视频解码的方法、计算设备和存储介质技术

在计算设备处执行解码方法。在对视频比特流中的当前图片进行解码时，计算设备根据在视频比特流中用信号传输的语义元素选择一个参考图片作为当前图片的并置图片，并且根据固定顺序基于当前编码单元(CU)的空间相邻块的运动信息确定并置图片与当前图片之间的时间向量。接下来，计算设备将当前CU分割成多个子块，基于该时间向量和并置图片中与当前图片的子块相对应的子块的运动信息获得每个子块的时间运动向量预测值，并且根据时间运动向量预测值对当前CU进行解码。值对当前CU进行解码。值对当前CU进行解码。

【技术实现步骤摘要】
视频解码的方法、计算设备和存储介质
[0001]本申请是中国专利申请第201980056293.6号的分案申请，该中国专利申请为2019年8月29日提交的国际专利申请PCT/US2019/048864的中国国家阶段申请，该国际专利申请要求2018年8月29日提交的美国专利申请第62/724,506号的优先权。


[0002]本申请总体上涉及视频数据编码和解码，并且具体地，涉及使用基于子块的时间运动向量预测进行视频解码的方法和系统。

技术介绍

[0003]如数字电视、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏机、智能电话、视频电话会议设备、视频流式传输设备等各种电子设备都支持数字视频。电子设备通过实施如由MPEG
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4、ITU
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T H.263、ITU
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TH.264/MPEG
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4第10部分、高级视频编码(AVC)、高效视频编码(HEVC)和通用视频编码(VVC)标准定义的视频压缩/解压缩标准来传输、接收、编码、解码和/或存储数字视频数据。视频压缩典型地包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测以减少或消除视频数据中固有的冗余。对于基于块的视频编码，将视频帧分区为一个或多个条带(slice)，每个条带具有多个视频块，所述视频块也可以被称为编码树单元(CTU)。每个CTU可以包含一个编码单元(CU)或递归地分割成较小的CU，直到达到预设的最小CU大小。每个CU(也称为叶子CU)包含一个或多个变换单元(TU)，并且每个CU还包含一个或多个预测单元(PU)。可以以帧内、帧间或IBC模式对每个CU进行编码。使用相对于同一视频帧内的相邻块中的参考样点的空间预测，对视频帧的帧内编码(I)条带中的视频块进行编码。视频帧的帧间编码(P或B)条带中的视频块可以使用相对于同一视频帧内的相邻块中的参考样点的空间预测或使用相对于其他先前和/或未来参考视频帧中的参考样点的时间预测。
[0004]基于先前已被编码的参考块(例如，相邻块)的空间或时间预测产生针对待编码的当前视频块的预测块。查找参考块的过程可以通过块匹配算法来完成。表示待编码的当前块与预测块之间的像素差的残差数据被称为残差块或预测误差。根据指向形成预测块的参考帧中的参考块的运动向量、以及残差块来对帧间编码块进行编码。确定运动向量的过程典型地被称为运动估计。根据帧内预测模式和残差块对帧内编码块进行编码。为了进一步压缩，将残差块从像素域变换到变换域，例如频域，从而产生残差变换系数，然后可以对所述残差变换系数进行量化。可以扫描最初布置为二维阵列的经量化的变换系数，以产生变换系数的一维向量，并且然后将其熵编码到视频比特流中，以实现甚至更多的压缩。
[0005]然后，将编码视频比特流保存在计算机可读存储介质(例如，闪速存储器)中，以被具有数字视频能力的另一个电子设备访问，或者直接以有线或无线方式传输到电子设备。然后，电子设备通过例如解析编码视频比特流以从比特流获得语义元素并且至少部分地基于从比特流获得的语义元素将数字视频数据从编码视频比特流重构为其原始格式来执行视频解压缩(其是与上文描述的视频压缩相反的过程)，并且在电子设备的显示器上渲染重
构的数字视频数据。
[0006]随着数字视频质量从高清到4K
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2K或甚至8K
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4K，待编码/解码的视频数据量呈指数增长。如何在保持解码视频数据的图像质量的同时更高效地对视频数据进行编码/解码，一直是挑战。

技术实现思路

[0007]本申请描述了与视频数据编码和解码有关的实施方式，并且更具体地，描述了与使用基于子块的时间运动向量预测进行视频编码和解码的系统和方法有关的实施方式。
[0008]根据本申请的第一方面，一种解码方法包括：根据在视频比特流中用信号传输的语义元素，选择当前图片的多个参考图片之一作为所述当前图片的并置图片；根据固定顺序基于所述当前图片中的当前CU的空间相邻块的运动信息，确定所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量；将所述当前CU分割成多个子块；基于以下各项获得所述当前CU的每个子块的时间运动向量预测值：(i)所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量；以及(ii)所述并置图片中与所述当前图片的该子块相对应的子块的运动信息；以及根据所述当前CU的所述多个子块的时间运动向量预测值对所述当前CU进行解码。
[0009]根据本申请的第二方面，一种计算设备包括一个或多个处理器、存储器以及存储在存储器中的多个程序。程序当由一个或多个处理器执行时，使计算设备执行如上文描述的前述操作。
[0010]根据本申请的第三方面，一种非暂态计算机可读存储介质存储用于由具有一个或多个处理器的计算设备执行的多个程序。程序当由一个或多个处理器执行时，使计算设备执行如上文描述的前述操作。
[0011]根据本申请的第四方面，一种计算机程序产品，包括用于由具有一个或多个处理器的计算设备执行的多个程序。多个程序在由一个或多个处理器执行时，使计算设备执行如上文描述的前述操作。
附图说明
[0012]被包括在内以提供对实施方式的进一步理解并且并入本文并构成说明书的一部分的附图图示了所描述的实施方式，并且与说明书一起用于解释基本原理。相似的附图标记指代对应的部分。
[0013]图1是图示了根据本公开的一些实施方式的示例性视频编码和解码系统的框图。
[0014]图2是图示了根据本公开的一些实施方式的示例性视频编码器的框图。
[0015]图3是图示了根据本公开的一些实施方式的示例性视频解码器的框图。
[0016]图4A至图4D是图示了根据本公开的一些实施方式的如何将帧递归地四叉树分区成具有不同大小的多个视频块的框图。
[0017]图5A是图示了根据本公开的一些实施方式的待编码的当前CU的在空间上相邻且在时间上并置的块位置的框图。
[0018]图5B是图示了根据本公开的一些实施方式的示例性过程的流程图，通过所述示例性过程识别运动向量候选项列表。
[0019]图5C是图示了根据本公开的一些实施方式的如何在当前图片与并置图片之间执
行基于子块的时间运动向量预测的框图。
[0020]图6是图示了根据本公开的一些实施方式的示例性过程的流程图，视频解码器通过所述示例性过程实施基于并置图片的运动信息为当前图片构造基于子块的时间运动向量预测的技术。
具体实施方式
[0021]现在将详细参考具体实施方式，附图中图示了这些实施方式的示例。在以下详细描述中，阐述了许多非限制性的具体细节，以便帮助理解本文提出的主题。但是对于本领域的普通技术人员将清楚明白的是，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以使用各种替代性方案，并且可以在没有这些具体细节的情况下实践主题。例如，对于本领域的普通技术人员将清楚明白的是，本文提出的主题可以在具有数字视频能力的许多类型的电子设备上实施。
[0022]图1是图示了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种解码方法，包括：根据在视频比特流中用信号传输的语义元素，选择当前图片的多个参考图片之一作为所述当前图片的并置图片，其中，所述多个参考图片包括第一参考图片列表和不同于所述第一参考图片列表的第二参考图片列表，其中，所述语义元素包括第一语义元素和第二语义元素，其中，所述第一语义元素指示从所述第一参考图片列表或所述第二参考图片列表中选择所述并置图片，并且其中，所述第二语义元素指示在由所述第一语义元素所指示的参考图片列表中作为所述并置图片的参考图片；根据固定顺序，基于所述当前图片中的当前CU的空间相邻块的运动信息，确定所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量，其中，所述确定所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量包括：根据固定顺序检查与所述空间相邻块相关联的各个参考图片，直到与所述空间相邻块相关联的各个参考图片中的一个参考图片与所述并置图片相同为止；以及选择所述空间相邻块的指向所述并置图片的运动向量，作为所述并置图片与所述当前图片之间的所述时间向量；将所述当前CU分割成多个子块；基于以下各项获得所述当前CU的每个子块的时间运动向量预测值：(i)所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量；以及(ii)所述并置图片中与所述当前图片的该子块相对应的子块的运动信息；以及根据所述当前CU的所述多个子块的时间运动向量预测值对所述当前CU进行解码。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述固定顺序是在处理所述第二参考图片列表之前处理所述第一参考图片列表。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一参考图片列表包括时间上在所述当前图片之前的至少一个参考图片，并且所述第二参考图片列表包括时间上在所述当前图片之后的至少一个参考图片。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述获得所述当前CU的每个子块的时间运动向量预测值包括：根据所述并置图片与所述当前图片之间的时间向量，识别所述并置图片中与所述当前图片的该子块相对应的子块；确定所述并置图片中所识别的子...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈漪纹，王祥林，
申请(专利权)人：北京达佳互联信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：