TWI407798B

TWI407798B - 運動預測方法與視訊編解碼器

Info

Publication number: TWI407798B
Application number: TW100108242A
Authority: TW
Inventors: Xun Guo; Jicheng An; Yu Wen Huang; Shaw Min Lei
Original assignee: Mediatek Singapore Pte Ltd
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2013-09-01
Also published as: TW201215158A; CN102439978A; WO2011110039A1; US20130003843A1

Description

運動預測方法與視訊編解碼器

相關申請的交叉引用

本申請的申請專利範圍要求2010年3月12日遞交的美國臨時申請案No.61/313178的專利權以及2010年5月26日遞交的美國臨時申請案No.61/348311的專利權，且在此合併參考這些申請案的申請標的。

本發明有關於視訊處理(video processing)，尤其有關於視訊編碼中視訊資料的運動預測。

H.264/AVC是一種視訊壓縮標準。與先前標準相比，H.264標準可在非常低的位元率下提供好的視訊品質。視訊壓縮過程可分為以下5個部分：訊框間預測/訊框內預測、變換/逆變換、量化/逆量化、迴路濾波以及熵編碼。H.264用於如藍光光碟、數位視訊廣播(Digital Video Broadcast,DVB)、直播衛星電視服務、有線電視服務和即時視訊會議的多種應用中。

跳越模式和直接模式被引入以改進先前的H.264標準，因為這兩種模式能夠區塊編碼且不發送殘餘誤差(residual error)或運動向量(motion vector)，從而極大地減小位元率。在直接模式中，編碼器利用鄰近圖片的時間相關或者相鄰區塊的空間相關得到運動向量。解碼器從其他已經解碼的區塊中得到直接模式下編碼區塊的運動向量。請參照第1圖，第1圖是根據H.264標準之空間直接模式的巨集區塊(macroblock,MB)100的運動預測示意圖。巨集區塊100是一個包括16個4×4區塊的16×16區塊。根據空間直接模式，用3個相鄰區塊A、B和C作參考以產生巨集區塊100的運動參數。若相鄰區塊C並不存在，則用3個相鄰區塊A、B和D作參考以產生巨集區塊100的運動參數。巨集區塊100的運動參數包括參考圖片索引和每個預測方向的運動向量。至於巨集區塊100的參考圖片索引的產生，是從相鄰區塊A、B和C(或D)中的多個參考圖片索引中選擇出最小參考圖片索引，而上述最小參考圖片索引即被測定為巨集區塊100的參考圖片索引。而至於巨集區塊100的運動向量的產生，是從相鄰區塊A、B和C(或D)中的多個運動向量中選擇出中間運動向量，上述中間運動向量即被測定為巨集區塊100的運動向量。此外，視訊編碼器測定出巨集區塊中一個單元的運動參數，其中運動參數包括預測運動向量和參考索引。換句話說，在空間直接模式中，巨集區塊中的所有區塊僅共享一個運動參數。同一巨集區塊中的每個區塊根據後向參考訊框中相同時間位置區塊的運動向量，要麼選擇測定的巨集區塊運動向量作為自身的運動向量，要麼選擇0作為自身的運動向量。

請參照第2圖，第2圖是根據H.264標準之時間直接模式的巨集區塊212的運動預測示意圖。第2圖顯示了202、204、206這三個訊框。當前訊框202為B訊框，後向參考訊框204為P訊框，而前向參考訊框206為I訊框或P訊框。在後向參考訊框204上的當前區塊212中，與前向參考訊框206位於相同位置的區塊具有運動向量MV_D 。圖中所示214為後一訊框中與212對應的區塊，後向參考訊框204與前向參考訊框206之間的時間差為TR_p ，當前訊框202與前向參考訊框206之間的時間差為TR_b 。與前向參考訊框206相關之當前區塊212的運動向量MV_F 可以根據下述算則計算：

相似地，與後向參考訊框204相關之當前區塊212的運動向量MV_B 可根據下述算則計算：

有鑑於此，本發明提供一種運動預測方法與一種接收視訊輸入的視訊編解碼器。

本發明提供一種運動預測方法，包括：處理當前圖片的編碼單元，其中所述編碼單元至少包括第一預測單元和第二預測單元；測定第二預測單元的第二候選集，所述第二候選集包括多個運動參數候選者，其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者來自當前圖片先前編碼預測單元的運動參數預測子，且所述第二候選集與所述第一預測單元之包括多個運動參數候選者的第一候選集不同；從所述第二候選集選擇運動參數候選者作為所述第二預測單元的運動參數預測子；以及從所述第二預測單元的運動參數預測子中產生預測樣本。

本發明另一實施例提供一種視訊編解碼器，接收視訊輸入，所述視訊輸入中當前圖片的一編碼單元至少包括一第一預測單元和一第二預測單元，所述視訊編解碼器包括：運動導出模組，用來處理當前圖片的編碼單元；測定所述第二預測單元之包含多個運動參數候選者的第二候選集；從所述第二候選集選擇出運動參數候選者作為所述第二預測單元的運動參數預測子；以及從所述第二預測單元的所述運動參數預測子中產生預測樣本。其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者來自當前圖片中第一預測單元的運動參數預測子，且所述第二候選集與所述第一預測單元之包括多個運動參數候選者的第一候選集不同。

本發明另一實施例提供一種運動預測方法，包括：接收當前單元，其中所述當前單元比條帶小；根據標記從空間直接模式和時間直接模式中選擇運動導出模式以處理所述當前單元；若選擇空間直接模式作為運動導出模式，則根據所述空間直接模式產生所述當前單元的運動參數；若選擇時間直接模式作為運動導出模式，則根據所述時間直接模式產生所述當前單元的運動參數。

本發明另一實施例提供一種編解碼器，接收視訊輸入，所述視訊輸入包括當前單元，所述視訊編解碼器包括：運動導出模組，用來接收比條帶小的所述當前單元；根據標記從空間直接模式和時間直接模式中選擇運動預測模式以處理所述當前單元；若選擇空間直接模式作為運動導出模式，則根據所述空間直接模式產生所述當前單元的運動參數；若選擇時間直接模式作為運動導出模式，則根據所述時間直接模式產生所述當前單元的運動參數。

本發明另一實施例提供一種運動預測方法，包括：處理當前圖片的編碼單元，其中所述編碼單元包括多個預測單元；根據目標方向將多個預測單元分為多個組，其中每個所述組都包括對準到所述目標方向的預測單元；測定分別對應所述組的多個先前編碼單元，其中所述先前編碼單元與所述目標方向上對應組的所述預測單元成一直線；以及從對應的所述先前編碼單元中的多個運動參數中，產生所述組中所述預測單元的預測樣本。

通過利用本發明，不但可以使用更多、更靈活的候選運動向量，還可以應用於各種級別的分割，將傳統的直接模式擴展為更靈活的直接模式，還使得視訊壓縮率更大。

以下描述係本發明實施的較佳實施例。以下實施例僅用來例舉闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明的範疇。本發明保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定為準。

請參照第3圖，第3圖是根據本發明實施例的視訊編碼器300的方塊示意圖。視訊編碼器300包括運動預測模組302(亦稱運動導出模組)、減法器304、變換模組306、量化模組308以及熵編碼模組310。視訊編碼器300接收視訊輸入，並產生位元流作為輸出。運動預測模組302對視訊輸入進行運動預測，並產生預測樣本和預測訊息。減法器304隨之將預測樣本從視訊輸入中減去，以獲得殘餘信號，從而在視訊輸入到殘餘信號的過程中減少視訊資料的數量。接下來，殘餘信號被相繼地發送到變換模組306和量化模組308。變換模組306對殘餘信號進行離散餘弦變換(Discrete Cosine Transform,DCT)，以獲得變換殘餘信號。量化模組308隨之對變換殘餘信號進行量化，以獲得量化殘餘信號。熵編碼模組310接着對量化殘餘信號和預測訊息進行熵編碼，以獲得位元流來作為視訊輸出。

請參照第4圖，第4圖是根據本發明實施例的視訊解碼器400的方塊示意圖。視訊解碼器400包括熵解碼模組402、逆量化模組412、逆變換模組414、重建模組416以及運動預測模組(亦稱運動導出模組)418。視訊解碼器400接收輸入位元流並輸出視訊輸出信號。熵解碼模組402對輸入位元流進行解碼，以獲得量化殘餘信號和預測訊息。預測訊息被發送到運動預測模組418，運動預測模組418會根據預測訊息產生預測樣本。量化殘餘信號被相繼發送到逆量化模組412和逆變換模組414。逆量化模組412進行逆量化，以將量化殘餘信號轉變為變換殘餘信號。逆變換模組414對變換殘餘信號進行逆離散餘弦變換(Inverse Discrete Cosine Transform,IDCT)，以將變換殘餘信號轉變為殘餘信號。重建模組416隨之根據逆變換模組414的殘餘信號輸出以及運動預測模組418的預測樣本輸出，重建視訊輸出。

根據運動預測的最新標準，本發明定義的編碼單元(Coding Unit,CU)包括多個預測單元(Prediction Unit,PU)。每個預測單元都具有各自的運動向量以及參考索引。本發明後續描述中對術語「編碼單元」的解釋基於上述定義。

本發明的運動預測模組302是在預測單元的其中一個單元中產生運動參數。請參照第6A圖，第6A圖是根據本發明實施例的視訊編碼器在空間直接模式下的運動導出方法600的流程圖。首先，視訊編碼器300接收視訊輸入，並從視訊輸入中檢索出編碼單元。在本實施例中，編碼單元為16×16像素大小的巨集區塊，而在一些其他的實施例中，編碼單元可為32×32像素大小或64×64像素大小的擴展巨集區塊。如步驟602所示，編碼單元可被進一步分成多個預測單元。在本實施例中，編碼單元至少包括第一預測單元和第二預測單元。且在本實施例中，編碼單元為一端編碼單元(leaf CU)，預測單元為4×4的區塊。在步驟606，運動預測模組302測定第二預測單元之包括多個運動參數候選者的第二候選集，其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者是從當前圖片之先前編碼預測單元的運動參數預測子中得到的，且第二候選集與多個第一預測單元之包括運動參數候選者的第一候選集不同。在本發明的一個實施例中，運動參數候選者包括一個或多個前向運動向量、一個或多個後向運動向量、一個或多個參考圖片索引或者一個或多個前向/後向運動向量與一個或多個參考圖片索引的組合。在本發明的一個實施例中，第二候選集的至少一個運動參數候選者為一預測單元的運動參數預測子，其中所述預測單元與第二預測單元位於同一編碼單元中。在本發明的另一實施例中，第二候選集的至少一個運動參數候選者為一預測單元的運動參數預測子，其中所述預測單元與第二預測單元相鄰。在隨後的步驟608，運動導出模組302從第二候選集的運動參數候選者中選擇第二預測單元的運動參數候選者，以作為第二預測單元的運動參數預測子。

請參照第5A圖，第5A圖是第一預測單元E₁ 中第二候選集之運動參數候選者的示範性示意圖(假定區塊E₁ 為第一預測單元)。在本發明的一個實施例中，第一預測單元E₁ 的第二候選集包括位於E₁ 左邊的左區塊A₁ 、位於E₁ 上邊的上區塊B₁ 以及位於E₁ 右上方的右上區塊C₁ 。若右上區塊C₁ 不存在，E₁ 的第二候選集進一步包括位於E₁ 左上方的左上區塊D₁ 。運動導出模組302從第二候選集選擇出一個運動參數候選者，以作為E1的運動參數候選者。在本發明的一個實施例中，運動導出模組302將運動參數候選者A1、B1和C1的運動向量相比較，然後選擇出中間運動向量，並根據時間訊息測定最終運動向量預測子是中間運動向量還是0。舉例來說，若E1中相同時間位置預測單元的運動向量比閾值小，最終運動向量預測子就設定為0。請參照第5B圖，第5B圖是第十預測單元E2中第二候選集之運動參數候選者的示範性示意圖。E2的第二候選集包括位於E2左邊的左區塊A2、位於E2上邊的上區塊B2以及位於E2右上方的右上區塊C2。若右上區塊C2不存在，E2的第二候選集進一步包括位於E2左上方的左上區塊D2。在本示範例中，E2中第二候選集的所有運動參數候選者都與E2位於同一編碼單元中。

在本實施例中，在步驟606，運動導出模組302測定預測單元的最終運動參數預測子。而在一些其他的實施例中，在步驟606，運動導出模組302從多個參考圖片索引候選者中測定出參考圖片索引，或從多個運動向量候選者和參考圖片索引候選者中測定出運動向量和參考圖片索引。在接下來的描述中，術語「運動參數」用來表示運動向量、參考圖片索引或運動向量與參考圖片索引的組合。

在接下來的步驟612中，運動導出模組302從第二預測單元的運動參數預測子中得到第二預測單元的預測樣本，並將預測樣本遞送給減法器304以產生殘餘信號。殘餘信號被變換、量化、熵編碼以產生位元流。在本發明的一個實施例中，運動導出模組302進一步對標記(flag)進行編碼(步驟613)，並將標記輸出到熵編碼模組310。其中標記指明了選擇的是哪個運動向量候選者作為第二預測單元的運動參數預測子。隨後在步驟614，熵編碼模組310對標記進行編碼，並將該標記發送到視訊解碼器。這種在位元流中插入標記或對索引進行編碼，以指明最終運動參數預測子的方法稱為明確運動向量選擇方式(explicit motion vector selection)。另一方面，隱含運動向量選擇方式(implicit motion vector selection)並不需要標記或索引來指明選擇了哪個運動向量候選者作為最終運動參數預測子，而是在編碼器和解碼器之間設定規則，使解碼器可以通過與編碼器相同的方式測定最終運動參數預測子。

請參照第6B圖，第6B圖是根據本發明實施例的視訊解碼器在空間直接模式下運動預測方法650的流程圖。首先在步驟652，視訊解碼器400接收位元流，熵解碼模組402從上述位元流中檢索編碼單元和對應第二預測單元的標記。接下來在步驟654，運動導出模組418從上述編碼單元中選擇第二預測單元，並在隨後的步驟656，根據標記從第二候選集的多個運動參數候選者中測定最終運動參數預測子。其中，第二候選集包括接近第二預測單元之相鄰部分的運動參數。在本發明的一個實施例中，第二預測單元的運動參數包括運動向量和參考圖片索引。運動預測模組418隨後根據運動參數預測子得到第二預測單元的預測樣本(步驟662)，並將預測樣本遞送到重建模組416。在本發明的另一實施例中執行隱含運動向量選擇方式，此時解碼器利用與對應編碼器相同的方式，在空間直接模式下得到預測單元的運動參數。舉例來說，運動導出模組418將預測單元分割成多個相鄰部分(舉例來說，如第5圖的A1、B1和C1，或第6圖的A2、B2和C2)，並測定預測單元的運動參數為分割相鄰部分之運動參數的中間值。本發明也可使用其他規則。

視訊編碼器的習用運動導出模組以條帶級(slice level)從空間直接模式和時間直接模式中更換直接模式。但在本發明的一個實施例中，運動導出模組302以預測單元級(舉例來說，擴展巨集區塊級、巨集區塊級或區塊級)從空間直接模式和時間直接模式中轉換直接模式。請參照第7A圖，第7A圖是根據本發明實施例的視訊編碼器運動導出方法700的流程圖。首先在步驟702，視訊編碼器300接收視訊輸入，並從視訊輸入中檢索當前單元，其中所述當前單元比條帶小。在本發明的一個實施例中，當前單元是用來進行運動預測的預測單元。在步驟704，當用直接模式處理當前單元時，運動導出模組302從空間直接模式和時間直接模式中選擇運動導出模式以處理當前單元。在本發明的一個實施例中，運動導出模組302根據率失真優化(rate-distortion optimization,RDO)方法選擇運動導出模式，並產生標記，其中標記指明了選擇的是何種運動預測模式。

在步驟706判斷選擇的運動導出模式是否為空間直接模式。若選擇的運動導出模式是空間直接模式，則在步驟710，運動導出模組302根據空間直接模式產生當前單元的運動參數。否則，若選擇的運動導出模式是時間直接模式，則在步驟708，運動導出模組302根據時間直接模式產生當前單元的運動參數。運動導出模組302隨後從當前單元的運動參數中得到當前單元的預測樣本(步驟712)，並將預測樣本遞送到減法器304。運動導出模組302也會對標記(指明了在位元流的當前單元中選擇的是何種運動導出模式)進行編碼(步驟714)，並將位元流發送到熵編碼模組310。在本發明的一個實施例中，當MB類型為0時，無論編碼區塊式樣(coded block pattern,cbp)是否為0(若cbp為0則是B_跳越，若cbp不為0則是B_直接)，都會額外發送1個位元來指明時間或空間模式。在隨後的步驟716中，熵編碼模組310對位元流進行編碼，並將編碼後的位元流發送給視訊解碼器。

請參照第7B圖，第7B圖是根據本發明實施例的視訊編碼器運動預測方法750的流程圖。首先在步驟752，視訊解碼器400從位元流中檢索當前單元和對應當前單元的標記，其中標記包括指明了當前單元的運動導出模式是空間直接模式還是時間直接模式的運動訊息。在步驟754，運動導出模組418根據標記從空間直接模式和時間直接模式中選擇運動導出模式。在步驟756判斷運動導出模式是否為空間直接模式。若運動導出模式是空間直接模式，則在步驟760，運動導出模組418根據空間直接模式對當前單元進行解碼。否則，若運動導出模式為時間直接模式，則在步驟758，運動導出模組418根據時間直接模式對當前單元進行解碼。運動導出模組418隨後根據運動參數得到當前單元的預測樣本(步驟762)，並將預測樣本遞送到重建模組416。

在本發明的一些實施例中，預測單元的運動參數候選者至少包括一個從空間方向預測的運動參數和至少一個從時間方向預測的運動參數。在位元流中可對標記或索引進行發送或編碼以指明採用了何種運動參數。舉例來說，可發送標記來指明最終運動參數是從空間方向得到的還是從時間方向得到的。

請參照本發明的第8A圖，第8A圖是展示空間方向直接模式實施例的巨集區塊800先前編碼區塊A到H的示意圖。巨集區塊800包括16個4×4區塊(即圖中的a到p)。巨集區塊800還具有位於巨集區塊800上邊的4個相鄰的4×4區塊A、B、C和D，以及位於巨集區塊800左邊的4個相鄰的4×4區塊E、F、G和H。第8B圖到第8E圖是空間方向直接模式的4個示範性示意圖。標記可以以編碼單元級發送以確定採用了何種空間方向直接模式。請參照第8B圖，第8B圖是根據水平直接模式產生運動參數的示意圖。根據水平直接模式，在巨集區塊800中，區塊與位於同一列的先前編碼區塊具有相同的運動參數。舉例來說，因為區塊a、b、c和d與先前編碼區塊E位於同一列上，所以區塊a、b、c、d都與先前編碼區塊E具有相同的運動參數。類似地，區塊e、f、g、h都與先前編碼區塊F具有相同的運動參數，區塊i、j、k、l都與先前編碼區塊G具有相同的運動參數，區塊m、n、o、p都與先前編碼區塊H具有相同的運動參數。

請參照第8C圖，第8C圖是根據豎直直接模式產生運動參數的示意圖。根據豎直直接模式，在巨集區塊800中，區塊與位於同一行的先前編碼區塊具有相同的運動參數。舉例來說，因為區塊a、e、i、m與先前編碼區塊A位於同一行上，所以a、e、i、m都與先前編碼區塊A具有相同的運動參數。類似地，區塊b、f、j、n都與先前編碼區塊B具有相同的運動參數，區塊c、g、k、o都與先前編碼區塊C具有相同的運動參數，區塊d、h、l、p都與先前編碼區塊D具有相同的運動參數。

請參照第8D圖，第8D圖是根據對角左-下直接模式產生運動參數的示意圖。根據對角左-下直接模式，在巨集區塊800中，區塊與位於其左上方的先前編碼區塊具有相同的運動參數。舉例來說，區塊a、f、k、p都與先前編碼區塊I具有相同的運動參數。類似地，區塊b、g、l都與先前編碼區塊A具有相同的運動參數，區塊e、j、o都與先前編碼區塊E具有相同的運動參數，區塊c、h與先前編碼區塊B具有相同的運動參數，區塊i、n與先前編碼區塊F具有相同的運動參數，區塊d、區塊m分別與先前編碼區塊C、先前編碼區塊G具有相同的運動參數。

請參照第8E圖，第8E圖是根據對角右-下直接模式產生運動參數的示意圖。根據對角右-下直接模式，在巨集區塊800中，區塊與位於其右上方的先前編碼區塊具有相同的運動參數。舉例來說，區塊d、g、j、m都與先前編碼區塊J具有相同的運動參數。類似地，區塊c、f、i都與先前編碼區塊D具有相同的運動參數，區塊h、k、n都與先前編碼區塊K具有相同的運動參數，區塊b、e與先前編碼區塊C具有相同的運動參數，區塊l、o與先前編碼區塊L具有相同的運動參數，區塊a、區塊p分別與先前編碼區塊B、先前編碼區塊M具有相同的運動參數。

請參照第9圖，第9圖是根據本發明的運動預測方法900的流程圖。方法900是依照第8A~8E圖顯示的運動預測實施例得出的結論。首先在步驟902，處理包括多個預測單元的編碼單元。在本發明的一個實施例中，編碼單元為巨集區塊。接下來在步驟904，根據目標方向將預測單元分成多個組，其中每個組都包括對準目標方向的預測單元。舉例來說，如第8B圖所示，當目標方向為水平方向時，位於編碼單元同一列的預測單元形成一個組。如第8C圖所示，當目標方向為豎直方向時，位於編碼單元同一行的預測單元形成一個組。如第8D圖所示，當目標方向為右下方向時，位於編碼單元同一右-下對角線上的預測單元形成一個組。如第8E圖所示，當目標方向為左下方向時，位於編碼單元同一左-下對角線上的預測單元形成一個組。

接下來在步驟906，從根據目標方向分成的上述多個組中選擇當前組。在步驟908，測定對應當前組的先前編碼單元，並在步驟910，根據上述先前編碼單元的運動參數產生當前組預測單元的預測樣本。舉例來說，如第8B圖所示，當目標方向為水平方向時，位於編碼單元特定列之預測單元的運動參數就測定為位於組左邊之先前編碼單元的運動參數。類似地，如第8C圖所示，當目標方向為豎直方向時，位於編碼單元特定行之預測單元的運動參數就測定為位於組上邊之先前編碼單元的運動參數。在步驟912，測定是否所有組都已經被選擇為當前組。如果答案是否定的(即並不是所有組都已經被選擇成為當前組)，則重複步驟960~910。如果答案是肯定的(即所有組都已經被選擇成為當前組)，則產生編碼單元中所有預測單元的運動參數。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍。舉例來說，提出的直接模式可用於編碼單元級、條帶級或其他基於區域級，而且提出的直接模式可用於B條帶或P條帶。任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、800．．．巨集區塊

202．．．當前訊框

204．．．後向參考訊框

206．．．前向參考訊框

212、214．．．區塊

300．．．視訊編碼器

302、418．．．運動導出模組

304．．．減法器

306．．．變換模組

308．．．量化模組

310．．．熵編碼模組

400．．．視訊解碼器

402．．．熵解碼模組

412．．．逆量化模組

414．．．逆變換模組

416．．．重建模組

600、700、650、750、900．．．運動導出方法

612~614、652~662、702~716、752~762、902~912．．．步驟

第1圖是空間直接模式下巨集區塊運動預測的示意圖。

第2圖是時間直接模式下巨集區塊運動預測的示意圖。

第3圖是根據本發明實施例的視訊編碼器的方塊示意圖。

第4圖是根據本發明實施例的視訊解碼器的方塊示意圖。

第5A圖是第一預測單元候選集的運動參數候選者的示範性示意圖。

第5B圖是第十預測單元候選集的運動參數候選者的另一示範性示意圖。

第6A圖是根據本發明實施例的視訊編碼器在空間直接模式下運動導出方法的流程圖。

第6B圖是根據本發明實施例的視訊解碼器在空間直接模式下運動預測方法的流程圖。

第7A圖是根據本發明實施例的視訊編碼器運動預測方法的流程圖。

第7B圖是根據本發明實施例的視訊解碼器運動預測方法的流程圖。

第8A圖是巨集區塊相鄰單元的示意圖。

第8B圖是根據水平直接模式產生運動參數的示意圖。

第8C圖是根據豎直直接模式產生運動參數的示意圖。

第8D圖是根據對角左-下直接模式產生運動參數的示意圖。

第8E圖是根據對角右-下直接模式產生運動參數的示意圖。

第9圖是根據本發明的運動預測方法的流程圖。

600．．．運動導出方法

602～614．．．步驟

Claims

一種運動預測方法，包括：處理一當前圖片的一編碼單元，其中所述編碼單元至少包括一第一預測單元和一第二預測單元；測定所述第二預測單元的一第二候選集，其中所述第二候選集包括多個運動參數候選者，所述第二候選集的至少一個運動參數候選者來自所述當前圖片一先前編碼預測單元的一運動參數預測子，且所述第二候選集與所述第一預測單元之包括多個運動參數候選者的一第一候選集不同；從所述第二候選集選擇一運動參數候選者，作為所述第二預測單元的一運動參數預測子；以及從所述第二預測單元的所述運動參數預測子中產生預測樣本。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者為一預測單元的一運動參數預測子，其中所述預測單元與所述第二預測單元位於同一編碼單元中，或與所述第二預測單元相鄰。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中每個所述運動參數候選者都包括一運動向量、一參考圖片索引或一運動向量與一參考圖片索引的一組合。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中所述第二候選集的所述運動參數候選者包括多個運動向量，選擇所述第二預測單元的所述運動參數預測子包括：從所述第二候選集的所述多個運動向量中，測定一中間運動向量；以及測定所述中間運動向量的候選者為所述第二預測單元的所述運動參數預測子。
如申請專利範圍第4項所述運動預測方法，其中所述第二候選集的所述多個運動向量為多個相鄰預測單元的運動向量預測子，所述多個相鄰預測單元包括位於所述第二預測單元左邊的一左區塊、位於所述第二預測單元上邊的一上區塊、位於所述第二預測單元右上方的一右上區塊或位於所述第二預測單元左上方的一左上區塊。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中所述編碼單元為一端編碼單元，且所述預測單元為4×4的區塊。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中所述運動預測方法用於將所述當前圖片編碼成一位元流中的一編碼進程中。
如申請專利範圍第7項所述運動預測方法，其中所述運動預測方法進一步包括在所述位元流中插入一標記，以指明選擇的所述第二預測單元之所述運動參數預測子。
如申請專利範圍第1項所述運動預測方法，其中所述運動預測方法用於從一位元流中解碼出所述當前圖片的一解碼進程中。
如申請專利範圍第9項所述運動預測方法，其中所述第二預測單元的所述運動參數預測子是基於從所述位元流中檢索到的一標記選擇的。
一種視訊編解碼器，接收一視訊輸入，所述視訊輸入中一當前圖片的一編碼單元至少包括一第一預測單元和一第二預測單元，所述視訊編解碼器包括：一運動導出模組，用來處理所述當前圖片的所述編碼單元、測定所述第二預測單元之包含多個運動參數候選者的一第二候選集、從所述第二候選集選擇出一運動參數候選者作為所述第二預測單元一運動參數預測子以及從所述第二預測單元的所述運動參數預測子中產生預測樣本；其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者來自所述當前圖片中一第一預測單元的一運動參數預測子，且所述第二候選集與所述第一預測單元之包括多個運動參數候選者的一第一候選集不同。
如申請專利範圍第11項所述視訊編解碼器，其中所述視訊編解碼器進一步包括：一減法器，將所述預測樣本從所述視訊輸入中減去，以獲得多個殘餘信號；一變換模組，對所述殘餘信號進行一離散餘弦變換，以獲得變換殘餘信號；一量化模組，對所述變換殘餘信號進行量化，以獲得量化殘餘信號；以及一熵編碼模組，對量化殘餘信號進行熵編碼，以獲得一位元流。
如申請專利範圍第11項所述視訊編解碼器，其中所述視訊編解碼器進一步包括：一熵解碼模組，對一輸入位元流解碼以獲得量化殘餘信號，對所述輸入位元流解碼以獲得量化殘餘信號和預測訊息，其中所述預測訊息作為所述視訊輸入發送到所述運動預測模組；一逆量化模組，對所述量化殘餘信號進行逆量化以將所述量化殘餘信號轉變為變換殘餘信號；一逆變換模組，對所述變換殘餘信號進行一逆離散餘弦變換，以將變換後殘餘信號轉變為多個殘餘信號；以及一重建模組，根據所述逆變換模組的所述多個殘餘信號的輸出以及所述運動導出模組產生的所述預測樣本，重建一視訊輸出。
如申請專利範圍第11項所述視訊編解碼器，其中所述第二候選集的至少一個運動參數候選者為一預測單元的一運動參數預測子，其中所述預測單元與所述第二預測單元位於同一編碼單元中。
如申請專利範圍第11項所述視訊編解碼器，其中每個所述運動參數候選者都包括一運動向量、一參考圖片索引或一運動向量與一參考圖片索引的一組合。
如申請專利範圍第11項所述視訊編解碼器，其中所述運動導出模組進一步產生一標記，以指明選擇的所述第二預測單元的所述運動參數預測子。
一種運動預測方法，包括：接收一當前單元，其中所述當前單元比一條帶小；根據一標記從一空間直接模式和一時間直接模式中選擇一運動導出模式，以處理所述當前單元；若選擇所述空間直接模式為所述運動導出模式，則根據所述空間直接模式產生所述當前單元的一運動參數；以及若選擇所述時間直接模式為所述運動導出模式，則根據所述時間直接模式產生所述當前單元的所述運動參數。
如申請專利範圍第17項所述運動預測方法，其中所述運動導出模式是根據一種率失真優化方法選擇的，所述標記插入到一位元流中以指明選擇的運動預測模式。
如申請專利範圍第18項所述運動預測方法，其中所述標記在所述位元流中進行了熵編碼。
如申請專利範圍第17項所述運動預測方法，其中所述當前單元為一編碼單元或一預測單元。
如申請專利範圍第17項所述運動預測方法，其中所述運動預測方法進一步包括從一位元流中檢索所述當前單元和所述標記，並根據選擇的所述運動導出模式對所述當前單元進行解碼。
如申請專利範圍第17項所述運動預測方法，其中所述當前單元的所述運動參數是從空間方向上預測的多個運動參數候選者中選擇出的，或是從時間方向上預測的多個運動參數候選者中選擇出的。
一種視訊編解碼器，接收一視訊輸入，所述視訊輸入包括一當前單元，所述視訊編解碼器包括：一運動導出模組，用來接收比一條帶小的所述當前單元；根據一標記從一空間直接模式和一時間直接模式中選擇一運動預測模式以處理所述當前單元；若選擇所述空間直接模式為所述運動導出模式，則根據所述空間直接模式產生所述當前單元的一運動參數；若選擇所述時間直接模式為所述運動導出模式，則根據所述時間直接模式產生所述當前單元的所述運動參數。
如申請專利範圍第23項所述視訊編解碼器，其中所述視訊編解碼器進一步包括：一減法器，將所述預測樣本從所述視訊輸入中減去，以獲得多個殘餘信號；一變換模組，對所述殘餘信號進行一離散餘弦變換，以獲得變換殘餘信號；一量化模組，對變換殘餘信號進行量化，以獲得量化殘餘信號；以及一熵編碼模組，對量化殘餘信號進行熵編碼，以獲得一位元流。
如申請專利範圍第23項所述視訊編解碼器，其中所述視訊編解碼器進一步包括：一熵解碼模組，對一輸入位元流解碼以獲得量化殘餘信號，對所述輸入位元流解碼以獲得量化殘餘信號和預測訊息，其中所述預測訊息作為所述視訊輸入發送到所述運動導出模組；一逆量化模組，對所述量化殘餘信號進行逆量化以將所述量化殘餘信號轉變為變換殘餘信號；一逆變換模組，對所述變換殘餘信號進行一逆離散餘弦變換，以將變換殘餘信號轉換成多個殘餘信號；以及一重建模組，根據所述逆變換模組的所述多個殘餘信號的輸出以及所述運動預測模組產生的所述預測樣本，重建一視訊輸出。
如申請專利範圍第23項所述視訊編解碼器，其中所述運動導出模式是根據一種率失真優化方法選擇的，所述標記插入到一位元流中以指明選擇的運動預測模式。
如申請專利範圍第26項所述視訊編解碼器，其中所述標記在所述位元流中進行了熵編碼。
如申請專利範圍第23項所述視訊編解碼器，其中所述當前單元為一編碼單元或一預測單元。
如申請專利範圍第23項所述視訊編解碼器，其中所述當前單元的所述運動參數是從空間方向上預測的多個運動參數候選者中選擇出的，或是從時間方向上預測的多個運動參數候選者中選擇出的。
一種運動預測方法，包括：處理一當前圖片的一編碼單元，其中所述編碼單元包括多個預測單元；根據一目標方向將多個預測單元分為多個組，其中每個所述組都包括對準到所述目標方向的預測單元；測定分別對應所述組的多個先前編碼單元，其中所述先前編碼單元與所述目標方向上對應組的所述預測單元成一直線；以及從對應的所述先前編碼單元中的多個運動參數中，產生所述組中所述預測單元的預測樣本。
如申請專利範圍第30項所述運動預測方法，其中所述目標方向為一水平方向，每個所述組包括位於所述編碼單元中同一列上的多個預測單元，對應的所述先前編碼單元位於所述編碼單元的左邊；或所述目標方向為一垂直方向，每個所述組包括位於所述編碼單元中同一行上的多個預測單元，對應的所述先前編碼單元位於所述編碼單元的上邊；或所述目標方向為一右下方向，每個所述組包括位於所述編碼單元中同一右下對角線上的多個預測單元，對應的所述先前編碼單元位於所述編碼單元的左上方；或所述目標方向為一左下方向，每個所述組包括位於所述編碼單元中同一左下對角線上的多個預測單元，對應的所述先前編碼單元位於所述編碼單元的右上方。
如申請專利範圍第30項所述運動預測方法，其中所述運動預測方法用於將所述當前圖片編碼成一位元流的一編碼過程中，或用於從一位元流中解碼出所述當前圖片的一解碼過程中。
如申請專利範圍第30項所述運動預測方法，其中所述編碼單元為一端編碼單元。