视频解码中基准画面的自适应加权制造技术

公开了一种视频解码器（３００）、编码器（５００）、以及相应方法，用来处理图像块的视频信号数据以及预测该图像块的特定基准画面索引，其利用基准画面的自适应加权以改进视频压缩，其中解码器（３００）包含基准画面加权因子单元（３８０），该单元用来确定相应于该特定基准画面索引的加权因子；编码器（５００）包含基准画面加权因子分配器（５７２），该分配器用来分配相应于该特定基准画面索引的加权因子；解码方法包含：接收相应于图像块的数据的基准画面索引，确定对于每一个接收的基准画面索引的加权因子，检索每一个索引的基准画面，运动补偿所检索的基准画面，以及用相应的加权因子乘以经过运动补偿的基准画面以形成经过加权与运动补偿的基准画面。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术针对视频解码器，更具体地讲，针对在视频解码器中使用基准画面的自适应力口一又。
技术介绍
视频数据一般以比特流的形式处理与传送。典型的视频压缩编码器与解码器(CODEC、编解码器)通过对待编码画面进行基准画面预测并且编码当前画面与预测之间的差异，获得了它们的压缩效率的很大一部分。预测与当前画面愈紧密相关，压缩该画面就需要愈少的比特，从而增加了该处理的效率。由此，希望形成尽可能最佳的基准画面预测。在许多视频压缩标准中，包括运动图像专家组(MPEG)-1、 MPEG-2、以及MPEG-4，将先前基准画面经过运动补偿的版本用作当前画面的预测，并且只编码当前画面与预测之间的差异。当使用单一画面预测(P，，画面)时，在形成经过运动补偿的预测时不缩;改(scale)基准画面。当^f吏用双向画面预测(B画面)时，从两个不同的画面形成中间预测，然后使用对每个都相等的加权因子(1/2、 1/2)将两个中间预测一起平均，以形成单一的平均预测。在这些MPEG标准中，两个基准画面总是一个来自B画面的前向方向， 一个来自后向方向。
技术实现思路
现有技术的这些以及其他缺点与不足由视频解码器中用于自适应加权基准画面的系统与方法来解决。公开了 一种视频解码器以及相应方法，用来处理图像块的视频信号数据以及预测该图像块的特定基准画面索引，其利用基准画面的自适应加权以改进视频压缩。解码器包含基准画面加权因子单元，该单元用来确定相应于特定基准画面索引的加权因子。用来解码视频的相应方法包含接收相应于图像块的数据的基准画面索引，确定对于每一个接收的基准画面索引的加权因子，检索每一个索引的基准画面，运动补偿所检索的基准画面，以及用相应的加^=又因子乘以经过运动补偿的基准画面以形成经过加权与运动补偿的基准画面。本专利技术的这些以及其他方面、特征与优点将从以下参照附图对示范性实施方式的描述中看出。附图说明在以下示范性图示中显示了根据本专利技术原理的视频编码器与解码器中对基准画面的自适应力。权，其中图l显示标准视频解码器的方框图2显示具有自适应双向预测的视频解码器的方框图3显示根据本专利技术原理的、具有基准画面加权的视频解码器的方框图4显示标准视频编码器的方框图5显示根据本专利技术原理的、具有基准画面加权的视频编码器的方框图；图6显示根据本专利技术原理的解码过程的流程图；图7显示根据本专利技术原理的编码过程的流程图。具体实施例方式本专利技术提供了一种装置与方法，用于运动向量估计与自适应基准画面加权因子分配。在某些视频序列中，尤其在那些具有淡变(fading)的视频序列中，待编码的当前画面或者图像块与通过加权因子缩放的基准画面比与基准画面自身相关更强。没有向基准画面施加加权因子的视频编解码器对淡变序列的编码非常低效。当在编码中使用加权因子时，视频编码器需要确定加权因子与运动向量两者，但是对于两者中一个的最佳选择取决于另一个，其中运动估计一般为数字视频压缩编码器中计算量最大的部分。在人们提出的联合视频组(JVT ( Joint Video Team)，，)视频压缩标准中，每个P画面可以使用多个基准画面来形成画面的预测，但是每个个别的运动块或者宏块的8x8区域只使用单一的基准画面进行预测。除编码并传送运动向量之外，对于每个运动块或者8x8区域还传送基准画面索引，以指示使用哪个基准画面。在编码器与解码器两者处存储可能基准画面的有限集合，并且传送许可基准画面的数目。在JVT标准中，对于双向预测画面(也称为B画面)，对于每个运动块或者8x8区域形成两个预测算子(predictor),其中每个都可以从分离的基准画面形成，并且这两个预测算子一起平均以形成单一平均预测算子。对于双向预测的已编码运动块，基准画面可以都来自前向方向、都来自后向方向、或者一个来自前向一个来自后向方向。对于可以用于预测的可用基准画面，维护两个列表。这两个基准画面称为列表0与列表1预测算子。分别编码并传送每个基准画面的对于列表0与列表1基准画面的索引，即，red—idx—10与red_idx—II。联合^L频组(JVT，，)双向预测或者B，，画面允许两个预测之间的自适应加4又，即，Pred=[(P0)(Pred0)]+ [(P 1 )(Pred 1 )]+D,其中P0与PI为加权因子，Pred0与Predl分别为列表0与列表1的基准画面预测，D为偏移。为指示加权因子，已经提出了两种方法。在第一种方法中，通过用于基准画面的方向，确定加权因子。在这种方法中，如果red_idx_I0索引小于或等于red—idx_Il，则使用加权因子(1/2, 1/2),否则使用因子(2, -1)。在人们提出的第二种方法中，对于每个片段(slice),传送任意数目的加权因子。然后，对于使用双向预测的宏块的每个8x8区域或者运动块传送加权因子索引。解码器使用收到的加权因子索引来从所传送的集合中选择适当的加权因子，以在解码运动块或者8x8区域时使用。例如，如果在该片段层发送三个加权因子，则它们分别相应于加权因子索引0、 1、 2。以下描述只说明了本专利技术的原理。因此应该理解本领域技术人员能够6设想虽然此处没有明确描述或者显示、但是包含了本专利技术原理、并且包含在 本专利技术精神与范围内的各种结构。另外，此处列举的所有的例子与条件性语 言主要是用来只用于教学目的，以帮助读者理解本专利技术人对现有技术作出贡 献的本专利技术的原理与构思，并且应该被理解为不限于具体地列举的这些例子 与条件。另外，此处指出本专利技术原理、方面、以及实施方式的所有陈述及其 特定例子都是用来覆盖其结构与功能等价物两者。另外，这些等价物意在包 含当前已知的等价物以及将来开发的等价物，即，不管结构如何，执行同样 功能的所开发的任何元件。由此，例如，本领域技术人员应该理解此处的方框图表示实现本专利技术 原理的说明性电路的概念图。类似地，应该理解:任何流程表、流程图、状态 转换图、伪代码等等表示可能实际上在计算机可读介质中表示的、并且由计 算机或者处理器执行的各种处理或进程，而不管是否明确显示了这样的计算 机或者处理器。图中所示各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相 结合地执行软件的硬件提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单一的专 用处理器提供，或者由多个单独的处理器提供，其中某些处理器可以是共享 的。另外，对于直接使用术语处理器或者控制器，不应该被理解为只指 能够执行软件的硬件，而可能暗含地包含、但不限于数字信号处理器 (DSP)硬件、存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、 以及非易失存储器。类似地，图中显示的任何开关都只是概念性的。其功能 可以通过来程序逻辑的运行、通过专用逻辑电路、通过程序控制与专用逻辑 电路的交互、甚或手动地执行，其中实现者可以根据具体情况选择具体的技 术。在权利要求中，任何被表示为用于执行指定功能的部件的元件用来包含 执行该功能的所有方式，包含(例如)a)执行该功能电路元件的组合，或 者b)任何形式的软件，因此包含固件、微代码等等，其与执行该软件的适 当电路结合以执行该功能。这样的权利要求所限定的专利技术包含在以下事实之 中以权利要求所要求的方式，组合和汇合由所指出的各种部件提供的功能。 因此，申请人将可以提供那些功能的任何部件都认为是此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频解码器（３００），用来解码图像块的视频信号数据以及预测该图像块的特定基准画面索引，该解码器包含基准画面加权因子单元（３８０），该单元具有用来确定相应于该特定基准画面索引的加权因子的输出。

【技术特征摘要】
US 2002-7-15 60/395,843;US 2002-7-15 60/395,874;US1.一种视频解码器(300)，用来解码图像块的视频信号数据以及预测该图像块的特定基准画面索引，该解码器包含基准画面加权因子单元(380)，该单元具有用来确定相应于该特定基准画面索引的加权因子的输出。2. 如权利要求1所述的视频解码器(300)，其中基准画面加权因子单元(380 )具有用来确定相应于该特定基准画面索引的偏移的第二输出。3. 如权利要求1所述的视频解码器(300),还包含与基准画面加权因子单元(380)信号通信的变长解码器(310),用来向基准画面加权因子单元提供特定基准画面索引。4. 如权利要求1所述的视频解码器(300),还包含与基准画面加权因子单元(380)信号通信的运动补偿器(360)，用来响应于基准画面加权因子单元提供经过运动补偿的基准画面。5. 如权利要求4所述的视频解码器(300)，还包含与运动补偿器(360)以及基准画面加权因子单元(380)信号通信的乘法器(370)，用来向经过运动补偿的基准画面施加加权因子。6. 如权利要求1所述的视频解码器(300),还包含与运动补偿器(360)以及基准画面加权因子单元(380)信号通信的加法器(360)，用来向经过运动补偿的基准画面施加偏移。7. 如权利要求1所述的视频解码器(300)，其中所述视频信号数据为包含块变换系数的流;见频信号数据。8. 如权利要求1所述的、可用于双向预测画面预测算子的视频解码器(300),该解码器还包含用来从两个不同的基准画面形成第一与第二预测算子的预测部件；用来使用其相应的加权因子一起平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔M博伊斯，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]