一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法、装置及系统，所述方法包括：对于编码端的一编码单元，建立同一个运动矢量预测参选集；所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的运动矢量；所述编码单元中的每个预测单元分别根据该预测单元生成的预测的运动矢量进行运动估计。本发明专利技术因为采用所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的运动矢量；所述编码单元中的每个预测单元分别根据该预测单元生成的预测的运动矢量进行运动估计的技术手段，从而实现了编码器端预测单元运动估计的并行。

【技术实现步骤摘要】
一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法、装置及系统
本专利技术涉及多媒体视频编解码
，尤其涉及一种先进运动矢量预测(AdvancedMotionVectorPrediction，AMVP)的并行实现方法、装置及系统。
技术介绍
在高效视频编码标准中，编码单元(CodingUnit，CU)是视频编码的基本单元。编码单元的大小可以从64x64到8x8。其中64x64成为最大编码单元(LargestCodingUnit，LCU)。在每个编码单元中，做预测、变换量化、熵编码、后处理以编码。其中编码单元在做预测的时候，编码单元可以被划分成不同大小的预测单元(PredictionUnit，PU)，预测单元是预测的基本单元。大于8x8的编码单元都可以支持2Nx2N，2NxN，Nx2N三种对称预测单元划分方式和2Nx0.5N，2Nx1.5N，0.5Nx2N，1.5Nx2N四种非对称预测单元划分方式；8x8的编码单元有2Nx2N，NxN，2NxN，Nx2N四种对称预测单元划分方式，但没有非对称的预测单元划分。(当编码单元为64x64时，N为32。)对于帧内模式而言，大于8x8的编码单元仅有2Nx2N的预测单元；8x8的编码单元还存在NxN的预测单元。根据不同的划分方式，编码单元有1～4个预测单元。编码单元和预测单元划分：如图1(a)所示，为现有技术编码单元划分示意图，如图1(b)所示，为现有技术预测单元划分示意图。编码端，对于2Nx2N的预测单元，首先检查合并/跳过(Merge/Skip)模式，然后检查其它帧间模式；对于其他大小的预测单元，首先检查合并(Merge)模式，然后检查其它帧间模式。在合并/跳过(Merge/Skip)模式以外的帧间模式中，预测单元需要做运动估计。运动估计的过程中。在预测单元做运动估计的过程中，采用先进运动矢量预测机制(AdvancedMotionVectorPrediction，AMVP)；即根据周围预测单元的信息求得一个运动矢量预测参选集(MVPCandidateList，MVPCL)，然后从参选集(CandidateList)中选择一个最好参选者(Candidate)的运动矢量(MV)作为运动搜索的起点，最后根据运动搜索得到的运动矢量从参选集中选择最好的运用矢量预测(MotionVectorPrediction，MVP)作为最终的运动矢量预测。在解码端，若解码出的编码单元是帧间模式且是非合并/跳过模式，则对编码单元中的每一个预测单元构建运动矢量预测参选集，然后根据运动矢量预测参选集和码流中其他信息解码得到运动矢量(MotionVector，MV)，最后做运动补偿。由于运动矢量预测参选集的构建是和周围预测单元信息相关的，故这个构建过程也只能串行执行。HM6.0中先进运动矢量预测参选集的构成：如图2(a)所示，为现有技术先进运动矢量预测的参选集构成中的空域参选者示意图，如图2(b)所示，为现有技术先进运动矢量预测的参选集构成中的时域参选者示意图。空域的参选者被分成两类：左边的预测单元(Lm，Lm+1)和上边的预测单元(T-1，Tn，Tn+1)。对于左边的预测单元，从Lm+1到Lm依次检查，选择第一个可用的预测单元，加入参选集；对于上边的预测单元，按Tn+1、Tn、T-1的顺序搜索第一个可用的预测单元，并将它加入参选集。对于时域的参选者，按从相同位置的中间块(Co-locatedCenter)到相同位置右下块(Co-locatedRightBottom)的顺序搜索第一个可用的预测单元，将其加入参选集。从上述预测单元编码的过程中，可以看到一个问题：当前预测单元在进行编码的时候会用到周围相邻预测单元的运动信息，而这些运动信息在相邻预测单元被编码前是无法得到的。这样就使得预测单元在编码时必须串行按序完成。同样，解码端在生成运动矢量预测参考集的时候也必须串行按序完成。这样就限制了编解码的并行实现。例如在给定的并行区域内(如编码单元级)，会有一些预测单元的参选者依赖于同区域内其他预测单元的运动信息，从而不能并行实现各个预测单元的运动估计，如图3所示，为现有技术预测单元的先进运动矢量预测参选集构成示意图(图3中只画出了对称的预测单元划分，非对称的划分类似)。空白的区域表示当前处理的预测单元，当前预测单元周围填充横竖纹或灰色的区域表示其参选者。横纹的区域表示上边的参选者，竖纹的部分表示左边的参选者，灰色的部分表示在同一个并行区域中的参选者，横纹的区域表示在编码当前预测单元前还未被编码的参选者。从图3中以看出，在帧间2NxN的预测单元中，预测单元1的上边的参选者必须要等到预测单元0编解码之后才能得到，从而两个预测单元0，1的编解码只能串行执行；其他预测单元划分类似。新一代视频编码标准——高效视频编码标准，相比于H.264/AVC编码性能提高了很多，但是其编码复杂度要远高于以往的编码标准。特别是，现在人们对视频的要求已从标清到高清、甚高清，编解码时间也大大地提高了。如何为编解码器提供一种并行解决方案，从而加速编解码过程成为一个重要问题。在第八次JCT-VC会议上，一些关于合并/跳过(Merge/Skip)的并行方案被采纳，包括H0082、H0240。然而，仅有合并/跳过的并行解决方案，并不能实现真正意义上的帧间预测单元并行编解码，因为运动估计中运动矢量预测参选集的构建与周围预测单元相关。现有技术中，在同一个编码单元内部，一个预测单元的运动矢量参选集的生成要用另一个预测单元的运动信息。从图3可以看到，对帧间2N×N和N×2N的预测单元划分，预测单元1要用到预测单元0的运动信息；对帧间N×N的预测单元划分，预测单元1要用到预测单元0的运动信息，预测单元2要用到预测单元0和1的运动信息，预测单元3要用到预测单元0，1，2的运动信息。这样就使得，同一个编码单元内部的多个预测单元不能并行构建其运动矢量参选集。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法、装置及系统，以实现同一个编码单元内部的多个预测单元能并行构建其运动矢量参选集。一方面，本专利技术实施例提供了一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法，所述AMVP的并行实现方法包括：对于编码端的一编码单元，建立同一个运动矢量预测参选集；所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的运动矢量；所述编码单元中的每个预测单元分别根据该预测单元生成的预测的运动矢量进行运动估计。优选的，在本专利技术一实施例中，建立的同一个所述运动矢量预测参选集的大小为2N×2N的预测单元的运动矢量预测参选集，其中，N＝2k，k为大于或等于2的整数。优选的，在本专利技术一实施例中，对于解码端，在解码过程中，首先进行熵解码，若所解码的编码单元采用帧间编码模式且不是合并/跳过模式，则进行先进运动矢量预测参选集的推导，得到每个预测单元的预测的运动矢量，结合预测的运动矢量和解码得到的预测单元的运动矢量差MVD(MotionVectorDifference)确定其运动矢量MV(motionvector)，最后根据该运动矢量对预测单元进行运动补偿。优选的，在本专利技术一实施例中，所述进行先进运动矢量预测参选集的推导，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法，其特征在于，所述AMVP的并行实现方法包括：对于编码端的一编码单元，建立同一个运动矢量预测参选集；所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的运动矢量；所述编码单元中的每个预测单元分别根据该预测单元生成的预测的运动矢量进行运动估计。

【技术特征摘要】
1.一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现方法，其特征在于，所述AMVP的并行实现方法包括：对于编码端的一编码单元，建立同一个运动矢量预测参选集；所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的运动矢量；所述编码单元中的每个预测单元分别根据该预测单元生成的预测的运动矢量进行运动估计。2.如权利要求1所述AMVP的并行实现方法，其特征在于，建立的同一个所述运动矢量预测参选集为预测单元的运动矢量预测参选集，预测单元的大小为2N×2N，其中，N＝2k，k为大于或等于2的整数。3.如权利要求1所述AMVP的并行实现方法，其特征在于，对于解码端，在解码过程中，首先进行熵解码，若所解码的编码单元采用帧间编码模式且不是合并/跳过模式，则进行先进运动矢量预测参选集的推导，得到每个预测单元的预测的运动矢量，结合预测的运动矢量和解码得到的预测单元的运动矢量差MVD确定其运动矢量MV，最后根据该运动矢量对预测单元进行运动补偿。4.如权利要求3所述AMVP的并行实现方法，其特征在于，所述进行先进运动矢量预测参选集的推导，得到预测的运动矢量包括：一旦解码出一个编码单元，并行构建该编码单元内部的所有预测单元的运动矢量预测参选集。5.一种先进运动矢量预测AMVP的并行实现装置，其特征在于，所述AMVP的并行实现装置包括：运动矢量预测参选集建立单元，用于对于编码端的一编码单元，建立同一个运动矢量预测参选集；运动矢量预测单元，用于所述编码单元中的所有预测单元均采用建立的同一个所述运动矢量预测参选集并行地进行运动矢量预测，分别生成预测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾杰，刘鸿彬，马思伟，余琴，赵亮，
申请(专利权)人：乐金电子中国研究开发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：