使用扩展的块滤波对视频编码和解码的方法和设备技术

对视频编码和解码的方法和设备。对视频编码的方法包括：通过将用于当前块的运动补偿的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块；通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块；通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块来以子像素为单位执行插值；通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动预测和补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对用于运动预测和补偿的参考图像进行插值的插值滤波器，更具体地讲，涉及这样一种对视频编码和解码的方法和设备，该方法和设备扩展参考画面的相应块，通过应用无限脉冲响应(IIR)滤波器对扩展的相应块执行滤波，并且随后以子像素为单位对IIR滤波扩展的相应块执行插值。
技术介绍
在图像压缩方法(诸如，运动图像专家组(MPEG)-l、MPEG-2、MPEG-4或H. 264/ MPEG-4先进视频编码(AVC))中，为了对图像编码，画面被划分为宏块。以可用于帧间预测或帧内预测的所有的编码模式对宏块的每一个编码，随后以选择的编码模式进行编码，所述选择的编码模式根据用于对宏块编码的比特率以及基于原始宏块的解码的宏块的失真程度而被选择。在帧间预测中，通过搜索与将通过使用位于当前编码的画面的前面或后面的至少一个参考画面被编码的当前块类似的参考画面中的区域，来产生运动矢量，通过使用产生的运动矢量执行运动补偿来产生当前块的预测块。为了增加预测精确性，以比整数像素分辨率更精确的子像素分辨率为单位来执行运动补偿。例如，通过产生参考画面的整数像素之间的子像素(诸如，1/2像素(半像素)、 1/4像素(四分之一像素)和1/8像素(八分之一像素))来对参考画面进行插值，并且随后通过使用插值的参考画面来执行运动补偿。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供用于对视频编码和解码的方法和设备，其中，通过扩展在运动补偿期间使用的参考画面的相应块并且随后经由基于块的无限脉冲响应滤波和有限脉冲响应滤波产生插值的参考画面，来在视频的运动补偿期间提高预测效率。本专利技术还提供用于对视频编码和解码的方法和设备，其中，通过将无限脉冲响应滤波器仅应用于参考画面的预定区域来提高预测效率而没有显著地增加运算复杂度。技术方案根据本专利技术的实施例，在扩展用于当前块的运动补偿的参考画面的相应块并且将具有无限脉冲响应特性的滤波器应用到扩展的相应块之后，执行插值。有益效果根据本专利技术，在视频的运动预测和补偿期间可提高压缩效率。附图说明图1是根据本专利技术实施例的用于对视频编码的设备的结构的框图2是图1的参考画面插值器的详细结构的框图3是用于描述根据本专利技术实施例的产生扩展的相应块的处理的参考示图4是用于描述根据本专利技术实施例的在行方向上通过第一滤波单元执行的滤波操作的参考示图5是用于描述根据本专利技术实施例的在列方向上通过第一滤波单元执行的滤波操作的参考示图6是用于描述图2的第二滤波单元执行的插值处理的参考示图7是示出根据本专利技术实施例的对视频编码的方法的流程图8是根据本专利技术实施例的用于对视频解码的设备的框图9是示出根据本专利技术实施例的对视频解码的方法的流程图。最佳方式根据本专利技术的一方面，提供了一种对视频编码的方法，所述方法包括通过将用于当前块的运动补偿的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块；通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块；通过将预 定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块以子像素为单位执行插值；通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动预测和补偿。根据本专利技术的另一方面，提供了一种对视频解码的方法，所述方法包括从接收的比特流提取关于将被解码的当前块的运动矢量的信息；通过将由运动矢量指示的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块；通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块；通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块以子像素为单位执行插值；通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动补偿。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于对视频编码的设备，所述设备包括块扩展器，用于通过将用于当前块的运动补偿的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块；第一滤波单元，通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块；第二滤波单元，通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块以子像素为单位执行插值；运动预测器和补偿器，通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动预测和补偿。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于对视频解码的设备，所述设备包括熵解码器，用于从接收的比特流提取关于将被解码的当前块的运动矢量的信息；块提取器，通过将由运动矢量指示的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块；第一滤波单元，通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块；第二滤波单元， 通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块以子像素为单位执行插值；运动补偿器， 通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动补偿。具体实施方式下文中，将参照显示本专利技术示例性实施例的附图来更加充分地描述本专利技术。图1是根据本专利技术实施例的用于对视频编码的设备100的结构的框图。参照图1，根据本专利技术实施例的设备100包括运动估计器110、运动补偿器120、减法器130、编码器140、恢复器150、存储单元160和参考画面插值器170。运动补偿器110通过使用参考画面的数据执行运动预测来产生当前块的运动矢量。详细地，运动估计器110搜索参考画面中的与将被编码的当前画面的当前块最类似的相应块，并且基于当前块与相应块之间的位置差来产生运动矢量。这里，运动估计器110通过在初始运动预测期间使用存储在存储单元160中的以整数像素为单位的参考画面，来产生以整数像素为单位的运动矢量。另外，运动估计器110不仅可通过使用以整数像素为单位的参考画面执行运动预测，而且可通过使用通过参考画面插值器170以子像素(诸如， 1/2像素或1/4像素)的分辨率插值的参考画面执行运动预测。参考画面插值器170通过基于当前块的以整数像素为单位的运动矢量扩展由以整数像素为单位的运动矢量指示的参考画面的相应块，来产生扩展的相应块，并且通过将具有无限脉冲响应(IIR)特性的第一滤波器应用到扩展的相应块，来产生滤波扩展的相应块。另外，参考画面插值器170通过将具有有限脉冲响应(FIR)特性的第二滤波器应用到滤波扩展的相应块来产生以子像素的分辨率插值的参考画面。稍后将对参考画面插值器170 的详细操作进行描述。运动补偿器120通过从插值的参考画面获得由当前块的运动矢量指示的当前块的运动补偿值，来产生当前块的预测块。如果确定的最佳运动矢量是以整数像素为单位， 则运动补偿器120可通过使用没有插值的参考画面来代替插值的参考画面，来执行运动补\-ZX O 减法器130计算作为预测块和原始输入块之间的差的残余块。编码器140通过对残余块变换、量化和熵编码来产生比特流。另外，编码器140可将预定标志信息连同关于当前块的运动矢量的信息插入产生的比特流的预定区域，预定标志信息指示是否通过使用由参考画面插值器170经由扩展的相应块的滤波插值的参考画面执行运动补偿。换句话说， 当根据一般技术对参考画面进行插值时，具有值“O”的一比特标记被插入比特流，而当根据本专利技术实施例使用经由扩展的相应块的滤波插值的参考画面时，具有值“I”的一比特标记被插入比特流，从而解码单元确定经由扩展的相应块的滤波插值的参考画面是否被产生。 这种预定的标志信息可被设置在条带或序列单元中并且包括在条带或序列头中。 图2是图1的参考画面插值器170的详细结构的框图。参照图2，参考画面插值器200包括块扩展器210、第一滤波单元220和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.16 KR 10-2011-0045837;2010.05.14 US 61/3341.一种对视频编码的方法，所述方法包括 通过将用于当前块的运动补偿的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块； 通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块； 通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相应块以子像素为单位执行插值； 通过使用以子像素为单位插值的参考画面来执行运动预测和补偿。2.如权利要求1所述的方法，其中，产生扩展的相应块的步骤包括 确定参考画面的与以整数像素为单位的当前块最类似的相应块； 通过将相应块的上边界、下边界、左边界和右边界扩展预定像素尺寸来产生扩展的相应块。3.如权利要求1所述的方法，其中，预定第一滤波器是无限脉冲响应IIR滤波器，预定第二滤波器是有限脉冲响应FIR滤波器。4.如权利要求1所述的方法，其中，产生滤波扩展的相应块的步骤包括 通过将一维的预定第一滤波器在行方向上应用到扩展的相应块，来改变包括在扩展的相应块中的整数像素的像素值； 通过将一维的预定第一滤波器在列方向上应用到具有改变的像素值的扩展的相应块，来改变包括在扩展的相应块中的整数像素的像素值。5.如权利要求1所述的方法，其中，产生滤波扩展的相应块的步骤包括 当扩展的相应块的尺寸是NXM时，其中，N和M均是整数，zl表示预定常数，si (k)表示位于扩展的相应块的预定行的第k整数像素的像素值，其中，k是从O到N-1的整数，通过用根据等式 cl (k) = si (k)+zl*cl (k-1)和 c2(k) = zl* (c2 (k+1)-cl (k))计算的 c2(k)的值替换sl(k)的值，在行方向上对扩展的相应块执行一维滤波； 当s2(k)表示位于在行方向上一维滤波的扩展的相应块的预定列的第k整数像素的像素值时，其中，k是从O到M-1的整数，通过用根据等式c3 (k) = s2 (k) +zl*c3 (k-1)和c4 (k)=zl*(c4(k+l)-c3(k))计算的c4(k)的值替换s2(k)的值,在列方向上对扩展的相应块执行一维滤波。6.如权利要求1所述的方法，其中，以子像素为单位执行插值的步骤包括通过使用将被插值的子像素周围的整数像素的像素值的加权总和使用预定抽头系数的FIR滤波器和平均值滤波器，以子像素为单位执行插值。7.如权利要求1所述的方法，还包括对预定标志信息进行编码，该预定标志信息指示是否通过使用滤波扩展的相应块执行运动预测和补偿。8.一种对视频解码的方法，所述方法包括 从接收的比特流提取关于将被解码的当前块的运动矢量的信息； 通过将由运动矢量指示的参考画面的相应块扩展到预定尺寸来产生扩展的相应块； 通过将预定第一滤波器应用到扩展的相应块来产生滤波扩展的相应块； 通过将预定第二滤波器应用到滤波扩展的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建乐，韩宇镇，尼古拉·斯利亚科夫，范迪姆·谢廖金，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：
国别省市：