用于视频编码的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于视频信息的用于编码的方法、用于解码的方法、装置、计算机程序产品、编码器和解码器。从基于先前编码的运动矢量确定的运动矢量预测候选集合预测用于视频图像中的块的运动矢量。基于与第一空间运动矢量预测候选关联的块的位置并且与已经在集合中的运动矢量预测候选比较，来将运动矢量预测候选包括在集合中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视频编码的方法和装置
提供一种用于编码的方法、用于解码的方法、装置、计算机程序产品、编码器和解码器。
技术介绍
本节旨在于提供在权利要求中记载的本专利技术的背景或者情境。这里的描述可以包括如下概念，这些概念可以被探求、但是未必是先前已经设想或者探求的概念。因此，除非这里另有指示，在本节中描述的内容不是在本申请中的说明书和权利要求书之前的现有技术并且未因包含于本节中而被承认为现有技术。 视频编码解码器可以包括将输入视频变换成适合用于存储和/或传输的压缩的表示的编码器以及可以将压缩的视频表示解压回成可查看形式的解码器，或者该编码器和该解码器中的任一个。编码器可以丢弃原有视频序列中的一些信息以便以更紧凑形式、例如在更低比特率表示视频。 例如根据国际电信联盟的ITU-T H.263和H.264编码标准操作的许多混合视频编码解码器在两个阶段中对视频信息进行编码。在第一阶段中，预测在某个画面区域或者“块”中的像素值。可以例如通过运动补偿机制预测这些像素值，这些运动补偿机制涉及到发现和指示在先前编码的视频帧中的与正在被编码的块接近地对应的一个先前编码的视频帧(或者以后编码的视频帧)中的区域。此外，可以通过空间机制预测像素值，这些空间机制涉及到例如通过使用在将以指定的方式编码的块周围的像素值来发现和指示空间区域关系。 使用来自先前(或者以后)图像的图像信息的预测方式也可以称为帧间预测方法，而使用在相同图像内的图像信息的预测方式也可以称为帧内预测方法。 第二阶段是对在预测的像素块与原有像素块之间的误差进行编码的阶段。这通常是通过使用指定的变换来变换像素值差值而实现的。这一变换通常是离散余弦变换(DCT)或者其变体。在变换差值之后，变换的差值可以被量化和熵编码。 通过改变量化过程的保真度，编码器可以控制在像素表示的准确度(换而言之，画面的质量)与所得编码的视频表示的大小(换而言之，文件大小或者传输比特率)之间的平衡。 解码器通过应用与编码器为了形成像素块的预测的表示而使用的预测机制相似的预测机制(使用由编码器创建的并且在图像的压缩的表示中存储的运动或者空间信息)和预测误差解码(预测误差编码的用于在空间域中恢复量化的预测误差信号的逆操作)来重构输出视频。 在应用像素预测和误差解码过程之后，解码器组合预测和预测误差信号(像素值)以形成输出视频帧。 解码器(和编码器)也可以应用附加滤波过程，以便在传递输出视频用于显示和/或存储为用于在视频序列中的即将来临的帧的预测参考之前提高它的质量。 在一些视频编码解码器、比如高效率视频编码工作草案4中，可以将视频画面划分成覆盖画面的区域的编码单元(CU)。编码单元由一个或者多个预测单元(PU)和一个或者多个变换单元(TU)构成，该一个或者多个定义用于在编码单元内的采样的预测过程，该一个或者多个TU定义用于在编码单元中的采样的预测误差编码过程。编码单元可以由具有从可能编码单元大小的预定义集合可选择的大小的采样方块构成。具有最大允许的大小的编码单元可以称为最大编码单元(LCU)，并且可以将视频画面划分为多个非重叠最大编码单元。可以例如递归地拆分最大编码单元和所得编码单元来将最大编码单元进一步拆分成更小编码单元的组合。每个所得编码单元可以具有至少一个预测单元和与它关联的至少一个变换单元。可以将每个预测单元和变换单元进一步划分成更小预测单元和变换单元以便分别增加预测和预测误差编码过程的粒度。每个预测单元可以具有与它关联的预测信息，该预测信息定义对于在该预测单元内的像素将应用什么种类的预测(例如用于帧间预测的预测单元的运动矢量信息和用于帧内预测的预测单元的帧内预测有向信息)。相似地，每个变换单元可以与描述用于在变换单元内的采样的预测误差解码过程的信息(例如包括离散余弦变换(DCT)系数信息)关联。可以在编码单元用信号发送对于每个编码单元是否将应用预测误差编码。在没有与编码单元关联的预测误差残留值的情况下，可以认为没有用于编码单元的变换单元。可以在比特流中用信号发送将图像划分成编码单元以及将编码单元划分成预测单元和变换单元从而允许解码器再现这些单元的既定结构。 在一些视频编码解码器中，运动信息由与每个运动补偿的图像块关联的运动矢量指示。这些运动矢量表示在将(在编码器中)编码或者(在解码器中)解码的画面中的图像块和在先前编码或者解码的图像(或者画面)之一中的预测源块的移位。为了高效表示运动矢量，可以关于块特定的预测的运动矢量对运动矢量差分地进行编码。在一些视频编码解码器中，以预定义的方式、例如通过计算相邻块的编码或者解码的运动矢量的中值来创建预测的运动矢量。 用于创建运动矢量预测的另一方式是从在当前帧中的块和/或在时间参考画面中的共同定位或者其它的块生成候选预测列表或者集合并且用信号发送选择的候选作为运动矢量预测。空间运动矢量预测是仅基于与当前帧相同的帧的一个或者多个块的信息获得的预测，而时间运动矢量预测是基于与当前帧不同的帧的一个或者多个块的信息获得的预测。也可以有可能通过组合一个或者多个编码的块的空间和时间预测信息二者来获得运动矢量预测。这些种类的运动矢量预测称为空间-时间运动矢量预测。 除了预测运动矢量值之外，还可以预测在参考画面列表中的参考索引。可以从在当前帧中的块和/或在时间参考画面中的共同定位或者其它的块来预测参考索引。另外，一些高效率视频编码解码器运用常称为合并化/合并模式的附加运动信息编码/解码机制，其中预测和使用包括用于每个可用参考画面列表的运动矢量和对应参考画面索引的所有运动场信息而无任何修改或者校正。相似地，使用在当前帧中的块和/或在时间参考画面中的共同定位或者其它的块的运动场信息来执行对运动场信息的预测，并且在用在当前帧中的可用块和/或在时间参考画面中的共同定位或者其它的块的运动信息填充的运动场候选列表之中来用信号发送使用的运动场信息。 在一些视频编码解码器中，首先用变换内核(比如DCT)变换在运动补偿之后的预测残留值、然后对该预测残留值进行编码。对于这一点的原因在于经常仍然存在残留值之间的一些相关性，并且变换可以在许多情况下帮助减少这一相关性并且提供更高效编码。 一些视频编码解码器利用拉格朗日成本函数以发现最优编码模式、例如希望的宏块模式和关联运动矢量。这一种成本函数使用加权因子λ以将由于有损编码方法所致的(确切或者估计的)图像失真与为了表示在图像区域中的像素值而需要的(确切或者估计的)信息量连结在一起。 C = D+ λ R (I) 其中C是待最小化的拉格朗日成本，D是在考虑模式和运动矢量时的图像失真(例如均方误差)，并且R是为了表示所需数据以在解码器中创建图像块而需要的位数(包括用于表示候选运动矢量的数据量)。 一些视频编码解码器、比如混合视频编码解码器可以生成由空间相邻块的运动矢量(空间MVP)和/或在先前解码的帧中的块的运动矢量(时间MVP)构成的运动矢量预测(MVP)列表。用信号发送在列表中的候选运动矢量之一以用作当前块的运动矢量预测。在生成列表之后，运动矢量预测候选中的一些运动矢量预测候选可以具有相同运动信息。在这一情况下，可以去除相同运动矢量预测候选以减少冗余。在解码期间，如果时间运动矢量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收包括预测单元的像素块；确定用于所述像素块的空间运动矢量预测候选集合；所述空间运动矢量预测候选提供有运动信息；从所述空间运动矢量预测候选集合选择第一空间运动矢量预测候选作为将包括在用于所述预测单元的合并列表中的潜在空间运动矢量预测候选；基于与所述第一空间运动矢量预测候选关联的块的位置确定空间运动矢量预测子集；比较所述第一空间运动矢量预测候选的运动信息与在确定的所述空间运动矢量预测候选子集中的所述空间运动矢量预测候选的运动信息；如果所述比较中的至少一个比较指示所述空间运动矢量预测候选的所述运动矢量信息相互对应，则从所述合并列表排除所述第一空间运动矢量预测候选。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.04 US 61/555,7031.一种方法，包括: 接收包括预测单元的像素块； 确定用于所述像素块的空间运动矢量预测候选集合；所述空间运动矢量预测候选提供有运动信息； 从所述空间运动矢量预测候选集合选择第一空间运动矢量预测候选作为将包括在用于所述预测单元的合并列表中的潜在空间运动矢量预测候选； 基于与所述第一空间运动矢量预测候选关联的块的位置确定空间运动矢量预测子集; 比较所述第一空间运动矢量预测候选的运动信息与在确定的所述空间运动矢量预测候选子集中的所述空间运动矢量预测候选的运动信息； 如果所述比较中的至少一个比较指示所述空间运动矢量预测候选的所述运动矢量信息相互对应，则从所述合并列表排除所述第一空间运动矢量预测候选。2.根据权利要求1所述的方法，包括按照预定顺序从所述空间运动矢量预测候选集合选择空间运动矢量预测候选作为所述潜在空间运动矢量预测候选。3.根据权利要求1或者2所述的方法，包括比较所述潜在空间运动矢量预测候选的运动信息与所述空间运动矢量预测候选集合的至多一个其它空间运动矢量预测候选的运动信息。4.根据权利要求1至3中的任一权利要求所述的方法，包括检查所述接收的像素块是否被划分成第一预测单元和第二预测单元；并且如果是这样，那么如果所述预测单元是所述第二预测单元，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选。5.根据权利要求1至4中的任一权利要求所述的方法，还包括: 确定将包括在合并列表中的空间运动矢量预测候选的最大数目；并且 限制在所述合并列表中包括的空间运动矢量预测候选的数目小于或者等于所述最大数目。6.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的方法，包括: 检查在所述合并列表中的空间运动矢量预测候选的数目是否小于所述最大数目； 如果是这样，则检查所述潜在空间运动矢量预测候选所属的预测单元是否可用于运动预测； 如果是这样，则执行以下操作中的至少一个操作: 对于在所述预测单元的左侧的潜在空间运动矢量预测候选，如果满足以下条件中的任何条件，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选: -所述接收的像素块被垂直划分成第一预测单元和第二预测单元，并且所述预测单元是所述第二预测单元； -所述接收的像素块被水平划分成第一预测单元和第二预测单元，并且如果所述预测单元是所述第二预测单元，并且所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元之上的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息； 对于在所述预测单元之上的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果满足以下条件中的任何条件，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选: -所述接收的像素块被水平划分成第一预测单元和第二预测单元，并且所述预测单元是所述第二预测单元； -所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元的左侧的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息； 对于在所述预测单元之上的所述潜在空间运动矢量预测候选的右侧的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元之上的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选； 对于在所述预测单元的左侧的所述潜在空间运动矢量预测候选之下的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元的左侧的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选； 对于与所述预测单元对角邻近的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果满足以下条件中的任何条件，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选: -已经在所述合并列表中包括了所有其它潜在空间运动矢量预测候选； -所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元之上的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息； -所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元的左侧上的所述空间运动矢量预测候选基本上相似 的运动信息。7.根据权利要求1至6中的任一权利要求所述的方法，还包括向所述合并列表中包括时间运动预测候选。8.根据权利要求1至7中的任一权利要求所述的方法，包括从所述合并列表选择一个运动矢量预测候选以表示用于所述像素块的运动矢量预测。9.一种方法，包括: 接收包括预测单元的编码的像素块； 确定用于所述编码的像素块的空间运动矢量预测候选集合；所述空间运动矢量预测候选具有运动信息； 从所述空间运动矢量预测候选集合选择第一空间运动矢量预测候选作为将包括在用于所述预测单元的合并列表中的潜在空间运动矢量预测候选； 基于与所述第一空间运动矢量预测候选关联的块的位置确定空间运动矢量预测子集; 比较所述第一空间运动矢量预测候选的运动信息与所述空间运动矢量预测候选集合的另一空间运动矢量预测候选的运动信息； 如果所述比较中的至少一个比较指示所述空间运动矢量预测候选的所述运动矢量信息相互对应，则从所述合并列表排除所述第一空间运动矢量预测候选。10.根据权利要求9所述的方法，包括比较所述潜在空间运动矢量预测候选的运动信息与所述空间运动矢量预测候选集合的至多一个其它空间运动矢量预测候选的运动信息。11.根据权利要求9或者10所述的方法，包括检查所述接收的编码的像素块是否被划分成第一预测单元和第二预测单元；并且如果是这样，那么如果所述预测单元是所述第二预测单元，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选。12.根据权利要求9至11中的任一权利要求所述的方法，还包括: 确定将包括在合并列表中的空间运动矢量预测候选的最大数目；并且 限制在所述合并列表中包括的空间运动矢量预测候选的数目小于或者等于所述最大数目。13.根据权利要求9至12中的任一权利要求所述的方法，包括: 检查在所述合并列表中的空间运动矢量预测候选的数目是否小于所述最大数目； 如果是这样，则检查所述潜在空间运动矢量预测候选所属的预测单元是否可用于运动预测； 如果是这样，则执行以下操作中的至少一个操作: 对于在所述预测单元的左侧的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果满足以下条件中的任何条件，则从所述合并列表排除所述潜在空间运动矢量预测候选: -所述接收的编码的像素块被垂直划分成第一预测单元和第二预测单元，并且所述预测单元是所述第二预测单元； -所述接收的编码的像素块被水平划分成第一预测单元和第二预测单元，并且如果所述预测单元是所述第二预 测单元，并且所述潜在空间运动矢量预测候选具有与在所述预测单元之上的所述空间运动矢量预测候选基本上相似的运动信息； 对于在所述预测单元之上的所述潜在空间运动矢量预测候选，如果满足以下条件中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·O·比奇，J·莱内玛，K·宇居尔，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI