对运动矢量信息进行编/解码的方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种运动矢量信息的编码方法，包括：针对每一个运动矢量精度，基于变精度运动矢量精度列表中的运动矢量精度至少部分与基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应的对应关系，来确定所对应的运动矢量预测；确定最终的运动矢量精度和运动矢量预测的组合，并且基于所确定的最终的运动矢量预测确定最终的预测矢量差值；以及在码流中至少编码所述最终的运动矢量预测精度信息和所述最终的运动矢量差值信息。

【技术实现步骤摘要】
对运动矢量信息进行编/解码的方法及装置
本专利技术涉及视频编/解码
，更具体地，涉及一种运动矢量精度与运动矢量预测之间的对应方法、基于该方法的运动矢量信息的编/解码方法和装置。
技术介绍
在自然视频中，图像与图像之间存在很高的相似性。因此在视频压缩时，为了去除图像与图像之间的信息冗余，往往要进行帧间预测。所谓的帧间预测就是利用已经编码过的图像对当前要编码的图像进行预测，然后将预测误差传递给解码器。与直接传输当前图像的内容相比，预测误差的信息量要小得多，这样就达到了压缩的目的。实际在进行帧间预测时，编码器需要对每个图像块在之前已编码的参考图像中寻找一个尽量与之匹配的参考块，这样才能最大限度地减少预测误差。当前块与参考块之间的位置差称为运动矢量，运动矢量信息也需要在码流中传输，这样解码器才能知道当前块的参考块是哪个块。所以，虽然帧间预测这一技术减少了在码流中传输的像素信息，但是却增加了需要传输的新的信息。随着预测技术的发展，预测误差越来越小，这样运动矢量信息在码流中所占的比例就越来越大了。所以，运动矢量信息也需要压缩。目前的方法是对运动矢量进行预测，将运动矢量预测和运动矢量的差值写入码流，这一差值称为运动矢量差。运动矢量差的大小要比原运动矢量大小小得多，这样就起到了对运动矢量信息的压缩作用。当前块的运动矢量是可以预测的。一种运动矢量预测的方法利用空间上运动矢量的相关性，将几个周边块的运动矢量通过条件判断与计算得出唯一的一个运动矢量预测，我们称之为唯一运动矢量预测技术。视频编码领域的专家还提出了高级运动矢量预测技术。该技术利用空间、时间上的运动矢量的相关性，分别建立空域候选列表和时域候选列表，再从候选列表中选取最优的运动矢量预测。空域候选列表需要当前块的周边块的运动矢量或运动矢量的缩放，时域候选列表需要临近已编码图像中对应参考块位置的块的运动矢量的缩放。编码器从空域和时域候选列表中选择最优运动矢量预测并将其索引写入码流。近年又出现了一种叫做基于历史信息的运动矢量预测技术，简称HMVP。该技术建立并维护一个一定长度的运动矢量列表，该运动矢量列表是一个先进先出或有(保证不重复)限制的先进先出的队列。编码器同样要将最优运动矢量预测的索引写入码流。基于历史信息的运动矢量预测技术增加了运动矢量预测候选的数目，从而有助于提高编码性能。在提高帧间预测效率方面，为了能够得到与当前块更为匹配的参考块，目前的编解码器都采用了分像素帧间预测，也就说参考块在参考图像中的位置并不一定是整像素，也可以是分像素。为了支持分像素的参考块，运动矢量的精度也必须是分像素的，进而运动矢量差也是分像素精度的。这样，一方面由于分像素位置的参考块的使用提高了帧间预测的效率降低了预测误差，另一方面由于分像素精度的运动矢量差的使用而增加了运动矢量信息在码流中传输时所需要的比特数。为了平衡这一矛盾，视频编码领域的专家们又提出了变精度的运动矢量技术。所谓变精度的运动矢量技术就是说码流中传输的运动矢量差以及实际编解码时使用的运动矢量的精度是非固定的，不同的图像块可以采用的不同的运动矢量精度。这样，一些大的运动矢量差可以用低像素精度的运动矢量差表示以减少传输比特。变精度运动矢量技术的实现方法：由编码器根据当前图像块的情况来选择运动矢量精度，然后在码流中传输所使用的精度值的索引。这样在码流中需要写入运动矢量预测的索引和运动矢量精度的索引。有专家提出一个运动矢量精度对应空域或时域上一个特定位置的运动矢量预测的方法。我们称之为时空运动矢量预测绑定的变精度运动矢量技术。例如第一个运动矢量精度对应的是从其左边相邻块得到的运动矢量预测。这样就减少了运动矢量预测的索引在码流中的传输，进一步提高了编码的效率。国际最新视频编码标准VVC和国内最新视频编码标准AVS3在帧间跳过模式和帧间直接模式编码中都采用了基于HMVP技术。这项技术在帧间跳过模式和直接模式的情况下，扩展了候选运动信息列表，即将编码器曾经使用过的运动信息(称为历史运动信息)添加到候选运动信息列表中，编码器可以获得更多的运动信息以用于预测。同时，在VVC或者AVS3中，这些扩展到候选运动信息列表中的运动信息也需要通过索引值进行标识，这样就可以通过索引值确定帧内跳过模式或者帧内直接模式采用的是候选运动信息列表中的哪个运动信息。上述现有技术中存在的问题高级运动矢量预测和基于历史信息的运动矢量预测虽然提供了多个运动矢量预测候选，但是需要在码流中传输运动矢量预测的索引值。而时空运动矢量预测绑定的变精度运动矢量技术虽然省去了在码流中传输运动矢量预测索引值，但它所采用的只有时间上和空间上相邻的块的运动矢量预测，存在着一定的局限性。另一方面在VVC或者AVS3中候选运动信息列表中的运动信息索引值的编码效率并不高，主要体现在运动信息索引值的二值化上，现有标准中采用的都是截断一元码的二值化方式。在采纳HMVP编码技术后，随着候选运动信息列表中的运动信息数量的增加，运动信息的索引值的概率分布不再满足随着运动信息的索引值增大概率值递减的分布，所以需要有新二值化方式。
技术实现思路
技术方案为了解决现有技术中存在的上述问题，在本申请的第一方面中，提供了一种运动矢量信息的编码方法，包括：针对每一个运动矢量精度，基于变精度运动矢量精度列表中的运动矢量精度至少部分与基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应的对应关系，来确定所对应的运动矢量预测；确定最终的运动矢量精度和运动矢量预测的组合，并且基于所确定的最终的运动矢量预测确定最终的预测矢量差值；以及在码流中至少编码所述最终的运动矢量预测精度信息和所述最终的运动矢量差值信息。根据第一方面，其中，所述变精度运动矢量精度列表中的至少一个运动矢量精度与经由唯一运动矢量预测方法的唯一运动矢量预测相对应，所述变精度运动矢量精度列表中的其余的运动矢量精度与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应。根据第一方面，其中，所述变精度运动矢量精度列表中的一部分运动矢量精度与经由时空运动矢量预测绑定的变精度运动矢量方法获得的空域候选列表、时域候选列表中的运动矢量预测相对应，并且所述变精度运动矢量精度列表中的其余部分的运动矢量精度与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应。根据第一方面，所述运动矢量精度与所述运动矢量预测的对应顺序为顺序对应和逆序对应之一，其中：所述顺序对应为：将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序一致；所述逆序对应为：将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序相反。根据第一方面，其中，当所述运动矢量精度的数量大于所述运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度按照已进行了对应操作的运动矢量精度进行对应操作所遵循的所述顺序对应和所述逆序对应之一再次与所述运动矢量预测相对应，直至所有运动矢量精度均对应。根据第一方面，其中，当所述运动矢量精度的数量大于所述运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动矢量信息的编码方法，包括：/n针对每一个运动矢量精度，基于变精度运动矢量精度列表中的运动矢量精度至少部分与基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应的对应关系，来确定所对应的运动矢量预测；/n确定最终的运动矢量精度和运动矢量预测的组合，并且基于所确定的最终的运动矢量预测确定最终的预测矢量差值；以及/n在码流中至少编码所述最终的运动矢量预测精度信息和所述最终的运动矢量差值信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种运动矢量信息的编码方法，包括：
针对每一个运动矢量精度，基于变精度运动矢量精度列表中的运动矢量精度至少部分与基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应的对应关系，来确定所对应的运动矢量预测；
确定最终的运动矢量精度和运动矢量预测的组合，并且基于所确定的最终的运动矢量预测确定最终的预测矢量差值；以及
在码流中至少编码所述最终的运动矢量预测精度信息和所述最终的运动矢量差值信息。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变精度运动矢量精度列表中的至少一个运动矢量精度与经由唯一运动矢量预测方法的唯一运动矢量预测相对应，所述变精度运动矢量精度列表中的其余的运动矢量精度与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述变精度运动矢量精度列表中的一部分运动矢量精度与经由时空运动矢量预测绑定的变精度运动矢量方法获得的空域候选列表、时域候选列表中的运动矢量预测相对应，并且所述变精度运动矢量精度列表中的其余部分的运动矢量精度与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应。


4.根据权利要求1所述的方法，所述运动矢量精度与所述运动矢量预测的对应顺序为将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序一致的顺序对应和将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序相反的逆序对应之一，其中：
当所述运动矢量精度的数量大于所述运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度按照已进行了对应操作的运动矢量精度进行对应操作所遵循的所述顺序对应和所述逆序对应之一再次与所述运动矢量预测相对应，直至所有运动矢量精度均对应；或者
当所述运动矢量精度的数量大于所述运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度均与所述运动矢量预测中的某一运动矢量预测相对应；或者
当所述运动矢量精度的数量大于所述运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度不与所述运动矢量预测中的任何运动矢量预测相对应。


5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述运动矢量精度的第一个运动矢量精度和最后一个运动矢量精度之一与所述唯一运动矢量预测相对应，所述运动矢量精度的其余的运动矢量精度与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应，且对应顺序为将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序一致的顺序对应和将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序相反的逆序对应之一，其中：
当所述运动矢量精度的其余的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度均与所述唯一运动矢量预测相对应；或者
当所述运动矢量精度的其余的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度按照已经进行了对应操作的运动矢量精度进行对应操作所遵循的所述顺序对应和所述逆序对应之一，再次与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应，直至所有运动矢量精度均对应；或者
当所述运动矢量精度的其余的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度均与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的某一运动矢量预测相对应；或者
当所述运动矢量精度的其余的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述运动矢量精度中未进行对应操作的运动矢量精度不与任何运动矢量预测相对应。


6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述运动矢量精度中的第一部分与所述空域候选列表、时域候选列表中的运动矢量预测相对应，所述运动矢量精度中的除了所述第一部分之外的第二部分以顺序对应和逆序对应之一与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应，所述顺序对应为将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序一致，所述逆序对应为将要对应的运动矢量精度的顺序与将要对应的运动矢量预测的顺序相反，其中，
当所述第二部分中的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述第二部分中未进行对应操作的运动矢量精度按照所述第二部分已经进行了对应操作的运动矢量精度进行对应操作所遵循的所述顺序对应和所述逆序对应之一，再次与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测相对应，直至所有运动矢量精度均对应；或者
当所述第二部分中的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述第二部分中未进行对应操作的运动矢量精度均与所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的某一运动矢量预测相对应；或者
当所述第二部分中的运动矢量精度的数量大于所述基于历史信息的运动矢量预测列表中的运动矢量预测的数量时，所述第二部分中未进行对应操作的运动矢量精度不与任何运动矢量预测相对应。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，在当前运动矢量预测在已对应过的运动矢量预测中已出现过的情况下，则跳过当前运动矢量预测，当前运动矢量精度与符合限制的运动矢量预测相对应，其中，所述限制为：运动矢量预测未在已对应过的运动矢量预测中出现过；
其中，在没有符合所述限制的候选运动矢量预测的情况下，则未对应的运动矢量精度均与某一运动矢量预测相对应。


8.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定预测方向，并且基于所述预测方向确定参考帧，其中，
所述确定预测方向包括：
在运动矢量预测的预测方向为只参考第一个参考帧列表的第一方向、只参考第二个参考帧列表的第二方向、或者参考两个参考帧列表的第三个方向中的一个方向的情况下，则将所述预测方向确定为所参考的那一个方向；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凡，欧阳晓，朴银姬，
申请(专利权)人：北京三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：北京;11