TWI499286B

TWI499286B - 使用移動補償預測之視訊解碼器及視訊編碼器

Info

Publication number: TWI499286B
Application number: TW100112794A
Authority: TW
Inventors: Heiko Schwarz; Philipp Helle; Detlev Marpe; Thomas Wiegand
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2015-09-01
Also published as: US9420300B2; EP2559243B1; TW201143463A; US20130039426A1; EP2559243A1; WO2011128259A1

Description

使用移動補償預測之視訊解碼器及視訊編碼器

發明領域

本發明係論及一種使用移動補償預測之視訊解碼器和視訊編碼器，和兩種使用移動補償預測來解碼一個視訊之方法。

發明背景

一些最先進技術水平的視訊編碼標準和演算法中之最重要觀念中的一個，為所謂之移動補償預測。一個視訊序列之畫面(或畫面之色彩分量)，係被分解成一些區域。通常，此等區域可具有任意之形狀，但該等區域一般係表示為方形或矩形區塊。就下文之說明內容而言，僅有矩形或方形區塊會被考慮；但所說明之觀念，係可以直進之方式，使延伸至任意之成形區域。一個畫面之區塊，可具有可變之數量，亦即，同一畫面之不同區塊，可具有不同之數量。區塊之分割經常係在位元流內加以表明。就每一個區塊而言，其會被決定究為圖框內編碼(intra-coded)(亦即，不參照該等視訊序列中早經編碼過之畫面)，或為圖框間編碼(inter-coded)(亦即，偕同使用早經編碼過之畫面做預測)。若一個區塊為圖框內編碼，其一般係使用同一畫面內部早經編碼過之鄰近區塊的重建樣本來做預測。彼等圖框間編碼之區塊，係使用該等視訊序列中早經編碼過之畫面的重建樣本來做預測。此預測信號係藉由複製及有可能濾波該等早經編碼過之畫面的一個或多個畫面區域之樣本來產生。該等一個或多個早經編碼過而被用來產生該圖框間預測信號之畫面，亦被稱作參考畫面，其經常係使用所謂之參考畫面指數來表明，後者或就每一個圖框間編碼區塊加以傳送，或加以推論(可能基於某些高階語法元素)。此外，一個或多個移動參數向量，係就一個區塊加以傳送，後者係指明該等參考畫面被用來預測及濾波所應用而使產生該預測信號之區域。就一個典型之範例而言，該等移動參數，係由一個水平分量和一個垂直分量所構成之位移向量來表示。該等位移向量分量，可具有子樣本準確度。若該位移向量，係具有全樣本準確度，其可識別該參考畫面的一個區塊，以及此區塊之樣本，係被用作當前區塊有關之預測信號，或者該參考區塊之樣本，係經濾波使產生該當前區塊有關之預測信號。通常，該等位移向量，係具有子樣本準確度，以及接著該等參考區塊，係附帶地代以內插值(取決於該子樣本位置)，使產生該當前區塊有關之預測信號。在此情況中，該位移向量，亦可被理解為包括一個全樣本部分，其可指明該等參考區塊，和一個子樣本部分，其可指明該參考區塊之濾波，藉以產生該預測信號。該等移動參數，亦可以兩個以上之分量來表示彼等移動參數向量。就一個範例而言，一個如仿射(affine)移動模型之較高次移動模型，可被用來描述當前畫面在該參考畫面與當前區塊間之移動。在該仿射移動模型之情況中，一個移動參數向量，係由六個分量所組成。但任何其他具有某一特定數目之移動參數向量分量的移動模型，係可加以採用。由於有關圖框間編碼區塊之預測，係由一個當前區塊相對於一個參考畫面之模型化移動來指定，此類型之預測，經常係被稱作移動補償預測。一個區塊有關之最終預測信號，亦可由疊加兩個或以上之移動補償預測信號來產生。每一個預測信號，係如上文所說明而加以取得，以及其最終預測信號，係由該等對應之移動補償預測信號的加權和來產生。就圖框內編碼和圖框間編碼兩者而言，上述表示一個區塊之原始樣本與一個區塊有關之預測信號的樣本間之差值的殘差信號，一般係使用轉置編碼法來編碼。一個二維轉置係使應用至該殘差信號，其轉置係數會使量化，以及所產生之轉置係數位準會使熵編碼。上述有關一個區塊之側面資訊，彼等可能包括該區塊分割資訊、該等區塊編碼模態(舉例而言，指明該區塊為圖框內編碼或圖框間編碼，以及若為圖框間編碼，所疊加之移動補償預測信號的數目)、該等圖框內編碼模態、該等參考畫面指數、和該等移動參數向量，亦係包含在該位元流內。

上述與移動參數向量相關之側面資訊率，可表示相當數量之總位元率。要降低該側面資訊率，一個當前區塊之移動參數向量，一般係使用該當前區塊之鄰近區塊的移動參數向量，來加以預測。只有該等預測之移動參數向量與該等實際之移動參數向量間的差異會被傳送。

本發明的一個目的，係為建立一個觀念，其可容許與一些界定視訊編碼之移動補償的參數相關之側面資訊，能有更具效率之轉置。

發明概要

此目的之解決辦法，係借助於一個依據專利請求項第1項之視訊解碼器、一個依據專利請求項第9項之視訊解碼器、一個依據專利請求項第13項之視訊解碼器、一個依據專利請求項第14項之視訊解碼器、一個依據專利請求項第15項之方法、一個依據專利請求項第16項之方法、和一個依據專利請求項第17項之電腦程式。

依據本發明之第一特徵，本發明之某些實施例，提供了一種使用移動補償預測之視訊解碼器。此種視訊解碼器，係包含有一個預測器和一個重建器。該預測器經配置，可預測多數用以界定一個視訊之畫面的一個預定區域之移動補償預測的移動參數之參數第一子集，使取得該第一子集有關之預測值。該重建器經配置，可由該第一子集有關之預測值，和一個資料流(該視訊係使編碼進其中)內所含有關該第一子集之殘差資訊，來重建該參數第一子集，使取得該第一子集之重建值。該預測器進一步經配置，可使用該第一子集之重建值，來預測該等多數移動參數之參數第二子集。該第二子集與該第一子集係無交集。

依據本發明之第二特徵，某些實施例提供了一種使用移動補償預測之視訊解碼器。此視訊解碼器，係包含有一個預測器和一個重建器。該預測器經配置，可預測多數用以界定一個視訊之畫面的一個預定區域之移動補償預測的移動參數之參數第一子集，使取得該第一子集有關之預測。該重建器經配置，可由該第一子集有關之預測值。，和一個資料流(該視訊係使編碼進其中)內所含有關該第一子集之第一殘差資訊，來重建該參數第一子集，使取得該第一子集之重建值。該預測器進一步經配置，可預測該等多數與該第一子集無交集之參數的參數第二子集，使取得該第二子集有關之預測值。該重建器進一步經配置，可由該第二子集有關之預測值，和該資料流內所含有關該第二子集之第二殘差資訊，來重建該參數第二子集。此外，該重建器經配置，可用上述使用一個概率估計值之熵解碼，而自該資料流，取得該等第一和第二殘差資訊。該重建器經配置，可使用該第一子集之重建值，來調適上述用以熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊的概率估計值。

本發明的一個觀念是，若多數用以決定一個移動預測之移動參數的參數子集有關之預測值，和/或用以界定該子集之預測與實際子集間之差值的殘差資訊，係依據來自與該子集相類似之同一多數移動參數的另一個參數子集有關之另一個預測值和/或殘差資訊而被決定，一個與移動補償有關之側面資訊的更有效率之傳送便可達成。已有的發現是，基於同一多數移動參數有關的另一個子集之重建值，來決定一個子集有關之預測值和/或該子集有關之殘差資訊，該子集有關之殘差資訊的數量，相較於一些在其中多數用以決定一個畫面之區塊或一個畫面有關的移動預測之移動參數的不同子集之預測值和殘差資訊係彼此獨立地被決定的觀念，將會被縮減。

上述提及之理念，係被採用在一些依據本發明之第一特徵的實施例中，其係藉由使用該第一子集之重建值，來決定該第二子集有關之預測值。

在依據本發明之第二特徵的實施例中，上述提及之理念在採用上，係藉由基於該第一子集之重建值，來調適上述用以熵解碼該第二子集之殘差資訊的概率資訊。

所以，相形於先存技藝，一些用以決定一個畫面的一個區域有關之移動補償預測的移動參數之預測值和重建值，係使交叉存取，此意謂的是，參數第一子集之重建值的決定，係在該第二子集之重建值被決定之前，以及係被用來重建該第二子集。誠如上文所提及，在普遍認可之視訊編碼系統中，該第一子集之重建值與該第二子集之重建值的決定之間，並不存在相依性。

圖式簡單說明

本發明之實施例，將參照所附諸圖，更詳細地加以解釋，其中：第1圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之視訊解碼器的方塊圖；第2圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之視訊編碼器的方塊圖；第3圖係顯示就移動參數預測而言之鄰近區塊的選擇有關之範例；第4圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之方法的流程圖；第5圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之方法的流程圖；第6圖係顯示就移動補償預測而言之早經編碼過的鄰近區塊之選擇有關的範例；第7圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊解碼器的方塊圖；第8圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊編碼器的方塊圖；第9圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之方法的方塊圖；而第10圖則係顯示依據本發明的一個實施例可能在其中實現之視訊解碼器的混成視訊解碼器之方塊圖。

發明的較佳實施例及詳細描述

在下文將基於該等繪圖進一步詳細解釋本發明的實施例之前，理應指出的是，相同的或功能上等同之元件，在諸繪圖中係賦以相同之參考數字，以及此等元件之反覆說明，將會予以省略。因此，賦有相同之參考數字的元件之說明，在各種實施例中，係相互可替換及/或可適用。

第1圖係顯示一個使用依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之移動預測的視訊解碼器100之方塊圖。此種視訊解碼器100，係包含有一個預測器110和一個重建器120。該預測器110經配置，可預測多數移動參數之參數第一子集，使取得該參數第一子集有關之預測值114。該等多數移動參數，可界定一個視訊的一個畫面之預定區域的移動補償預測。該畫面之預定區域，舉例而言，可能為一個畫面的一個區塊，舉例而言，一個宏區塊，其可能為方形或矩形，或者可能具有某一任意之形狀。

該重建器120經配置，可由該第一子集有關之預測值114，和一個資料流112內所含之第一子集有關的殘差資訊116，來重建該參數第一子集，使取得該第一子集之重建值118。該第一子集有關的殘差資訊116，可決定該第一子集之預測值114與該第一子集間之差值。該重建器120因而會結合該第一子集有關之預測值114和該第一子集有關之殘差資訊116，而取得該第一子集之重建值118。

該預測器110進一步經配置，可使用該第一子集之重建值，來預測該等多數移動參數之參數第二子集，而取得該第二子集有關之預測值122。

誠如第1圖中之虛線所顯示，該重建器120可能進一步經配置，使由該第二子集有關之預測值122，和該資料流112內所含之第二子集有關的第二殘差資訊124，來重建該參數第二子集。

該等用以界定該視訊之畫面的預定區域的移動補償預測之多數移動參數，可能亦被標明為一個移動參數向量。一個移動參數向量，可能包含兩個或以上之分量。該第一子集舉例而言，可能為該移動參數向量之分量，或該移動參數向量之分量的一個子集，以及該第二子集舉例而言，可能為另一個分量或該移動參數向量之分量的另一個子集。舉例而言，一個移動參數向量，可能為一個具有水平分量和垂直分量之位移向量。該第一子集舉例而言，可能因而為其垂直分量，以及該第二子集舉例而言，可能為其水平分量，或者反之亦然。依據某些實施例，一個移動參數向量之分量，亦可能為一個參考畫面指數。

誠如前文所提及，該第一子集與該第二子集係無交集，所以，一個移動參數向量之不同分量，亦係彼此無交集。

換言之，依據某些實施例，該預測器110可能經配置而使該第一子集，決定一個第一方向有關的一個坐標，以及使該第二子集，缺乏該第一方向有關之坐標，或者使該第一子集，決定一個參考畫面指數，而使該第二子集，缺乏一個參考畫面指數，或者使該第二子集，決定一個參考畫面指數，而使該第一子集，缺乏一個參考畫面指數。

依據某些實施例，該視訊解碼器100，可能進一步包含有一個影像樣本重建器。此影像樣本重建器可能經配置，使藉由將該第一子集之重建值118，和該第二子集之重建值126，應用至該視訊的一個早經重建之畫面，來預測該視訊之畫面的預定區域，而取得該預定區域之預測。因此，該等移動參數，係藉由參照該視訊的至少一個早經重建之視訊的畫面，來指明當前畫面之預定區域有關的移動補償預測。該等移動參數的一個參數，舉例而言，可能決定一個參考指數或一系列參考指數，彼等可決定該等多數移動參數究係參照何者早經重建之畫面。該影像樣本重建器，可能進一步經配置，而使該第一子集之重建值118，影響該預定區域之預測的方式，不同於該第二子集之重建值126，影響該預定區域之預測的方式，以及使該預定區域之預測的影像樣本，取決於該等第一子集和第二子集兩者。換言之，該畫面之預定區域的預測之樣本，可能取決於該等多數移動參數的所有參數，以及因而依據該等第一子集和第二子集，來界定該畫面之預定區域的移動補償預測。就一個範例而言，若該等多數移動參數，係界定一個平移向量，其中，該第一子集為一個水平分量，以及該第二子集為一個垂直分量，則該第一子集將可決定該水平方向中之預定區域的樣本之移動，以及該第二子集將可決定該垂直方向中之樣本的移動，而(以參照該參考畫面之平移移動向量)取得該參考畫面內之樣本的預測位置。

第2圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之混成視訊編碼器200的方塊圖。此視訊編碼器200，係包含有一個預測器210和一個殘差資訊決定器220。該預測器210經配置，可預測多數移動參數之參數的第一子集212，而界定一個畫面之預定區域的移動補償預測，使取得該第一子集212有關之預測值114。該殘差資訊決定器220經配置，可使用該第一子集212有關之預測值114，來決定該第一子集212有關之殘差資訊116。該預測器210進一步經配置，可使用該第一子集212，來預測該等多數移動參數之參數第二子集214，使取得該第二子集214之預測值122。該第一子集212與該第二子集214係無交集。依據某些實施例，誠如第2圖中之虛線所顯示，該殘差資訊決定器，可能進一步經配置，而使用該第二子集214有關之預測值122和該第二子集214，來決定該第二子集214之殘差資訊124。該等用以界定上述畫面之預定區域的移動補償預測之多數移動參數，正如先前已說明過的，可能形成一個具有兩個或以上之分量的移動參數向量。該第一子集212舉例而言，可能為該移動參數向量之第一分量或第一系列分量，以及該第二子集214，可能為該移動參數向量之第二分量或第二系列分量。藉由不僅基於先前編碼過之區域的先前編碼過之移動參數的子集(因為此係在普遍認可之視訊編碼系統中完成的)，而且亦基於同一區域之先前編碼過的移動參數(在該解碼器100中，該第一子集212之重建值118，係被用來決定該第二子集214之預測值122)，而決定該第二子集214有關之預測值122，該第二子集214有關之殘差資訊124的數量，相較於上述普遍認可之視訊編碼系統，係可使縮減，因而成就了一個經縮減之移動資訊率，此將可提高移動補償式視訊編碼有關之編碼效益。換言之，上述經縮減之移動資訊率在達成上，係藉由考慮一個移動參數向量之不同分量間的相依性，或者換言之，係藉由考慮用以界定一個畫面的一個預定區域之移動補償預測的多數移動參數之參數間的相依性。

誠如上文所提及，該等多數移動參數，可能代表一個移動參數向量。此移動參數向量，可能為一個位移向量，可決定一個先前編碼過或解碼過之參考畫面的當前畫面之預定區域的位移。在下文中，一個位移向量預測，會基於H.264之移動向量預測法來加以解釋，其中，每一個移動參數向量，為具有一個水平分量和垂直分量之位移向量。就預測一個當前之區塊的移動(或位移)向量而言，如第3圖中所例示，會有多達三個之位移動向量候選對象被選定。

在H.264中，該等移動向量候選對象，基本上係選擇如下。該第一候選對象，為內含當前區塊X之左上樣本的左邊鄰近樣本之區塊A的移動向量。該第二候選對象，為內含當前區塊X之左上樣本的頂部鄰近樣本之區塊B的移動向量。而且該第三候選對象，為內含當前區塊X之右上樣本的右上鄰近樣本之區塊C的移動向量。若該區塊C為不可行，舉例而言，因為其位居當前片段之外部，或者其未在當前區塊X之前被編碼過，該第三候選對象，便會被內含當前區塊X之左上樣本的左上鄰近樣本之區塊D的移動向量取代。若有超過一個之移動向量，與一個區塊相關聯，該等移動向量中的一個，便會基於某一特定準則加以選擇。依據該等候選移動向量之可行性，該當前區塊X之類型/數量、和該等候選移動向量與相較於該當前區塊有關之參考畫面指數的一些參考畫面指數之關聯性，該等候選對象中的一個，或可能被用作該當前區塊之移動向量有關的預測器。但在一般之情況中，該當前移動向量有關之預測器，係經推導為該等三個候選移動向量之中值(median)。更正確而言，該移動向量預測器之每一分量，係設定等於該等三個候選移動向量之對應分量的中值。

就一個數值範例而言，考慮物件邊界恰與該當前區塊X之頂部邊界重合的情況。該等區塊B和C係表示同一物件；該等移動向量係相類似，以及就此數值範例而言，將為mvB=(-2,-1)和mvC=(-3,0)。此外，該等區塊A和當前區塊X，係表示同一物件，但為一個不同於區塊B和C之物件。該等對應之移動向量，將為mvA=(9,6)和mvX=(8,6)。該等移動向量mvA和mvX(該當前區塊X之移動向量)係相類似，但係顯然不同於該區塊B之移動向量mvB和該區塊C之移動向量mvC。若吾等應用該等分量之中值預測值，該當前區塊X有關之移動向量預測，將會被推導為mvP(median)=(-2,0)。上述將勢必要傳送之移動向量差值(該移動向量有關之殘差資訊)，係mvD(median)=(10,6)。該移動向量差值之兩者分量(該水平分量有關之殘差資訊，和該垂直分量有關之殘差資訊)係相當大，而需要為數可觀之位元。誠如早經顯示的，該當前區塊X之移動向量的每一個分量(就水平分量和垂直分量而言)之預測，係無關乎該當前區塊X之移動向量的其他分量有關之預測值。換言之，在先存技藝中，一個區塊之畫面的區域之移動向量的分量間之相依性係被忽略。

本發明之實施例，係考慮一個畫面之預定區域有關的一個移動向量之不同分量間的相依性。已有的發現是，該當前區塊X(或者一個畫面之預定區域)之移動向量(或者一般而言，該移動參數向量或該等多數移動參數)，經常係與該當前區塊X(或者該畫面之預定區域早經編碼過之鄰近區域)早經編碼過的鄰近區塊有關之至少一個移動向量(或者一些移動參數向量或多數之移動參數)，係極為類似。已有的發現是，此項觀察對應的事實是，一個真實之影像，係包含一些移動之物件，以及若有兩個區塊或區域，係表示屬同一物件之畫面區域，該等移動向量(之多數移動參數)應屬相類似。上述如先存技藝所使用之中值預測器，並非必然表示所能產生之最佳預測器，因為其忽略了該等移動向量分量間(該等多數移動參數之子集間)之相依性。本發明之實施例，可藉由考慮該等移動向量分量之間(該等多數移動參數之參數子集間)之相依性，來縮減該等移動向量(或該等移動向量有關之殘差資訊)傳送所需之位元數目。

在下文中，一個給定之範例，應針對上文所提及之數值範例的移動向量預測，如何可能被採用在本發明之某些實施例中。此移動參數向量預測，可能被採用在依據第1圖之視訊解碼器100和依據第2圖之視訊編碼器200中。一般假定的是，該等候選移動向量(與要完成該移動參數向量預測所為之當前區塊相鄰的區塊之移動向量)中的一個，係與該當前移動向量(該當前區塊之移動向量)相類似，但係無法知道為何者。為降低其不確定性，首先，一個移動向量分量(舉例而言，該第一子集212有關之預測值114)可能會被預測，以及對應之差值(舉例而言，該第一子集212有關之殘差資訊116)，可能會在該編碼器中被編碼。該移動向量分量(該第一子集212)之當前值，亦可在該解碼器側處被重建(舉例而言，作為該第一子集212之重建值118)。給定該早經編碼過之分量(舉例而言，該第一子集212之重建值118)，彼等用以預測另一個移動向量分量之候選移動向量(舉例而言，該第二子集214之預測值122)的數目，可能會被縮減(舉例而言，其可能會被縮減成一個候選移動向量)。另一個移動向量分量(舉例而言，該第二子集214之預測值122)，接著將會使用所剩餘之移動向量候選對象(們)，來加以預測。就上述給定之數值範例而言，首先，該垂直分量可能會被預測(垂直移動向量分量，遍及該畫面經常係更為一致，因為大多數之移動，主要係在水平方向中)。此垂直分量可能使用前文所說明之中值預測值(舉例而言，正如在H.264標準中的)，來加以預測。此將會導致該當前區塊X有關之垂直方向有關的移動向量分量有關之預測值mvPy(new)=0，此給定出如同在先存技藝中一樣之結果。該對應之差值分量(舉例而言，該第一子集212有關之殘差資訊116)，將會等於mvDy(new)=6，正如先存技藝之編碼技術。然而，以本發明之實施例而言，該剩餘之(水平)分量有關的側面資訊率(該第二子集214有關之殘差資訊124有關的側面資訊率)，將可使縮減。給定該當前移動向量(該等多數移動參數)之垂直分量mvXy=6(其在該編碼器200中，係決定自該第一子集212，以及在該解碼器100中，係決定自該第一子集212之重建值118)，該(等)在垂直分量中具有最小差值之移動向量，可能會被選作候選對象，來預測該移動向量之水平分量。在此數值範例中，此將是該移動向量mvA=(9,6)。此移動(參數)向量之水平分量(該第二子集)，接著會使用mvPx(new)=9之水平分量(該第二子集214有關之預測值122)有關的預測，和mvDx(new)=-1.之差值向量(或該第二子集214有關之殘差資訊124)，而被選定為該當前移動向量之水平分量(作為該第二子集214有關之預測值122)有關的預測。最後，該差值移動向量mvD(new)=(-1,6)，係小於H.264視訊編碼標準中所用普遍認可之中值預測值的差值向量(其在此數值範例中為mvD(median)=(10,6))。所以，該當前移動向量有關對應之位元率(包括該第一子集212之殘差資訊116和該第二子集214之殘差資訊124)，可能會被縮減，以及該編碼效率可能會使增加。依據進一步之實施例，其亦可能首先預測該水平分量，在其中使用此數值範例，將會取得mvP(new2)=(-2,6)和mvD(new)=(10,0)，其亦小於上文所說明之獨立性中值預測值。

依據進一步之實施例，此項觀念亦可能使延伸至較高次移動模型，其中，一個移動參數向量，係包含兩個以上之分量(兩個以上之參數)。誠如上文所解釋，本發明之實施例的優點為有一個經降低之側面資訊率，其可增加移動補償視訊編碼有關之編碼效率。上述經降低之移動資訊率，係藉由考慮一個移動參數向量之不同分量間的相依性，使界定一個畫面的或一個畫面之預定區域的移動補償預，而加以達成。

所以，本發明之實施例，建立了一個有關在視訊編碼應用中可促使與該移動參數向量相關之側面資訊率顯著降低的移動參數向量預測和移動參數向量編碼之觀念。一個內含一個當前區塊或畫面區域的兩個或以上之分量的移動參數向量，係使用相鄰區塊或畫面區域早經編碼過之移動參數向量，來加以預測。依據本發明之某些實施例，該當前移動參數向量之移動參數向量分量的預測編碼，係如在第4圖中所顯示之方法400中所說明的加以交叉存取。一個移動參數向量(多數用以界定一個畫面之預定區域的移動補償預測之移動參數的)之預測及編碼，係包括該方法400之至少兩個步驟。在該方法400之第一步驟410中，該等移動參數向量分量(可能包含一個單一移動參數向量分量)之第一子集，係使用鄰近區塊或畫面區域的兩個或以上之移動參數向量的或來自先前編碼過/解碼過之畫面的同一區域的兩個或以上之移動參數向量的對應移動參數分量，來加以預測；或者該等移動參數向量分量(其可能包括一個單一移動參數向量分量)之第一子集，係使用鄰近區塊或畫面區域的一個或以上之移動參數向量的和來自一個先前編碼過/解碼過之畫面的同一區域的一個或以上之移動參數向量的對應移動參數分量，來加以預測。在該編碼器側處，該等對應之差值(在該實際之移動參數向量分量與該預測值之間)，會被決定以及使嵌入一個資料流112內。換言之，在該編碼器側處，舉例而言，在該編碼器200處，該殘差資訊決定器220，可決定該第一子集212有關之殘差資訊116，其可決定該第一子集212有關之預測值114與該第一子集212間的差值。

該第一子集212有關之殘差資訊116，係使傳送至一個解碼器(舉例而言，依據第1圖之解碼器100)。誠如前文所提及，該適當子集之預測(該第一子集212有關之預測值114)，可能係基於鄰近區塊的而且與當前區塊相同但在先前編碼過/解碼過之畫面中的移動參數向量之移動參數，而加以取得。換言之，該適當子集有關之預測值，可能亦參照其他畫面中之參數，舉例而言，一個來自先前編碼過/解碼過之影像的同一部位處之區塊(來自該預定區域)之暫時性預測。此項預測亦可能為一個暫時性直接模態預測之結果。通常，該等移動參數向量分量(該第一子集212之預測值114)之適當子集的預測，係參照一個先前解碼過之信號。在該解碼器側處(舉例而言，在依據第1圖之解碼器100處)，該當前移動參數向量有關經選定之適當子集的移動參數向量分量(該第一之子集212)，係使用預測(該第一子集212有關之預測值114)和所傳送之差值(該第一子集212有關之殘差資訊116)，來加以重建，使取得上述經選定之適當子集的移動參數向量分量之重建值(該第一子集212有關之重建值118)。

在該方法400之第二步驟420中，該等移動參數向量分量(其並未包含該第一步驟中所選定之子集的任何元素，或者換言之，其與該第一子集212係無交集)之另一個適當子集(舉例而言，該第二子集214)，係使用鄰近區塊或畫面區域的一個或多個移動參數向量之對應的移動參數向量分量，和該當前移動參數向量有關早經傳送或編碼過之移動參數向量分量(其係在該解碼器中經取得為該第一子集212之重建值118)，而加以預測。依據某些實施例，該另一個適當子集(該第二子集214有關之預測值122)之此項預測，可能亦參照其他畫面中之參數，舉例而言，一個來自先前編碼過之影像的同一部位處之區塊(來自該預定區域)之暫時性預測。此項預測亦可能為一個暫時性直接模態預測值之結果。通常，該等移動參數向量分量之另一個適當子集(該第二子集214)的預測，係參照同一之先前解碼過的信號，而作為該先前編碼過之適當子集的預測。

誠如上文所解釋，在該等數值範例中，依據某些實施例，該等早經傳送之移動參數向量分量(該第一子集212之重建值118)，係被用來縮減候選移動參數向量之集合(彼等為一些與該當前區塊相鄰之區塊先前編碼過的移動參數向量，或為先前編碼過之畫面中的當前區塊之先前編碼過的移動參數向量)。彼等候選移動參數向量經縮減之集合，可接著被用來決定該移動參數向量之剩餘移動參數分量有關的預測(舉例而言，該第二子集214有關之預測值122)和殘差資訊(舉例而言，該第二子集214有關之殘差資訊124)。該等早經傳送之移動參數向量分量(該第一子集212之重建值118，或者在該編碼器中為該第一子集212)與該等移動參數向量候選對象(彼等為鄰近區塊或畫面區域之移動參數向量的集合，或為先前畫面中之同一區塊的移動參數向量之集合)的對應之移動參數向量分量間的差值有關之度量會被分析，以及該等候選移動參數向量中的一個或多個，會基於該差值度量來加以選定，而決定該當前移動參數向量之剩餘移動參數分量有關的預測。

換言之，在該編碼器側處，該等多數移動參數用以界定該畫面之預定區域的移動補償預測之第一子集212，係使與一些用以界定一個與該預定區域相鄰之區域的移動補償預測或一個先前編碼過之畫面的同一區域之移動補償預測進行比較。基於該等多數移動參數用以界定該預定區域之移動補償預測的第一子集212與該等候選移動向量之第一子集間的差值，該等候選移動向量之數目，便會被縮減。

在該解碼器側處(舉例而言，在依據第1圖之解碼器100處)，彼等候選移動參數向量之集合，係基於該第一子集212之重建值118而使縮減。

依據某些實施例，唯有該差值度量為之極小化的移動參數向量，係被選作預測該移動參數向量之剩餘移動參數向量分量的候選移動參數向量。依據進一步之實施例，被選定的是該差值度量為之極小化的移動參數向量，和有關該差值度量小於某一特定臨界值(其可使基於最小差值度量而導得)。

接著，另一子集之移動參數向量分量的預測(該第二子集214有關之預測)，係用該(等)被選定之移動參數向量候選對象(上述經縮減之集合的移動參數候選對象，亦即基於差值度量所選定之候選對象)的對應移動參數向量分量(舉例而言，第二子集)，來加以完成。此可能發生在該編碼器中，以及亦可能發生在該解碼器中。

該等移動參數向量分量之實際值與該等預測(該第一子集212之殘差資訊116和該第二子集214有關之剩餘資訊124)間之差值會被傳送(自該編碼器至該解碼器)。

依據進一步之實施例，該等移動參數向量分量之預測和編碼，可能包括一些類似於該方法400之第二步驟420的進一步步驟。若並非所有之移動參數向量分量(並非所有用以界定該畫面之預定區域的移動補償預測之多數移動參數的移動參數)，已在該等第一步驟和第二步驟中編碼過，便會有進一步之移動參數向量分量子集，可能基於一些鄰近區塊或畫面區域的或先前畫面中之同一區塊的移動參數向量的集合之對應移動參數向量分量，和該當前之移動參數向量早經編碼過之移動參數向量分量，來加以預測。

依據某些實施例，該預測編碼為之交叉存取的每一個子集，係恰恰包含一個移動參數向量分量(舉例而言，該第一子集212可能參照該等移動參數之水平方向，以及該第二子集214可能參照該等移動參數之垂直方向)。

依據進一步之實施例，一個或多個子集，可能包含有兩個或以上之移動參數向量分量。

依據某些實施例，彼等移動參數向量分量(多數移動參數用以界定一個畫面之預定區域的移動補償預測之參數子集的)之交叉存取式預測和編碼，可使延伸至一些與該等移動參數向量相關聯之參考畫面指數。該等參考畫面指數，可能係事先加以編碼，以及彼等之值可能被採用來預測該等移動參數向量分量，或者該等移動參數向量分量，可能被用來預測該等參考畫面指數。

誠如上文所提及，依據某些實施例，一些與移動參數向量(用以界定該等影像區域有關之移動補償預測)之影像區域(一個視訊之畫面的區域)，係一些方形或矩形區塊，以及該等移動參數向量，可能代表一些包含有一個水平分量和一個垂直分量之位移向量(彼等可能亦單純地指稱為移動向量)。一個當前區塊(一個預定區域有關的)之特定位移向量的預測編碼，可能係依據第5圖中之流程圖中所顯示的方法500，來加以完成。

所以，第5圖係顯示一個依據本發明之實施例的方法500，藉以預測及編碼/解碼多數用以界定一個視訊的一個畫面之某一預定區域的移動補償預測之移動參數。此種方法500基本上係包括以下步驟。在步驟510中，該當前區塊有關之位移向量的第一移動向量分量(該第一子集212)之預測有關的候選移動向量之集合會被選定。在進一步之步驟520中，該第一移動向量分量，會使用該等候選移動向量之第一移動向量分量(該第一子集)來加以預測。在進一步之步驟530中，該第一移動向量分量(該第一子集212)與其預測(該第一子集212有關之預測值114)間之差值(該第一子集212有關之殘差資訊116)會被編碼(在該編碼器中)。在該解碼器側處，該第一移動向量分量，會基於該預測值和所傳送之差值(該第一子集212有關之殘差資訊116)，而加以重建。在進一步之步驟540中，該當前移動向量(該當前區塊有關之位移向量)之第一移動向量分量與一個移動向量候選對象之第一移動向量分量間的差值度量，會就所有之移動向量候選對象加以計算。在進一步之步驟550中，一個通常經縮減之候選移動向量集合，會基於該等計算過之差值度量，來加以選定。在進一步之步驟560中，該當前區塊有關之位移向量的第二移動向量分量(該第二子集214)，會使用上述經縮減之候選移動向量集合的第二移動向量分量，來加以預測。在進一步之步驟570中，該第二移動向量分量(該第二子集214)與其預測(該第二子集214有關之預測值122)間之差值(該第二子集214有關之殘差資訊124)會被編碼(在該編碼器中)。在該解碼器側處，該第二移動向量分量，會基於該預測值和所傳送之差值(該第二子集214有關之殘差資訊12)，而加以重建。

誠如前文所提及，依據某些實施例，該第一移動向量分量(該第一子集212)，可能為一個垂直分量，以及該第二移動向量分量(該第二子集214)，可能為一個水平分量。在本發明之又一實施例中，該第一移動向量分量，可能為該水平分量，以及該第二移動向量分量，可能為該垂直分量。

在下文中，將依據第5圖之方法500，使用第5圖和第6圖，來做更詳細之解釋，彼等係顯示該等候選移動向量選擇所由之當前區塊早經編碼過的鄰近區塊之繪圖。

在該方法500之步驟510中，會有一個最初候選移動向量集合被選定。該步驟510基本上可被分割成鄰近區塊之選擇和移動向量之選擇。依據本發明之某些實施例，該選定之鄰近區塊集合，可能係與先前依據第3圖已說明過之H.264標準中的相同，其係意謂有三個候選區塊被選定。一個內含該當前區塊X(該移動參數向量勢必要就其加以預測)之左上側樣本的左側鄰近樣本之區塊A，會被選定為一個第一-候選區塊。一個內含該當前區塊X之左上側樣本的頂部鄰近樣本之區塊B，會被選定為一個第二候選對象。一個內含該當前區塊X之右上樣本的右上鄰近樣本之區塊C，會被選定為一個第三候選對象。若該區塊C為不可行，舉例而言，由於其位居該當前畫面之當前片段的外部，或者其並未在該當前區塊之前(在該預定區域之前)被編碼過，該第三候選對象，便會以一個內含該當前區塊X之左上樣本的左上鄰近樣本之區塊D的移動向量，來加以取代。

依據本發明之又一實施例，所有內含一個代表該當前區塊X內部之任何樣本(任何像素)的直接鄰位之樣本(一個像素)且早經編碼過(亦即，在編碼或解碼之順序中，領前該當前區塊X)的所有區塊，會被選定為候選區塊。第6圖係顯示該當前區塊X的早經編碼過之鄰近區塊的一個範例。上述用以預測該當前區塊X之移動向量的移動向量候選集合，因而將會包含來自區塊A、B、C、D、E、F、G、H、I之移動向量。

在選定該等鄰近區塊之後，在與該等被選定之鄰近區塊的移動向量中，會選出該移動向量候選集合。理應注意的是，移動向量係可與不同之參考畫面相關聯，以及一個區塊亦可不與移動向量相關聯(舉例而言，若其圖框內編碼)，或增與超過一個之移動向量相關聯(舉例而言，不同參考畫面有關之不同移動向量)。依據某些實施例，所有與同一參考畫面(或同一參考畫面指數)相關聯而作為該當前移動向量(其勢必要加以預測)之移動向量，會被選定為候選移動向量。依據本發明之又一實施例，所有與該當前移動向量相同之參考畫面(或同一參考畫面指數)和參考列表相關聯的移動向量，會被選定為候選移動向量。該當前區塊X有關之移動向量的參考指數或參考列表，會在該資料流中，自該編碼器傳送或傳訊給該解碼器。若並無候選集合之移動向量，應驗以上所提之條件，其他之移動向量，便可能被選定。依據進一步之實施例，一個特定之移動向量集合，係就特定之區段數量和/或區塊形狀和/或區塊部位而加以選定。若鄰近區塊不存在(舉例而言，由於該當前區塊X為一個片段中之第一區塊)，或者並無鄰近區塊與一個移動向量相關聯，該移動向量選擇程序，便不會選擇任何移動向量，該候選移動向量集合，或許會設定成某一單一移動向量，其中，此單一移動向量之兩者分量係等於零。該移動向量有關的一個殘差信號，則可能為該移動向量本身。

在步驟520中，該第一移動向量分量(該第一子集212)，係使用所選定之候選移動向量的第一移動向量分量，來加以預測。換言之，在步驟520中，會取得該第一子集212有關之預測值114。依據本發明之某些實施例，該第一移動向量分量之預測，係由該等候選移動向量之第一移動向量分量的中值來給定。因此，該等候選移動向量之第一移動向量分量，係在一種漸增(或漸減)之順序中，而加以調配。依據本發明之某些實施例，上述成就之有序向量中，係容許同一值有多重項目，以及依據本發明某些進一步之實施例，同一值之多重項目，會在排序之前加以移除。若上述成就之有序向量，包含有奇數個值，該有序向量之中間元素，便會被選定為中值預測值。若上述成就之有序向量，包含有偶數個值，該有序向量之兩中央元素中的一個(較小的或較大的一個)，便會被選定為該中值預測值，或者該兩中央元素之平均值，會被選定為預測值。若該有序向量係包含兩個個值，此兩值之(有可能)四捨五入的)平均值，可能會被採納為預測值。

在步驟530中，該第一移動向量分量與其預測值間之差值會加以編碼。換言之，該第一子集212有關之殘差資訊116，會在該編碼器中被決定，以及加以編碼。依據本發明之某些實施例，該差值係使用一個可變長度碼來加以編碼。依據本發明之又一實施例，該差值係使用適性算術編碼法，或另一種基於概率模型化之熵編碼法，來加以編碼。在該解碼器側處，上述傳送之差值會被解碼，以及該第一移動向量分量，會基於該項預測值和所傳送之差值，來加以重建。換言之，在該解碼器側處，該第一子集212之重建值118，係基於該第一子集212有關之預測值114和該第一子集212有關傳送之殘差資訊116，而加以取得。

在步驟540中，該當前移動向量之第一移動向量分量與一個移動向量候選對象之第一移動向量分量間的差值度量，會就所有之移動向量候選對象而加以計算。換言之，在該編碼器中，該當前區塊X之移動向量的第一子集212與該等候選移動向量之第一子集間的差值，係就每一個候選移動向量而加以計算。在該解碼器中，該第一子集212之重建值118與該等候選移動向量之第一子集之重建值間的差值，係就每一個候選移動向量而加以計算。依據本發明之某些實施例，一個差值度量，係該當前移動向量之第一移動向量分量(該第一子集212或該第一子集212之重建值118)與一個移動向量候選對象之第一移動向量分量(該第一子集或該第一子集之重建值)間的差值絕對值。依據某些實施例，該候選移動向量集合(就其計算該等差值度量)，可不同於步驟520中所使用之候選移動向量集合。

在步驟550中，該候選移動向量集合(就其在步驟540中計算該差值度量)，係基於此計得之差值度量而使縮減。依據本發明之某些實施例，唯有該差值度量等於所有候選移動向量有關之最小差值度量，相關之移動向量候選對象方會被保留。依據本發明之又一實施例，該差值度量有關之臨界值，係基於所有移動向量候選對象有關之最小差值度量而加以計算，以及該差值度量小於(小於等於)該計得之臨界值時，相關之移動向量候選對象方會被保留。換言之，依據某些實施例，一個第二候選集合，會被選定為該移動向量之候選集合的子集，其勢必要在步驟510中加以選定。依據進一步之實施例，該候選集合會被選定為該移動向量之候選集合的子集，該等差值度量係在步驟540步驟中就其加以計算(其可能不同於步驟510中所使用之集合)。該項選擇在該編碼器中，係基於該第一子集212，以及在該解碼器中，係基於該第一子集212之重建值118。依據某些實施例，誠如先前已說明過的，該項選擇可能係基於該第一子集212或該第一子集212之重建值118與該最初候選集合之每一移動向量的第一子集(其可能為步驟510中所使用之同一候選集合)間之差值度量。

在步驟560中，該第二移動向量分量，係使用上述經縮減之候選移動向量集合的第二移動向量分量，來加以預測。換言之，在步驟5560中，該第二子集214有關之預測值122，係藉由使用第二候選移動向量集合之第二移動向量子集而取得。依據本發明之某些實施例，該第二移動向量分量或第二子集214之預測值，係在如同該第一移動向量分量或該第一子集212有關之方式中取得，唯一的差異是，所使用的是一個經縮減之移動向量候選集合(該第二候選集合)，以及所預測在計算上，係使用上述經縮減之移動向量候選集合的第二移動向量分量(該第二子集)。依據本發明之又一實施例，所使用的是不同於有關該第一移動向量分量之演算法。就一個範例而言，該第二移動向量分量有關之預測值(該第二子集214有關之預測值122)，可經設定使等於上述經縮減之移動向量候選集合(該第二候選集合)的第二移動向量分量(該第二子集)之算術平均值。

在步驟570中，該第二移動向量分量與其預測值間之差值會被決定，以及會在該編碼器中加以編碼。換言之，該第二子集214有關之殘差資訊124在以決定上，係基於該第二子集214和第二子集214有關之預測值122該第二子集214有關之殘差資訊124會被編碼。依據本發明之某些實施例，該差值(該第二子集214有關之殘差資訊124)，係使用一個可變長度碼，來加以編碼。依據本發明之又一實施例，該差值(該第二子集214)有關之殘差資訊124)係使用適性算術編碼法或另一種基於概率模型化之熵編碼法，來加以編碼。在該解碼器側處，該第二移動向量分量，係基於該預測值和所傳送之差值，來加以重建。換言之，在該解碼器側處，該第二子集214之重建值126，係藉由使用該第二子集214有關之預測值122和該資料流112內所傳送之第二子集214有關的殘差資訊124而取得。

在依據本發明的一個實施例之解碼器中(舉例而言，在依據第1圖之解碼器100中)，該等步驟510、520、540、550和560，可能係在該解碼器之預測器(舉例而言，預測器110)中被執行，或者換言之，該解碼器之預測器，可能經配置使執行此等步驟。該方法500之步驟530和570，可能係在該解碼器20之重建器(舉例而言，該重建器120)中被執行，或者換言之，該解碼器之重建器，可能經配置使執行此等步驟。

在依據本發明的一個實施例之編碼器(舉例而言，依據第2圖之編碼器200)中，該等步驟510、520、540、550和560，可能係在該編碼器之預測器(舉例而言，該預測器210)中被執行，或者換言之，該編碼器之預測器，可能經配置使執行此等步驟。該方法500之步驟530和570，可能係在該編碼器之殘差決定器(舉例而言，該殘差決定器220)中被執行，或者換言之，該編碼器之殘差資訊決定器，可能經配置使執行此等步驟。

在上文所說明之實施例中，一個移動向量係被描述為具有兩個分量之平移移動向量，其中的一個分量，係決定一個水平方向，以及一個第二分量係決定一個垂直方向。依據本發明之又一實施例，該等移動參數向量中的一個或多個，係表示較高次移動模型有關之參數向量，而包含有兩個以上之分量。在此之中，一些與此等移動參數向量相關聯之區域，可能全係方形或矩形區塊。

依據本發明之某些實施例，該等較高次移動參數向量，亦包含有一個可指明一個特定部位(像是上文所說之移動參數向量)之水平位移和垂直位移的平移部分。該等較高次參數向量，可能進一步包含有一些可說明進一步之參數的分量，像是旋轉參數或壓縮參數或張弛參數。該等較高次移動參數向量舉例而言，可能係基於上述具有六個參數之仿射移動模型，彼等係對應於該等較高次移動參數向量的六個分量。

依據本發明之某些實施例，該畫面之所有區塊，係使用同一較高次移動模型，以及依據本發明之又一實施例，一個畫面之不同區塊，可使用不同之移動模型，其中有可能之移動模型集合，係包括上述具有兩個分量之單純平移模型。依據本發明之某些實施例，該移動參數向量之平移部分，可能係在與上述具有如同上文有關第5和6圖所說明之區塊編碼法和平移移動向量的實施例中一樣的方式中，加以預測及編碼。

依據本發明之某些實施例，一個較高次移動參數向量之較高次分量(若有的話)，係在一個步驟中加以預測及編碼，其意謂就該等較高次分量之預測而言，該原始之移動參數向量集合(其係藉由在該方法500之步驟510中預測該第一平移分量或該第一子集212而產生，或者其係用來計算該方法500之步驟540中的差值度量)，而再次藉由分析該當前移動參數向量之平移部分與該候選移動參數向量之平移部分間的差值度量而使縮減。此用以預測該等較高次分量之縮減過的候選集合，並不需要是上述經縮減之候選集合的子集(該方法500之步驟550中所決定的第二候選集合)，後者係用來預測該方法500之步驟560的第二平移分量(該第二子集214)。就該候選集合之縮減有關的差值度量而言，該當前移動參數向量之實際平移部分與該候選移動參數向量之平移部分間的差值向量之絕對值，係可加以使用。基於該差值度量，上述用以預測該等較高次移動分量之候選集合係使縮減。依據本發明之某些實施例，上述經縮減之候選集合，係如上文就具有依據第5圖和第6圖之區塊編碼法和平移移動向量之實施例所說明而加以取得，只是用的是一個不同之差值度量。一些不可用作候選移動參數向量之較高次分量，係被推論為等於某一特定值(舉例而言，零)。依據本發明之又一實施例，所說明的候選集合之選擇，係唯有在一些包含有該等較高次分量(或彼等之子集)之移動參數向量候選對象中方會完成。該當前較高次移動參數向量之眾多較高次分量，可能係使在該資料流112內表明或預測。給定上述經縮減之候選移動參數向量集合，該當前較高次移動參數向量之所有較高次分量，會加以預測(或使用中值預測法，或使用該等候選移動參數向量有關之對應分量的平均值，或使用一個不同之預測演算法)，以及該等較高次分量之實際值與彼等之預測值間的對應差值(殘差資訊)，係在該資料流內加以編碼及傳送。

依據本發明之某些實施例，該等較高次分量(若有的話),係以子集方式加以預測及編碼，其中之每一子集，可能包含一個或多個較高次分量。就預測每一個較高次分量子集而言，該最初移動參數向量候選集合(其產生係為在該方法500之步驟510中預測該第一平移分量，或者其係用來在該方法500之步驟540中計算該等差值度量)，係藉由分析該當前移動參數向量之早經傳送或編碼過的分量(包括該平移部分，舉例而言，該第一子集212)與該候選移動參數向量(其業已在該當前移動參數向量之前先行編碼過)之對應分量(該第一子集)間的差值度量而使縮減。彼等不可供候選移動參數向量利用之較高次分量，係被推論為等於某一特定值(舉例而言，零)。就差值度量而言，該當前移動參數向量之早經傳送或編碼過的分量有關之實際值的向量與該候選移動參數向量之對應分量有關的值之向量間的差值向量之絕對值，係可加以使用。基於該差值度量，該候選集合會使縮減。

依據本發明之某些實施例，上述經縮減之候選集合，係如上文就具有依據第5圖和第6圖之區塊編碼法和平移移動向量之實施例所說明而加以取得，只是用的是一個不同的差值度量。一些不可用作候選移動參數向量之較高次分量，係被推論為等於某一特定值(舉例而言，零)。依據某些實施例，所說明的候選集合之選擇，係唯有在一些包含有該等當前所考慮之較高次分量或當前所考慮之子集的移動參數向量候選對象中方會完成。給定上述經縮減之候選移動參數向量集合，該當前較高次分量或子集，會加以預測(或使用中值預測法，或使用該等候選移動參數向量有關之對應分量或子集的平均值，或使用一個不同之預測演算法)，以及該等當前較高次分量或子集之實際值與其之預測值間的對應差值會被編碼。

第7圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊解碼器700的方塊圖。此種使用移動補償預測法之視訊解碼器700，係包含有一個預測器710和一個重建器720。該預測器710經配置，可預測多數用以界定一個視訊之畫面的某一預定區域的移動補償預測值之移動參數的參數第一子集和參數第二子集，使取得該第一子集有關之預測值714，和第二子集有關之預測值722。該第一子集與該第二子集係無交集。該重建器720經配置，可由該第一子集有關之預測值714，以及由一個資料流112內所含之第一子集有關的第一殘差資訊，來重建該參數第一子集，使取得該第一子集之重建值118。該重建器720進一步經配置，可由該第二子集有關之預測值722，以及由一個資料流112內所含之第二子集有關的第二殘差資訊，來重建該參數第二子集，使取得該第二子集之重建值126。該重建器720進一步經配置可使用一個利用概率估計值法之熵解碼法，而自該資料流112，取得該等第一殘差資訊和第二殘差資訊。該重建器720進一步經配置，可藉由使用該第一子集有關之重建值118，來調適該第二殘差資訊之熵解碼有關的概率估計值。

藉由調適上述用以熵解碼來自該資料流112之第二殘差資訊的概率估計值，該第二殘差資訊，可能係基於該第一子集或該第一子集之重建值118，而以不同於該第一殘差資訊之方式來熵解碼。舉例而言，就熵解碼該第一子集有關之第一殘差資訊而言，另一個情境可能會被選定，使與上述用以熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊做比較。當然，就上述用以熵解碼該第一子集有關之第一殘差資訊所選定的情境，和就上述用以熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊所選定的情境，在一個編碼器中勢必要與在該解碼器中相同。該解碼器係基於該第一子集之重建值118，來調適該概率估計值，而一個編碼器，可能係基於該第一子集，或基於該第一子集在此編碼器中所決定之重建值，來調適該概率估計值。

藉由調適上述用以基於該第一子集之重建值118來熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊有關的概率估計值，該第二殘差資訊有關之情境係可被選定，其可極小化該資料流112內之殘差資訊的數量，以及因而可相對於先存技藝技術，而最佳化編碼效益。

就一個範例而言，若該第一子集係表示一個參考畫面指數，以及該第二子集係表示一個平移移動分量，其係引用該參考畫面指數，該重建器720便可能會藉由使用該參考畫面指數之重建值118，來調適上述用以熵解碼該第二殘差資訊之概率估計值(該平移移動資訊)。若該參考指數為0，其意謂該第二子集所決定之平移移動資訊，引用一個先前編碼過之畫面，該重建器720便可能選擇一個第一情境，來熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊。若該參考指數為1(或者若該參考指數之重建值118為1)，其意謂該第二子集所決定之平移移動資訊，係引用一個在先前畫面之前已先行解碼的畫面，該先前畫面則在該當前畫面之前已先行解碼過，該重建器720便可能選擇一個第二情境。可以假定的是，上述引用畫面指數0之平移移動資訊，一般係小於上述引用畫面指數1之平移移動資訊。該第一情境可能因而會被選定，以致小數目係可能以較少數之位元來編碼，比起在該第二情境中，較高數目以較少位元來編碼。所以，該平移移動資訊，係可能以較少之位元來表示，相較於在一些系統中，其中，一個移動參數向量之分量的編碼，係與該等移動參數向量之分量無關，或者在一些系統中，其中，同一概率估計值，係供該等移動參數向量之每一分量使用。或者換言之，該第二子集有關之殘差資訊，可能係以該資料流內之較少數位元來表示，相照於普遍認可之編碼系統所周知。

換言之，該第一子集可能會決定一個參考畫面指數，以及該重建器720可能經配置，使藉由使用該參考畫面指數之重建值，來調適上述用以熵解碼該第二子集有關之第二殘差資訊的概率估計值。

誠如上文所提及，一個被選來熵解碼該等第一殘差資訊或第二殘差資訊之概率估計值或情境，勢必要為同一個，像是一個就熵解碼該等第一殘差資訊或第二殘差資訊所選定之情境或概率估計值。所以，一個採用第7圖之視訊解碼器700所適用的熵編碼之視訊編碼器，係顯示在第8圖中。

第8圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊編碼器800的方塊圖。此視訊編碼器800，係包含有一個預測器810和一個殘差資訊決定器820。該預測器810經配置，可預測多數用以決定一個畫面之預定區域的移動補償預測之移動參數的參數第一子集212和參數第二子集214，使取得該第一子集212有關之預測值714和該第二子集214有關之預測值722。該第一子集212與該第二子集214係無交集。該殘差資訊決定器820經配置，可藉由使用一個概率估計值，來決定該第一子集212之第一經熵編碼過的殘差資訊816，和該第二子集214之第二經熵編碼過的殘差資訊824。該殘差資訊決定器820進一步經配置，可使用該第一子集212來調適上述用以熵編碼該第二子集214有關之第二殘差資訊的概率估計值。換言之，該殘差資訊決定器820經配置，可基於該第一子集212，來選擇一個用以熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊的情境。一個用以熵編碼該第一子集212有關之殘差資訊的情境或概率估計值，可能因而係不同於用以熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊的情境或概率估計值。該第一子集212有關經熵編碼過之殘差資訊816，和該第二子集214有關經熵編碼過之殘差資訊824，可能係使嵌進一個資料流112內，以及可能係藉由一個解碼器(舉例而言，該解碼器700)之重建器(舉例而言，該重建器720)，而加以熵解碼。一個就熵編碼該第一子集212有關之殘差資訊所選定的情境或概率估計值，可能係與該先存技藝H.264標準中或將使用者相同，但是一個就熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊所選定的情境或概率估計值，可能係不同於該畫面之每一區域，或者換言之，係不同於一個畫面之不同區域的每一個移動參數向量，以及可能因而不同於一個使用該先存技藝H.264標準所選定之情境。由於就熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊所選定的情境或概率估計值，在該編碼器800中為基於該第一子集212的事實，一個解碼器將可基於該第一子集212之重建值118，來決定就熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊所選定的情境或概率估計值。所以，上述已就熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊所使用的情境或概率估計值，並不需要使嵌進該資料流112內，或者使在該資料流112內加以表明。所以，在該資料流112內，不會有附加之前置處理項(overhead)產生。

第9圖係顯示一個用以取得多數可界定一個視訊之畫面的預定區域之移動補償參數的重建值之方法900的流程圖。此方法900舉例而言，可能係在依據第7圖之解碼器700上面加以執行。

在該方法900之步驟910中，可取得(在該預測器710中)該第一子集212有關之預測值714，和該第二子集214有關之預測值722。該第一子集212有關之預測值714，和該第二子集214有關之預測值722，係如同在先前已依據第3圖說明過之H.264標準中，藉由使用一些早經重建之畫面中的同一區域或區塊或鄰近區域或區塊之早經重建的移動資訊，來加以取得。在一個編碼器中，該第一子集212有關之預測值714，和該第二子集214有關之預測值722，可能係藉由使用一些早經編碼過之畫面中的同一區域或區塊或鄰近區域或區塊之早經編碼過的移動資訊，來加以取得。

在該方法900進一步之步驟920中，該第一子集212有關之殘差資訊，係在該預測器710中，藉由使用一個預定之概率估計值或情境，來加以熵解碼。在該編碼器中，該第一子集212有關之殘差資訊，或將藉由該殘差資訊決定器820，使用該預定之概率估計值或情境，來加以決定及熵編碼。

在該方法900進一步之步驟930中，該第一子集212之重建值118，係在該重建值器720中，由該第一子集212之預測值714和該第一子集212有關經熵解碼過之殘差資訊，來加以取得。該編碼器並不需要執行此一步驟。

在該方法900進一步之步驟940中，該重建器720，可基於該第一子集212有關之重建值118，來調適一個用以熵解碼該第二子集214有關之殘差資訊的概率估計值或情境，以及進一步熵解碼該第二子集214有關之殘差資訊。該編碼器可基於該第一子集212，來調適一個用以熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊的概率估計值或情境，以及進一步使用該調適過之概率估計值，來熵編碼該第二子集214有關之殘差資訊。該編碼器可能執行此一步驟，加上一個用以熵編碼該第一子集212有關之殘差資訊的步驟。

在進一步之步驟950中，該重建器720係藉由使用該第二子集214有關之預測值722，和該第二子集214有關經熵解碼過之殘差資訊，來取得該第二子集214之重建值126。該編碼器並不需要執行此一步驟。

依據進一步之實施例，該解碼器700之預測器710，如依據第1圖之解碼器100已說明過的，經配置可能使藉由使用該第一子集212之重建值118，來取得該第二子集214之預測值722,。

依據進一步之實施例，該編碼器800之預測器810，可能進一步如依據第2圖之編碼器200已說明過的，經配置使藉由使用該第一子集212，來取得該第二子集214之預測值822。

該解碼器100之重建值器120，可能因而亦經配置，使藉由使用上述使用概率估計值之熵解碼，而自該資料流112，取得該第一子集212有關之殘差資訊116，和該第二子集214有關之殘差資訊124，以及使用該第一子集212之重建值118，來調適上述用以熵解碼該第二子集214有關之第二殘差資訊124的概率估計值。

換言之，該移動參數分量早經傳送之資訊(該第一子集之重建值118)，亦可被採用來熵編碼剩餘之移動參數向量分量(該第二子集214)。依據本發明之某些實施例，該熵編碼法係包括該概率模型化。該等用以傳送每一個移動參數向量分量之語法元素，係使映射成一個二進位符號(bins)序列。每一個二進位符號，係與一個可指明所採用之概率模型的情境相關聯。依據本發明之某些實施例，上述早經編碼過之移動參數向量分量(該第一子集之重建值118)，係被用來選擇該等剩餘(相依地編碼過的)移動參數向量分量(該第二子集214)之二進位符號有關的情境。誠如上文所提及，該等移動參數向量，可能為一些具有就一個水平方向而言之第一分量和就一個垂直方向而言之第二分量的位移向量。該第一分量可能係與該先存技藝式編碼技術(舉例而言，如同在H.264標準中者)相類似地加以預測及編碼。該第二分量可能係如同第4圖和第5圖所說明者加以預測。就該第二移動向量分量(該第二子集214)之實際值與其預測值(該第二子集214有關之預測值122)間的差值(該第二子集214有關之殘差資訊116)之編碼而言，係就每一個傳送之二進位符，選擇一個情境。一個或多個二進位符號有關之情境，係基於上述早經傳送之第一移動向量分量(該第一子集212之重建值118)，來加以選定。就一個範例而言，該第一移動向量分量之實際值與候選向量之第一移動向量分量間的差值會被計算(如上文所說明)，以及該情境係基於該候選集合有關之差值，來加以選定。就一個特定範例而言，若所有差值之絕對值，係小於一個預定之臨界值(或者若該等差異值之差值間的絕對值，係小於一個預定之臨界值)，便會有一個第一情境可能被選定，以及不然便會有一個第二情境被選定。此項觀念可能使延伸至超過兩個之情境；以及其亦可使延伸至一個具有兩個以上之分量(兩個以上之子集)之移動參數向量。此外，一些與一個移動參數向量相關聯之參考畫面指數，可使額外包含在該情境導數中，亦即，該參考畫面指數，可被用來導出該等移動參數向量分量有關之情境，或者該等移動參數，可被用來導出該等參考畫面指數之情境。

依據本發明進一步之實施例，一些區塊或區域，可能具有多重之移動參數向量(和參考畫面指數)。此等區塊係以多重之假設值來加以預測(舉例而言，所謂雙預測之區塊)。此等多重移動參數向量，加上有關就一個區塊究竟使用多少假設值之資訊，係以適當之方式加以編碼。假定是位移向量(具有兩個分量)，下列諸程序係適用於一些具有多重假設值之區塊。首先，該第一移動向量分量，會如上文有關第4圖和第5圖之說明加以預測，以及該對應之差值信號(該殘差資訊信號)，會在該編碼器中加以編碼，以及該第一移動向量分量之重建值，會在該解碼器中加以取得。在一個第二步驟中，該第一移動向量分量有關之差值度量，會如上文依據第4圖和第5圖之說明加以計算，其會核對一個或多個與該最小差值度量相關聯的一個或多個區塊，是否採用多重假設值預測(以及就此等區塊究竟使用多少假設值)。基於此一資訊，一個情境或概率估計值，會被選擇來編碼上述有關就該當前區塊究竟使用多少假設值之資訊。第三，若所傳送之資訊表明，所使用的為單一假設值，該第二移動向量分量(該第二子集)，便會如上文有關第4圖和第5圖之說明加以編碼。否則，該第二移動向量分量，和另一個假設之移動向量分量，便會以類似方式加以預測及編碼(藉由交叉存取該預測值，以及編碼彼等移動向量分量之子集)。

此有關多重假設值預測所說明之實施例，係可以淺易之方式使延伸至較高次之移動參數向量,。此外，其可延伸使包括如前文所說明在交叉存取預測編碼程序中之相關聯參考指數。此外，預測所用分量/參數之順序，係可以幾種方式加以修飾。上述用來編碼該等分量/參數之情境，係可以各種方式使基於一些早經傳送之分量/參數加以模型化。

依據本發明進一步之實施例，上述說明之移動參數向量的預測和編碼，可能使與一個或多個用以指明一個移動參數向量是否已完全加以推論或者其是否已被編碼之語法元素的傳送相結合。若該等一個或多個語法元素表明的是，該移動參數向量已被推論出，就該移動參數向量之編碼而言，便不會有進一步之語法元素被傳送。依據本發明之某些實施例，該移動參數向量係經設定，使等於該鄰近區塊之移動參數向量中的一個。何者鄰近區塊會被選定，可能係由該等一個或多個語法元素附帶加以指明。依據本發明進一步之實施例，該移動參數向量，係經推論為一個等於該等鄰近區塊之移動參數向量所導得的預測值。就一個範例而言，該預測向量係可藉由中值預測來取得。

依據本發明之進一步之實施例，該移動參數預測有關說明之觀念，係可與上述用以合併區塊(鄰近區塊)之方法相結合。所以，一個區塊有關之編碼參數，可包括一個或多個語法元素，使指明該區塊是否與該等候選區塊中的一個相合併，以及若然，究係與何者區塊相合併。當有一個區塊與另一個區塊相合併時，該等內含參考畫面指數和移動參數向量之預測參數，會被推論為等於上述與該當前區塊相合併之區塊的對應參數。上述與該等移動參數之合併資訊的編碼，係可以不同之方式使相結合(以及加以交叉存取)。依據本發明之某些實施例，該合併資訊係在該等移動向量分量(和參考畫面指數)之前被編碼。而且倘若該合併資訊表明，該當前區塊係與另一個區塊相合併，該當前區塊之預測參數，便不加以編碼，而被推論為等於該當前區塊與之相合併的區塊。否則，上述內含移動參數向量之預測資訊，便會如依據第4、5圖和/或第9圖(或依據一個特定之實施例)所說明的加以編碼。依據本發明進一步之實施例，首先，一個或多個預測參數(亦即，移動參數向量分量和/或參考畫面指數)會被編碼。而且，基於上述傳送之資訊(舉例而言，基於該第一子集212之重建值118)，該候選區塊或用以合併之區塊會被決定。基於該候選區塊之集合，該合併資訊會加以傳送。若該合併資訊表明，該當前區塊係與另外之區塊相合併，該當前區塊之預測參數，便被推論為等於該當前區塊與之相合併的區塊(以及該等早經傳送之分量可能會被忽略)。否則，上述內含該等移動參數向量之剩餘預測資訊，便會如依據第4、5圖或第9圖(或依據一個特定之實施例)所說明的加以編碼。

依據進一步之實施例，上文所說明基於區塊之範例，可能會就任意之影像區域加以一般化。該移動參數預測編碼依然係相同，唯有鄰近區域之決定(舉例而言，依據第5圖之方法500的步驟510)會被調適。依據本發明之某些實施例，所有包含有一個可表示任何在該當前區域內之樣本(任何像素)的直接鄰位之樣本(或一個像素)且早經編碼或重建(亦即，在編碼順序或重建順序中領前該當前區域)的畫面區域，係被選定為候選區域。

第10圖係顯示一個使用移動補償預測之混成視訊解碼器1000的方塊圖。依據本發明的一個實施例之視訊解碼器，可能係在該混成視訊解碼器1000中加以實現。該混成視訊解碼器1000係包含有：一個擷取器1010、一個預測器1020、和一個重建器1030。該預測器1020係包含有一個有限脈衝響應(FIR)濾波器1024。該擷取器1010經配置，可自-一個資料流112，擷取一個視訊之畫面的預定區域有關之移動資訊1014和殘差資訊1016。該預測器1020經配置，可依據該畫面之預定區域有關的移動資訊1014，來提供該畫面之預定區域有關的預測值1026。該預測器1020經配置，可藉由使用該有限脈衝響應濾波器1024，而內插一個參考畫面1032，來提供該預測值1026。該重建器1030經配置，可使用該預定區域有關之預測值1026，和該預定區域有關之殘差資訊1016，來重建該預定區域處之當前畫面。

該擷取器1010所擷取之移動資訊1014，可能係在該資料流112中傳送，或者可能係在該擷取器1010中加以預測。依據本發明的一個實施例之視訊解碼器，因而可能會在該混成視訊解碼器1000之擷取器1010中實現，使自該資料流1012，擷取出該移動資訊1014。該移動資訊1014，因而可能包含有該第一子集212之重建值118，和該第二子集214之重建值126，換言之，該移動資訊1014，可能為多數之移動參數，藉以界定該視訊之畫面的預定區域之移動補償預測，或者換言之，該畫面之預定區域的移動參數向量。

為做一總結，本發明之實施例，可建立一個有關在視訊編碼應用中交叉存取式移動參數預測和移動參數編碼之觀念。彼等移動參數，通常係藉由包含兩個或以上之分量(子集)的向量來表示。就一個典型範例而言，一個畫面區域之移動，係可藉由一個包含一個水平分量和一個垂直分量之位移向量來說明。在先存技藝編碼標準(舉例而言，在H中H.264標準中)中，該移動參數向量之移動參數分量，首先會獨立地被預測，以及接著該等實際之移動參數分量與彼等之預測值間的差值會被傳送。

本發明之實施例，係說明一項觀念，該等移動參數分量(一個可決定一個畫面之預定區域的移動補償預測之移動參數向量的)間之相依性，可採用其而使該等移動參數向量之傳送所需的位元率遞減。此係藉由交叉存取一個移動參數向量有關之移動參數分量的預測及編碼來達成。該等早經編碼過之移動向量分量(或者更正確而言，該等對應之移動參數分量的實際值與預測值間的傳送差值)，係可被用來提昇同一移動參數向量之剩餘移動向量分量的預測。本發明之實施例，係可應用至所有在其中可就一個畫面之一些區域而傳送一個移動參數的視訊編碼應用。本發明之實施例的優點，在於一個有關該等移動參數之傳送而經遞減之位元率，和因而一個相對於最先進技術水平技術而經提昇之編碼效率。

雖然某些特徵已在一個裝置之背景環境中加以說明，顯而易見的是，此等特徵亦表示該對應方法之說明，其中，一個區塊或裝置，係對應於一個方法步驟或一個方法步驟之特色。類似地，在一個方法步驟之背景環境中所說明的特徵，亦表示一個對應之裝置的對應區塊或項目或特色之說明。該等方法步驟之某些或全部，可能係藉由(或使用)一個硬體裝置，像是舉例而言，一個微處理器、一個可編程式電腦、或一個電子電路，來加以執行。在某些實施例中，該等最重要之方法步驟中的一個或多個，可能係由此種裝置來加以執行。

依據某些實現體規格，本發明之實施例，可在硬體或軟體中加以實現。該實現體在執行上，可使用一個數位儲存媒體，舉例而言，磁片、數位影像光碟(DVD)、藍光、光碟(CD)、唯讀記憶體(ROM)、可編程唯讀記憶體(PROM)、可抹除可編程唯讀記憶體(EPROM)、電子抹除式唯讀記憶體(EEPROM)、或快閃記憶體，而在其上儲存有電子可讀取式控制信號，其可與一個可編程式電腦系統協同運作(或有能力協同運作)，而使對應之方法被執行。所以，該數位儲存媒體，係可能為電腦可讀取式。

依據本發明之某些實施例，係包含有一個具有電子可讀取式控制信號之資料載體，其有能力與一個可編程式電腦系統協同運作，而使本說明書所說明之方法中的一個被執行。

通常，本發明之實施例，係可使實現為一個具有程式碼之電腦程式產品，該電當腦程式產品，在一部電腦上面運行時，該程式碼係可運作來執行該等方法中的一個。該程式碼舉例而言，可能係儲存在一個機器可讀取式載體上面。

其他之實施例，係包含有上述用以執行本說明書所說明而儲存在一個機器可讀取式載體上面之方法中的一個的電腦程式。

換言之，該原創性方法的一個實施例，因而係一個電腦程式，其係具有一個程式碼，可於該電腦程式在一部電腦上面運行時，執行本說明書所說明之方法中的一個。

該等原創性方法進一步之實施例，因而係一個資料載體(或一個數位儲存媒體，或一部電腦可讀取式媒體)，其包含有記錄其上而用以執行本說明書所說明之方法中的一個之電腦程式。

該原創性方法進一步之實施例，因而係一個資料流或一個信號序列，藉以表示上述用以執行本說明書所說明之方法中的一個之電腦程式。該資料流或信號序列舉例而言，可能經配置使經由一個資料通訊連線，舉例而言，經由網際網路，而加以傳送。

一個進一步之實施例，係包含有一個處理構件，舉例而言，一部電腦、或一個可編程式邏輯裝置，使經配置或調適來執行本說明書所說明之方法中的一個。

一個進一步之實施例，係包含有一部電腦，其上安裝有上述用以執行本說明書所說明之方法中的一個之電腦程式。

在某些實施例中，一個可編程式邏輯裝置(舉例而言，一個現場可編程邏輯閘陣列)，可能被用來執行本說明書所說明之方法的某些或全部功能性。在某些實施例中，一個現場可編程邏輯閘陣列，可能與一個微處理器協同運作，以便執行本說明書所說明之方法中的一個。通常，該等方法較佳的是以任何之硬體裝置來執行。

上文所說明之實施例，僅為例示本發明之原理。理應瞭解的是，本說明書所說明之佈置和細節的修飾體和變更形式，將為本技藝之其他專業人員所顯而易。所以，其目的為僅受限於將臨之專利請求項的界定範圍，而非受限於本說明書藉由實施例之說明和解釋所呈現的特定細節。

100．．．視訊解碼

110．．．預測器

112．．．資料流

114．．．預測值

116．．．殘差資訊

118．．．重建值

120．．．重建器

122．．．預測值

124．．．殘差資訊

126．．．重建值

200．．．視訊編碼器

210．．．預測器

212．．．第一子集

214．．．第二子集

220．．．殘差資訊決定器

400．．．方法

410-420．．．步驟

500．．．方法

510-570．．．步驟

700．．．視訊解碼器

710．．．預測器

714．．．預測值

720．．．重建器

722．．．預測值

800．．．視訊編碼器

810．．．預測器

816．．．殘差資訊

820．．．殘差資訊決定器

824．．．殘差資訊

900．．．方法

910-950．．．步驟

1000．．．混成視訊解碼器

1010．．．擷取器

1020．．．預測器

1024．．．有限脈衝響應(FIR)濾波器

1026．．．預測值

1030．．．重建器

1032．．．參考畫面

第1圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之視訊解碼器的方塊圖；

第2圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之視訊編碼器的方塊圖；

第3圖係顯示就移動參數預測而言之鄰近區塊的選擇有關之範例；

第4圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之方法的流程圖；

第5圖係顯示依據一個依據本發明之第一特徵的實施例之方法的流程圖；

第6圖係顯示就移動補償預測而言之早經編碼過的鄰近區塊之選擇有關的範例；

第7圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊解碼器的方塊圖；

第8圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之視訊編碼器的方塊圖；

第9圖係顯示依據一個依據本發明之第二特徵的實施例之方法的方塊圖；而

第10圖則係顯示依據本發明的一個實施例可能在其中實現之視訊解碼器的混成視訊解碼器之方塊圖。