运动预测方法技术

一种运动预测方法，包含：决定用于当前单元的运动预测的多个候选单元；决定对应于当前单元的多个已编码单元；计算对应于所述多个已编码单元中的每一个的多个候选单元的多个运动向量与多个已编码单元中的每一个的运动向量之间的多个运动差值；根据一系列的多个权重，将对应于多个候选单元中的每一个的多个运动差值相加，以获取多个分别对应于多个候选单元中的每一个的加权和；以及根据多个加权和，从多个候选单元选择至少一用于当前单元的运动预测的选定的候选单元。通过上述运动预测方法，候选集合根据当前单元的特征被自适应地决定，可改善运动预测的性能。

【技术实现步骤摘要】
运动预测方法
本专利技术有关于视频处理，特别有关于视频数据的运动预测。
技术介绍
H.264压缩标准可通过采用例如子像素精度（sub-pixelaccuracy）与多参考（multiple-referencing）的特征，可提供比特率（bitrate）相对于先前标准低很多的优秀的视频质量。视频压缩程序通常可被划分为5个部分，包含：帧间预测/帧内预测（inter-prediction/intra-prediction）、变换/反变换（transform/inverse-transform）、量化/反量化（quantization/inverse-quantization）、环路滤波（loopfilter）、以及熵编码（entropyencoding）。H.264被用于各种应用，例如蓝光光盘（Blu-rayDisc）、DVB广播服务、直接广播卫星电视（direct-broadcastsatellitetelevision）服务、有线电视服务、以及实时（real-time）视频会议（conferencing）。视频数据流包含一系列帧。每一帧被划分为用于视频处理的多个编码单元（例如宏块或扩充的（extended）宏块）。每一编码单元可被分割为四叉树分区（quad-treepartition），以及叶子编码单元被称为预测单元。预测单元可进一步被分割为四叉树分区，以及每一分区被分配有运动参数。为降低传输大量运动参数的成本，通过参考邻近已编码块，为每一分区计算运动向量预测子（motionvectorpredictor，以下简称为MVP），因邻近块的运动趋向于具有高空间相关性（spatialcorrelation），从而编码效率可被改善。请参考图1，图1是当前（编码）单元100与多个相邻（编码）单元A、B、C、以及D的示意图。在本范例中，当前单元100与相邻单元A、B、C、以及D的大小相同；然而，上述单元的大小不必相同。当前单元100的MVP根据相邻单元A、B、与C或者A、B、与D（若C不可用）被预测。当当前单元100为16×16块且相邻单元C的运动向量存在时，相邻单元A、B、与C的运动向量的中值（medium）被决定为当前单元100的MVP。当当前单元100为16×16块且相邻单元C的运动向量不存在时，相邻单元A、B、与D的运动向量的中值被决定为当前单元100的MVP。当当前单元100为16×16块的左半边的8×16分区时，相邻单元A的运动向量被决定为当前单元100的MVP。当当前单元100为16×16块的右半边的8×16分区时，相邻单元C的运动向量被决定为当前单元100的MVP。当当前单元100为16×16块的上半边的16×8分区时，相邻单元B的运动向量被决定为当前单元100的MVP。当当前单元100为16×16块的下半边的16×8分区时，相邻单元A的运动向量被决定为当前单元100的MVP。当当前单元的MVP根据相邻单元A、B、C、以及D的运动向量被预测时，相邻单元A、B、C、以及D的运动向量并未被合适地在时间（temporal）上被缩放。举例来说，相邻单元A、B、与C的参考帧不同，而相邻单元A、B、与C的运动向量分别对应于上述参考帧。每一参考帧与当前帧之间的时间距离不同。因此在根据相邻单元A、B、与C的运动向量预测当前单元100的MVP之前，相邻单元A、B、与C的运动向量应根据时间距离在时间上被缩放。当前单元100的MVP仅根据相邻单元A、B、C、以及D的运动向量（motionvector，以下简称为MV）被预测。若考虑更多候选MVP并通过率失真优化（rate-distortionoptimization）从候选MVP中选择最佳者，MVP的预测精度可进一步改善。举例来说，运动向量竞争（motionvectorcompetition，MVC）被提出以从序列级别（sequencelevel）指定的预定候选集合中选择最佳MVP。预定候选集合包含H.264标准预测子（例如相邻单元的中值运动向量（medianMV）），同位（collocated）单元的MV，以及相邻单元的MV，其中同位单元在参考帧中的位置与当前单元在当前帧中的位置相同。推荐的预定候选集合中的MVP的数量为二。预定候选集合，根据运动向量竞争方法，在视频序列级别中是固定的。
技术实现思路
为解决以上技术问题，特提供以下技术方案：本专利技术实施方式提供一种运动预测方法，包含：决定用于当前单元的运动预测的候选单元；决定对应于当前单元的已编码单元；计算对应于已编码单元中的每一个的候选单元的运动向量与已编码单元中的每一个的运动向量之间的运动差值；根据一系列的权重，将对应于候选单元中的每一个的运动差值相加，以获取多个分别对应于候选单元中的每一个的加权和；以及根据加权和，从候选单元选择至少一用于当前单元的运动预测的选定的候选单元。以上所述的运动预测方法，候选集合根据当前单元的特征被自适应地决定，可改善运动预测的性能。附图说明图1是当前编码单元与多个相邻编码单元的示意图。图2是根据本专利技术一个实施方式的视频编码器的方框图。图3是两个候选单元的运动向量的缩放的示意图。图4是具有时间差调整的运动预测方法的流程图。图5是根据本专利技术一个实施方式的用于当前单元的运动预测的多个候选单元的示意图。图6A与图6B是根据本专利技术一个实施方式的具有自适应（adaptively）选定的候选单元的运动预测方法的流程图。图7是根据本专利技术一个实施方式的对应于不同已编码单元与候选单元的记录运动差值的表的示意图。具体实施方式在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属
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一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。在说明书及权利要求书中所提及的“包含”为开放式的用语，因此，应解释成“包含但不限定在”。此外，“耦接”一词在这里包含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，则代表第一装置可直接电气连接在第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接到第二装置。请参考图2，图2是根据本专利技术一个实施方式的视频编码器200的方框图。在一个实施方式中，视频编码器200包含运动预测模块202、减法模块204、变换模块206、量化模块208、以及熵编码模块210。视频编码器200接收视频输入并产生作为输出的比特流。运动预测模块202对视频输入执行运动预测以产生预测样本与预测信息。然后减法模块204从视频输入减去预测样本以获取残差（residue），从而将视频输入的视频数据量减少至残差的视频数据量。然后残差被顺序发送至变换模块206与量化模块208。变换模块206对残差执行离散余弦变换（discretecosinetransform，DCT）以获取变换的残差。然后量化模块208量化变换的残差以获取量化的残差。然后熵编码模块210对量化的残差与预测信息执行熵编码以获取作为输出的比特流。运动预测模块202根据多个候选单元的运动向量预测当前帧的当前单元的MVP。在一个实施方式中，候选单元为与当前单元相邻的相邻单元。在运动预测模块202预测当前单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动预测方法，包含：决定用于当前单元的运动预测的多个候选单元；决定对应于该当前单元的多个已编码单元；计算对应于该多个已编码单元中的每一个的该多个候选单元的多个运动向量与该多个已编码单元中的每一个的运动向量之间的多个运动差值；根据一系列的多个权重，将对应于该多个候选单元中的每一个的该多个运动差值相加，以获取多个分别对应于该多个候选单元中的每一个的加权和；以及根据该多个加权和，从该多个候选单元选择至少一用于该当前单元的运动预测的选定的候选单元。

【技术特征摘要】
2010.01.18 US 61/295,810;2010.04.22 US 61/326,7311.一种运动预测方法，包含：决定对应于当前帧的当前单元的多个候选单元，其中该多个候选单元包括该当前单元的至少一个相邻单元和与该当前单元的同位单元有关的至少一个参考单元；获取该多个候选单元的多个运动向量；根据基于该多个运动向量的多个参考帧的多个时间距离，计算该多个候选单元的多个缩放因子；根据该多个缩放因子，缩放该多个候选单元的该多个运动向量，以获取多个缩放的运动向量；对该多个缩放的运动向量进行排序；确定该多个缩放的运动向量中具有最高排序的运动向量，以包括在候选集合中；以及根据运动向量竞争方法，从该候选集合中选择用于该当前单元的运动预测的运动向量预测子，其中，与该当前单元的同位单元有关的至少一个参考单元与该同位单元相邻或位于该同位单元中。2.如权利要求1所述的运动预测方法，其特征在于，该运动预测方法更包含：根据该运动向量预测子的运动向量，预测该当前单元的运动向量。3.如权利要求1所述的运动预测方法，其特征在于，该多个缩放因子的计算步骤更包含：计算该多个运动向量的该多个参考帧与候选单元所处帧之间的多个时间距离。4.如权利要求1所述的运动预测方法，其特征在于，该多个缩放因子的计算步骤更包含：计算该多个候选单元的该多个运动向量的该多个参考帧与候选单元所处帧之间的多个时间距离；计算目标搜索帧与该当前帧之间的目标时间距离；以及将该目标时间距离除以每个时间距离，以获取该多个缩放因子。5.如权利要求4所述的运动预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉宝，傅智铭，林建良，黄毓文，雷少民，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：