CN1617595A - 运动矢量预测的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于在图像编码和解码中预测运动矢量的运动矢量预测方法及设备,包括预测被分割成至少一个小块的宏块中的每一个小块的运动矢量。该方法可以包括选择使用相邻小块的运动矢量信息可以估计其运动矢量的至少一个小块,并且包括同时执行选择的小块的运动矢量预测。通过将采用4×4块处理宏块传统所需的16步操作处理减少至11步操作处理,而没有使用复杂的运动矢量预测设备,图像编码和解码处理时间可以被减少。
Description
本申请要求已于2003年11月10日提交到韩国知识产权局的第2003-79163号韩国专利申请的优先权利益,该申请全部公开于此,以资参考。
技术领域
本发明涉及视频编码和解码,更具体地说,涉及一种用于当执行视频编码或解码时预测运动矢量的设备和方法。
背景技术
根据用于编码和解码运动图像数据的H.264视频压缩标准,不同大小的块用于计算运动矢量。另外,相邻块的运动矢量信息用于计算块的运动矢量。
在不同大小的块中,有一种被分割为16个4×4块的16×16宏块。这里,为了获得4×4块的运动矢量,16步连续计算处理操作是必需的。因此,这花费大量的时间来计算运动矢量。然而,如下所述,由于某块的运动矢量可以与另一个块的运动矢量同时被计算,所以如果与期望块相邻的块的运动矢量已知,则用于计算运动矢量传统所需的16步操作就可以被减少。
发明内容
本发明的实施例指出一种用于预测运动矢量的设备和方法,其中用于获得4×4块的运动矢量的计算操作被减少。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点,还有一部分通过描述将是清楚的,或者可以经过本发明的实施而得知。
为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种在分割为至少一个小块的宏块中预测运动矢量的运动矢量预测方法,该方法包括从宏块中选择可以使用至少一个相邻的解码的小块的运动矢量信息来估计其运动矢量的至少一个小块,并同时对选择的至少一个小块和来自该宏块的另一个小块执行运动矢量预测。
从宏块的左上位置到宏块的右下位置以Z字形扫描顺序从宏块中选择该至少一个小块。该至少一个小块的运动矢量预测可以还是帧间预测模式的运动预测操作。
另外,该至少一个小块可以是4×4块。该至少一个小块也可以从宏块的左上位置到宏块的右下位置以Z字形扫描顺序从宏块中选择。
为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种用于预测在由4×4块组成的宏块中的每一个4×4块的运动矢量的运动矢量预测方法,该方法包括当通过在宏块左上位置的4×4块编号为0开始一直到宏块的右下位置执行4×4块的编号时,同时对编号为2的4×4块和编号为4的4×4块、编号为3的4×4块和编号为5的4×4块、编号为7的4×4块和编号为8的4×4块、编号为10的4×4块和编号为12的4×4块及编号为11的4×4块和编号为13的4×4块执行宏块的4×4块的运动矢量预测。
为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种在被分割为至少一个小块的宏块中预测运动矢量的运动矢量预测设备,该设备包括运动矢量信息接收器,用于接收宏块的至少一个小块的顺序编号信息和至少一个相邻小块的运动矢量信息;比较器,用于确定该小块是否是一个可以与宏块的其它小块同时处理的小块并控制运动矢量信息接收器以另外接收用于其它小块的相邻小块运动矢量信息;第一处理单元,用于执行小块的运动矢量预测;和第二处理单元,用于在由第一处理单元执行运动矢量预测的同时执行其它小块的运动矢量预测。
运动矢量预测设备还可以包括存储器,用于存储宏块的小块的预测的运动矢量预测值并且在该宏块的全部小块的运动矢量预测完成后输出存储的预测的运动矢量预测值。
另外,运动矢量信息接收器可以将宏块分割成预定大小的小块,以从宏块的左上位置到宏块的右下位置的方向,以初始标识符开始,对每一个预定大小的小块指定顺序标识符,并且基于相应的顺序标识符顺序地接收预定大小的小块。
小块可以是4×4块。同样地,运动矢量信息接收器可以将宏块分割为16个4×4块,以从宏块的左上位置到宏块的右下位置的方向,以初始标识符开始,对16个4×4块指定顺序标识符,并且基于相应的顺序标识符顺序地接收4×4块。
另外,比较器可以确定当小块的顺序标识符编号为2时,顺序标识符编号为4的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为3时,顺序标识符编号为5的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为7时,顺序标识符编号为8的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为10时,顺序标识符编号为12的另一个小块与该小块同时处理,和/或当小块的顺序标识符编号为11时,顺序标识符编号为13的另一个小块与该小块同时处理。
第一处理单元和第二处理单元可以从各个相邻小块的运动矢量的平均值计算运动矢量预测值。
为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种介质,该介质包括用于在本申请的方法中控制至少一个小块的选择和运动矢量预测的同时性能的计算机可读代码。本发明的实施例还可以包括一种介质,该介质包括用于控制本发明的运动矢量预测设备的运动矢量信息接收器、比较仪和第一和第二处理单元,以同时执行该小块和其它小块的运动矢量预测的计算机可读代码。
为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种视频压缩方法,该方法包括选择宏块的第一和第二小块,从而可以使用与该第一和/或第二小块相邻的至少一个解码的块的运动矢量信息来估计各自的运动矢量,和同时执行选择的第一和第二小块的运动矢量预测。第一和第二小块的选择可以是基于从宏块的左上位置到宏块的右下位置的小块选择的Z字形的顺序。另外,该第一和第二小块每一个可以是4×4块并且该宏块可以由多个4×4块组成。
另外,宏块可以被分割成除4×4块以外其它大小的块并且可以通过假定宏块被分割成4×4块来计算运动矢量预测值。
最后,为了实现以上和/或其它方面和优点,本发明的实施例包括一种视频压缩方法,该方法包括将宏块分割成16个小块,和同时执行第一小块或第一小块和第二小块的运动矢量预测,其中,宏块的所有16个小块的运动矢量预测值在11步操作中产生。
附图说明
通过结合附图对实施例进行下面的描述,本发明这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解,其中:
图1示出在由4×4块组成的宏块中4×4块的处理顺序;
图2示出在H.264标准中用于运动矢量预测的块的类型;
图3A和3B示出当根据本发明的实施例宏块被分割成16个4×4块时,用于获得每一个块的运动矢量所需的相邻块;
图4示出根据本发明的实施例的4×4块的顺序的处理过程;
图5示出根据本发明的实施例的4×4块的处理顺序;和
图6示出根据本发明的实施例的4×4块的运动矢量预测设备的方框图。
具体实施方式
现在将详细地描述本发明的实施例,其例子显示在附图中,其中,相同的标号始终表示相同的部件。以下,通过参考附图来描述实施例以解释本发明。
图1示出在由4×4块组成的宏块中4×4块的处理顺序。如图1所示,当4×4块的运动矢量被获得时,由于以Z字形扫描顺序从左上位置到右下位置处理该4×4块,所以该4×4块可以以特定的顺序处理。参照图1,该4×4块可以逐个顺序地被处理。
图2示出在H.264视频压缩标准中用于运动矢量预测的块的类型。如图2所示,在H.264标准中,一个16×16宏块可以被分割成7个每一个块具有运动矢量的可变块。在H.264标准的帧间预测模式下,宏块可以被分割成16×16、8×16、16×8或8×8块,以及一个8×8块还可以被分割成8×8、4×8、8×4或4×4块。在每一个块中示出的编号相应于该块的处理顺序。
图3A和3B示出当宏块被分割成16个4×4块时,用于获得每一个块的运动矢量所需的相邻块。
在图3A中,为了获得当前块T的运动矢量,可以需要块A、B和D的运动矢量信息,在图3B中,为了获得下一个块T的运动矢量,可以需要块A、B、C和D的运动矢量信息。在图3A中,为了获得当前块T的运动矢量,使用块A、B和D的运动矢量信息来计算预测的运动矢量(PMV)值。PMV值可以使用多个已知方法而获得,例如,PMV值可以根据相邻块是解码的块的相邻块的运动矢量的中值来获得。
在表1中,用于根据图1中示出的块的编号来获得每一个块的运动矢量所需的相邻块可以被识别如下。
表1
4×4块的编号 | 所需的相邻块的编号 | 4×4块的编号 | 所需的相邻块的编号 |
0 | - | 8 | 2,3,6 |
1 | 0 | 9 | 2,3,6,8 |
2 | 0,1 | 10 | 8,9 |
3 | 0,1,2 | 11 | 8,9,10 |
4 | 1 | 12 | 3,6,7,9 |
5 | 4 | 13 | 6,7,12 |
6 | 1,3,4,5 | 14 | 9,11,12,13 |
7 | 4,5,6 | 15 | 12,13,14 |
参照表1,块2和4、块3和5、块7和8、块10和12及块11和13实际上可以分别同时被处理。例如,用于处理块4所需的相邻块是块1,并且因为当块2被处理时,块1的信息已经已知,所以当块2被处理时,块4可以同时被处理。
同样,用于处理块5所需的相邻块是块4,并且因为当块3被处理时,块4的信息已经已知,所以当块3被处理时块5可以同时被处理。块7和8同样可以被同时处理,块10和12及块11和13也是同样。
根据以上描述的处理,在图4中示出了块的顺序处理。
图4示出4×4块的处理过程。如图4所示,16个4×4块可以以在图5中示出的顺序通过共11个操作被处理。在第三操作、第四操作、第六操作、第八操作和第九操作中两个块同时被处理。
图5示出4×4块的处理顺序。采用对每一个4×4块编号来示出16个4×4块的处理顺序,包括采用相同编号示出的可以同时被处理的块。参照图5,两个4×4块在第二块、第三块、第五块、第七块和第八块同时被处理。
图6示出根据本发明的实施例的4×4块的运动矢量预测设备的方框图。
如图6所示,用于4×4块的运动矢量预测设备包括运动矢量信息接收器610、比较器620、第一处理单元630、第二处理单元640和存储器650。
运动矢量信息接收器610接收当前处理块的顺序信息和相邻块的运动矢量信息。如果当前处理块可以和另外一个小块同时被处理,则比较器620根据该顺序信息来分别在第一处理单元630和第二处理单元640中同时处理这两个小块。第一处理单元630和第二处理单元640分别计算当前处理块的运动矢量预测值。多种计算运动矢量预测值的方法可以被使用。例如,相邻块的运动矢量的平均值可以用作运动矢量预测值。存储器650存储运动矢量值并且在全部块的处理结束后输出该值。
在本发明的实施例中,即使宏块被分割成其它大小的块,而不是4×4块,为了获得运动矢量,可以通过假定该宏块被分割成4×4块由上述方法来计算运动矢量预测值。
本发明的实施例还可以实施作为介质上的计算机可读代码,例如,计算机可读记录介质。该介质是可以存储或传送其后由计算机系统可读的数据的任何数据存储或传送装置。这种介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光存储装置、波导和载波(如通过互联网传送数据)等。该代码还可以分布在与计算机系统连接的网络上,从而计算机可读代码可以以分布的方式被存储和执行。
如上所述,根据本发明的实施例,可以通过减少预测运动矢量的处理来减少视频压缩处理时间。即,通过将采用4×4块处理宏块所需的16步操作处理减少至11步操作处理,而没有使用复杂的运动矢量预测设备,处理时间可以被大约减少31%。
尽管显示和描述本发明某些实施例,但本领域的技术人员应该理解,在不脱离本发明的原则、精神和由所附权利要求和其等同物所限定的范围的情况下,可以在实施例中做出改变。
Claims (21)
1、一种在分割为至少一个小块的宏块中预测运动矢量的运动矢量预测方法,包括:
从宏块中选择使用至少一个相邻的解码的小块的运动矢量信息来估计其运动矢量的至少一个小块;和
同时对选择的至少一个小块和来自该宏块的另一个小块执行运动矢量预测。
2、根据权利要求1所述的方法,其中,从宏块的左上位置到宏块的右下位置以Z字形扫描顺序从宏块中选择至少一个小块。
3、根据权利要求1所述的方法,其中,该至少一个小块的运动矢量预测是帧间预测模式的运动预测操作。
4、根据权利要求1所述的方法,其中,该至少一个小块是4×4块。
5、根据权利要求4所述的方法,其中,从宏块的左上位置到宏块的右下位置以Z字形扫描顺序从宏块中选择至少一个小块。
6、一种用于预测在由4×4块组成的宏块中的每一个4×4块的运动矢量的运动矢量预测方法,包括:
当通过在宏块左上位置的4×4块编号为0开始一直到宏块的右下位置执行4×4块的编号时,同时对编号为2的4×4块和编号为4的4×4块、编号为3的4×4块和编号为5的4×4块、编号为7的4×4块和编号为8的4×4块、编号为10的4×4块和编号为12的4×4块及编号为11的4×4块和编号为13的4×4块执行宏块的4×4块的运动矢量预测。
7、根据权利要求6所述的方法,其中,4×4块的运动矢量预测是一种在帧间预测模式下的运动矢量预测。
8、一种在被分割为至少一个小块的宏块中预测运动矢量的运动矢量预测设备,包括:
运动矢量信息接收器,用于接收宏块的至少一个小块的顺序编号信息和至少一个相邻小块的运动矢量信息;
比较器,用于确定该小块是否是可以与宏块的其它小块同时处理的小块,并控制运动矢量信息接收器以另外接收用于其它小块的相邻小块运动矢量信息;
第一处理单元,用于行小块的运动矢量预测;和
第二处理单元,用于在由第一处理单元执行运动矢量预测的同时执行其它小块的运动矢量预测。
9、根据权利要求8所述的设备,还包括:
存储器,用于存储宏块的小块的预测的运动矢量预测值并且在该宏块中全部小块的运动矢量预测完成后输出存储的预测的运动矢量预测值。
10、根据权利要求8所述的设备,其中,运动矢量信息接收器将宏块分割成预定大小的小块,以从宏块的左上位置到宏块的右下位置的方向,以初始标识符开始,对每一个预定大小的小块指定顺序标识符,并且基于相应的顺序标识符顺序地接收预定大小的小块。
11、根据权利要求8所述的设备,其中,该小块是4×4块。
12、根据权利要求11所述的设备,其中,运动矢量信息接收器将宏块分割为16个4×4块,以从宏块的左上位置到宏块的右下位置的方向,以初始标识符开始,对16个4×4块指定顺序标识符,并且基于相应的顺序标识符顺序地接收4×4块。
13、根据权利要求11所述的设备,其中,比较器确定当小块的顺序标识符编号为2时,顺序标识符编号为4的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为3时,顺序标识符编号为5的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为7时,顺序标识符编号为8的另一个小块与该小块同时处理,当小块的顺序标识符编号为10时,顺序标识符编号为12的另一个小块与该小块同时处理,和/或当小块的顺序标识符编号为11时,顺序标识符编号为13的另一个小块与该小块同时处理。
14、根据权利要求8所述的设备,其中,第一处理单元和第二处理单元从各个相邻小块的运动矢量的平均值计算运动矢量预测值。
15、一种包括用于在权利要求1的方法中控制至少一个小块的选择和运动矢量预测的同时性能的计算机可读代码的介质。
16、一种包括用于控制权利要求8的运动矢量预测设备的运动矢量信息接收器、比较仪、以及第一和第二处理单元,以同时执行该小块和其它小块的运动矢量预测的计算机可读代码的介质。
17、一种视频压缩方法,包括:
选择宏块的第一和第二小块,从而使用与该第一和/或第二小块相邻的至少一个解码的块的运动矢量信息来估计各自的运动矢量;和
同时执行选择的第一和第二块的运动矢量预测。
18、根据权利要求17所述的方法,其中,第一和第二小块的选择是基于从宏块的左上位置到宏块的右下位置的小块选择的Z字形的顺序。
19、根据权利要求17所述的方法,其中,该第一和第二小块每一个是4×4块并且该宏块由多个4×4块组成。
20、根据权利要求17所述的方法,其中,宏块可以被分割成除4×4块以外其它大小的块并且通过假定宏块被分割成4×4块来计算运动矢量预测值。
21、一种视频压缩方法,包括:
将宏块分割为16个小块;和
同时执行第一小块或第一小块和第二小块的运动矢量预测,其中,宏块中的所有16个小块的运动矢量预测值在11步操作中产生。
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