具有搜索范围限制的分辨率自适应视频编码的方法和装置制造方法及图纸

一种编码方法，包括：应用搜索范围限制至当前帧中的块的搜索范围；以及根据基于所述当前帧中的所述块的所述搜索范围来执行的帧间预测，使用参考帧中的像素信息编码所述当前帧中的所述块；其中，所述当前帧的分辨率与所述参考帧的分辨率不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年10月24日递交的申请号为62/068,050的美国临时案的优先权。在此参考该申请案的申请标的。
本专利技术涉及视频处理，更具体地，涉及具有搜索范围限制(searchrangeconstraint)的分辨率自适应视频编码的方法和装置。
技术介绍
传统的视频编码标准普遍采用基于编码技术的块(block)以利用空间和时间的冗余。例如，基本的方法是将整个源帧(wholesourceframe)划分成多个块，对每个块执行帧内预测/帧间预测，转换每个块的残基，并执行量化和熵编码。此外，在编码回路(codingloop)中产生重构帧(reconstructedframe)以提供用于编码随后的块的参考像素数据。对于某些视频编码标准，可采用环路滤波器(in-loopfilter)来增强重构帧的图像质量。连续的视频帧可以包含相同的对象(object)(如，静止对象或移动对象)。运动估计可以检查在连续的视频帧组成的视频序列中对象的移动，以试图获得代表所估计的运动的矢量。接着，运动补偿可以使用由运动估计获得的对象运动的知识，来实现帧数据压缩。在帧间编码中，由于连续的视频帧之间的高相关性，运动估计和运动补偿已成为有效的技术，以消除时间冗余。对于典型的编码算法，当前帧的分辨率与参考帧(例如，重构帧)的分辨率是一样的。即，当前帧和参考帧具有相同的宽度和相同的高度。因此，当前帧中的当前块的运动向量，可直接用于定位用于运动补偿的参考帧中的参考块。然而，对于新开发的编码算法，它可以允许帧分辨率即时改变(changedon-the-fly)。例如，VP9是促进的开放、免版税的视频编码标准。按照VP9编码说明书，在连续的帧间编码中分辨率可被改变。此功能称为分辨率参考帧(resolutionreferenceframe，RRF)。因此，当当前帧被编码为帧间帧时，当前帧的分辨率可以不同于用于帧间预测的参考帧的分辨率。由于当前帧和参考帧的分辨率之间的差异，在当前帧中的当前块的运动向量不能直接用于定位在参考帧中的参考块。因此，在当前帧中的当前块的块尺寸(size)被缩放以映射到(map)参考帧的的参考块的块尺寸，在当前帧的搜索区域内找到的运动向量被缩放以映射到在参考帧中的运动向量，并当前帧的搜索区域的尺寸被缩放以映射到参考帧的有效搜索区域的尺寸。如果当前帧的分辨率比参考帧的分辨率小，参考帧中的有效搜索区域会比当前帧中的搜索区域大，这需要较大的搜索缓冲区(searchbuffer)，来存储用于运动估计和运动补偿的参考帧的有效搜索区域中的一组像素。因此，需要一种创新的视频编码设计，其具有降低的搜索缓冲区尺寸要求，并能够支持分辨率自适应视频编码(例如，VP9的RRF)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有搜索范围限制的分辨率自适应视频编码的方法和装置。依据本专利技术的第一方面，提供一种示范性编码方法。该示范性编码方法包括：应用搜索范围限制至当前帧中的块的搜索范围；以及根据基于所述当前帧中的所述块的所述搜索范围来执行的帧间预测，使用参考帧中的像素信息编码所述当前帧中的所述块；其中，所述当前帧的分辨率与所述参考帧的分辨率不同。依据本专利技术的第二方面，提供一种示范性编码装置，该示范性编码装置包括控制电路和编码电路。该控制电路用于应用搜索范围限制至当前帧中的块的搜索范围；以及该编码电路用于根据基于所述当前帧中的所述块的所述搜索范围来执行的帧间预测，使用参考帧中的像素信息编码所述当前帧中的所述块；其中，所述当前帧的分辨率与所述参考帧的分辨率不同。对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术人员来说，本专利技术的各目的是明显的。附图说明图1为根据本专利技术的一实施例的编码装置的示意图。图2为根据本专利技术的一实施例的具有分辨率改变的连续帧间编码的示意图。具体实施方式在权利要求书及说明书中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本权利要求书及说明书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在权利要求书及说明书中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表所述第一装置可直接电连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电连接至所述第二装置。图1为根据本专利技术的一实施例的编码装置的示意图。在一个应用中，编码装置100可以是视频编码器，用于执行符合先进的视频编码标准(例如，VP9)的视频编码程序。然而，这并不意味着限制本专利技术。例如，任何分辨率自适应视频编码应用程序都可以使用编码装置100。如图1所示，编码装置100包括编码电路102和控制电路104。当编码当前帧中的块BK时，编码电路102可决定使用帧间预测模式，以产生块BK的预测样本(即，运动补偿块BKMC)。从块BK中减去运动补偿块BKMC得到的残差，被转换、量化和熵编码。此外，帧间预测模式信息包括运动向量相关的信息，与块BK的编码相关的帧间预测模式信息被添加到编码的比特流中。为了支持帧间预测，编码电路102被配置为包括多个电路元件，如运动估计电路(在附图中表示为“ME”)112、运动补偿电路(在附图中表示为“MC”)114和搜索缓冲区116。应当指出的是，在编码电路102还可以包括其它电路元件(图中未示出)，以实现所指定的视频编码功能。该搜索缓冲区116可以是内部存储器，例如一个静态随机存取存储器(SRAM)。当编码当前帧中的块BK时，编码电路102将对应于当前帧中定义的搜索区域的参考帧中的有效搜索区域内的参考像素加载至搜索缓冲区116。在前一帧的编码过程中，参考帧被重构。运动估计电路112用于查找与块BK相关的搜索区域内的最佳运动向量MVbest。例如，运动估计电路112可以根据加载到搜索缓冲区116中的参考像素，在当前帧中定义的搜索区域内检查候选运动向量，并从所检查的候选运动向量中选择出最佳运动向量MVbest。在另一实施例中，运动估计电路112可以参考与块BK相关的搜索区域，以直接使用参考运动向量作为最佳运动向量MVbest，该参考运动向量是从相邻块的运动向量获得的。当为块BK确定最佳运动向量MVbest后，运动补偿电路114参考最佳运动向量MVbest和当前帧中的块BK的位置，来从加载到搜索缓冲区116中的参考像素获得运动补偿块BKMC。在参考帧的分辨率与当前帧的分辨率不同的情况下，需要调整尺寸操作，以使参考帧中的参考块改变为当前帧的尺寸，以形成运动补偿块BKMC，其中运动补偿块BKMC的尺寸与块BK的尺寸相同。例如，运动补偿电路114可以包括内插滤波器，用来处理该调整尺寸操作，如分像素内插(fractional-pelinterpolation)。在本实施例中，搜索缓冲区116具有固定的缓冲区尺寸，具有分辨率改变的连续帧间编码和不具有分辨率改变的连续帧间编码均使用搜索缓冲区116。如上所述，如果当前帧的分辨率比参考帧的分辨率小，在参考帧中的有效搜索区域会比在当前帧中的搜索区域大。如果参考帧内的编码块的相同搜索范围设置，用于具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码方法，其特征在于，包括：应用搜索范围限制至当前帧中的块的搜索范围；以及根据基于所述当前帧中的所述块的所述搜索范围来执行的帧间预测，使用参考帧中的像素信息编码所述当前帧中的所述块；其中，所述当前帧的分辨率与所述参考帧的分辨率不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.24 US 62/068,050;2015.10.19 US 14/887,3171.一种编码方法，其特征在于，包括：应用搜索范围限制至当前帧中的块的搜索范围；以及根据基于所述当前帧中的所述块的所述搜索范围来执行的帧间预测，使用参考帧中的像素信息编码所述当前帧中的所述块；其中，所述当前帧的分辨率与所述参考帧的分辨率不同。2.如权利要求1所述的编码方法，其特征在于，所述应用搜索范围限制的步骤包括：确定第一维度中的第一维度尺寸阈值；以及设置所述搜索范围的所述第一维度中的第一维度限制搜索范围尺寸，所述第一维度限制搜索范围尺寸满足由至少所述第一维度尺寸阈值定义的第一准则。3.如权利要求2所述的编码方法，其特征在于，所述应用搜索范围限制的步骤进一步包括：确定不同于所述第一维度的第二维度中的第二维度尺寸阈值；以及设置所述搜索范围的所述第二维度中的第二维度限制搜索范围尺寸，所述第二维度限制搜索范围尺寸满足由至少所述第二维度尺寸阈值定义的第二准则。4.如权利要求2所述的编码方法，其特征在于，所述确定第一维度的第一维度尺寸阈值的步骤包括：至少根据在连续帧间编码不具有分辨率改变的情况下的所述搜索范围的所述第一维度的第一维度搜索范围尺寸，确定所述第一维度尺寸阈值。5.如权利要求4所述的编码方法，其特征在于，所述至少根据第一维度搜索范围尺寸确定所述第一维度尺寸阈值的步骤包括：至少根据所述当前帧的所述块的所述第一维度中的第一维度块尺寸和所述第一维度搜索范围尺寸，确定所述第一维度尺寸阈值。6.如权利要求5所述的编码方法，其特征在于，所述设置第一维度限制搜索范围尺寸的步骤包括：设置所述第一维度限制搜索范围尺寸，以防止第一维度映射搜索区域尺寸超过所述第一维度尺寸阈值，其中所述第一维度映射搜索区域尺寸是根据所述第一维度块尺寸、所述第一维度限制搜索范围尺寸、以及所述参考帧在所述第一维度中的分辨率与所述当前帧在所述第一维度中的分辨率的比率来确定。7.如权利要求5所述的编码方法，其特征在于，所述设置第一维度限制搜索范围尺寸的步骤包括：设置所述第一维度限制搜索范围尺寸，以防止第一维度映射搜索区域尺寸超过所述第一维度尺寸阈值，其中所述第一维度映射搜索区域尺寸是根据所述第一维度块尺寸、所述第一维度限制搜索范围尺寸、所述第一维度中的第一维度填充尺寸、以及所述参考帧在所述第一维度中的分辨率与所述当前帧在所述第一维度中的分辨率的比率来确定。8.如权利要求7所述的编码方法，其特征在于，所述第一维度填充尺寸是在所述当前帧的所述块的编码之前或在所述当前帧的编码开始之前设置的预定值。9.如权利要求5所述的编码方法，其特征在于，至少根据所述第一维度块尺寸和所述第一维度搜索范围尺寸确定所述第一维度尺寸阈值的步骤包括：根据所述第一维度块尺寸、所述第一维度搜索范围尺寸和所述第一维度中的第一维度填充尺寸，确定所述第一维度尺寸阈值。10.如权利要求9所述的编码方法，其特征在于，所述第一维度填充尺寸在所述当前帧的所述块的编码之前或在所述当前帧的编码开始之前设置的预定值。11.如权利要求9所述的编码方法，其特征在于，所述设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴东兴，周汉良，林亭安，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71