在视频解码器处基于重构基准帧估计运动的方法和系统技术方案

用于在视频解码器处基于Ｂ帧或Ｐ帧中的重构的基准图来应用运动估计（ＭＥ）的方法和系统。对于Ｐ帧而言，可以执行投影ＭＥ以获得当前输入块的运动矢量（ＭＶ）。在Ｂ帧中，可以执行投影ＭＥ和镜像ＭＥ以获得当前输入块的ＭＶ。可以在输入块的子分区上执行ＭＥ过程，这可以在不增加比特流中的ＭＶ信息量的情况下降低预测误差。解码器侧ＭＥ能够被应用于现有帧编码模式之间的预测，并且传统ＭＥ或解码器侧ＭＥ可被适应性地选择以基于率失真优化（ＲＤＯ）标准预测编码模式。

【技术实现步骤摘要】
在视频解码器处基于重构基准帧估计运动的方法和系统
技术介绍
视频编码中的运动估计(ME)可以用来通过去除或减少视频帧之间的时间冗余而 提高视频压缩的性能。为了对输入块进行编码，可以在基准帧中的指定搜索窗口内在编码 器处执行传统的运动估计。这可以允许对运动矢量进行确定以最小化在输入块和基准块之 间的绝对误差和(SAD)。运动矢量(MV)信息接着可以被传送到解码器以用于运动补偿。可 以为分数像素单元确定所述运动矢量，并且能够使用插值滤波器来计算分数像素值。运动估计可以是前向、后向或者双向的，其中后向和双向ME可以在双向预测帧 (本文称作B帧)的编码中使用，而前向ME能够用于B帧和预测帧(本文称作P帧)。图1 示出了用于B帧110的ME的示例，其中MVO是通过前向基准帧120中的搜索窗口 160内的 前向运动搜索所获得的前向运动矢量。MVl可以是通过后向基准帧130中的搜索窗口 170 内的后向运动搜索所获得的后向运动矢量。在前向ME中，MVO所指向的基准块150被用作 与当前块140相关联的预测。在后向ME中，MVl所指向的基准块180可在后向方向上被用 作当前块140的预测。在双向ME中，MVO和MVl所指向的两个基准块的平均值可以被用作 当前块140的预测。考虑到诸如块140的当前块具有与它的时间和空间相邻块类似的运动， 所以可以使用相邻块的MV执行MV预测来得到当前块的预测MV。预测MV能够被用作搜索 中心，并且在熵编码过程中，仅对所搜索的MV和预测的MV之间的差进行编码以减少MV冗ο附图说明图1说明了双向视频帧的运动估计。图2说明了根据一个实施例的在解码器处的镜像运动估计。图3是说明了根据一个实施例的镜像运动估计的过程的流程图。图4说明了根据一个实施例的在解码器处的投影运动估计。图5是说明了根据一个实施例的在解码器处的投影运动估计的过程的流程图。图6说明了根据一个实施例的基于多个块分区的投影运动估计。图7是说明了根据一个实施例的运动估计模式选择的过程的流程图。图8是说明了根据一个实施例的本文所描述的系统和方法的计算环境的框图。具体实施例方式数字视频片断包括连续的视频帧。连续帧中对象或背景的运动可以形成平滑轨 线，并且连续帧中的运动可以具有相对强的时间关联。通过利用这种关联，能够通过从重构 的基准图中估计运动来针对当前编码的块得出运动矢量。相对于在编码器处执行的运动估 计，在解码器处的运动矢量的确定可以减少传输带宽。在无法在解码器处获得原始的输入帧的情况下，能够使用重构的基准帧来执行在 解码器处的ME。当对P帧进行编码时，在前向基准缓冲器中可以有多个基准帧。当对B帧 进行编码时，在前向基准缓冲器中可以有多个基准帧并且在后向基准缓冲器中可以有至少一个基准帧。以下讨论根据一个实施例的在解码器处执行ME以便获得当前块的MV。对于B帧 编码而言，可以执行镜像ME或投影ME以得到MV。对于P帧编码而言，可以执行投影ME以 得到MV。解码器处的镜像ME镜像ME可以使用前向和后向基准帧，并且作为结果，其通常可应用于B帧编码。 图2示出了如何根据实施例200来执行镜像ME。在图2的实施例中，在前向基准帧220和 后向基准帧230之间可以有两个B帧210和215。帧210可以是当前编码帧。当对当前块 240进行编码时，可以执行镜像ME以通过分别在基准帧220和230的搜索窗口 260和270 中执行搜索来得到运动矢量。如以上所提到的，在无法在解码器处获得当前输入块的情况 下，可以利用两个基准帧来执行镜像ME。可以如图3的过程300中所示的那样进行示例性运动搜索。在320，可以在前向基 准帧中指定搜索窗口。该搜索窗口在编码器和解码器处可以相同。在330，可以在前向搜索 窗口中指定搜索路径。只要编码器和解码器遵循相同的搜索路径，在这里就可以使用完全 搜索或任意的快速搜索机制。在340，对于所述搜索路径中的MVO而言，可以在后向搜索窗 口中获得其镜像运动矢量MVl。这里，可以假设运动轨线在相关联的时段期间为直线，所述 时段可以相对短。MVl可以作为MVO的下述函数而被获得，其中d0和dl可以是当前帧和各 基准帧中的每一个之间的距离。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在视频解码器处指定在第一前向基准帧中的搜索窗口；在所述第一前向基准帧的所述搜索窗口中指定搜索路径；对于所述搜索路径中的每个运动矢量ＭＶ０，确定指向第二基准帧中的基准块的相应的第二运动矢量ＭＶ１，其中，每个ＭＶ０从当前块指向所述搜索窗口中的基准块，所述相应的第二运动矢量ＭＶ１是ＭＶ０的函数；为在所述搜索路径中发现的每对ＭＶ０和ＭＶ１计算度量；以及选择其度量的相应值与所述度量的最优值最为接近的ＭＶ０，其中，所选择的ＭＶ０被用作所述当前块的运动矢量。

【技术特征摘要】
US 2009-7-3 61/222,982;US 2009-9-25 12/566,823一种方法，包括在视频解码器处指定在第一前向基准帧中的搜索窗口；在所述第一前向基准帧的所述搜索窗口中指定搜索路径；对于所述搜索路径中的每个运动矢量MV0，确定指向第二基准帧中的基准块的相应的第二运动矢量MV1，其中，每个MV0从当前块指向所述搜索窗口中的基准块，所述相应的第二运动矢量MV1是MV0的函数；为在所述搜索路径中发现的每对MV0和MV1计算度量；以及选择其度量的相应值与所述度量的最优值最为接近的MV0，其中，所选择的MV0被用作所述当前块的运动矢量。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二基准帧包括后向基准帧，并且每个MVl是镜像运动矢量。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述当前块位于双向预测帧中。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二基准帧包括第二前向基准帧，并且每个 MVl是投影运动矢量。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述当前块位于预测帧中。6.如权利要求1所述的方法，其中，对于每个MV0，通过如下函数来确定相应的MVlMVl = d1/do MVO其中，Cltl是在所述当前块和所述第一前向基准帧之间的时间距离，Cl1是在所述当前块 和所述第二基准帧之间的时间距离。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述度量包括在所述搜索窗口中的基准块和所述 第二基准帧中的基准块之间的绝对误差和(SAD)。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述当前块是较大分区块的子块。9.如权利要求1所述的方法，还包括使用可选编码方法来确定第二对MVO和MVl ； 确定所述可选编码方法的第一率失真统计；确定所述相应的第二运动矢量的所述确定、所述计算和所述选择的第二率失真统计；以及基于所述第一率失真统计和所述第二率失真统计的比较来选择优选的编码方法。10.一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有存储于其 中的计算机程序逻辑，所述计算机程序逻辑包括运动估计逻辑，用于使得处理器为在第一前向基准帧的搜索窗口中的搜索路径中发现的每个运动矢量MVO 确定运动矢量MVl，其中，每个MVO从当前块指向所述搜索窗口中的基准块，并且其中，所述 MVl是所述MVO的函数；还使得所述处理器为每对MVO和MVl计算度量；以及还使得所述处理器选择其度量的相应值与所述度量的最优值最为接近的MV0，其中，所 选择的MVO被用作所述当前块的运动矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：L徐，YJ秋，W张，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]