选择运动矢量预测值的方法和使用其的设备的制作方法

选择运动矢量预测值的方法和使用其的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于选择运动矢量预测值的方法，并且包括：选择用于当前块的运动矢量预测值候选的步骤，和从运动矢量预测值候选选择用于当前块的运动矢量预测值的步骤，其中用于当前块的运动矢量预测值候选包括在围绕当前块的左侧的块当中被最先搜索为可用块的第一候选块的运动矢量，以及在围绕当前块的上侧的块当中被最先搜索为可用块的第二候选块的运动矢量。
【专利说明】选择运动矢量预测值的方法和使用其的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及视频(运动图片)压缩技术，尤其是，涉及使用其邻近块的信息预测当前块的信息的方法。
【背景技术】
[0002]近年来，对高分辨率和高质量图像的需求在各种应用领域中已经增长。由于图像具有更高的分辨率和更高的质量，有关图像的数据量增长得越来越多。因此，当使用介质，诸如现有的有线或者无线宽带线路传输视频数据，或者视频数据存储在现有的存储介质中的时候，数据的传输成本和存储成本增长。
[0003]为了有效地传输、存储和再现有关闻分辨率和闻质量视频的/[目息，可以使用闻效的视频压缩技术。
[0004]为了提高视频压缩效率，可以使用在无需传输当前块的信息的情况下，使用当前块的邻近块的信息来预测当前块的信息的方法。
[0005]中间预测(inter prediction)和内部预测(intra prediction)可以用作预测方法。
[0006]在中间预测中，参考其他图片的信息预测当前图片的像素值。在内部预测中，使用在相同的图片中的像素间关系预测当前图片的像素值。
[0007]当执行中间预测的时候，可以使用在中间预测模式中表示参考图片的信息和表示来自邻近块的运动矢量的信息，以指定另一个图片的一部分将被用于预测。

【发明内容】

[0008]技术问题
[0009]本发明的一个目的是提供一种预测方法和使用该预测方法的设备，该预测方法可以提高压缩效率，并且降低要发送的数据量，并且其可以在编码/解码视频(运动图片)的过程中降低复杂性。
[0010]本发明的另一个目的是提供一种扫描邻近块以便有效地使用邻近信息来构建当前块的运动信息预测值候选的方法，和使用该扫描方法的设备。
[0011]本发明的另一个目的是提供一种缩放运动信息，以便将从邻近块获得的运动信息用作为当前块的运动信息预测值候选的方法，和使用该缩放方法的设备。
[0012]问题的解决方案
[0013](I)按照本发明的一个方面，提供了一种选择运动矢量预测值的方法，包括步骤:选择用于当前块的运动矢量预测值候选；和在运动矢量预测值候选当中选择当前块的运动矢量预测值，其中用于当前块的运动矢量预测值候选包括当前块的左侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第一候选块的运动矢量，以及当前块的上侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第二候选块的运动矢量。
[0014](2)在按照(I)选择运动矢量预测值的方法中，可用块可以是满足以下条件中的任何一个的块，:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件，并且可用块可以是被应用中间预测模式的块。
[0015](3)在按照(2)选择运动矢量预测值的方法中，选择当前块的运动矢量预测值的步骤可以包括搜索具有较高优先级的运动矢量预测值，所述较高优先级被赋予第一至第四条件中的较早编号。
[0016](4)在按照(2)选择运动矢量预测值的方法中，满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的运动矢量可以被缩放。
[0017](5)在按照(4)选择运动矢量预测值的方法中，可以基于当前块所属于的当前图片和当前块的参考图片之间的距离，以及当前图片和满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的参考图片之间的距离，执行缩放。
[0018](6)在按照(4)选择运动矢量预测值的方法中，缩放的次数可以限于预先确定的次数。
[0019](7)在按照(I)选择运动矢量预测值的方法中，左侧邻近块可以包括位于当前块的左下角的第一邻近块，和位于当前块的左下侧的第二邻近块。
[0020](8)在按照(7)选择运动矢量预测值的方法中，选择当前块的运动矢量预测值候选的步骤可以包括:以第一至第四条件的顺序确定第一邻近块和第二邻近块是否满足以下条件中的任何一个的条件确定步骤:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件；和将被最先搜索为满足第一至第四条件中的任何一个的块确定为第一候选块的候选块确定步骤。
[0021](9)在按照(8)选择运动矢量预测值的方法中，条件确定步骤可以包括步骤:确定第一邻近块是否满足第一条件和第二条件；确定第二邻近块是否满足第一条件和第二条件；确定第一邻近块是否满足第三条件和第四条件；和确定第二邻近块是否满足第三条件和第四条件。
[0022](10)在按照(I)选择运动矢量预测值的方法中，上侧邻近块可以包括位于当前块的右上角的第三邻近块，位于当前块的右上侧的第四邻近块，和位于当前块的左上角的第五邻近块。
[0023](11)在按照(10)选择运动矢量预测值的方法中，选择当前块的运动矢量预测值候选的步骤可以包括:以第一至第四条件的顺序确定第三邻近块、第四邻近块，和第五邻近块是否满足以下条件中的任何一个的条件确定步骤:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件；和将被最先搜索为满足第一至第四条件中的任何一个的块确定为第二候选块的候选块确定步骤。
[0024](12)在按照(11)选择运动矢量预测值的方法中，条件确定步骤可以包括步骤:确定第三邻近块是否满足第一条件和第二条件；确定第四邻近块是否满足第一条件和第二条件；确定第五邻近块是否满足第一条件和第二条件；确定第三邻近块是否满足第三条件和第四条件；确定第四邻近块是否满足第三条件和第四条件；和确定第五邻近块是否满足第三条件和第四条件。
[0025](13)按照本发明的另一个方面，提供了一种解码设备，包括:预测模块，该预测模块对当前块执行预测；和存储器，该存储器存储有关当前块的邻近块的信息，其中预测模块选择用于当前块的运动矢量预测值候选，并且在运动矢量预测值候选当中选择当前块的运动矢量预测值，并且其中用于当前块的运动矢量预测值候选包括当前块的左侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第一候选块的运动矢量，以及当前块的上侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第二候选块的运动矢量。
[0026](14)在按照(13)的解码设备中，可用块可以是满足以下条件中的任何一个的块:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件，并且可用块可以是被应用中间预测模式的块，预测模块可以搜索具有较高优先级的运动矢量预测值，所述较高优先级被赋予第一至第四条件中的较早编号。
[0027](15)在按照(14)的解码设备中，预测模块可以缩放满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的运动矢量。
[0028]有益效果
[0029]按照由本发明提供的预测方法，可以提高压缩效率，减少要发送的数据量，并且在编码/解码视频(运动图片)的过程中降低复杂度。
[0030]按照由本发明提供的预测方法，可以有效地使用邻近块的信息来推导当前块的运动信息预测值候选。
[0031]按照由本发明提供的预测方法，可以缩放从邻近块获得的运动信息，并且将缩放的运动信息用作为当前块的运动信息预测值候选。
【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1是按照本发明的一个实施例示意地举例说明视频编码设备(编码器)的方框图。
[0033]图2是按照本发明的一个实施例示意地举例说明视频解码设备(解码器)的方框图。
[0034]图3是示意地举例说明当在中间预测模式中应用高级运动矢量预测值(AMVP)的时候，推导运动矢量的方法的例子的流程图。
[0035]图4是示意地举例说明用于产生MVP候选列表的方法的例子的示意图。
[0036]图5是按照本发明的一个实施例示意地举例说明缩放方法的示意图。
[0037]图6是按照本发明的实施例示意地举例说明缩放方法的流程图。
[0038]图7是示意地举例说明在当前图片(当前帧)中缩放当前块的邻近块的运动矢量的方法的示意图。
[0039]图8是按照本发明的一个实施例示意地举例说明执行运动矢量竞争的方法的示意图。
[0040]图9是按照本发明的一个实施例示意地举例说明应用AMVP的方法的示意图。
[0041]图10是按照本发明的一个实施例示意地举例说明选择当前块的运动矢量预测值的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0042]本发明可以以各种形式不同地修改，并且可以具有各种实施例，将详细描述其特定的实施例，并且在附图中示出。但是，实施例不意欲限制本发明。在以下的描述中使用的术语仅仅用于描述特定的实施例，但是，不意欲限制本发明的技术精神。单数的表示包括复数的表示，只要其被清楚地不同地理解。术语，诸如“包括”和“具有”意欲表示存在在以下的描述中使用的特点、数目、步骤、操作、元件、组件，或者其组合，并且因此应该理解，不排除存在或者增加一个或多个不同的特点、数目、步骤、操作、元件、组件，或者其组合的可能性。
[0043]另一方面，在本发明描述的附图中的元件为了解释不同特定功能的便利的目的在视频编码/解码设备中独立地绘制，并且不意味该元件由独立的硬件或者独立的软件实施。例如，该元件中的两个或更多个元件可以合并以形成单个元件，或者一个元件可以被分成多个元件。不脱离本发明的概念，元件被合并和/或被划分的实施例属于本发明的范围。
[0044]在下文中，将参考伴随的附图详细描述本发明示范的实施例。
[0045]图1是按照本发明的一个实施例示意地举例说明视频编码设备(编码器)的方框图。参考图1，视频编码设备100包括图片划分模块105、预测模块110、变换模块115、量化模块120、重新排列模块125、熵编码模块130、反量化模块135、反变换模块140、滤波器模块145，和存储器150。
[0046]该图片划分模块105可以将输入图片划分为至少一个处理单元。在这里，该处理单元可以是预测单元(在下文中，称为“PU”)，变换单元(在下文中，称为“TU”)，或者编码单元(在下文中，称为“CU”)。在本说明书中，为了解释便利的目的，预测单元可以由预测块表示，变换单元可以由变换块表示，编码单元可以由编码块表示。
[0047]该预测模块110包括执行中间预测处理的中间预测模块，和执行内部预测处理的内部预测模块。为了提高编码效率，图片信号不是没有任何变化地编码，而是被编码以便通过使用预先编码的区域来预测图片，以及将原始图片和预测图片之间的残留值添加到预测图片来重建图片。
[0048]由于图片包括用于预测的预先编码的区域，I图片(I条带(slice))、P图片(P条带)、B图片(B条带)等等是已知的。I条带是仅仅经由内部预测解码的条带。P条带是可以使用至少一个运动矢量和参考图片索引经由中间预测或者内部预测来解码以便预测块的采样值的条带。B条带是可以使用至少两个运动矢量和参考图片索引经由中间预测或者内部预测来解码以便预测块的采样值的条带。
[0049]该预测模块110对图片的处理单元执行预测处理，以创建包括预测的采样的预测块。在预测模块Iio中，图片的处理单元可以是CU、TU或者PU。可以确定对相应的处理单元执行的预测是中间预测还是内部预测，并且可以确定预测方法的特定细节(例如，预测模式)。经历预测处理的处理单元可以不同于预测方法和特定细节被确定的处理单元。例如，预测方法和预测模式可以通过PU单元确定，并且预测处理可以通过TU单元执行。
[0050]在中间预测中，基于与当前图片的先前图片和/或后续图片中的至少一个有关的信息来执行预测处理以创建预测块。在内部预测中，基于当前图片的像素信息执行预测处理以创建预测块。
[0051]在中间预测中，参考图片被选择用于当前块，并且具有与当前块相同大小的参考块被选择以创建当前块的预测块。例如，在中间预测中，预测块可以被创建以便将与当前块的残留信号减到最小，并且将运动矢量的幅值减到最小。另一方面，跳过模式、合并模式、AMVP(高级运动矢量预测)等等可以用作内部预测方法。可以以小于整数像素，诸如1/2像素采样和1/4像素采样的像素采样为单位创建预测块。在这里，也可以以小于整数像素的像素采样为单位表示运动矢量。例如，可以以1/4像素为单位表示亮度像素，并且可以以1/8像素为单位表示色度像素。
[0052]信息，诸如经由中间预测选择的参考图片的索引、运动矢量预测值，以及残留信号，被熵编码，并且被发送给解码器。
[0053]当执行内部预测的时候，经历预测处理的处理单元可以不同于预测方法和特定细节被确定的处理单元。例如，预测模式可以以PU为单位确定，并且预测处理可以以PU为单位执行。做为选择，预测模式可以以PU为单位确定，并且中间预测可以以TU为单位执行。
[0054]内部预测中的预测模式包括33个定向预测模式和至少两个非定向模式。非定向模式包括DC预测模式和平面模式。
[0055]在内部预测中，可以在对参考采样应用滤波器之后创建预测块。此时，取决于内部预测模式和/或当前块的大小，可以确定滤波器是否应被应用于参考采样。
[0056]可以从CU (其没有再被划分)以各种大小/形状确定PU。例如，在中间预测的情况下，I3U可以具有诸如2NX 2N、2NX N、NX 2N和NX N的大小。在内部预测的情况下，I3U可以具有诸如2NX2N和NXN(这里N是整数)的大小。具有NXN大小的PU可以被设置为仅仅应用于特定的情形。例如，具有NXN大小的I3U可以被设置为仅仅用于具有最小大小的编码单元，或者可以被设置为仅仅用于内部预测。除了具有以上提及的大小的PU之外，具有诸如NXmN、mNXN、2NXmN和mNX2N(这里m〈l)大小的PU可以被另外限定和使用。
[0057]在创建的预测块和原始块之间的残留值(例如，残留块或者残留信号)被输入给变换模块115。用于预测的预测模式信息、运动矢量信息等等通过熵编码模块130与残留值一起被编码，并且被发送给解码器。
[0058]该变换模块115以TU为单位对残留块执行变换处理，并且创建变换系数。在变换模块115中的变换单元可以是TU，并且可以具有四叉树结构。可以在预先确定的最大和最小的大小范围内确定变换单元的大小。该变换模块115可以使用DCT(离散余弦变换)和/或DST (离散正弦变换)变换残留块。
[0059]该量化模块120可以量化由变换模块115变换的残留值，并且可以创建量化系数。由量化模块120计算的值可以提供给反量化模块135和重新排列模块125。
[0060]该重新排列模块125可以重新排列从量化模块120提供的量化系数。通过重新排列该量化系数，可以提高在熵编码模块130中的编码效率。该重新排列模块125可以通过使用系数扫描方法，将二维块的形式的量化系数重新排列为一维矢量的形式。该重新排列模块125可以基于从量化模块发送的系数的随机统计数值，通过改变系数扫描的顺序来提高在熵编码模块130中的熵编码效率。
[0061]该熵编码模块130可以对通过重新排列模块125重新排列的量化系数执行熵编码处理。熵编码方法的例子包括指数golomb方法、CAVLC(上下文自适应的可变长度编码)方法，和CABAC(上下文自适应的二进制算数编码)方法。该熵编码模块130可以编码各种信息，诸如从重新排列模块125和预测模块110发送的编码单元的残留系数信息和块类型信息、预测模式信息、划分单元信息、预测单元信息、传输单元信息、运动矢量信息、参考图片信息、块内插信息，和滤波信息。
[0062]必要时，该熵编码模块130可以将预先确定的变化赋予要发送的参数集或者语法。
[0063]该反量化模块135反向地量化由量化模块120量化的值。该反变换模块140反向地变换由反量化模块135反向量化的值。由反量化模块135和反变换模块140创建的残留值与预测模块110预测的预测块合并，以创建重建块。
[0064]该滤波器模块145将去块滤波器、ALF (自适应环路滤波器)、SAO (采样自适应偏移)应用于重建的图片。
[0065]该去块滤波器在重建的图片中去除在块之间的边界上产生的块失真。ALF基于原始图片与重建图片(它的块被去块滤波器滤波)的比较的结果值执行滤波处理。只有当高效率是必需的时可以应用ALF。SAO重建在应用了去块滤波器的残留块和原始图片之间的偏移差，并且以频带偏移、边缘偏移等等的形式被应用。
[0066]另一方面，该滤波器模块145可以不对用于中间预测的重建块执行滤波处理。
[0067]该存储器150存储重建块或者由滤波器模块145计算的图片。存储在存储器150中的重建的块或者图片被提供给执行中间预测的预测模块110。
[0068]图2是按照本发明的一个实施例示意地举例说明视频解码设备(解码器)的方框图。参考图2，视频解码设备200包括熵解码模块210、重新排列模块215、反量化模块220、反变换模块225、预测模块230、滤波器模块235，和存储器240。
[0069]当图片比特流从编码器输入的时候，可以以由编码器处理视频信息的顺序相反的顺序来解码输入的比特流。
[0070]例如，当视频编码设备使用可变长度编码(在下文中，称为“VLC”)方法，诸如CAVLC去执行熵编码处理的时候，视频解码模块210可以实现与在视频编码设备中使用的VLC表相同的VLC表，并且可以执行熵解码处理。当视频编码设备使用CABAC去执行熵编码处理的时候，熵解码模块210可以使用对应于其的CABAC执行熵解码处理。
[0071]用于在由熵解码模块210解码的信息中创建预测块的信息被提供给预测模块230，并且由熵解码模块熵解码的残留值被输入给重新排列模块215。[0072]该重新排列模块215基于在视频编码设备中的重新排列方法来重新排列由熵解码模块210熵解码的比特流。该重新排列模块215将以一维矢量的形式表示的系数重建和重新排列为以二维块的形式的系数。该重新排列模块215被提供以与由编码器执行的系数扫描有关的信息，并且可以基于由编码器执行扫描的扫描顺序使用反向地扫描系数的方法来执行重新排列。
[0073]该反量化模块220基于从编码器提供的量化参数和块的重新排列的系数值来执行反量化。
[0074]该反变换模块225对由视频编码设备产生的量化执行DCT和DST (其已经由视频编码设备的变换模块执行)的反DCT和反DST。基于由视频编码设备确定的图片的传输单元或者划分单元来执行反变换。该视频编码设备的变换模块可以取决于多个信息元素，诸如预测方法、当前块的大小和预测方向，有选择地执行DCT和DST，并且该视频解码设备的反变换模块225基于与由视频编码设备的变换模块执行的变换有关的变换信息执行反变换。
[0075]该预测模块230可以基于从熵解码模块210提供的预测块创建信息，以及从存储器240提供的先前解码的块和/或图片信息来创建预测块。可以使用由预测模块230创建的预测块和从反变换模块225提供的残留块创建重建块。
[0076]由预测模块230执行的特定预测方法与由编码器的预测模块执行的预测方法相同。
[0077]当当前块的预测模式是内部预测模式的时候，创建预测块的内部预测过程可以基于当前图片的像素信息来执行。
[0078]内部预测中的预测模式包括33个定向预测模式和至少两个非定向模式。非定向模式包括DC预测模式和平面模式。
[0079]在内部预测中，可以在将滤波器应用于参考采样之后创建预测块。此时，取决于内部预测模式和/或当前块的大小，可以确定是否将滤波器应用于参考采样。
[0080]当用于当前块的预测模式是中间预测模式的时候，当前图片的先前图片和后续图片中的至少一个被用作参考图片，并且基于包括在参考图片中的信息对当前块执行中间预测处理。特别地，在中间预测中，用于当前块的参考图片被选择，具有与当前块相同大小的基准块被选择，并且当前块的预测块被创建。例如，在中间预测中，可以创建预测块以便将与当前块的残留信号减到最小，并且将运动矢量的幅值减到最小。当前图片的邻近块的信息被用于使用参考图片的信息。例如，通过使用跳过模式、合并模式、AMVP(高级运动矢量预测)模式等等基于邻近块的信息创建当前块的预测块。
[0081]可以以小于整数像素的像素采样，诸如1/2像素采样和1/4像素采样为单位创建预测块。在这里，也可以以小于整数像素的像素采样为单位表示运动矢量。例如，亮度像素可以以1/4像素为单位表示，并且色度像素可以以1/8像素为单位表示。
[0082]为当前块的中间预测所必需的运动信息，例如，有关运动矢量、参考图片索引等等的信息可以从接收自编码器的跳过标记、合并标记等等而推导出。
[0083]经历预测处理的处理单元可以不同于预测方法和特定细节被确定的处理单元。例如，预测模式可以以PU为单位确定，并且预测处理可以以为单位执行。做为选择，预测模式可以以PU为单位确定，并且中间预测可以以TU为单位执行。
[0084]从反变换模块225输出的残留块被加到从预测模块230输出的预测块，以重建原始图片。
[0085]重建的块和/或图片被提供给滤波器模块235。该滤波器模块235对重建的块和/或图片执行去块滤波处理、SAO (采样自适应偏移)处理，和/或自适应环路滤波处理。
[0086]该存储器240存储重建的图片或者块，以用作为参考图片或者参考块，并且将重建的图片提供给输出模块。
[0087]虽然为解释便利的目的没有描述，但输入给解码器的比特流可以经由解析步骤输入给熵解码模块。该解析步骤可以由熵解码模块执行。
[0088]在本说明书中，编译有时候可以作为编码或者解码来分析，并且信息可以理解为包括值、参数、系数、元素等等的全部。
[0089]“帧”或者“图片”指的是用于表示特定时间区域的视频(图像)的单元，并且“条带”、“帧”等等指的是在实际编码视频信号中构成图片一部分的单元，并且有时候可以与图片相混。
[0090]“像素”或者“像元”指的是构成图片的最小单元。“采样”可以用作表示特定像素的值的术语。采样可以被划分为亮度分量和色度分量，并且通常用作为包括两者的术语。色度分量表示在确定的颜色之间的差别，并且通常包括Cb和Cr。
[0091]“单元”用作表示视频处理的基本单元或者图片的特定位置的术语，诸如预测单元(PU)和变换单元(TU)，并且依据情形可以与术语“块”和“区域”相混。在通常情形下，块用作表示以M列和N行布置的一组采样或者变换系数的术语。
[0092]另一方面，在中间预测模式的情况下，解码器和编码器提取当前块的运动信息，并且基于提取的运动信息对当前块执行中间预测。
[0093]用于预测当前块的图片称为参考图片或者参考帧。在参考图片中的区域可以使用用于表示参考图片和运动矢量的参考图片索引(refldx)来表示。
[0094]用于当前图片的参考图片列表可以由用于预测的图片构成，并且参考图片索引表示在参考图片列表中的特定参考图片。P图片需要单个参考图片列表，诸如参考列表0，并且B图片需要两个参考图片列表，诸如参考列表O和参考列表I。
[0095]特别地，I图片是经由内部预测而编码/解码的图片。P图片是可以使用至少一个运动矢量和参考图片索引经由中间预测或者内部预测而编码/解码，以预测块的采样值的图片。B图片是可以使用至少两个运动矢量和参考图片索引经由中间预测或者内部预测而编码/解码，以预测模块的采样值的图片。
[0096]P图片需要一个参考图片列表，其称作参考图片列表O (LO)。
[0097]B图片是可以使用两个参考图片例如经由前向、后向和双向中间预测而编码的图片。B图片需要两个参考图片列表，其称作参考图片列表O(LO)和参考图片列表1(L1)。
[0098]使用从LO中选择的参考图片的中间预测称作LO预测。LO预测主要地用于前向预测。使用从LI中选择的参考图片的中间预测称作LI预测。LI预测主要地用于后向预测。使用从LO和LI中选择的两个参考图片的中间预测称作双向预测。
[0099]I图片、P图片和B图片的特点可以以条带为单位，而不以图片为单位来定义。例如，以条带为单位的具有I图片特点的I条带、具有P图片特点的P条带，和具有B图片特点的B条带可以被定义。
[0100]例如，当当前块的条带类型是B的时候，colPic是从LO中选择出来的,或者当当前块的条带类型是P的时候，COlPic可以是从LO中选择出来的。
[0101]另一方面，为了防止低迟延，GPB(广义的P和B (Generalized P and B?条带可以被使用。在GPB中，参考图片列表O和参考图片列表1彼此相同。
[0102]在中间预测中，在跳过模式中邻近块的信息可以无需任何变化被用于当前块。因此，在跳过模式中，除了表示什么块的运动信息将用作为当前块的运动信息的信息以外的诸如残留值的语法信息不被发送。
[0103]在合并模式中，邻近块的运动信息没有任何变化地被使用，以创建当前块的预测块。该编码器发送有关是否应该应用合并模式的信息、有关应使用什么块的运动信息的信息、残留信息等等。该解码器将从编码器发送的残留块加到预测块，以重建当前块。
[0104]表示在合并模式等等中应使用什么块的信息的方法可以被应用于跳过模式和常规的中间预测模式。例如，具有在合并模式中将被用作当前块的运动信息的信息的候选块可以被公共地用于其它的中间预测模式，并且表示应使用什么邻近块的运动信息的方法可以同等地使用。
[0105]此时，在跳过模式和常规的中间预测模式中，只有当邻近块的参考图片索引或者预测方向(参考图片列表)与当前块的参考图片索引或者预测方向(参考图片列表)匹配时，邻近块可以被确定为具有可用的运动信息，并且相应的邻近块的运动矢量可以用作为用于当前块的运动矢量预测值候选。做为选择，邻近块的运动矢量可以被缩放，并且用作为用于当前块的运动矢量预测值候选。
[0106]在AMVP模式中，编码器可以使用邻近块的运动信息预测当前块的运动矢量，并且可以与表示参考图片的参考图片索引一起发送在当前块的运动矢量和预测的运动矢量之间的差。该解码器使用邻近块 的运动信息预测当前块的运动矢量，并且使用从编码器接收的残留推导出当前块的运动矢量。该解码器基于推导出的运动矢量和从编码器接收的参考图片索引信息，创建当前块的预测块。
[0107]图3是示意地举例说明当AMVP (高级运动矢量预测值)模式作为中间预测模式来应用的时候，推导运动矢量的方法的例子的流程图。
[0108]参考图3，编码器或者解码器可以构建当前块的运动矢量预测值(MVP)候选列表(S310)。运动矢量预测值可以表示当前块的运动矢量的预测值。
[0109]该编码器或者解码器可以使用在邻近于当前块的可用邻近块中的可用邻近块(为了解释便利的目的，在下文中，称为“Col模块”(共址块)(co-located block))的运动矢量，和/或位于与当前块相同位置(共址)的每个参考图片的可用块的运动矢量，来构建MVP候选列表。
[0110]该编码器和解码器可以在MVP候选列表中所包括的MVP候选当中选择当前块的MVP (S320)。
[0111]该编码器可以通过对包括在MVP候选列表中的MVP候选应用运动矢量竞争(MVC)来选择当前块的最佳MVP。该编码器可以经由比特流将选择的MVP索引、MVD (运动矢量差，其也称作运动矢量的差(DMV))，和参考图片索引发送给解码器。MVP索引是表示当前块的MVP的索引，并且可以表示包括在MVP候选列表中的MVP候选中的任何一个。该参考图片索引是表示当前块的参考图片的索引，并且表示包括在参考图片列表中的参考图片候选中的任何一个。MVD表示在当前块的运动矢量和选择的MVP之间的差。当MVD的值变得较小时，要发送的数据量变得较小。
[0112]该解码器可以从编码器接收MVP索引和参考图片索引。该解码器可以使用接收的MVP索引在包括在MVP候选列表中的MVP候选当中选择当前块的MVP。该解码器可以使用接收的参考图片索引在包括在参考图片列表中的参考图片候选当中选择当前块的参考图片。
[0113]该解码器可以与接收的MVD —起，使用选择的MVP和选择的参考图片推导当前块的运动矢量(S330)。例如，该解码器将接收的MVD加到MVP，以重建当前块的运动矢量。
[0114]图4是示意地举例说明用于创建MVP候选列表的方法的例子的示意图。
[0115]为了解释便利的目的，包括左下邻近块AJlO (其是在当前块400的左下角的邻近块)和当前块400的左侧邻近块A02O的候选组被称作左侧候选组。在这里，该编码器或者解码器可以仅仅使用左侧邻近块420当中的在特定位置的块。例如，该编码器或者解码器可以将左侧邻近块420中的最下块420-1设置为左侧块Aiq
[0116]包括右上邻近块4430 (其是在当前块400的右上角的邻近块)、当前块400的上侧邻近块B04O、以及左上邻近块B2450 (其是在当前块400的左上角的邻近块)的候选组被称作上侧候选组。该编码器或者解码器可以仅仅使用上侧块440当中的在特定位置的块。例如，该编码器或者解码器可以将上侧邻近块当中的最右块440-1设置为上侧块B1。
[0117]该编码器和解码器可以从左侧候选组Atl和A1中选择一个MVP候选。从左侧候选组中选择出来的MVP候选被称作MVa。例如，在以Atl — A1的顺序扫描包括在左侧候选块中的块时，该编码器或者解码器确定参考图片索引与当前块的的相同性，参考图片列表与当前块的的相同性等等，并且将第一可用块的运动矢量选择为当前块的MVP候选MVa。
[0118]该编码器或者解码器也从上侧候选组Bc^B1和B2中选择一个MVP候选。从上侧候选组中选择出来的MVP候选被称作MVb。例如，在以Btl — B1 — B2的顺序扫描包括在左侧候选块中的块时，该编码器或者解码器确定参考图片索引与当前块的的相同性，参考图片列表与当前块的的相同性等等，并且将第一可用块的运动矢量选择为当前块的MVP候选MVb。
[0119]该编码器或者解码器可以将在参考图片中的Col块C0L460的运动矢量选择为当前块的MVP候选。在这里，Col块660的运动矢量由mvCol表示。在这里，当在搜索MVa和MVb的过程中没有确保必需数目的空间候选的时候，该编码器或者解码器可以将Col块的运动矢量设置为MVP候选。
[0120]在以上提及的实施例中，从左侧候选组中选择出来的MVP候选和从上侧候选组中选择出来的MVP候选被称为空间运动矢量预测值(在下文中，称为“SMVP”)。使用参考图片中的Col块选择的MVP候选被称为时间运动矢量预测值(在下文中，称为“TMVP”)。因此，MVP候选列表包括SMVP和/或TMVP。
[0121]当在由以上提及的方法选择的MVP候选当中存在重叠候选的时候，该编码器或者解码器去除重叠候选当中的、除了最高等级的候选以外的候选。
[0122]如上所述，候选组被划分为左侧候选组Atl和A1,以及上侧候选组Bc^B1和B2,但是，候选组不局限于这种划分。例如，左侧候选组可以仅仅包括A1，上侧候选组可以仅仅包括B1,并且可以构建包括ApBci和B2的角落候选组。当候选组被划分为左侧候选组、上侧候选组和角落候选组的时候，可以确定参考图片索引与当前块的的相同性、参考图片列表与当前块的的相同性等等，并且用于当前块的预先确定数目的MVP候选可以被选择。
[0123]此时，为了进一步准确地预测当前块的运动矢量，从邻近块中选择出来的运动矢量(邻近运动矢量)可以被缩放。[0124]例如，当没有具有与当前块的运动矢量MVe的参考帧(参考图片)相对应的参考帧(参考图片)的邻近块的时候，邻近块的运动矢量可以被缩放，以创建运动矢量预测值(PMV)(运动矢量的预测值)或者MVP (运动矢量预测值)。
[0125]图5是按照本发明的一个实施例举例说明缩放方法的示意图，并且示意地示出在当前块及其邻近块之间的关系。为了解释便利的目的，将参考图5描述考虑到当前块510的左侧邻近块、上侧邻近块和角落邻近块中的每个，缩放运动矢量的方法的例子。在图5中，在角落块当中的当前块的右上角块被定义为表示邻近角落块的块。参考图5的以下描述可以类似地应用于其它的邻近角落块。
[0126]参考图5，在当前块510的上侧块520、右上块530、左侧块540中，MVc表示当前块510的运动矢量，MVu表示上侧块520的运动矢量，MVuk表示右上块530的运动矢量，并且M'表示左侧块540的运动矢量。假设当前块510的上侧块520的参考图片索引是I (Ref.#1)，当前块510的右上块530的参考图片索引是I (Ref.#1)，并且当前块510的左侧块540的参考图片索引是I (Ref.#0)。参考图片索引指的是由每个块的运动矢量表示的参考帧(参考图片)索引。
[0127]在图5中，当存储在存储器(缓冲器)中的参考图片列表中的第O个参考帧(参考图片)被用于运动估计的时候，运动矢量用于创建第O个参考帧的运动矢量预测值。当参考图片列表中的第一参考帧用于运动估计的时候，三个运动矢量用于创建第一参考帧的运动矢量预测值。在参考图片列表中的第二至第四参考帧的运动矢量预测值具有与第一参考帧的运动矢量预测值相同的值。
[0128]基于创建的运动矢量预测值来计算对于当前块估计的运动矢量MVc和运动矢量预测值之间的差值，并且MVD被发送给解码器。
[0129]在图5示出的例子中，当参考图片列表中的第O至第一参考帧(其是与邻近块的参考帧(参考图片)相同的参考帧)被用于运动估计的时候，有可能创建适当的运动矢量预测值。但是，当与邻近块的参考帧(参考图片)不同的参考帧被用于运动估计的时候，创建的运动矢量预测值可能与当前块的运动矢量MVc具有大的差。这是因为:由于没有具有与当前块的运动矢量MVc的参考帧相对应的参考帧的邻近块，很难使用邻近块的信息有效地预测当前块的运动矢量。
[0130]在这种情况下，通过对当前块的邻近块的运动矢量使用放大或者缩减，有可能创建更接近于当前块的运动矢量MVc的运动矢量预测值，并且减少编码和发送的MVD的比特量。
[0131]例如，当假设上侧块520、右上块530和左侧块540 (其是当前块510的邻近块)的参考图片不同于当前块的参考图片的时候，邻近块520、530和540的运动矢量可以通过由表达式I表示的线性内插而被向上缩放(up-scaled)或者向下缩放(down-scaled)。
[0132]〈表达式1>
【权利要求】
1.一种选择运动矢量预测值的方法，该方法包括: 选择用于当前块的运动矢量预测值候选；和 在运动矢量预测值候选当中选择当前块的运动矢量预测值， 其中用于当前块的运动矢量预测值候选包括当前块的左侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第一候选块的运动矢量，以及当前块的上侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第二候选块的运动矢量。
2.根据权利要求1的方法，其中可用块是满足以下条件中的任何一个的块:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件，并且可用块是被应用中间预测模式的块。
3.根据权利要求2的方法，其中选择当前块的运动矢量预测值的步骤包括搜索具有较高优先级的运动矢量预测值，所述较高优先级被赋予第一至第四条件中的较早编号。
4.根据权利要求2的方法，其中满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的运动矢量被缩放。
5.根据权利要求4的方法，其中基于当前块所属于的当前图片和当前块的参考图片之间的距离，以及当前图片和满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的参考图片之间的距离，执行缩放。
6.根据权利要求4的方法，其中缩放的次数限于预先确定的次数。`
7.根据权利要求1的方法，其中左侧邻近块包括位于当前块的左下角的第一邻近块，和位于当前块的左下侧的第二邻近块。
8.根据权利要求7的方法，其中选择当前块的运动矢量预测值候选的步骤包括: 以第一至第四条件的顺序确定第一邻近块和第二邻近块是否满足以下条件中的任何一个的条件确定步骤:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件；和 将被最先搜索为满足第一至第四条件中的任何一个的块确定为第一候选块的候选块确定步骤。
9.根据权利要求8的方法，其中所述条件确定步骤包括步骤: 确定第一邻近块是否满足第一条件和第二条件； 确定第二邻近块是否满足第一条件和第二条件； 确定第一邻近块是否满足第三条件和第四条件；和 确定第二邻近块是否满足第三条件和第四条件。
10.根据权利要求1的方法，其中上侧邻近块包括位于当前块的右上角的第三邻近块，位于当前块的右上侧的第四邻近块，和位于当前块的左上角的第五邻近块。
11.根据权利要求10的方法，其中选择当前块的运动矢量预测值候选的步骤包括: 以第一至第四条件的顺序确定第三邻近块、第四邻近块，和第五邻近块是否满足以下条件中的任何一个的条件确定步骤:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件；和 将被最先搜索为满足第一至第四条件中的任何一个的块确定为第二候选块的候选块确定步骤。
12.根据权利要求11的方法，其中所述条件确定步骤包括步骤: 确定第三邻近块是否满足第一条件和第二条件； 确定第四邻近块是否满足第一条件和第二条件； 确定第五邻近块是否满足第一条件和第二条件； 确定第三邻近块是否满足第三条件和第四条件； 确定第四邻近块是否满足第三条件和第四条件；和 确定第五邻近块是否满足第三条件和第四条件。
13.—种解码设备,包括: 预测模块，所述预测模块对当前块执行预测；和 存储器，所述存储器存储有关当前块的邻近块的信息， 其中所述预测模块选择用于当前块的运动矢量预测值候选，并且在运动矢量预测值候选当中选择当前块的运动矢量预测值，和 其中用于当前块的运动矢量预测值候选包括当前块的左侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第一候选块的运动矢量，以及当前块的上侧邻近块当中的被最先搜索为可用块的第二候选块的运动矢量。
14.根据权利要求13的解码设备，其中可用块是满足以下条件中的任何一个的块:块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第一条件，块具有与当前块的参考图片相同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第二条件，块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表相同的参考图片列表的第三条件，和块具有与当前块的参考图片不同的参考图片以及与当前块的参考图片列表不同的参考图片列表的第四条件，并且可用块是被应用中间预测模式的块，和 其中预测模块搜索具有较高优先级的运动矢量预测值，所述较高优先级被赋予第一至第四条件中的较早编号。
15.根据 权利要求14的解码设备，其中预测模块缩放满足第三条件或者第四条件的第一候选块或者第二候选块的运动矢量。
【文档编号】H04N19/513GK103535040SQ201280023199
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年3月21日 优先权日:2011年3月21日
【发明者】朴俊永, 朴胜煜, 林宰显, 金廷宣, 崔瑛喜, 全柄文, 全勇俊 申请人:Lg电子株式会社