【技术实现步骤摘要】
基于高级运动矢量表达的帧间预测方法、装置及设备
本申请属于图像处理
，特别是涉及基于高级运动矢量表达的帧间预测方法、装置及设备。
技术介绍
视频编解码系统主要包括编码、传输和解码三大部分，其中，因为视频图像的数据量比较大，视频编码的主要作用是将视频像素数据(RGB，YUV等)压缩成为视频码流，从而降低视频的数据量，实现降低传输过程中的网络带宽和减少存储空间的目的。视频编码系统主要分为视频采集、预测、变换量化和熵编码几大部分，其中预测分为帧内预测和帧间预测两部分，分别是为了去除视频图像在空间和时间上的冗余。一般来说，时间上相邻帧像素点的亮度和色度信号值比较接近，具有强相关性。帧间预测通过运动搜索等方法在参考帧中寻找与当前块最为接近的匹配块，并记录当前块与匹配块间的运动信息如运动矢量(MotionVector，MV)和参考帧索引。对运动信息进行编码，传输到解码端。在解码端，解码器只要通过相应句法元素解析出当前块的MV，就可找到当前块的匹配块，并将匹配块的像素值拷贝到当前块，即为当前块的帧间预测值。<...
【技术保护点】
1.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测方法，其特征在于，所述方法包括：/n采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息；/n利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；/n利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；/n利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测方法，其特征在于，所述方法包括：
采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息；
利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表包括：
依次判断所述当前块的候选运动信息是否可用；
若所述候选运动信息可用，则与前面的所有候选运动信息进行查重；
若通过查重，则将所述候选运动信息作为所述基础运动信息填入基础运动信息列表，直至所述基础运动信息列表中所述基础运动信息的数量达到预设值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表包括：
依次判断所述当前块的候选运动信息是否可用；
若所述候选运动信息可用且来自于所述当前块的空域候选块，则从来自于所述当前块的其他空域候选块的候选运动信息中抽取至少一个进行查重；
若通过查重，则将所述候选运动信息作为所述基础运动信息填入基础运动信息列表，直至所述基础运动信息列表中所述基础运动信息的数量达到预设值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述从来自于所述当前块的其他空域候选块的候选运动信息中抽取至少一个进行查重包括：
选择与来自于与所述空域候选块相邻的其他空域候选块的候选运动信息进行查重；
选择与来自于与所述空域候选块不相邻的其他空域候选块的候选运动信息进行查重。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表包括：
为所述当前块构建基础运动信息列表；
对所述基础运动信息列表中所述基础运动信息进行查重。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，
所述查重包括：
判断两个所述候选运动信息中的参考帧的图像显示顺序是否相同以及运动矢量是否相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断两个所述候选运动信息中的参考帧的图像显示顺序是否相同以及运动矢量是否相同之后包括：其中，两个所述候选运动信息包括第一候选运动信息和第二候选运动信息；
判断所述第一候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向是否可用，所述第二候选运动信息在当前帧的第二参考帧方向是否可用；
若所述第一候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向不可用，所述第二候选运动信息在当前帧的第二参考帧方向不可用，则判断所述第一候选运动信息的第一图像显示顺序和所述第二候选运动信息的第二图像显示顺序是否相同；
若是，则判断所述第一候选运动信息在当前帧的第二参考帧方向的运动矢量信息与所述第二候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向的运动矢量信息是否相同；
若是，则所述第一候选运动信息和所述第二候选运动信息相同；
若所述第一候选运动信息和所述第二候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向和当前帧的第二参考帧方向均可用，则判断所述第一候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向和当前帧的第一参考帧方向的运动矢量信息与所述第二候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向或当前帧的第一参考帧方向运动矢量信息是否相同；
若是，则第一候选运动信息和第二候选运动信息相同。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述判断两个所述候选运动信息中的参考帧的图像显示顺序是否相同以及运动矢量是否相同之后包括：其中，两个所述候选运动信息包括第一候选运动信息和第二候选运动信息；
判断所述第一候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向是否可用，所述第二候选运动信息在当前帧的第二参考帧方向是否可用；
若均不可用或均不可用，判断所述第一候选运动信息的第一图像显示顺序和所述第二候选运动信息的第二图像显示顺序是否相同；
若是，则判断所述第一候选运动信息在当前帧的第二参考帧方向的运动矢量信息与所述第二候选运动信息在当前帧的第一参考帧方向的运动矢量信息是否相同；
若是，则所述第一候选运动信息和所述第二候选运动信息相同。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表，包括：
获取当前块的候选运动信息，所述当前块的候选运动信息包括来自于所述当前块相邻的空域候选块；
其中，当前块相邻的原有空域候选块包括：
第一空域候选块，第一空域候选块与当前块的左下角的像素相邻，且第一空域候选块的底边与当前块的底边位于同一直线上；
第二空域候选块，第二空域候选块与当前块的右上角的像素相邻，且第二空域候选块的右边与当前块的右边在一条直线上；
第三空域候选块，第三空域候选块与当前块的左上角的像素相邻，且第三空域候选块的上边与当前块的上边在一条直线上；
第四空域候选块，第四空域候选块与当前块的右上角的像素相邻，且第四空域候选块的左边与当前块的右边在一条直线上；
第五空域候选块，第五空域候选块与当前块的左上角的像素相邻，且第五空域候选块的底边与当前块的上边在一条直线上；
通过增加新的空域候选块，或删除部分原有空域候选块，以形成第二数量个空域候选块。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通过增加新的空域候选块，包括：
通过添加第六空域候选块和/或第七空域候选块；第六空域候选块与当前块的左上角的像素相邻，且第六空域候选块的左边与当前块的左边在一条直线上；第七空域候选块分别与第一空域候选块和当前块相邻，第七空域候选块的底边与第一空域候选块的上边位于同一直线，第七空域候选块的右边与当前块的左边位于同一直线。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述删除部分原有空域候选块，包括：
减少第四空域候选块和/或第五空域候选块。
12.根据权利要求9-11任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二数量个空域候选块中空域候选块的排序可以进行任意自由组合。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础运动信息列表包括至少两个基础运动信息；
所述为当前块构建基础运动信息列表，还包括：
利用至少两个所述基础运动信息计算得到新的基础运动信息填入所述基础运动信息列表。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，
所述利用至少两个所述基础运动信息计算得到新的基础运动信息包括：
计算至少两个所述基础运动信息的加权平均值作为所述新的基础运动信息；和/或
计算至少两个所述基础运动信息的滤波结果作为所述新的基础运动信息。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，包括：
基于当前块的候选运动信息为所述当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，所述候选运动信息的来源包括所述当前块的时域候选块，所述时域候选块包括所述当前块的至少一个子块的时域同位块。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，包括：
基于当前块的候选运动信息为所述当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，所述候选运动信息的来源包括至少一个历史运动矢量。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，包括：
将所述基础运动信息缩放到指定精度，并将缩放后的基础运动信息填充至所述基础运动信息列表。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值之后，还包括：
根据所述偏移预测值对所述多个偏移运动信息进行粗选得到粗选结果；
以所述粗选结果为起点，按照预设的不同运动矢量精度进行运动搜索，得到多个搜索预测值；
选择评价指标最小的所述搜索预测值对应的运动信息作为所述当前块的高级运动矢量表达运动信息。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值之后，还包括：
根据所述偏移预测值从所述多个偏移运动信息选出目标运动信息；
利用多个修正运动矢量对所述目标运动信息中的运动矢量进行修正，得到多个修正运动信息；
利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值；
选择评价指标最小的所述偏移预测值对应的运动信息作为所述当前块的高级运动矢量表达运动信息。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量，包括：
利用偏移距离列表获取多个偏移初始值；
若所述基础运动信息中的运动矢量为双向运动矢量，则计算当前帧与两个参考帧之间的第一图像显示顺序差值和第二图像显示顺序差值，所述第一图像显示顺序差值大于或等于所述第二图像显示顺序差值，使用所述第一图像显示顺序差值对所述偏移初始值进行缩放得到第一偏移值，使用所述第二图像显示顺序差值对所述偏移初始值进行缩放得到第二偏移值，所述第一偏移值大于或等于所述偏移初始值，所述第二偏移值小于或等于所述偏移初始值，所述第一偏移值和所述第二偏移值组成所述运动矢量偏移值；
若所述基础运动信息中的运动矢量为单向，则使用偏移初始值作为所述运动矢量偏移值。
21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值之后，包括：
根据所述偏移预测值从所述多个偏移运动信息中获取所述当前块的高级运动矢量表达运动信息；
对所述高级运动矢量表达运动信息对应的预测值进行帧间滤波。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值之后，包括：
根据所述偏移预测值从所述多个偏移运动信息中获取所述当前块的高级运动矢量表达运动信息；
对所述高级运动矢量表达运动信息对应的预测值进行双向梯度校正。
23.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量之前，包括：
判断所述当前块所在的当前帧是否满足列表更新条件；
若满足，则统计在先指定数量帧中各块的偏移值的平均值，利用所述平均值确定偏移距离列表。
24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量之前，包括：
将所述基础运动信息中的运动矢量在至少一个方向上的值与预设阈值进行比较得到比较结果；
根据所述比较结果确定偏移距离列表。
25.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于采用增强查重为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息；
偏移运动矢量确定模块，用于利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
偏移运动信息获取模块，用于利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
计算模块，用于利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
26.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测方法，其特征在于，所述方法包括：
为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少两个基础运动信息；
利用至少两个所述基础运动信息计算得到新的基础运动信息填入所述基础运动信息列表；
利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，
所述利用至少两个所述基础运动信息计算得到新的基础运动信息包括：
计算至少两个所述基础运动信息的加权平均值作为所述新的基础运动信息；和/或
计算至少两个所述基础运动信息的滤波结果作为所述新的基础运动信息。
28.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于为当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少两个基础运动信息；
填充模块，用于利用至少两个所述基础运动信息计算得到新的基础运动信息填入所述基础运动信息列表；
偏移运动矢量确定模块，用于利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
偏移运动信息获取模块，用于利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
计算模块，用于利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
29.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测方法，其特征在于，所述方法包括：
基于当前块的候选运动信息为所述当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，所述候选运动信息的来源包括所述当前块的时域候选块，所述时域候选块包括所述当前块的至少一个子块的时域同位块；
利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
30.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于基于当前块的候选运动信息为所述当前块构建基础运动信息列表，所述基础运动信息列表包括至少一个基础运动信息，所述候选运动信息的来源包括所述当前块的时域候选块，所述时域候选块包括所述当前块的至少一个子块的时域同位块；
偏移运动矢量确定模块，用于利用偏移距离列表和偏移方向列表确定多个偏移运动矢量；
偏移运动信息获取模块，用于利用所述多个偏移运动矢量对各所述基础运动信息中的基础运动矢量进行偏移，得到多个偏移运动信息；
计算模块，用于利用所述多个偏移运动信息计算所述当前块的偏移预测值。
31.一种基于高级运动矢量表达的帧间预测方法，其特征在于，所述方法包括：
基于当前块的候选运动信息为所述当前块构建基础...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀丽，江东，曾飞洋，林聚财，殷俊，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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