專(zhuān)利名稱(chēng)：一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻壓縮編碼技術(shù)，尤其是一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn) 動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
在混合視頻編碼框架中，一個(gè)重要的特性就是采用基于塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償/預(yù)測(cè)機(jī)制 實(shí)現(xiàn)幀間預(yù)測(cè)編碼。圖像的時(shí)域和空間域相鄰塊運(yùn)動(dòng)信息之間往往存在著很強(qiáng)的相關(guān)性， 利用已編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)機(jī)制是幀間編碼中的重要技術(shù)。精 確的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)不僅能夠降低最終的預(yù)測(cè)殘差，而且能夠減少碼流中用于與傳遞運(yùn)動(dòng)相 關(guān)的邊信息，因此要提高幀間編碼的壓縮效率就應(yīng)當(dāng)盡可能多地提高運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確 性。同時(shí)，由于雙向預(yù)測(cè)機(jī)制比單向預(yù)測(cè)機(jī)制具有更好的去除幀間相關(guān)性的特性，因此，在 當(dāng)前視頻編碼的研究中越來(lái)越得到重視。雙向預(yù)測(cè)在編碼時(shí)間上可以利用來(lái)自前向和后向 的多個(gè)參考幀的已編碼信息，空間上可以利用相鄰塊的已編碼信息，方式非常靈活，可用信 息非吊豐_ ο目前，最新視頻編碼國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是由聯(lián)合視頻工作組(JVT，Joint VideoTeam)制定 的H. 264/AVC (Advanced Video Coding)。在H. 264/AVC中，將采用雙向預(yù)測(cè)的編碼塊稱(chēng)之 為B塊。H. 264/AVC中B塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)技術(shù)主要利用了運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)域相關(guān)性和空域 相關(guān)性。在該標(biāo)準(zhǔn)中，B塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)大致可以劃分為兩類(lèi)direCt預(yù)測(cè)和常規(guī)預(yù)測(cè)， 對(duì)于不同的宏塊編碼模式，會(huì)采用不同的預(yù)測(cè)方法，如表1所示。以下對(duì)兩種預(yù)測(cè)方法分別 進(jìn)行說(shuō)明表1H. 264/AVC中B塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法
預(yù)測(cè)方法分類(lèi)適用模式利用的相關(guān)性常規(guī)預(yù)測(cè)非Skip、非Direct模式空域direct預(yù)測(cè)Skip、 Direct時(shí)域\空域(1)常規(guī)預(yù)測(cè)方法當(dāng)B塊的編碼模式即非Skip模式也非Direct模式時(shí)，其所有的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)都 采用常規(guī)方法。假設(shè)E為當(dāng)前宏塊或宏塊分割，A、B、C、D分別對(duì)應(yīng)于E的左側(cè)、上側(cè)、右上 側(cè)和左上側(cè)的塊或分割。如果E的左側(cè)存在多個(gè)分割，則令其中最上側(cè)的為A ；如果E的上 側(cè)存在多個(gè)分割，則令其中最左側(cè)的為B。當(dāng)C塊不存在時(shí)，用D塊的信息替代C塊。令A(yù)、B、C塊的運(yùn)動(dòng)矢量分別為MVa、MVb和MVC，則E的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值MVP的求取 方式為若當(dāng)前分割為16X8模式的上半部分，則MVP = MVb ；若當(dāng)前分割為16X8模式的 下半部分，則MVP = MVa ；若當(dāng)前分割為8 X 16模式的左半部分，則MVP = MVa ；若當(dāng)前分割為8 X 16模式的右半部分，則MVP = MVb ；若當(dāng)前分割不屬于16X8禾Π 8X 16模式，則MVP = median (MVA, MVb, MVc) (1)可見(jiàn)常規(guī)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法只利用了運(yùn)動(dòng)信息的空間域相關(guān)性。(2) direct 預(yù)測(cè)方法當(dāng)B塊的編碼模式為Skip或Direct時(shí)，其運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)都采用direct方法推測(cè) 得出。H. 264/AVC支持兩種不同的direct方法，即時(shí)域direct和空域direct，在編解碼過(guò) 程中，通過(guò)Slice頭信息中的direct_Spatial_mV_pred_flag語(yǔ)法元素指明當(dāng)前使用的是 時(shí)域或空域的direct方法。在利用時(shí)域運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)時(shí)，通常假設(shè)運(yùn)動(dòng)物體在臨近幀上的是勻速的運(yùn)動(dòng)?；?這樣的假設(shè)，首先在參考隊(duì)列Listl中首個(gè)參考幀中尋找到當(dāng)前編碼塊的對(duì)應(yīng)位置塊 (co-located block)，并取出對(duì)應(yīng)位置塊在參考隊(duì)列ListO首個(gè)參考幀的運(yùn)動(dòng)矢量·。如 圖2所示，假設(shè)當(dāng)前幀與參考隊(duì)列ListO首個(gè)參考幀之間的時(shí)間距離為T(mén)Db，參考隊(duì)列ListO 首個(gè)參考幀和參考隊(duì)列Listl首個(gè)參考幀之間的時(shí)間距離為T(mén)Dd，則當(dāng)前編碼塊的前、后向 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值] ^/,ο和]的計(jì)算分別按如下公式計(jì)算
(2)
(3)而H. 264/AVC的B塊空域direct運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)方法則與之前所述的常規(guī)預(yù)測(cè) 方法十分類(lèi)似，都采用臨近運(yùn)動(dòng)矢量的中值作為當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)。通過(guò)上述分析可以看出H. 264/AVC的B塊的direct運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法利用了運(yùn) 動(dòng)信息的時(shí)間域或空間域的相關(guān)性，但并不能同時(shí)綜合的應(yīng)用時(shí)間域和空間域的相關(guān)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高雙向預(yù)測(cè)的精確度及最終 編碼壓縮效率的混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟(1)對(duì)于當(dāng)前編碼塊，綜合利用運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)域相關(guān)性、空域相關(guān)性，通過(guò)預(yù)測(cè)算 子求取一包含多個(gè)雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的備選集合；(2)當(dāng)備選集合求取完畢后，采用自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)選擇方法從備選集合中選 取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值，作為當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)進(jìn)行后續(xù)的編碼計(jì)算和解碼計(jì)
笪弁。而且，所述的預(yù)測(cè)算子包括H. 264/AVC的時(shí)域預(yù)測(cè)算子、H. 264/AVC的空域預(yù)測(cè)算 子和時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)算子。而且，所述的被選集合包括時(shí)間域預(yù)測(cè)值(MVPt)、空間域預(yù)測(cè)值(MVPs)和時(shí)-空 域聯(lián)合預(yù)測(cè)值(MVPT_S)。而且，所述的選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的方法為使用基于雙向預(yù)測(cè)編碼塊之
4間的絕對(duì)誤差和作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)應(yīng)于最小絕對(duì)誤差和的一組雙向運(yùn)動(dòng)矢量被選定為最優(yōu) 的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值。而且，所述的時(shí)_空域聯(lián)合預(yù)測(cè)算子的求取方法為首先利用空域預(yù)測(cè)方法在參 考幀列表的首個(gè)參考幀中求取出一個(gè)預(yù)測(cè)編碼塊，然后對(duì)該預(yù)測(cè)編碼塊本身已有的運(yùn)動(dòng)矢 量信息通過(guò)時(shí)域預(yù)測(cè)方法獲得。而且，在選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值時(shí)，還通過(guò)擴(kuò)大用于計(jì)算絕對(duì)誤差和的前后 向預(yù)測(cè)編碼塊面積來(lái)降低當(dāng)編碼塊尺寸較小時(shí)出現(xiàn)誤判的概率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明綜合利用運(yùn)動(dòng)信息在時(shí)域及空域上的相關(guān)特性，充分挖掘并利用了運(yùn)動(dòng)矢 量在時(shí)域和頻域上的相關(guān)性，提高了最終運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)精確度，同時(shí)利用基于預(yù)測(cè)編碼 塊SAD準(zhǔn)則的自適應(yīng)選擇技術(shù)，能夠在編碼和解碼端獨(dú)立無(wú)失諧的完成，因此無(wú)需在碼流 中傳送相應(yīng)的邊信息，提高了提高了雙向幀間預(yù)測(cè)編碼的壓縮性能，可廣泛地用于混合視 頻通信領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明所采用的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的流程圖；圖2為本發(fā)明所采用的時(shí)域運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)算子的示意圖；圖3為本發(fā)明所采用的空域運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)算子的示意圖；圖4為本發(fā)明所采用的時(shí)_空域聯(lián)合運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)算子的示意圖；圖5為本發(fā)明所采用的基于前后向預(yù)測(cè)編碼塊SAD準(zhǔn)則的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的 求取方法示意圖；圖6為本發(fā)明所采用的擴(kuò)大用于計(jì)算SAD的預(yù)測(cè)編碼塊的面積的方法示意圖；圖7為對(duì)CIF大小的“Mobile”序列采用本實(shí)施例方法與H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)采用方 法仿真得到的率失真曲線(xiàn)比較示意圖；圖8為對(duì)720p大小的“Crew”序列采用本實(shí)施例方法與H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)采用方法 仿真得到的率失真曲線(xiàn)比較示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，是為了提高幀間編碼 中雙向預(yù)測(cè)的性能而設(shè)計(jì)的，其在充分利用時(shí)域、空域的運(yùn)動(dòng)信息相關(guān)性的基礎(chǔ)上，結(jié)合自 適應(yīng)的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的優(yōu)選技術(shù)，提高了運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的精確度，進(jìn)而提升了整體系統(tǒng) 的編碼壓縮性能。為此，在編解碼一個(gè)雙向預(yù)測(cè)的B塊時(shí)，采用本發(fā)明的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢 量預(yù)測(cè)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，其步驟如下用于混合視頻編碼框架中幀間預(yù)測(cè)編碼的所有雙向編碼模式，包括如下步驟(1)對(duì)于當(dāng)前編碼塊，綜合利用運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)域相關(guān)性、空域相關(guān)性，通過(guò)一系列 預(yù)測(cè)算子求取一個(gè)包含多個(gè)雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的備選集合；(2)在備選集合求取完畢后，采用自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)選擇方法從備選集合中選 取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值，作為當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)進(jìn)行后續(xù)的編碼計(jì)算和解碼計(jì)
5算。通過(guò)上述步驟即可實(shí)現(xiàn)混合視頻編碼框架中的雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法的處理流程，如圖1所示，從圖中可以看 出本發(fā)明主要包括MVP備用集生成處理過(guò)程和MVP自適應(yīng)優(yōu)選處理過(guò)程組成。(I)MVP備用集生成處理過(guò)程如下備用集包括如下三種不同的針對(duì)當(dāng)前編碼塊運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)值時(shí)間域預(yù)測(cè)值 MVPt、空間域預(yù)測(cè)值MVPs和時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)值MVPT_S，其中MVPT、MVPs與H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定的時(shí)域direct運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)和空域direct運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)一致。三種預(yù)測(cè)值的求取 方法分別為時(shí)間域預(yù)測(cè)值MVPt的求取如圖2所示，利用前后向參考幀已有的運(yùn)動(dòng)信息，并 結(jié)合時(shí)間距離等因素求得當(dāng)前B塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值；空間域預(yù)測(cè)值MVPs的求取如圖3所 示，假設(shè)E為當(dāng)前宏塊或宏塊分割，A、B、C、D分別對(duì)應(yīng)于E的左側(cè)、上側(cè)、右上側(cè)和左上側(cè) 的塊或分割，A、B、C、D對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)信息可以通過(guò)計(jì)算中值的方法算出當(dāng)前B塊的運(yùn)動(dòng)矢量 預(yù)測(cè)值；時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)值MVPT_S的求取圖4所示，對(duì)于參考幀列表LIST_X (X取0或1)， 首先通過(guò)空間域預(yù)測(cè)值MVPs在LIST_X的第0幀中找到對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)編碼塊，根據(jù)視頻中物 體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間連續(xù)性假設(shè)，第0幀中的預(yù)測(cè)編碼塊本身的運(yùn)動(dòng)信息也與當(dāng)前編碼塊有相關(guān) 性。因此MVPT_S的值取為第0幀中預(yù)測(cè)編碼塊本身在第1幀中的運(yùn)動(dòng)矢量(假設(shè)幀間的時(shí) 間間隔都為1)。當(dāng)完成上述運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)值計(jì)算后，對(duì)于一個(gè)B塊可選用的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值構(gòu)成一個(gè) 集合，對(duì)于前向預(yù)測(cè)值可以選擇MVPT_L0、MVPs_L0或MVPT_s_L0，而對(duì)于后向預(yù)測(cè)值可以選擇 MVPT_L1、MVPS_L1 或 MVPT_S_L1。(2) MVP自適應(yīng)優(yōu)選處理過(guò)程如下本實(shí)施例采用了基于比較前后向預(yù)測(cè)編碼塊間的絕對(duì)誤差和(Sum ofAbsolute Difference, SAD)準(zhǔn)則求取最優(yōu)MVP，如圖5所示。對(duì)于當(dāng)前編碼塊，通過(guò)前向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù) 測(cè)找到的預(yù)測(cè)編碼塊為Bfw，后向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)找到的預(yù)測(cè)編碼塊為Bbw，假設(shè)當(dāng)前編碼塊的 大小為MXN，則當(dāng)前情況下前后向預(yù)測(cè)編碼塊間的絕對(duì)誤差和SADfw bw的計(jì)算如下式所示
由于前后向預(yù)測(cè)編碼塊與當(dāng)前編碼塊之間都存在著很強(qiáng)的內(nèi)容相關(guān)性，因此 SADfw bw很大程度上能夠反映出當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)矢量選取是否準(zhǔn)確，SADfw bw越小則說(shuō)明運(yùn)動(dòng)矢量 預(yù)測(cè)的結(jié)果越精確，因此，最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)可以通過(guò)比較SADfw bwW最小值求解出來(lái)，假 設(shè)前后向的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)分別為MVP。pt_L0和MVP。pt_Ll，其計(jì)算公式為 其中MVP_L0 = {MVPT_L0, MVPs_L0, MVPT_s_L0}，(5)MVP_L 1 = {MVPT_L 1，MVPS_L 1，MVPT_S_L 1}由于MVP_L0和MVP_L0的取值最多都為3種(當(dāng)時(shí)域、空域、時(shí)-空域預(yù)測(cè)值都不 相同時(shí))，因此SAD的計(jì)算最多不會(huì)超過(guò)9次。
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可見(jiàn)采用這一方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠保證編解碼端能夠獨(dú)立的求取出相同的最優(yōu)結(jié) 果，而不需要增加碼流中的相關(guān)的邊信息。如前所述，SADfw bw的計(jì)算基于了前后向預(yù)測(cè)編碼塊與當(dāng)前編碼塊屬于同一運(yùn)動(dòng)物 體的假設(shè)，但在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有些時(shí)候圖像內(nèi)容分布較為復(fù)雜的時(shí)候這一假設(shè)會(huì)出 現(xiàn)問(wèn)題，從而導(dǎo)致最優(yōu)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)的誤判。這一情況在當(dāng)前編碼塊的尺寸很小時(shí)，出現(xiàn)的 可能性會(huì)增加。為了解決這一問(wèn)題，提出了擴(kuò)展大小的預(yù)測(cè)編碼塊SAD計(jì)算準(zhǔn)則，即通過(guò)擴(kuò) 大用于計(jì)算絕對(duì)誤差和的前后向預(yù)測(cè)編碼塊面積來(lái)降低當(dāng)編碼塊尺寸較小時(shí)出現(xiàn)誤判的 概率。如圖6所示，假設(shè)當(dāng)前編碼塊所對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)編碼塊為B，其大小為MXN，以B為中心向 四周擴(kuò)充，則可得到擴(kuò)展預(yù)測(cè)編碼塊exB。若在上、下、左、右四個(gè)方向的擴(kuò)充大小為氏、氏、 WpW1個(gè)像素，則經(jīng)過(guò)擴(kuò)充后的擴(kuò)展預(yù)測(cè)編碼塊exB大小為(WfM+Wi) X餌+N+Hi)，相應(yīng)的前 后向預(yù)測(cè)編碼塊間的絕對(duì)誤差和SADfwbw的計(jì)算表達(dá)式應(yīng)相應(yīng)改寫(xiě)為 通過(guò)采用以預(yù)測(cè)編碼塊為中心的擴(kuò)展塊，使得判定運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性時(shí)涵蓋了 更多的有用信息，可以有效地改善基于SAD的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)最優(yōu)選擇算法在復(fù)雜圖像區(qū)域 的“失效”問(wèn)題。目前，本發(fā)明中使用的擴(kuò)展參數(shù)氏、H1^ff0, W1取值都為8個(gè)像素。以上即為本發(fā)明的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法的實(shí)施方法。為了分析本發(fā)明 具體實(shí)施例的性能，在代碼測(cè)試平臺(tái)KTA2. 6上實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明中的技術(shù)，并對(duì)本發(fā)明技術(shù)與 H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法的性能加以比較。以下為仿真說(shuō)明和相關(guān)結(jié)果。為了全面的測(cè)試用于本發(fā)明的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，實(shí)驗(yàn)中選用了兩種 編碼結(jié)構(gòu)，即IBBP結(jié)果和長(zhǎng)度為7的層級(jí)B幀結(jié)構(gòu)(IbBbBbBbBbP,其中“B”表示可用于作 參考幀的B幀，“b”表示不用于作參考幀的B幀)。所有的編碼都采用High Profile，并選 取四組不同的量化參數(shù)進(jìn)行編碼，(QP1-slice，QPP—slice，QPB—sliJ = {(22,23,24), (27,28,29), (32，33，34)，(37，38，39)}。實(shí)驗(yàn)中使用的序列信息如表2所示。表2實(shí)驗(yàn)中使用的測(cè)試序列
實(shí)驗(yàn)中令宏塊模式B_Skip，B_Direct_16xl6, B_Bi_16xl6，B_LX_Bi_16x8 (X 可取 0 或 1)，B_LX_Bi_8xl6，B_Bi_LX_16x8，B_Bi_LX_8xl6，B_Bi_Bi_16x8，B_Bi_Bi_8xl6,以及 B_8x8模式下的子劃分模式B_Direct_8x8和B_Bi_8x8都開(kāi)啟本發(fā)明中所述的增強(qiáng)型雙向 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，并與都不開(kāi)啟時(shí)(即H. 264/AVC的方法)的結(jié)果進(jìn)行比較。相應(yīng)的碼 流節(jié)省的結(jié)果由表3錯(cuò)誤！未找到引用源。給出。表3本發(fā)明與H. 264/AVC標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)結(jié)果比較 圖7和圖8分別給出了采用本發(fā)明所述的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法與H. 264/ AVC標(biāo)準(zhǔn)采用方法仿真得到的率失真曲線(xiàn)比較示意圖。可以得出結(jié)論，EBMVP技術(shù)在QP取 值較大，即低碼率的時(shí)候，性能改善更為明顯。由于低碼率的碼流中運(yùn)動(dòng)信息所占的比重加 大，因此EBMVP提高運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)精度所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)就更為明顯。除了算法對(duì)編碼壓縮性能的改進(jìn)，需要考慮的另一個(gè)問(wèn)題就是本發(fā)明所述技術(shù)對(duì) 編解碼復(fù)雜度的影響。根據(jù)之前的描述可知MVP備用集都是利用已有的參考幀的運(yùn)動(dòng)向量并通過(guò)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)算子生成，因此 幾乎不會(huì)增加編解碼端的復(fù)雜度；對(duì)于每個(gè)雙向預(yù)測(cè)的塊或塊分割，前后向預(yù)測(cè)編碼塊之間SAD的計(jì)算最多進(jìn)行9 次。但分析可知，這種極端的情況只有當(dāng)時(shí)域、空域和時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)的結(jié)果都互不相同 時(shí)才會(huì)發(fā)生，在圖像中只有運(yùn)動(dòng)情況非常復(fù)雜的部分才有可能出現(xiàn)。而對(duì)于圖像中絕大多 數(shù)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單、平穩(wěn)的區(qū)域，前后向預(yù)測(cè)編碼塊之間SAD的計(jì)算都會(huì)少于9次。因此相對(duì)于 整個(gè)編解碼器，其對(duì)復(fù)雜度的影響很小。而已上結(jié)論在實(shí)際的編解碼測(cè)試中也得到了驗(yàn)證，編解碼器的內(nèi)存占用和運(yùn)行時(shí) 間都幾乎沒(méi)有增加。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并 不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出 的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟(1)對(duì)于當(dāng)前編碼塊，綜合利用運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)域相關(guān)性、空域相關(guān)性，通過(guò)預(yù)測(cè)算子求取一包含多個(gè)雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的備選集合；(2)當(dāng)備選集合求取完畢后，采用自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)選擇方法從備選集合中選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值，作為當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)進(jìn)行后續(xù)的編碼計(jì)算和解碼計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法， 其特征在于所述的預(yù)測(cè)算子包括H. 264/AVC的時(shí)域預(yù)測(cè)算子、H. 264/AVC的空域預(yù)測(cè)算子 和時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)算子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法， 其特征在于所述的被選集合包括時(shí)間域預(yù)測(cè)值(MVPt)、空間域預(yù)測(cè)值(MVPs)和時(shí)-空域 聯(lián)合預(yù)測(cè)值(MVPT_S)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法， 其特征在于所述的選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的方法為使用基于雙向預(yù)測(cè)編碼塊之間 的絕對(duì)誤差和作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)應(yīng)于最小絕對(duì)誤差和的一組雙向運(yùn)動(dòng)矢量被選定為最優(yōu)的 運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法， 其特征在于所述的時(shí)-空域聯(lián)合預(yù)測(cè)算子的求取方法為首先利用空域預(yù)測(cè)方法在參考 幀列表的首個(gè)參考幀中求取出一個(gè)預(yù)測(cè)編碼塊，然后對(duì)該預(yù)測(cè)編碼塊本身已有的運(yùn)動(dòng)矢量 信息通過(guò)時(shí)域預(yù)測(cè)方法獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種混合視頻編碼框架中的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法， 其特征在于在選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值時(shí)，還通過(guò)擴(kuò)大用于計(jì)算絕對(duì)誤差和的前后向 預(yù)測(cè)編碼塊面積來(lái)降低當(dāng)編碼塊尺寸較小時(shí)出現(xiàn)誤判的概率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種針對(duì)混合視頻編碼框架中幀間預(yù)測(cè)編碼的增強(qiáng)型雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟(1)對(duì)于當(dāng)前編碼塊，綜合利用運(yùn)動(dòng)信息的時(shí)域相關(guān)性、空域相關(guān)性，通過(guò)預(yù)測(cè)算子求取一包含多個(gè)雙向運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值的備選集合；(2)采用自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)選擇方法從備選集合中選取最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)值，作為當(dāng)前編碼塊的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)進(jìn)行后續(xù)的編碼計(jì)算和解碼計(jì)算。本發(fā)明綜合利用運(yùn)動(dòng)信息在時(shí)域及空域上的相關(guān)特性，提高了最終運(yùn)動(dòng)矢量的預(yù)測(cè)精確度，同時(shí)利用基于預(yù)測(cè)編碼塊SAD準(zhǔn)則的自適應(yīng)選擇技術(shù)，能夠在編碼和解碼端獨(dú)立無(wú)失諧的完成，提高了雙向幀間預(yù)測(cè)編碼的壓縮性能，可廣泛地用于混合視頻通信領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101917615SQ201010190730
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者葉鋒, 宗曉飛, 常侃, 張文豪, 張?chǎng)蚊? 楊波, 門(mén)愛(ài)東, 韓鈺 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)