图像预测方法及相关装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及图像预测方法和相关装置。
【背景技术】
[0002] 随着光电采集技术的发展及不断增长的高清数字视频需求，视频数据量越来越 大，有限异构的传输带宽、多样化的视频应用不断地对视频编码效率提出了更高的需求，高 性能视频编码（英文：highefficientvideocoding,缩写：HEVC)标准的制定工作因需启 动。
[0003] 视频编码压缩的基本原理是利用空域、时域和码字之间的相关性，尽可能去除冗 余。目前流行做法是采用基于块的混合视频编码框架，通过预测（包括帧内预测和帧间预 测）、变换、量化、熵编码等步骤实现视频编码压缩。这种编码框架，显示了很强的生命力， HEVC也仍沿用这种基于块的混合视频编码框架。
[0004] 在各种视频编/解码方案中，运动估计/运动补偿是一种影响编/解码性能的关 键技术。其中，在现有的各种各种视频编/解码方案中，假设物体的运动总是满足平动运 动，整个物体的各个部分有相同的运动。现有的运动估计/运动补偿算法基本都是建立在 平动模型（英文：translationalmotionmodel)的基础上的块运动补偿算法。然而，现实 世界中运动有多样性，缩放、旋转和抛物线运动等非规则运动普遍存在。上世纪90年代开 始，视频编码专家就意识到了非规则运动的普遍性，希望通过引进非规则运动模型（即非 平动运动模型）来提高视频编码效率，但是，现有的基于非平动运动模型进行图像预测的 计算复杂度通常非常的高。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种图像预测方法和相关装置，以期降低基于非平动运动模型 进行图像预测的计算复杂度。
[0006] 本发明第一方面提供一种图像预测方法，包括：
[0007] 确定当前图像块中的K个像素样本的运动矢量预测值，其中，所述K为大于1的整 数，所述K个像素样本包括所述当前图像块的第一顶角像素样本，所述第一顶角像素样本 的运动矢量预测值基于所述当前图像块的预设的第一空域相邻图像块的运动矢量得到，所 述第一空域相邻图像块与所述第一顶角像素样本空域相邻；
[0008] 基于非平动运动模型和所述K个像素样本的运动矢量预测值对所述当前图像块 进行像素值预测。
[0009] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述K个像素样本包括 所述当前图像块的左上像素样本、右上像素样本和左下像素样本中的至少2个像素样本；
[0010] 其中，所述当前图像块的左上像素样本为所述当前图像块的左上顶点或所述当前 图像块中的包含所述当前图像块的左上顶点的像素块；所述当前图像块的左下像素样本为 所述当前图像块的左下顶点或所述当前图像块中的包含所述当前图像块的左下顶点的像 素块；所述当前图像块的右上像素样本为所述当前图像块的右上顶点或所述当前图像块中 的包含所述当前图像块的右上顶点的像素块。
[0011] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，在第一方面的第二种可能的实施方式 中，所述第一空域相邻图像块为图像块XI、图像块X2或图像块X3 ;
[0012] 其中，所述当前图像块的左上像素样本的运动矢量预测值基于所述图像块XI的 运动矢量得到，所述图像块XI为所述当前图像块的空域相邻图像块且所述图像块XI与所 述当前图像块的左上像素样本空域相邻；
[0013] 所述当前图像块的右上像素样本的运动矢量预测值基于所述图像块X2的运动矢 量得到，所述图像块X2为所述当前图像块的空域相邻图像块且所述图像块X2与所述当前 图像块的右上像素样本空域相邻；
[0014] 所述当前图像块的左下像素样本的运动矢量预测值基于所述图像块X3的运动矢 量得到，其中，所述图像块X3为所述当前图像块的空域相邻图像块且所述图像块X3与所述 当前图像块的左下像素样本空域相邻。
[0015] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第一方面的第三种可能的实施方式 中，
[0016] 所述第一顶角像素样本为所述当前图像块的左上像素样本，所述第一空域相邻图 像块为所述图像块XI，其中，所述图像块XI为所述当前图像块的左上的空域相邻图像块。
[0017] 结合第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式 中，
[0018] 所述图像块X2为所述当前图像块的上边的空域相邻图像块；
[0019] 或者，
[0020] 所述图像块X2的运动矢量绝对值与所述图像块XI的运动矢量绝对值之间的差值 的绝对值，大于或等于所述图像块X5的运动矢量绝对值与所述图像块XI的运动矢量绝对 值之间的差值的绝对值，所述图像块X5为所述当前图像块的与所述右上顶点空域相邻的 除所述图像块X2之剩余的至少部分空域相邻图像块中的任意一个空域相邻图像块。
[0021] 结合第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式，在 第一方面的第五种可能的实施方式中，
[0022] 所述图像块X3为所述当前图像块的左边的空域相邻图像块；
[0023] 或者，
[0024] 所述图像块X3的运动矢量绝对值与所述图像块XI的运动矢量绝对值之间的差值 的绝对值，大于或等于所述图像块X6运动矢量绝对值与所述图像块XI的运动矢量绝对值 之间的差值的绝对值，所述图像块X6为所述当前图像块的与所述左下顶点空域相邻的除 所述图像块X3之外剩余的至少部分空域相邻图像块中的任意一个空域相邻图像块。
[0025] 结合第一方面或第一方面的第一至五种可能的实施方式中的任意一种可能的实 施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述基于非平动运动模型和所述K个像 素样本的运动矢量预测值对所述当前图像块进行像素值预测，包括：
[0026] 当所述K个像素样本之中的K1个像素样本的运动矢量预测值对应的参考帧不为 参考帧Y1时，将所述K1个像素样本的运动矢量预测值缩放到所述参考帧Y1上；利用K2 个像素样本的运动矢量预测值和缩放到所述参考帧Y1上的所述K个像素样本的运动矢量 预测值，对所述K个像素样本进行运动估计以得到所述K个像素样本的运动矢量；利用非平 动运动模型和所述K个像素样本的运动矢量对所述当前图像块进行像素值预测，其中，所 述K2个像素样本为所述K个像素样本中除所述K1个像素样本之外的剩余像素样本，所述 K1和所述K2为正整数。
[0027] 结合第一方面的第六种可能的实施方式，在第一方面的第七种可能的实施方式 中，像素样本i为所述K个像素样本中除所述第一顶角像素样本之外的任意一个像素样本； 其中，若所述像素样本i的运动矢量预测值所对应的预测方向，与所述第一顶角像素样本 的运动矢量预测值对应的预测方向不同，所述像素样本i的运动矢量预测值对应的参考帧 索引为〇。
[0028] 结合第一方面的第七种可能的实施方式，在第一方面的第八种可能的实施方式 中，所述参考帧Y1为所述第一顶角像素样本的运动矢量预测值对应的参考帧；其中，将像 素样本i的运动矢量预测值缩放到参考帧Y1上，包括：若所述第一顶角像素样本与所述像 素样本i的运动矢量预测值对应的参考帧索引不同，将所述像素样本i的运动矢量预测值 缩放到参考巾贞Y1。
[0029] 结合第一方面的第六种可能的实施方式或第一方面的第七种可能的实施方式或 第一方面的第八种可能的实施方式，在第一方面的第九种可能的实施方式中，所述利用K2 个像素样本的运动矢量预测值和缩放到所述参考帧Y1上的所述K个像素样本的运动矢量 预测值，对所述K个像素样本进行运动估计以得到所述K个像素样本的运动矢量，包括：
[0030] 利用K2个像素样本的运动矢量预测值和缩放到所述参考帧Y1上的所述K个像素 样本的运动矢量预测值，基于迭代搜索算法对所述K个像素样本进行运动估计以得到所述 K个像素样本的运动矢量。
[0031] 结合第一方面或第一方面的第一至九种可能的实施方式中的任意一种可能的实 施方式，在第一方面的第十种可能的实施方式中，所述非平动运动模型为如下模型中的任 意一个：仿射变换模型、抛物线运动模型、旋转运动模型、透视运动模型，剪切运动模型和缩 放运动模型。
[0032] 结合第一方面或第一方面的第一至十种可能的实施方式中的任意一种可能的实 施方式，在第一方面的第十一种可能的实施方式中，
[0033] 所述图像预测方法应用于视频编码过程中或所述图像预测方法应用于视频解码 过程中。
[0034] 本发明第一方面提供一种图像预测装置，包括：
[0035] 确定单元，用于确定当前图像块中的K个像素样本的运动矢量预测值，其中，所述 K为大于1的整数，所述K个像素样本包括所述当前图像块的第一顶角像素样本，所述第一 顶角像素样本的运动矢量预测值基于所述当前图像块的预设的第一空域相邻图像块的运 动矢量得到，所述第一空域相邻图像块与所述第一顶角像素样本空域相邻；
[0036] 预测单元，用于基于非平动运动模型和所述K个像素样本的运动矢量预测值对所 述当前图像块进行像素值预测。
[0037] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述K个像素样本包括 所述当前图像块的左上像素样本、右上像素样本和左下像素样本中的至少2个像素样本；
[0038] 其中，所述当前图像块的左上像素样本为所述当前图像块的左上顶点或所述当前 图像块中的包含所述当前图像块的左上顶点的像素块；所述当前图像块的左下像素样本为 所述当前图像块的左下顶点或所述当前图像块中的包含所述当前图像块的左下顶点的像 素块；所述当前图像块的右