运动信息重构设备和运动信息产生设备制造技术

一种运动信息重构设备和运动信息产生设备。该运动信息重构设备包括：预测运动矢量设置单元，其配置成通过以下操作来生成预测运动矢量：通过使用当前块的相邻块的运动矢量和参考帧中协同定位块的运动矢量来配置候选预测运动矢量组，以及从位流提取预测运动矢量索引值；加法器，其配置成通过对预测运动矢量和从位流提取的差分运动矢量相加来重构当前块的运动矢量；以及运动信息构造器，其配置成通过接收被包括在所述位流中的参考帧索引信息以及当前块的经重构的运动矢量而配置运动信息，其中，当前块的相邻块包括位于当前块的左侧的块，以及其中，通过向上扫描位于当前块的左侧的块而发现的第一有效运动矢量被选择作为候选预测运动矢量。

【技术实现步骤摘要】
本申请是原案申请号为201280006102.3的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/KR2012/000555，申请日：2012年1月20日，专利技术名称：一种视频解码的设备和方法)的分案申请。
在一个或更多实施方式中，本公开涉及基于预测运动矢量索引编码产生/恢复运动信息的设备和方法及用于使用该设备和方法进行视频编码/解码的设备和方法。更具体而言，本公开涉及基于预测运动矢量索引编码产生/恢复运动信息的设备和方法及用于使用该运动信息进行视频编码/解码的设备和方法，其可以通过设置参考帧的协同定位块以具有与当前块相同的大小且在编码候选运动矢量的索引值中使用参考帧的协同定位块的信息考虑图像的时间特性，通过有效地编码/解码当前块的运动信息改善压缩和解码效率。
技术介绍
MPEG(运动图片专家组)和VCEG(视频编码专家组)已经发展了作为优于现有MPEG-4部分2和H.263标准的视频压缩标准技术的H.264/AVC(增强视频编码)，且这两个组正发展HEVC(高效视频编码)技术。以类似于常规视频压缩技术的方式，TMuC(考虑下的测试模型)通过MPEG和VCEG将图像分割成块，进行运动估算或帧内预测以频率变换和量化残余块且然后熵编码残余块。在HEVC的TMuC中，通过使用多参考帧执行运动预测，从而编码参考帧索引和运动矢量为运动信息且然后将编码的信息输出成位流。HEVC的TMuC使用将要编码的当前块的外围块的运动矢量和参考帧中与当前块相同位置处的协同定位块的运动矢量形成一组候选预测运动矢量，确定候选预测运动矢量组中具有最低位率失真代价的预测运动矢量，且将预测运动矢量的索引、当前运动矢量和预测运动矢量之间的差分运动矢量和参考帧索引编码为运动信息。图1说明在HEVC的TM(测试模型)中当前使用的运动矢量编码方法的示例。在图1中，从A至I的字母是相对于当前块识别原先编码的相邻块的ID码。在HEVC的TM中，为了选择当前块的预测运动矢量，通过作为候选成分预测运动矢量的5个运动矢量配置候选预测运动矢量组，这5个运动矢量包括左运动矢量、上运动矢量、角运动矢量、中值运动矢量和协同定位运动矢量。当这5个预测运动矢量其中任意一个不包括相关预测运动矢量时，它不被包括在候选预测运动矢量组中。使用通过从下到上向上扫描位于当前块左边的块(图1中的F、G和H)发现的第一有效运动矢量设置左运动矢量。当运动矢量存在且使用与当前块相同的参考帧时确定运动矢量是有效的。使用通过从左到右横向扫描位于当前块上面的块(图1中的B、C和D)发现的第一有效运动矢量设置上运动矢量。使用从当前块的右上角块(图1中的E)到当前块的左下角块(图1中的I)且到当前块的左上角块(图1中的A)的上述扫描序列发现的第一有效运动矢量设置候选角运动矢量。按照通过左运动矢量、上运动矢量和角运动矢量中的每一个的X和Y值上的中值操作获得的值来配置中值运动矢量。通过参考帧中与当前块相同位置处的协同定位块的运动矢量(MVcol)确定协同定位运动矢量(MV)。协同定位块使用与当前块相同的大小。当协同定位块被分割成多个块时，预定位置的块的运动矢量(例如左上块的运动矢量)被设置为协同定位块的运动矢量。在该事件中，如果协同定位块所处的参考帧和被协同定位运动矢量参考的协同定位参考帧之间的时间距离被设置为t1，且当前块和协同定位块所处的参考帧之间的时间距离被设置为t2，则可以通过MV＝MVcol*(t2/t1)的缩放来设置协同定位运动矢量。在HEVCTM中，基于这样的假设执行熵编码：当预测运动矢量索引根据当前将被编码的块的大小和位置被自适应地分配给如上所述的方法中配置的预测运动矢量组的运动矢量，索引值越小，则预测率越高。图2(a)至2(e)说明HEVCTM中当前使用的索引分配方法的示例。在HEVCTM中，一个2N×2N方块可以水平或垂直地分割成子块且分割的子块然后可以被预测编码。在图2中，阴影区域对应于当前被编码的当前块。图2(a)说明将2N×2N方块水平分割成两个子块且然后编码下子块，其中索引值(括号中的数字)可以以左运动矢量(0)、中值运动矢量(1)、上运动矢量(2)、角运动矢量(3)和协同定位运动矢量(4)的顺序分配给候选可配置预测运动矢量。图2(b)说明将2N×2N方块垂直分割成两个子块且然后编码左子块，其中索引值可以以如图2(a)所示的顺序给出。图2(c)说明将2N×2N方块水平分割成两个子块且然后编码上子块，其中索引值(数字)可以以上运动矢量(0)、左运动矢量(1)、中值运动矢量(2)、角运动矢量(3)和协同定位运动矢量(4)的顺序分配给候选成分预测运动矢量。图2(d)是将2N×2N方块垂直分割成两个子块且然后编码右子块的情况，其中索引值(数字)可以以角运动矢量(0)、左运动矢量(1)、上运动矢量(2)、中值运动矢量(3)和协同定位运动矢量(4)的顺序分配给候选成分预测运动矢量。图2(e)说明不同于图2(a)至2(d)中示出的情况的示例性情况中的编码，其中索引值可以中值运动矢量(0)、左运动矢量(1)、上运动矢量(2)、角运动矢量(3)和协同定位运动矢量(4)的顺序分配给候选成分预测运动矢量。索引值到候选预测运动矢量的分配旨在根据图像的空间特性实现索引值的有效编码。然而，因为如上所述的候选运动矢量索引编码方法不考虑根据图像的时间特性的编码，难以实现有效的编码。
技术实现思路
技术问题因此，本公开努力提供基于预测运动矢量索引编码产生/恢复运动信息的设备和方法及用于使用该运动信息进行图像编码/解码的设备和方法，通过设置参考帧的协同定位块以具有与当前块相同的大小且在编码候选运动矢量的索引值中使用参考帧的协同定位块的信息考虑图像的时间特性，其可以通过有效地编码/解码当前块的运动信息改善压缩和解码效率。技术方案根据一些实施方式，本公开提供一种包括视频编码器和视频解码器的视频编码/解码设备。视频编码器被配置成：在通过使用参考帧执行当前块的帧间预测中，基于与所述当前块相邻的块的运动矢量和所述参考帧的协同定位块的运动矢量而产生所述当前块的预测运动矢量的索引信息；并且产生和编码所述当前块的运动信息，所述运动信息包括预测运动矢量索引信息和参考帧索引信息以及通过从所述当前块的运动矢量减去所述预测运动矢量产生的差分运动矢量。视频解码器被配置成：基于所述预测运动矢量索引信息而重构预测运动矢量；通过相加重构的预测运动矢量和所述差分运动矢量而重构将被解码的目标块的运动矢量；并且基于所述将被解码的目标块的所述运动矢量而重构所述目标块。根据一些实施方式，本公开提供一种包括帧内预测单元、帧间预测单元、减法单元、变换和量化单元、和编码单元的视频编码设备。帧内预测单元被配置成通过使用将被编码的当前块的相邻像素产生预测块。帧间预测单元被配置成：基于与所述当前块相邻的块的运动矢量和参考帧的协同定位块的运动矢量而产生所述当前块的预测运动矢量的索引信息；产生所述当前块的运动信息，所述运动信息包括预测运动矢量索引信息和参考帧索引信息以及通过从所述当前块的运动矢量减去所述预测运动矢量而获得的差分运动矢量；以及基于产生的运动信息而产生预测块。减法单元被配置成从所述当前块减去由所述帧内预测单元或所述帧间预测单元产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动信息重构设备，该运动信息重构设备包括：预测运动矢量设置单元，其配置成通过以下操作来生成预测运动矢量：通过使用当前块的相邻块的运动矢量和参考帧中协同定位块的运动矢量来配置候选预测运动矢量组，以及从位流提取预测运动矢量索引值；加法器，其配置成通过对所述预测运动矢量和从所述位流提取的差分运动矢量相加来重构所述当前块的运动矢量；以及运动信息构造器，其配置成通过接收被包括在所述位流中的参考帧索引信息以及所述当前块的经重构的运动矢量而配置运动信息，其中，所述当前块的所述相邻块包括位于所述当前块的左侧的块，以及其中，通过向上扫描位于所述当前块的左侧的块而发现的第一有效运动矢量被选择作为候选预测运动矢量。

【技术特征摘要】
2011.01.21 KR 10-2011-00062481.一种运动信息重构设备，该运动信息重构设备包括：预测运动矢量设置单元，其配置成通过以下操作来生成预测运动矢量：通过使用当前块的相邻块的运动矢量和参考帧中协同定位块的运动矢量来配置候选预测运动矢量组，以及从位流提取预测运动矢量索引值；加法器，其配置成通过对所述预测运动矢量和从所述位流提取的差分运动矢量相加来重构所述当前块的运动矢量；以及运动信息构造器，其配置成通过接收被包括在所述位流中的参考帧索引信息以及所述当前块的经重构的运动矢量而配置运动信息，其中，所述当前块的所述相邻块包括位于所述当前块的左侧的块，以及其中，通过向上扫描位于所述当前块的左侧的块而发现的第一有效运动矢量被选择作为候选预测运动矢量。2.根据权利要求1所述的运动信息重构设备，其中，所述预测运动矢量设置单元配置成相对于所述当前块的参考帧在协同定位块的运动矢量中选择与所述当前块的位置最邻近地延伸的运动矢量作为所述协同定位块的运动矢量。3.根据权利要求1所述的运动信息重构设备，其中，所述预测运动矢量设置单元配置成当所述协同定位块的运动矢量在给定阈值内接近所述当前块的位置时，向所述协同定位块的运动矢量分配最低索引值。4.根据权利要求1所述的运动信息重构设备，其中，当所述当前块的左侧的块的运动矢量存在且使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振翰，林晶娟，金海光，文柱禧，李英烈，韩钟基，全炳宇，
申请(专利权)人：SK电信有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR