401)残差视频编码块；
基于所述编码信息将所述视频编码块分成(403)包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域，其中所述编码信息包括与所述视频编码块的所述第一区域相关联的第一区域运动矢量和与所述视频编码块的所述第二区域相关联的第二区域运动矢量；
基于所述第一区域运动矢量确定(405)第一参考帧中共位置的第一区域，基于所述第二区域运动矢量确定(405)第二参考帧中共位置的第二区域；
基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成(407)预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；
基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定(409)散度测量值；
根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用(411)第一滤波器或第二滤波器；
基于所述滤波预测视频编码块和所述残差视频编码块来重构(413)所述视频编码块。
9.根据权利要求8所述的解码方法(400)，其特征在于，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤(411)包括：
在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界应用所述第一滤波器，其中所述第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
10.根据权利要求8或9所述的解码方法(400)，其特征在于，所述解码方法(400)还包括以下步骤：基于所述编码信息确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域，其中所述编码信息包括关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域的信息或者关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域的信息。
11.根据权利要求10所述的解码方法(400)，其特征在于，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤(411)包括：
在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用所述第二滤波器，其中所述第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
12.一种用于对视频信号的当前帧的视频编码块进行编码的编码装置(100)，其特征在于，所述视频信号包括多个帧，每个帧被分为多个视频编码块，所述编码装置(100)包括：
划分单元(121)，用于将所述视频编码块分为包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域；
帧间预测单元(115)，用于确定所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中所述第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量，所述第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量；以及基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；
运动相关滤波单元(116)，用于基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定散度测量值，并且根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器；编码单元(103、105)，用于基于所述滤波预测视频编码块生成经编码视频编码块。
13.根据权利要求12所述的编码装置(100)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(116)用于在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界应用所述第一滤波器，其中所述第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
14.根据权利要求13所述的编码装置(100)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(116)用于基于以下条件调整所述第一滤波器的滤波器属性：
所述散度测量值；或者
所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量；或者
位于所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界处的像素的像素值之间的差值；
其中所述第一滤波器的所述滤波器属性包括所述第一滤波器的第一滤波器强度或第一滤波器尺寸。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的编码装置(100)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(116)用于确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域或确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域。
16.根据权利要求15所述的编码装置(100)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(116)还用于在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用所述第二滤波器，其中所述第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
17.根据权利要求15或16所述的编码装置(100)，其特征在于，所述运动相关滤波单元(116)用于基于所述散度测量值来调整所述第二滤波器的滤波器属性，其中所述第二滤波器的所述滤波器属性包括所述第二滤波器的第二滤波器强度或第二滤波器尺寸。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的编码装置(100)，其特征在于，所述编码单元(103、105)还用于：
对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述背景区域的信息进行编码；或者
对经编码视频信号中关于所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是所述前景区域的信息进行编码。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的编码装置(100)，其特征在于，所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量形成矢量场，其中所述运动相关滤波单元(116)用于基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量将所述散度测量值确定为所述矢量场的散度，其中所述矢量场的散度小于第一阈值表示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛，所述矢量场的散度大于第一阈值表示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的编码装置(100)，其特征在于，所述帧间预测单元(115)还包括分割细化单元(115b)，用于基于与所述边界相关联的边界移动向量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界；
其中所述运动相关滤波单元(116)根据所述散度测量值对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的移动边界应用所述第一滤波器或所述第二滤波器。
21.根据权利要求20所述的编码装置(100)，其特征在于，所述分割细化单元(115b)用于基于所述视频编码块与所述预测视频编码之间的失真测量值来确定所述边界移动矢量。
22.根据权利要求20所述的编码装置(100)，其特征在于，所述分割细化单元(115b)用于从一组候选边界移动矢量中确定所述边界移动矢量，其中所述候选边界移动矢量小于或等于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量之间的差分矢量。
23.一种用于对视频信号的当前帧的视频编码块进行编码的方法(300)，其特征在于，所述视频信号包括多个帧，每个帧被分为多个视频编码块，所述方法(300)包括：
将所述视频编码块分为(301)包括第一区域和第二区域的两个或更多个区域；
确定(303)所述视频信号的第一参考帧中共位置的第一区域和所述视频信号的第二参考帧中共位置的第二区域，其中所述第一区域和所述共位置的第一区域定义第一区域运动矢量，所述第二区域和所述共位置的第二区域定义第二区域运动矢量；
基于所述共位置的第一区域和所述共位置的第二区域生成(305)预测视频编码块，其中所述预测视频编码块包括预测第一区域和预测第二区域；
基于所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量确定(307)散度测量值；
根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用(309)第一滤波器或第二滤波器；
基于所述滤波预测视频编码块生成(311)经编码视频编码块。
24.根据权利要求23所述的编码方法(300)，其特征在于，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤(309)包括：
在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量发散的情况下，对所述预测视频编码块的所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界应用所述第一滤波器，其中所述第一滤波器包括定向平滑滤波器，所述定向平滑滤波器用于对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界进行平滑。
25.根据权利要求23或24所述的编码方法(300)，其特征在于，所述编码方法(300)还包括以下步骤：确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是背景区域或确定所述预测第一区域或所述预测第二区域是否是前景区域。
26.根据权利要求25所述的编码方法(300)，其特征在于，根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤(309)包括：
在所述散度测量值指示所述第一区域运动矢量和所述第二区域运动矢量收敛的情况下，对所述预测视频编码块应用所述第二滤波器，其中所述第二滤波器包括羽化滤波器，所述羽化滤波器用于按照所述背景区域的方向或者按照所述前景区域的相反方向羽化。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的编码方法(300)，其特征在于，所述编码方法(300)还包括以下步骤：基于与所述边界相关联的边界移动向量来移动所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的边界，其中根据所述散度测量值对所述预测视频编码块应用第一滤波器或第二滤波器的步骤(309)包括根据所述散度测量值对所述预测第一区域和所述预测第二区域之间的移动边界应用所述第一滤波器或所述第二滤波器。
28.一种计算机程序，其特征在于，包括程序代码，所述程序代码用于在计算机上执行时执行权利要求8的方法(400)或权利要求23的方法(300)。
CN201680090271.8A 2016-10-19 2016-10-19 用于编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法 Active CN109891884B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/075131 WO2018072823A1 (en) 2016-10-19 2016-10-19 Apparatuses and methods for encoding and decoding a video coding block of a video signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109891884A true CN109891884A (zh) 2019-06-14
CN109891884B CN109891884B (zh) 2021-04-20

Family

ID=57145004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680090271.8A Active CN109891884B (zh) 2016-10-19 2016-10-19 用于编码和解码视频信号的视频编码块的装置和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10735726B2 (zh)
EP (1) EP3529984A1 (zh)
KR (1) KR102276265B1 (zh)
CN (1) CN109891884B (zh)
WO (1) WO2018072823A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111213379B (zh) 2017-10-16 2023-11-21 数字洞察力有限公司 用于将图像编码/解码的方法、装置和存储比特流的记录介质
KR102656965B1 (ko) * 2018-01-29 2024-04-11 브이아이디 스케일, 인크. 낮은 복잡성을 갖는 프레임-레이트 상향 변환
MX2021003854A (es) * 2018-10-01 2021-05-27 Op Solutions Llc Métodos y sistemas de partición exponencial.
CN112616057B (zh) * 2019-10-04 2024-08-23 Oppo广东移动通信有限公司 图像预测方法、编码器、解码器以及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142600B1 (en) * 2003-01-11 2006-11-28 Neomagic Corp. Occlusion/disocclusion detection using K-means clustering near object boundary with comparison of average motion of clusters to object and background motions
CN102763415A (zh) * 2010-02-18 2012-10-31 高通股份有限公司 起因于几何运动划分的平滑重叠区域
WO2015200820A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and device for providing depth based block partitioning in high efficiency video coding

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6084912A (en) 1996-06-28 2000-07-04 Sarnoff Corporation Very low bit rate video coding/decoding method and apparatus
US7437013B2 (en) 2003-12-23 2008-10-14 General Instrument Corporation Directional spatial video noise reduction
US7957466B2 (en) 2005-09-16 2011-06-07 Sony Corporation Adaptive area of influence filter for moving object boundaries
US8086036B2 (en) 2007-03-26 2011-12-27 International Business Machines Corporation Approach for resolving occlusions, splits and merges in video images
KR20080107965A (ko) 2007-06-08 2008-12-11 삼성전자주식회사 객체 경계 기반 파티션을 이용한 영상의 부호화, 복호화방법 및 장치
US10178396B2 (en) 2009-09-04 2019-01-08 Stmicroelectronics International N.V. Object tracking
WO2014022095A2 (en) 2012-07-31 2014-02-06 Bp Corporation North America Inc. Non-radioactive tagged cement additive for cement evaluation in a well system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142600B1 (en) * 2003-01-11 2006-11-28 Neomagic Corp. Occlusion/disocclusion detection using K-means clustering near object boundary with comparison of average motion of clusters to object and background motions
CN102763415A (zh) * 2010-02-18 2012-10-31 高通股份有限公司 起因于几何运动划分的平滑重叠区域
WO2015200820A1 (en) * 2014-06-26 2015-12-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and device for providing depth based block partitioning in high efficiency video coding

Also Published As

Publication number Publication date
EP3529984A1 (en) 2019-08-28
WO2018072823A1 (en) 2018-04-26
KR102276265B1 (ko) 2021-07-12
KR20190062587A (ko) 2019-06-05
US10735726B2 (en) 2020-08-04
CN109891884B (zh) 2021-04-20
US20190273920A1 (en) 2019-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180054613A1 (en) Video encoding method and apparatus with in-loop filtering process not applied to reconstructed blocks located at image content discontinuity edge and associated video decoding method and apparatus
CN107295345B (zh) 图像解码设备
WO2019046295A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR FILTERING WITH DEPTH LEARNING IN FUNCTION MODE
US20190124332A1 (en) Inter-prediction mode based image processing method, and apparatus therefor
WO2019229705A1 (en) Weighted interweaved prediction
CN110800302A (zh) 用于视频编解码的帧内-帧间预测的方法及装置
CN107925775A (zh) 基于双向预测光流技术的视频编解码的运动补偿方法及装置
CN117376587A (zh) 用于视频译码中帧内预测和帧间预测的插值滤波方法和装置
Shen et al. Efficient intra mode selection for depth-map coding utilizing spatiotemporal, inter-component and inter-view correlations in 3D-HEVC
EP3629579A1 (en) Method for image processing and apparatus for implementing the same
US10735726B2 (en) Apparatuses and methods for encoding and decoding a video coding block of a video signal
US10869042B2 (en) Template based adaptive weighted bi-prediction for video coding
US10924756B2 (en) Devices and methods for video coding using segmentation based partitioning of video coding blocks
CN113473141A (zh) 帧间预测方法、编码器、解码器及计算机可读存储介质
Chen et al. Variable block-size overlapped block motion compensation in the next generation open-source video codec
Liao et al. Efficient inter-prediction depth coding algorithm based on depth map segmentation for 3D-HEVC
US11006147B2 (en) Devices and methods for 3D video coding
EP3777176A1 (en) Template refined bi-prediction for video coding
EP3629580A1 (en) Method for image processing and apparatus for implementing the same
Varma et al. Complexity reduction of test zonal search for fast motion estimation in uni-prediction of high efficiency video coding
KR102234712B1 (ko) 영상 부호화 방법과 복호화 방법 및 이를 이용한 영상 부호화 장치와 복호화 장치
WO2022037583A1 (en) Systems and methods for intra prediction smoothing filter
WO2019229682A1 (en) Application of interweaved prediction
WO2024032672A1 (en) Method and apparatus for video coding
US20240314348A1 (en) Motion Compensated Picture Boundary Padding

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant