视频编码的样式基础的运动向量推导之方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭露一种使用解码器推导的运动信息基于双向匹配或模板匹配的视频编码方法及装置。根据一种方法，包含双向匹配合并候选以及/或模板匹配合并候选的合并候选组的合并索引被使用不同码字发信。根据另一种方法，第一阶段MV或第一阶段MV对用做第二阶段搜寻的唯一初始MV或MV对或搜寻窗口的中心MV。根据又一种方法，在找到第一参考表的参考模板之后，当前模板被修改以用于另一参考表中的模板搜寻。根据又一种方法，子PU搜寻在模板搜寻中被禁用。根据又一种方法，区块差值计算是基于在解码器端MV推导流程相关的MV搜寻中降低的位深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】视频编码的样式基础的运动向量推导之方法及装置相关引用本申请要求于2016年3月16日提交的美国临时申请案63/309,001的优先权，本申请以引用方式包含该临时案的全部。
本专利技术有关于使用译码端推导的运动信息(decodersidederivedmotioninformation)的视频编码的运动补偿。更具体地，本专利技术是有关于对以样式为基础的运动向量推导(pattern-basedmotionvectorderivation)的性能改善或减少复杂度。
技术介绍
在采用运动补偿帧间预测(motion-compensatedInterprediction)的普通视频编码系统中，运动信息通常由编码器端发送到解码器端，如此解码器能正确执行运动补偿帧间预测。在这样系统中，运动信息会占用一些编码位。为了改进编码效率，在VCEG-AZ07中揭露了一种解码器端的运动向量推导方法(JianleChen等人，FurtherimprovementstoHMKTA-1.0,ITU-TelecommunicationsStandardizationSector,StudyGroup16Question6,VideoCodingExpertsGroup(VCEG),第52次会议:2015年6月19-26,华沙，波兰)。根据VCEG-AZ07，解码器端运动向量推导方法使用两个帧率升高转换(FrameRateUp-Conversion，FRUC)模式。FRUC模式中的一个被称做B-片双向匹配(bilateralmatching)而FRUC模式中的另一个被称做P-片或B-片的模板匹配(templatematching)。图1显示FRUC双向匹配模式的一个例子，其中当前区块110的运动信息是基于两个参考图像推导。当前区块的运动信息是通过延着当前区块(Curblock)的运动轨道(motiontrajectory)140上找到在两个不同参考图像(即Ref0与ref1)中的两个区块(120与130)之间的最佳匹配来推导。在连续运动轨道的假定下，指向两个参考区块的与ref0相关的运动向量MV0以及与Ref1相关的运动向量MV1应该与时域距离(temporaldistances)成比例，即TD0与TD1，在当前图像(即Curpic)与两个参考图像之间。图2显示FRUC模板匹配模式的一个例子。当前图像(即Curpic)中的当前区块210的邻接区域(neighbouringareas)(220a与220b)用做一个模板，来与参考图像(即Ref0)中的对应模板(230a与230b)匹配。模板220a/220b与模板230a/230b之间的最佳匹配会决定一解码器推导的运动向量(decoderderivedmotionvector)240。虽然Ref0如图2所示，Ref1也可做为参考图像。根据VCEG-AZ07，在merge_flag或skip_flag为真时发信(signalled)FRUC_mrg_flag。如果FRUC_mrg_flag为1，那么FRUC_merge_mode被发信来指示双向匹配合并模式(bilateralmatchingmergemode)或模板匹配合并模式被选择。如果FRUC_mrg_flag为0，这暗示使用一般合并模式(regularmergemode)且在此情况下发信一个合并索引(mergeindex)。在视频编码中，为了改善编码效率，一个区块的运动向量可用运动向量预测(motionvectorprediction，MVP)来预测，其中会产生一个候选表。在合并模式中可使用合并候选表(mergecandidatelist)来编码一个区块。当使用合并模式来编码一个区块时，区块的运动信息(e.g.motionvector)可用合并MV表中的候选MV中的一个表示。因此，取代直接传输区块的运动信息，传输一个合并索引(mergeindex)给解码器端。解码器维持一个同样的合并表且使用合并索引来取回(retrieve)由合并索引发信的合并候选。一般来说，合并候选表(mergecandidatelist)包含少数候选并且传输合并索引比传输运动信息更有效。当区块在合并模式下编码时，其运动信息通过发信一个合并索引与临近区块的运动信息“合并”，而非实际上传输运动信息。可是，预测残值(predictionresiduals)仍要传输。在预测残值为零或非常小的情况下，预测残值被“跳过(skipped)”(即跳过模式)并且区块用合并索引来确认合并表中的合并MV来于跳过模式下编码。虽然术语FRUC是指帧率上升转换(FrameRateUp-Conversion)的运动向量，但其技术是用于解码器推导一或多个合并MV候选而无需实际传输运动信息。如此，本申请中FRUC也被称做解码器推导的运动信息。因为模板匹配方法是基于样式的推导技术(pattern-basedMVderivationtechnique)，FRUC的模板匹配方法在本申请中也被称做基于样式的推导(Pattern-basedMVDerivation，PMVD)。在解码器端MV推导方法，叫做时域推导的MVP的新的时域MVP是通过扫描所有参考帧内的所有MV来推导。为了推导LIST_0时域推导的MVP，对于LIST_0参考帧中的每个LIST_0MV，MV被缩放(scaled)以指向当前帧。被缩放之MV所指向的当前帧内的4x4区块是目标当前区块(targetcurrentblock)。该MV进一步缩放以指向到在LIST_0中的refIdx等于0的参考图像给该目标当前区块。该进一步缩放的MV因目标当前区块被储存于LIST_0MV字段内。图3A与图3B分别显示List_0与List_1的推导时域推导的MVP的例子。在图3A与图3B中，每个小正方形区块对应于4x4区块。时域推导的MVP的流程扫描所有参考图像中缩有4x4区块内的所有MV，以产生当前帧的时域推导的LIST_0与LIST_1的MVP。例如，图3A中，区块310，区块312及区块314分别对应当前图像的4x4区块，索引等于0(即refidx＝0)的List_0参考图像以及索引等于1(即refidx＝1)的List_0参考图像。索引等于1的List_0参考图像的两个区块内的运动向量320与330是已知的。然后，时域推导的MVP322与332能通过分别缩放运动向量320与330推导。缩放的MVP接着被指派给一个对应区块。类似的，在图3B中，区块340，区块342与区块344分别对应当前图像的4x4区块，索引等于0(即refidx＝0)的List_1参考图像以及索引等于1(即refidx＝1)的List_1参考图像。索引等于1的List_0参考图像的两个区块内的运动向量350与360是已知的。然后，时域推导的MVP352与362能通过分别缩放运动向量350与360推导。对于双向匹配合并模式及模板匹配合并模式，采用两阶段匹配(two-stagematching)。第一阶段是PU-级(PU-level)匹配，且第二阶段为子-PU-级匹配。于PU-级匹配中，分别选择LIST_0与LIST_1中多个初始MV。这些MV包含来自合并候选的MV(即传统的合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用运动补偿的视频编码方法，其特征在于，该方法包含：接收与当前图像内当前区块相关的输入数据，其中每个当前区块被划分为多个子区块；使用双向匹配、模板匹配或两者基于一或多个第一阶段运动向量候选来推导第一阶段运动向量或第一阶段运动向量对；通过使用双向匹配、模板匹配或两者推导每个子区块的一或多个第二阶段运动向量来推导该多个子区块的第二阶段运动向量，其中该第一阶段运动向量或该第一阶段运动向量对作为第二阶段双向匹配、模板匹配或两者的唯一初始运动向量或运动向量对或搜寻窗口的中心运动向量使用；自包含该第二阶段运动向量之一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定最终运动向量或最终运动向量预测子；以及分别在编码器端或解码器端使用该最终运动向量或最终运动向量预测子来编码或译码该当前区块或当前区块的当前运动向量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.16 US 62/309,0011.一种使用运动补偿的视频编码方法，其特征在于，该方法包含：接收与当前图像内当前区块相关的输入数据，其中每个当前区块被划分为多个子区块；使用双向匹配、模板匹配或两者基于一或多个第一阶段运动向量候选来推导第一阶段运动向量或第一阶段运动向量对；通过使用双向匹配、模板匹配或两者推导每个子区块的一或多个第二阶段运动向量来推导该多个子区块的第二阶段运动向量，其中该第一阶段运动向量或该第一阶段运动向量对作为第二阶段双向匹配、模板匹配或两者的唯一初始运动向量或运动向量对或搜寻窗口的中心运动向量使用；自包含该第二阶段运动向量之一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定最终运动向量或最终运动向量预测子；以及分别在编码器端或解码器端使用该最终运动向量或最终运动向量预测子来编码或译码该当前区块或当前区块的当前运动向量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中一合并索引在该编码器端被发信或在该解码器端从一视频串流被分析，其中该合并索引指示该双向匹配、模板匹配或两者在第一阶段或第二阶段中选择的第一阶段或第二阶段初始运动向量候选。3.一种使用运动补偿的视频编码装置，其特征在于，该装置包含一或多个电子电路或处理器用于：接收与当前图像内当前区块相关的输入数据，其中每个当前区块被划分为多个子区块；使用双向匹配、模板匹配或两者基于一或多个第一阶段运动向量候选来推导第一阶段运动向量或第一阶段运动向量对；通过使用双向匹配、模板匹配或两者推导每个子区块的一或多个第二阶段运动向量来推导该多个子区块的第二阶段运动向量，其中该第一阶段运动向量或该第一阶段运动向量对作为第二阶段双向匹配、模板匹配或两者的唯一初始运动向量或运动向量对或作为搜寻窗口之中心运动向量使用；自包含该第二阶段运动向量的一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定最终运动向量或最终运动向量预测子；以及分别在编码器端或解码器端使用该最终运动向量或最终运动向量预测子来编码或译码该当前区块或当前区块的当前运动向量。4.一种使用运动补偿的视频编码方法，其特征在于，该方法包含：接收与当前图像内当前区块相关的输入数据；使用双向匹配或模板匹配基于一或多个运动向量候选来推导第一阶段运动向量或第一阶段运动向量对；如果使用该双向匹配：通过使用该双向匹配基于该第一阶段运动向量或该第一阶段运动向量对来推导每个子区块的一或多个第二阶段运动向量来产生多个子区块的第二阶段运动向量，其中该当前区块被划分为该多个子区块；以及自包含该第二阶段运动向量的一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定最终运动向量或最终运动向量预测子；以及如果使用该模板匹配，自包含该第一阶段运动向量的一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定该最终运动向量或最终运动向量预测子；以及分别在编码器端或解码器端使用该最终运动向量或最终运动向量预测子来编码或译码该当前区块或当前区块的当前运动向量。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中如果使用该模板匹配推导的该第一阶段运动向量对与真双向预测区块相关，对该当前区块采用双向光流流程来推导该当前区块改善的运动向量。6.一种使用运动补偿的视频编码装置，其特征在于，该装置包含一或多个电子电路或处理器用于：接收与当前图像内当前区块相关的输入数据，使用双向匹配或模板匹配基于一或多个运动向量候选来推导第一阶段运动向量或第一阶段运动向量对；如果使用该双向匹配：通过使用该双向匹配基于该第一阶段运动向量或该第一阶段运动向量对来推导每个子区块的一或多个第二阶段运动向量来产生多个子区块的第二阶段运动向量，其中该当前区块被划分为该多个子区块；以及自包含该第二阶段运动向量的一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定最终运动向量或最终运动向量预测子；以及如果使用该模板匹配，自包含该第一阶段运动向量的一组运动向量候选或运动向量预测子候选决定该最终运动向量或最终运动向量预测子；以及分别在编码器端或解码器端使用该最终运动向量或最终运动向量预测子来编码或译码该当前区块或当前区块的当前运动向量。7.一种使用运动补偿的视频编码或译码方法，其特征在于，该方法包含：在编码器端接收与当前图像内当前区块相关的输入数据，或在解码器端接收包含与该当前图像内该当前区块相关的编码数据的视频串流；推导该使用双向匹配、模板匹配或两者的当前区块的解码器端合并候选；产生包含该解码器端合并候选的合并候选组；以及使用至少两个不同码字组其中之一或使用上下文基础编码的至少两个上下文其中之一，在该编码器端发信该当前区块的选择的当前合并索引，或在该解码器端解碼该当前区块的选择的该当前合并索引，其中该至少两个不同码字组或至少两个上下文基础编码的上下文用于编码与该合并候选组的合并候选相关的合并索引。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中根据包含该当前区块的一图片的图片类型选择一码字组。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中该至少两个不同码字组属于一码组，该码组包含固定长度码，一元码及截断一元码。10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中对应双向匹配或模板匹配合并模式的第一合并索引的第一上下文与对应普通合并模式的第二合并索引的第二上下文不同。11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，其中固定长度码用于属于低延迟B/P图片或属于所有参考帧具有小于当...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄子德，陈庆晔，黄毓文，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71