一种前向双假设编码图像块的编解码方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像编码与多媒体通信领域，具体而言，涉及一种前向双假设编 码图像块的编解码方法及其对应的装置。
【背景技术】
[0002] 视频和图像编码技术是数字视频和图像该一重要多媒体信息得W被广泛应用的 基础和关键。当前基于块的视频编码混合框架下，视频编码一般包括W下四大块；预测编 码、变换编码W及量化、赌编码、环路滤波，其中预测编码包括峽内预测和峽间预测。同一 峽图像内部，相邻的像素点具有相近的像素值，故当前像素的编码可W用空域上相邻像素 来进行预测。对于视频序列，相邻峽图像在时域上存在很大相关性，该是峽间预测技术的理 论基础。目前，已有的视频编码标准如MPEG-1/2/4、H. 261/H. 263、比264/AVC、AVS-1/2W 及H. 265/肥VC，均采用了编码混合框架，基于块的峽间预测技术也随着视频编码的发展而 逐渐改进。
[0003] 基于块的峽间预测技术的发展主要是两个方面；（1)从整像素预测到1/2像素预 巧1|，再到1/4像素甚至1/8像素预测，像素点预测精度越来越高；（2)单方向的参考块数目 从1个变到2个，参考块数目增多。在H. 264/肥VC和AVS-2之前，对于只有前向参考图像 内的每个块，其前向参考块只有1个，当前块的像素经过前向参考块像素预测，参考块的位 置信息（参考峽索引和运动矢量MV)被编码写入码流，我们将该样的图像块称为前向单假 设编码图像块。在H. 264/肥VC和AVS-2中，前向多参考预测技术被引入。对于只有前向参 考图像内的每个块，其前向参考块有2个，当前块的像素经过2个前向参考加权预测后，参 考块的位置信息（2个参考峽索引和2个MV)被编码写入码流，我们将该样的具有两个参考 块的图像块称为前向双假设编码图像块。
[0004] 双假设编码图像块有2个参考图像块。假设当前待编码的图像块为A，其对应的参 考图像块为B和C，那么图像块A的预测编码过程可W描述为；将参考图像块B和C进行加 权求和得到预测图像块P，用P对A进行预测编码。其中加权求和的思想可W用下述公式进 行描述：
[0005] P=aXC+(l-a)XB (1)
[0006] 其中0 <a< 1，a可W是编解码器或者编码标准规定的固定值（如a= 0. 5)， 也可W是在码流中传送的值，也可W是根据图像块A、B和C所在的参考峽之间的关系推导 出来的值。上述公式只是描述了加权求和的思想，具体实现方式可能有异（如实际实现可 能采用整数实现方式），该种思想目前在加权预测技术等广泛用到。
[0007] 在肥VC中，对于双假设编码图像块，其对应的2个参考峽索引之间没有直接联系， 2个参考峽索引值可W相同，也可W不同；其对应的2个MV之间也没有直接联系，可W相 同，也可W不同；编码端需要将2个参考峽索引和2个MV都写入码流。在AVS-2中，前向双 假设编码图像块的编码模式又称为方向性双假设模式（简称DMH，DirectionalMultiple Hypothesis)，与肥VC中不同的是，该模式下的两个参考峽索引是相同的，且两个MV值之间 的差小于一个阔值；故在该模式下要写入码流的参考块的位置信息只包含3个；1个参考峽 索引、1个MV和两个MV之间的差值。为了描述方便，一个图像块的参考峽索引和MV都称为 该图像块的运动信息。
[0008] 为了进一步提高双假设预测编码的效率，我们分析了双假设编码图像块的特性， 发现在双假设预测编码下，2个参考块所在的参考峽索引之间存在一定联系，且2个MV之 间也并非完全不相关；且当前图像块的运动信息与其相邻块的运动信息也有很大联系。W MV为例，当前图像块的MV与其时空域相邻图像块的MV存在很大的相关性，在一些特殊的情 形，可W通过相邻块的MV信息直接导出当前块的MV，而不需要在码流中传输。目前已有一 些MV导出方法，如MV中值导出法、AMVP、Merger基于边界长度的MV导出法等，统称为运动 矢量导出方法。
[0009] 当前块的时空域相邻块如图1所示。空域相邻块总共有5种，见图la,时域相邻块 即为前一编码帧在相同位置的块，一般称为colocated块，见图化。
[0010] 除了从相邻块的MV导出当前块的MV之外，还可W根据参考峽索引值之间的关系 导出MV，称为scalingMV导出方法。scalingMV的导出规则为：对于当前块A，它在参考 峽索引值为RFi的参考峽Fi中的匹配块B所对应的运动矢量为MVi，那么任给一个索引值为 RF2的参考峽F2,块A的在该参考峽的匹配块C所对应的运动矢量MV2的导出方法是：
[0011]
【主权项】
1. 一种前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于包括： (1) 对图像块A在参考峽中进行运动搜索，得到其最佳的两个参考图像块B和C，将参 考图像块B和C的加权求和作为图像块A的预测图像块P; (2) 根据参考图像块B的位置得到其所在的参考峽Fb和运动矢量MVb;根据参考图像块 C的位置得到其所在的参考峽F。和运动矢量MV。；按照显示顺序，Fb和F。均在图像块A所在 的峽F。之前；根据Fb在参考队列中的位置得到其对应的参考峽索引值RFb，根据F。在参考 队列中的位置得到其对应的参考峽索引值RF。； (3) 将编码器选择的编码模式信息写入码流； (4) 根据编码模式，将RFb、RFt、MVb、MV。中的部分但非全部信息编码写入码流。
2. 如权利要求1所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于，所述参考峽 索引值RFb、RF。和运动矢量MVb、MV。采用如下之一的模式进行编码： (1)模式1 ;将RFb、MVb、MV。信息写入码流，不将RF。信息写入码流； 似模式2 ;将MVb、MV。信息写入码流，不将RFb、RF。信息写入码流； 做模式3 ;将RFb、RF。、MVb信息写入码流，不将MV。信息写入码流； (4)模式4 ;将RFb、MVb信息写入码流，不将RF。、MV。信息写入码流。
3. 如权利要求2所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于：所述的模式1 中，MVb=|MVb_" MVb_y}和MVc=lMVc_" MVc_y}必满足IMVb_x_MVc_J〉h"IMVb_y_MVc_yI〉h" 其中hy，hy是编码器或者编码标准规定的一个固定值；所述的RFb、RF。满足RFb=RF。。
4. 如权利要求2所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于：所述的模式3 中的RFb、RF。一定不相等。
5. 如权利要求2所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于：所述的模式4 中的RFb等于或者不等于RF。。
6. 如权利要求2或5所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于；所述的 模式4中的RFb不等于参考队列中的所有前向峽中距离当前峽最近的前向峽对应的参考索 引值。
7. 如权利要求2或5所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于；所述的 模式4中的RFb不等于参考队列中的所有前向峽对应的参考索引值中最小值。
8. 如权利要求2或5所述的前向双假设编码图像块的编码方法，其特征在于；所述的 模式4中的RFb不等于预设的固定值。
9. 一种前向双假设编码图像块的解码方法，其特征在于包括： (1)从码流中解码得到模式信息； 似根据所述模式信息，从码流中解码得到RFb、RFe、MVMV。中的部分但非全部信息，所 述的RFb是参考图像块B所在的参考峽Fb在参考队列中的索引值，RF。是参考图像块C所在 的参考帧F。在参考队列中的索引值，MVb是参考图像块B相对于图像块A的运动矢量，MV。 是参考图像块C相对于图像块A的运动矢量；所述的参考图像块B和参考图像块C是图像 块A的参考图像块； 做根据^下立种方法之一导出未从码流中解码得到的RFb、RFe、MVMV。其余信息： (a)根据图像块A相邻块的运动信息，利用已有的运动矢量和参考峽索引导出未从码 流中解码得到的RFb、RF。、MVb、MV。其余信息； (b)根据从码流中解码得到的RFb、RF。、MVb、MV。部分信息导出未从码流中解码得到的RFb、RFt、MVb、MV。其余信息； (C)对未从码流中解码得到的RFb、RFe、MVMV。信息置为预设的固定值； (4)根据参考帧索引值RFb、RF。和运动矢量MVb、MV。，从参考帧Fb中提取参考图像块B， 从参考峽F。中提取参考图像块C，按照显示顺序，Fb和F。均在图像块A所在的图像F。之前； 将参考图像块B和参考图像块C加权求和作为图像块A的预测图像块P。
10. 如权利要求9所述的前向双假设编码图像块的解码方法，其特征在于，所述的参考 峽索引值RFb、RF。和运动矢量MVb、MV。采用如下之一的模式进行解码： (1)模式1 :从码流中解码得到RFb、MVMV。信息，根据下述立种方法之一导出RF。信 息