用于利用帧间预测来编码和解码视频的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及编码的图像序列的逐块影像解码，所述影像解码包括：从比特流解码第一高级语法元素，以确定在序列级别上是否允许仿射运动预测的步骤；凭借第一高级语法元素，从比特流提取用于至少一个编码工具的每个的第二高级语法元素的步骤，从而确定在图像级别上是否允许至少一个编码工具的每个。所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整。根据序列级别和图像级别的确定，影像解码装置对目标块和仿射运动预测样本的逐样本调整适应性地执行仿射运动预测。性地执行仿射运动预测。性地执行仿射运动预测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于利用帧间预测来编码和解码视频的方法和装置


[0001]本专利技术涉及视频的编码和解码，更具体地，本专利技术涉及用于改善帧间预测的压缩性能的编码工具。

技术介绍

[0002]由于视频数据量大于语音数据量或静止图像数据量，因此在不进行压缩处理的情况下存储或传输视频数据需要大量的硬件资源(包括存储器)。相应地，在存储或传输视频数据时，通常利用编码器来压缩视频数据以进行存储或传输。然后，解码器接收压缩的视频数据，解压并再现视频数据。用于这种视频的压缩技术包括H.264/AVC和高效率视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)，所述高效率视频编码(HEVC)比H.264/AVC的编码效率提高了大约40％。
[0003]然而，图像大小、分辨率和帧速率逐渐增加，并且相应地，要编码的数据量也在增多。因此，需要一种与现有压缩技术相比具有更好的编码效率和更高的影像质量的新压缩技术。
[0004]在视频编码中，预测编码主要用于改善压缩性能。存在用于基于当前图像中的预先重构的样本来预测要编码的目标块的帧内预测以及用于利用预先重构的参考图像来预测当前块的帧间预测。特别地，帧间预测由于相比帧内预测展现出更好的压缩性能而广泛用于视频编码。
[0005]本专利技术提出了用于改善现有帧间预测的压缩性能的编码工具。
[0006]具体地，本专利技术涉及用于改善帧间预测的压缩性能的编码工具，并且在一个方面涉及能够补偿包括平移运动的物体的各种运动的编码工具。

技术实现思路

>[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块解码的视频解码方法。所述方法包括：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测；根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测而编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量以子块为单位执行仿射运动预测，生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本；当基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。
[0008]根据本专利技术的另一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块解码的视频解码装置。所述装置包括解码器，所述解码器配置为：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测，并且根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用
于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个。特别地，至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整。
[0009]所述装置还包括预测器，所述预测器配置为：当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测而编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量执行逐子块仿射运动预测来生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本。响应于基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整，预测器配置为通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块编码的方法。所述方法包括：在序列头中编码序列级别的第一高级语法元素，以指示是否禁止仿射运动预测和至少一个编码工具两者，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；根据第一高级语法元素，编码一个或更多个第二高级语法元素，所述第二高级语法元素指示关于是否允许至少一个编码工具的每个的序列级别或图像级别的设置；当第一高级语法元素指示出禁止仿射运动预测和至少一个编码工具两者时，确定用于要编码的目标块的控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量执行逐子块仿射运动预测来生成用于每个子块的仿射预测样本；当对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。
附图说明
[0011]图1是能够实现本专利技术的技术的视频编码装置的示例性框图。
[0012]图2示例性地示出了利用QTBTTT结构的块分区结构。
[0013]图3示例性地示出了多个帧内预测模式。
[0014]图4示例性地示出了当前块周围的相邻块。
[0015]图5是能够实现本专利技术的技术的视频解码装置的示例性框图。
[0016]图6是示出由本专利技术提供的双向预测光流的概念的示例性图。
[0017]图7是示出用于推导双向光流中的块边界样本的梯度的方法的示例性图。
[0018]图8和图9是示出由本专利技术提供的仿射运动预测的示例性图。
[0019]图10是示出用于从相邻块的平移运动矢量来推导用于仿射运动预测的合并候选的方法的示例性图。
[0020]图11是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的实施方案，推导照度补偿参数的方法的示例性图。
[0021]图12是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的另一个实施方案，将目标块分割为多个区域的方法的示例性图。
[0022]图13是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的另一个实施方案，当将目标块分割为四个区域时确定要用于推导补偿参数的参考样本的方法的示例性图。
[0023]图14和图15是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的另一个实施方案，当将目标块分割为四个区域时利用针对四个区域的照度补偿参数执行照度补偿的方法的示例性图。
[0024]图16和图17是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的另一个实施方案，当将目标块分割为两个区域时对每个区域执行照度补偿的方法的示例性图。
[0025]图18是示出根据由本专利技术提供的照度补偿的另一个实施方案，当将目标块分割为多于四个区域的多个区域时对每个区域执行照度补偿的方法的示例性图。
具体实施方式
[0026]在下文中，将参考所附附图对本专利技术的一些实施方案进行详细描述。应当注意，在将附图标记添加到各个附图中的组成元件时，尽管元件在不同的附图中示出，但是相同的附图标记也表示相同的元件。此外，在本专利技术的以下描述中，将省略并入本文中的已知功能和配置的详细描述，以避免模糊本专利技术的主题。
[0027]图1是能够实现本专利技术的技术的视频编码装置的示例性框图。在下文中，将参考图1来描述视频编码装置以及该装置的元件。
[0028]视频编码装置包括：块分割器110、预测器120、减法器130、变换器140、量化器145、重排单元150、熵编码器155、逆量化器160、逆变换器165、加法器170、环路滤波单元180和存储器190。
[0029]视频编码装置的每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种视频解码方法，其用于对编码的图像序列逐块解码，所述方法包括：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测；根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量，以子块为单位执行仿射运动预测来生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本；以及当基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一高级语法元素从序列头解码。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对用于仿射运动预测样本的逐样本调整的一个或更多个第二高级语法元素进行解码包括：当第一高级语法元素指示出允许仿射运动预测时，从序列头解码指示是否允许仿射运动预测样本的逐样本调整的序列级别标志；以及根据序列级别标志，从属于序列的每个图像的图像头解码指示是否允许仿射运动预测样本的逐样本调整的图像级别标志。4.根据权利要求3所述的方法，其中，当第一高级语法元素指示出不允许仿射运动预测或者序列级别标志指示出不允许逐样本调整时，所述图像级别标志设置为指示出不允许逐样本调整的值，而无需从图像头解码。5.根据权利要求1所述的方法，其中，当第一高级语法元素指示出不允许仿射运动预测时，对于序列中的所有图像，不允许任何的仿射运动预测和至少一个编码工具。6.根据权利要求1所述的方法，其中，修改仿射预测样本的样本值包括：利用目标块的控制点运动矢量，生成由要修改的目标子块中的样本位置与目标子块的中心之间的差产生的运动偏移；生成相对于目标子块中的样本位置的水平梯度和竖直梯度；利用水平梯度和竖直梯度以及运动偏移，生成用于与目标子块中的样本位置相对应的仿射预测样本的样本偏移；以及将样本偏移和与样本位置相对应的仿射预测样本的样本值相加。7.根据权利要求6所述的方法，其中，为目标子块中的样本位置生成的运动偏移重复用作用于目标块的另一个子块中的相同样本位置的运动偏移。8.一种视频解码装置，其用于对编码的图像序列逐块解码，所述视频解码装置包括：解码器，其配置为：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测；以及根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；以及
预测器，其配置为当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量，以子块为单位执行仿射运动预测来生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本，其中，当基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，所述预测器配置为通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜制远，朴相孝，朴胜煜，林和平，
申请(专利权)人：起亚株式会社梨花女子大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：