一种参考区域运动矢量导出方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种参考区域运动矢量导出方法和装置，包括：根据当前块的大小和参考区域相对于当前块的位置，指定所述参考区域的矩形空域像素模板的大小，使用指定大小的矩形空域像素模板在当前块的参考帧上搜索得到所述参考区域的运动矢量，将所述参考区域的运动矢量作为当前块的、来自所述参考区域的参考运动矢量输出。该参考区域运动矢量导出方法和装置通过对参考区域运动矢量基于重建帧的运动搜索，提高了参考运动矢量的准确性。

A method and device for deriving reference area motion vector

【技术实现步骤摘要】
一种参考区域运动矢量导出方法及装置
本专利技术涉及视频处理技术，尤其涉及一种参考区域运动矢量导出方法及装置。
技术介绍
在视频编解码技术中，通过利用时间域和空间域的预测来消除视频信息在时间和空间上的冗余。帧间预测技术是一种普遍应用在视频编解码领域的技术。通过运动补偿，用已解码帧中的信息来预测当前帧的信息。在运动补偿过程中，视频码流中需要传输很多边信息，解码端利用这些边信息以及变换后的残差来重建出当前帧的像素信息。在运动矢量信息的传输过程中，通过合理的运动矢量预测方法，能有效的压缩运动信息的传输码率。一般的做法是导出参考区域(位于当前块的周边已解码区域中，如图14所示，PU0，PU1，PU2，PU3，PU4为当前块的参考块，参考块所在区域为当前块的可参考区域，可参考区域可以小于参考块的大小)的运动矢量，作为当前块的运动矢量预测值，进而压缩当前块实际运动矢量的传输代价。在编码端，各参考区域运动矢量都需要导出，进而通过RDO等决策方式决策出最佳的参考区域运动矢量；在解码端，由于通过码流能够唯一确定参考区域的位置，所以只需要导出该参考区域运动矢量即可。在当前块进行基于参考块的运动信息导出过程中，没有采用参考块的参考帧索引，因此存在当前块参考帧索引和参考块参考帧索引不一致的情况(即当前块的运动矢量时域跨度和参考块的运动矢量时域跨度不一致)，我们将这种情况下获得的参考运动矢量称为跨时域参考运动矢量。当物体运动是匀速直线的情况下，通过对参考运动矢量进行时域等比例伸缩操作得到的跨时域参考运动矢量是合理的。如图1所示，参考运动矢量所在块的运动矢量时域跨度不同于当前帧间预测块运动矢量时域跨度的情况下。采用时域线性伸缩来得到最终的参考运动矢量，公式为其中，predMV为参考运动矢量；curMV为最终放入参考运动矢量候选列表的进行时域伸缩后的运动矢量；td为当前帧与当前块的参考帧之间的时域距离；tb为当前帧(参考运动矢量所在块的所在帧)与参考运动矢量predMV指向的帧之间的时域距离。普通的模板匹配技术采用L形状模板进行运动搜索(运动搜索一般采用SAD或SATD作为搜索准则，搜索可以以参考区域本身原有的(解码得到的)运动矢量、根据参考帧时间距离缩放后的运动矢量、反向推演得到的运动矢量等为搜索起始点、或中心点等进行搜索)，且模板大小与当前块大小相关(如图2所示)。FRUC技术将模板匹配得到的运动矢量作为参考运动矢量。由于FRUC技术修改的是当前块的运动矢量因此其模板是当前块左边和上边的联合模板(如图3所示)，若当前块为MxN大小，则上边模板大小Mx4，左边模板大小为4xN，即模板形状和当前块形状相关。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用当前图像中部分已解码的区域，对当前块的参考运动矢量进行重搜更新，以便获得更准确的参考运动矢量。本专利技术第一目的在于提供一种参考区域运动矢量导出方法，包括：根据当前块的大小KxL和参考区域相对于当前块的位置，指定所述参考区域的矩形空域像素模板的大小NxQ：若所述参考区域位于当前块上方，则N被指定为大于0小于等于K的数且Q被指定为大于0小于等于64的数；若所述参考区域位于当前块左方，则N被指定为大于0小于等于64的数且Q被指定为大于0小于等于L的数，其中K为当前块的水平尺寸，L为当前块的竖直尺寸，N为矩形空域像素模板的水平尺寸，Q为矩形空域像素模板的竖直尺寸；使用NxQ大小的矩形空域像素模板在当前块的参考帧上搜索得到所述参考区域的运动矢量；将所述参考区域的运动矢量作为当前块的、来自所述参考区域的参考运动矢量输出。作为优选，所述导出方法还包括：若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为大于Q的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为大于N的数。作为优选，所述导出方法还包括：若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为小于K的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为小于L的数。作为优选，所述的矩形空域像素模板所在参考区域的参考帧与当前块的参考帧不是同一帧。作为优选，所述NxQ的大小进一步地被指定为以下一种：4x4，8x8。本专利技术第二目的在于提供一种参考区域运动矢量导出装置，其包括：矩形空域像素模板确定模块：根据当前块的大小KxL和参考区域相对于当前块的位置，指定所述参考区域的矩形空域像素模板的大小NxQ：若所述参考区域位于当前块上方，则N被指定为大于0小于等于K的数且Q被指定为大于0小于等于64的数；若所述参考区域位于当前块左方，则N被指定为大于0小于等于64的数且Q被指定为大于0小于等于L的数，其中K为当前块的水平尺寸，L为当前块的竖直尺寸，N为矩形空域像素模板的水平尺寸，Q为矩形空域像素模板的竖直尺寸；运动矢量搜索模块：使用NxQ大小的矩形空域像素模板在当前块的参考帧上搜索得到所述参考区域的运动矢量；参考运动矢量输出模板：将所述参考区域的运动矢量作为当前块的、来自所述参考区域的参考运动矢量输出。作为优选，所述导出装置还包括：在所述像素模板确定模块中，若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为大于Q的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为大于N的数。作为优选，所述导出装置还包括：在所述像素模板确定模块中，若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为小于K的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为小于L的数。作为优选，所述的矩形空域像素模板所在参考区域的参考帧与当前块的参考帧不是同一帧。作为优选，所述NxQ的大小进一步地被指定为以下一种：4x4，8x8。和现有技术相比，本专利技术采用了当前块某一侧的矩形模板中的重建像素搜索得到该区域的运动矢量，得到的运动矢量作为当前块对应于该区域的参考运动矢量；而非现有方法先通过周边参考信息选定当前块的运动矢量，再使用当前块周边L形模板中的重建像素为当前块搜索更新运动矢量。这样在当前块的多个不同参考区域可以使用各自的模板分别搜索得到各自的运动矢量，确保了各候选参考矢量的准确性、同时保持了候选参考矢量的多样性。进一步地，因为是针对参考区域的运动矢量搜索而非针对当前区域的运动矢量搜索，采用的像素模板大小与当前块的大小不必须绑定，即像素模板与当前块的邻接边不必须是当前块的全边长。另外，本专利技术还对特定位置下的模板大小进行了限制：对于当前块上方或左方位置的模板，与当前块邻接的一边需要适当长于与当前块不邻接的一边，使得导出的运动矢量更能接近当前块的实际运动矢量，同时兼顾了搜索的复杂度。另外，考虑到当前块的相邻区域未必与当前块的整个邻接边均为相似运动，而且兼顾到搜索的复杂度，像素模块与当前块的邻接边长可短于当前块在该邻接边上的全长。对于当前块的对角位置(左下，左上，右上)，模板与当前块没有直接相邻，采用方形的模板更为合理。在模板的选取上，本专利技术还提供一种优选方案，将模板大小固定为4x4或8x8，这样兼顾模板区域搜索结果的可靠性和导出运动矢量的准确度。最后，本专利技术认为对于跨时域参考运动矢量，由于线性伸缩的不合理性，更需要通过模板的运动搜索进行重新导出操作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种参考区域运动矢量导出方法，其特征在于包括：根据当前块的大小KxL和参考区域相对于当前块的位置，指定所述参考区域的矩形空域像素模板的大小NxQ：若所述参考区域位于当前块上方，则N被指定为大于0小于等于K的数且Q被指定为大于0小于等于64的数；若所述参考区域位于当前块左方，则N被指定为大于0小于等于64的数且Q被指定为大于0小于等于L的数，其中K为当前块的水平尺寸，L为当前块的竖直尺寸，N为矩形空域像素模板的水平尺寸，Q为矩形空域像素模板的竖直尺寸；使用NxQ大小的矩形空域像素模板在当前块的参考帧上搜索得到所述参考区域的运动矢量；将所述参考区域的运动矢量作为当前块的、来自所述参考区域的参考运动矢量输出。

【技术特征摘要】
1.一种参考区域运动矢量导出方法，其特征在于包括：根据当前块的大小KxL和参考区域相对于当前块的位置，指定所述参考区域的矩形空域像素模板的大小NxQ：若所述参考区域位于当前块上方，则N被指定为大于0小于等于K的数且Q被指定为大于0小于等于64的数；若所述参考区域位于当前块左方，则N被指定为大于0小于等于64的数且Q被指定为大于0小于等于L的数，其中K为当前块的水平尺寸，L为当前块的竖直尺寸，N为矩形空域像素模板的水平尺寸，Q为矩形空域像素模板的竖直尺寸；使用NxQ大小的矩形空域像素模板在当前块的参考帧上搜索得到所述参考区域的运动矢量；将所述参考区域的运动矢量作为当前块的、来自所述参考区域的参考运动矢量输出。2.如权利要求1所述的参考区域运动矢量导出方法，其特征还在于包括：若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为大于Q的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为大于N的数。3.如权利要求1所述的参考区域运动矢量导出方法，其特征还在于：若所述的矩形空域像素模板位于当前块上方，则进一步地N被指定为小于K的数；若所述的矩形空域像素模板位于当前块左方，则进一步地Q被指定为小于L的数。4.如权利要求1所述的参考区域运动矢量导出方法，其特征还在于包括：所述的矩形空域像素模板所在参考区域的参考帧与当前块的参考帧不是同一帧。5.如权利要求1所述的参考区域运动矢量导出方法，其特征还在于包括：所述NxQ的大小进一步地被指定为以下一种：4x4，8x8。6.一种参考区域运动矢量导出装置，其特征在于包括：矩形空域...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞露，孙煜程，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33