使用自适应预测过滤器编码、解码视频信号的方法和装置的制造方法
【专利摘要】在此处公开了一种方法，所述方法包括：计算目标区域的位移矢量；通过使用计算的位移矢量来确定锚定区域；通过使用设计的过滤器线性地过滤锚定区域来预测目标区域；以及通过使用预测的目标区域来产生预测误差。
【专利说明】
使用自适应预测过滤器编码、解码视频信号的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于处理视频信号的方法和装置，并且具体地，设及用于有效地 预测目标区域的技术。
【背景技术】
[0002] 压缩编译指的是用于经由通信线路发送数字化的信息，或者W适用于存储介质的 形式存储数字化信息的一系列信号处理技术。诸如视频、图像和语音的介质可W是压缩编 译的对象。具体地，用于对视频执行压缩编译的技术称作视频压缩。
[0003] 下一代视频内容期待W高空间分辨率、高帖速率和高视频场景呈现的维度为特 色。运样内容的处理将需要在存储器、存储器存取速度和处理能力方面显著提高。
[0004] 因此，所希望的是设计处理运些预知挑战和提供一些解决方案的编译工具。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 在现有的间预测（inter-prediction)方法中，目标图像被构成为诸如矩形区域、 正方形区域等等的固定区域，并且对于每个目标区域计算位移矢量。位移矢量识别在错定 图像或者参考图像中相应的区域。运样的位移矢量可W通过在本领域中公知的技术，诸如 用于视频序列的运动估计/补偿技术计算。
[0007] 因此，需要提供在预测处理中更加有效率的预测方法，并且设计用于提高编译效 率的预测过滤器。
[000引技术方案
[0009] 本发明的实施例提供允许设计供高效压缩的编译工具的方法。
[0010] 此外，本发明的实施例提供在预测处理中更加有效率的预测方法。
[0011] 此外，本发明的实施例提供如何设计用于提高编译效率的预测过滤器。
[0012] 此外，本发明的实施例要在编码或者解码视频信号的过程中适用于需要图片间相 关过滤的步骤。
[0013] 此外，本发明的实施例提供更好的预测目标区域的方法。
[0014] 有益效果
[0015] 本发明能够启用用于高效率压缩的编译工具的设计。可W通过在预测目标区域中 去除噪声来设计具有更高编译增益的压缩工具。
[0016] 此外，本发明能够通过设计预测过滤器来提供更加有效率的预测方法。并且，可W 通过在未来帖的运动补偿预测中利用设计的过滤器来降低目标图像的噪声，从而可W提高 编译效率。
【附图说明】
[0017] 图1和2图示按照本发明适用于其的实施例处理视频信号的编码器和解码器的简 略框图。
[0018] 图3表示按照本发明适用于其的实施例图示如何基于错定图像来预测目标图像的 图。
[0019] 图4和5图示按照本发明适用于其的实施例使用设计的过滤器处理视频信号的编 码器和解码器的简略框图。
[0020] 图6是图示按照本发明适用于其的实施例基于预测过滤器来形成预测块方法的流 程图。
[0021] 图7是图示按照本发明适用于其的实施例的预测过滤器可W适用于其的四叉树分 割的示意图。
[0022] 图8是图示按照本发明适用于其的实施例获得最佳运动矢量和调制标量的方法的 流程图。
[0023] 图9是图示按照本发明适用于其的实施例获得度量的方法的流程图。
[0024] 图10是图示按照本发明适用于其的实施例使用预测过滤器来编码视频信号的方 法的流程图。
[0025] 图11是图示按照本发明适用于其的实施例使用预测过滤器来解码视频信号的方 法的流程图。
【具体实施方式】
[0026] 按照本发明的一个方面，提供了一种编码视频信号的方法，包括:计算目标区域的 位移矢量;通过使用计算的位移矢量来确定错定区域;通过使用设计的过滤器线性地过滤 错定区域来预测目标区域;W及通过使用预测的目标区域来产生预测误差。
[0027] 基于过滤器核屯、分量和调制标量分量来确定设计的过滤器。
[0028] 调制标量分量被确定W最小化失真分量和速率分量的总和。
[0029] 用于每个块间的调制标量分量被发送给解码器。
[0030] 过滤器核屯、分量被可选地发送给解码器。
[0031] 当错定区域由多个子区域组成时，对于子区域的每个来产生设计的过滤器。
[0032] 按照本发明的另一个方面，提供一种解码视频信号的方法，包括:接收包括过滤器 参数和运动参数的视频信号，其中过滤器参数包括调制标量分量;基于运动参数来确定错 定区域;基于错定区域和调制标量分量来预测目标区域；W及通过使用预测的目标区域来 重建视频信号。
[0033] 调制标量分量已经被确定W最小化失真分量和速率分量的总和。
[0034] 基于用于每个块间的调制标量分量来预测目标区域。
[0035] 基于调制标量分量和预先确定的过滤器核屯、分量来预测目标区域。
[0036] 按照本发明的另一个方面，提供了一种编码视频信号的装置，包括:预测单元，该 预测单元被配置成计算目标区域的位移矢量，W及通过使用计算的位移矢量来确定错定区 域;预测过滤单元，该预测过滤单元被配置成通过使用设计的过滤器线性地过滤错定区域 来预测目标区域，W及通过使用预测的目标区域来产生预测误差。
[0037] 按照本发明的另一个方面，提供了一种解码视频信号的装置，包括:赌解码单元， 该赌解码单元被配置成接收包括过滤器参数和运动参数的视频信号，其中过滤器参数包括 调制标量分量;预测单元，该预测单元被配置成基于运动参数来确定错定区域;预测过滤单 元，该预测过滤单元被配置成基于错定区域和调制标量分量来预测目标区域；W及重建单 元，该重建单元被配置成通过使用预测的目标区域来重建视频信号。
[0038] 用于本发明的模式
[0039] 在下文中，按照本发明的实施例的示范性的单元和操作将参考附图来描述。然而， 注意到，参考附图描述的本发明的单元和操作被仅仅作为实施例提供，并且本发明的技术 精神和核屯、配置W及操作不受限于此。
[0040] 此外，在本说明书中使用的术语是现在广泛地使用的公用术语，但是，在特定情形 下，使用由本
【申请人】随机地选择的术语。在运样的情况下，相应的术语的含义在相应的部分 的详细说明中被清楚地描述。因此，应当注意，本发明不应该认为是仅仅基于在本说明书的 相应的描述中使用的术语的名称，并且本发明应该通过甚至检查相应的术语的含义来解 释。
[0041] 此外，在本说明书中使用的术语是选择W描述本发明的公用术语，但是，如果存在 具有类似含义的运样的术语，可用于更加适宜分析的其他术语来替换。例如，信号、数 据、采样、图片、帖和块可W在每个编译过程中适当地替换和解释。
[0042] 图1和2图示按照本发明适用于其的实施例处理视频信号的编码器和解码器的简 略框图。
[0043] 图1的编码器100包括变换单元110、量化单元120、去量化单元130、反变换单元 140、缓存器150、预测单元160和赌编码单元170。
[0044] 编码器100接收视频信号，W及通过从视频信号减去由预测单元160输出的预测信 号来产生预测误差。
[0045] 产生的预测误差被发送给变换单元110。变换单元110通过将变换方案适用于预测 误差来产生变换系数。
[0046] 量化单元120量化产生的变换系数，W及将量化系数发送给赌编码单元170。
[0047] 赌编码单元170对量化信号执行赌编译，W及输出赌编译的信号。
[0048] 同时，由量化单元120输出的量化信号可W用于产生预测信号。例如，在编码器100 的环路内的去量化单元130和反变换单元140可W对量化信号执行去量化和反变换，使得量 化信号被重建为预测误差。可W通过将重建预测误差增加给由预测单元160输出的预测信 号来产生重建信号。
[0049] 缓存器150存储用于预测单元160的未来参考的重建信号。
[0050] 预测单元160使用存储在缓存器150中预先重建信号来产生预测信号。在运种情况 下，本发明设及使用在错定图像中的区域在目标图像中区域的有效预测。效率可W是在压 缩速率失真感测中或者诸如量化在预测误差中失真的均方误差的有关度量方面。
[0051] 为了更好地预测目标区域，本发明的实施例将解释如何设计用于提高编译效率的 预测过滤器，W及如何基于预测过滤器来处理视频信号。
[0052] 图2的解码器200包括赌解码单元210、去量化单元220、反变换单元230、缓存器240 和预测单元250。
[0053] 图2的解码器200接收由图1的编码器100输出的信号。
[0054] 赌解码单元210对接收的信号执行赌解码。去量化单元220基于有关量化步长的信 息从赌解码的信号获得变换系数。反变换单元230通过对变换系数执行反变换来获得预测 误差。通过将获得的预测误差增加给由预测单元250输出的预测信号来产生重建信号。
[0055] 缓存器240存储用于预测单元250的未来参考的重建信号。
[0056] 预测单元250使用缓存器240中存储的预先重建信号来产生预测信号。
[0057] 本发明适用于其的预测方法将在编码器100和解码器200运两者中使用。
[0058] 图3表示按照本发明适用于其的实施例图示如何基于错定图像来预测目标图像的 图。
[0059] 该目标图像可W被构成为诸如矩形区域、正方形区域等等的固定区域，并且对于 每个目标区域可W计算位移矢量。位移矢量识别在错定图像中相应的区域。运样的位移矢 量可W通过在本领域中公知的技术，诸如用于视频序列的运动估计/补偿技术来计算。
[0060] 集中在目标区域和匹配的错定区域上，本发明的技术可W允许匹配的错定区域W 更好地预测目标区域W便于类似压缩、去噪声、时空的超分辨率等等的应用。
[0061] 错定区域X可W经由W下的公式1用于预测目标区域y。
[0062] [公式U
[0063]
[0064] 在公式1中，F是整数恒量巧=1、2、4、17、179等等），〇1表示调制标量^1表示二维 过滤器核屯、，并且fi*x表示具有错定区域的过滤器核屯、fi的线性卷积。
[0065] 可W看到，目标区域y的预测y可W由使用等效的过滤器
线性地过滤 错定区域X来形成。本发明提供有效地设计运样的过滤器的方法。
[0066] 图4和5图示按照本发明适用于其的实施例使用设计的过滤器处理视频信号的编 码器和解码器的简略框图。
[0067] 图4的编码器400包括变换单元410、量化单元420、去量化单元430、反变换单元 440、缓存器450、预测单元460、预测过滤单元470和赌编码单元480。
[0068] 将编码器400与图1的编码器100比较，预测过滤单元470被重新地增加给编码器 100的框图。因此，图1的描述可W类似地适用于图4,并且与预测过滤单元470相关的内容将 在下文中主要地解释。
[0069] 此外，即使在图4中预测过滤单元470被设置为在预测单元460之后单独的功能单 元，运是本发明的一个方面，并且本发明不受限于此。例如，预测过滤单元470的功能还可W 在预测单元460中执行。
[0070] 预测单元460可W使用用于当前块的位移矢量来执行运动补偿，并且捜索参考块， 良P，运动补偿块。在运种情况下，编码器400可W将运动参数发送给解码器500。运动参数表 示与运动补偿相关的信息。
[0071] 在本发明的一个方面中，预测过滤单元470可W构成用于产生预测块的预测过滤 器。
[0072] 并且，预测过滤单元470可W使用预测过滤器和参考块的线性卷积来产生预测块。 在运种情况下，参考块可W将运动补偿块表示为错定区域。
[0073] 在一个实施例中，预测过滤器可W通过使用过滤器核屯、和调制标量来构成。编码 器400和解码器500可W共享过滤器参数，并且过滤器参数表示与预测过滤器相关的参数信 息。例如，过滤器参数可W包括过滤器核屯、和调制标量中的至少一个。
[0074] 在一个实施例中，编码器400和解码器500运两者可W使用用于构成预测过滤器的 过滤器核屯、和调制标量。在运种情况下，可W对于每个块间来计算调制标量，并且如在稍后 的实施例中解释的，过滤器核屯、可W对于整个视频保持相同，或者偶尔变化/发送。
[0075] 在另一个实施例中，编码器400可W将过滤器核屯、和调制标量中的至少一个发送 给解码器500。例如，过滤器核屯、可W被可选地发送给解码器。
[0076] 同时，图5的解码器500包括赌解码单元510、去量化单元520、反变换单元530、缓存 器540、预测单元550和预测过滤单元560。
[0077] 如在图4中描述的，在本发明的一个方面中，预测过滤单元560可W构成用于产生 预测块的预测过滤器。
[0078] 并且，预测过滤单元560可W使用预测过滤器和参考块的线性卷积来产生预测块。
[0079] 在运种情况下，可W从编码器400发送过滤器核屯、和调制标量中的至少一个。例 如，可W对于每个块间从编码器400发送调制标量，并且过滤器核屯、可W从编码器400可选 地发送。
[0080] 将解码器500与图2的解码器200比较，预测过滤单元560被重新地增加给解码器 200的框图。因此，图1、2和4的描述可W被类似地适用于图5。
[0081] 此外，即使在图5中预测过滤单元560被设置为在预测单元550之后单独的功能单 元，运是本发明的一个方面，并且本发明不受限于此。例如，预测过滤单元560的功能还可W 在预测单元550中执行。
[0082] 图6是图示按照本发明适用于其的实施例基于预测过滤器来形成预测块方法的流 程图。
[0083] 本发明适用于其的编码器可W构成用于当前块的预测过滤器(S610)，如W下的公 式2。预测过滤器可W通过使用过滤器参数构成。例如，过滤器参数可W包括过滤器核屯、fk 和调制标量aKk=l、. . .、Κ)。
[0084] [公式 2]
[0085]
[00化]在运个公式2中，m=l、. . .、Τ，并且η=1、. . .、Τ，并且Κ是整数恒量，ai表示调制标 量，fk表示二维过滤器核屯、，并且每个标量是浮点数。
[0087] 然后，编码器可W基于预测过滤器使用线性卷积来形成预测块，如W下的公式3。
[0088] [公式 3]
[0089]
[0090] 在运个公式3中，m=l、. . .、B，并且n = l、. . .、B，W及g*x表示预测过滤器与错定区 域的线性卷积。错定区域可W表示在运动补偿之后获得的参考块。
[0091] 目标区域y的预测夕可W通过使用公式2的预测过滤器线性地过滤错定区域X来形 成。
[0092] 在下文中，本发明将提供有效地设计运样的过滤器的各种方法。
[0093] 在视频编译的过程中，设计常规的过滤器是困难的，因为运样的过滤器具有许多 的参数，其必须从有限的数据中获悉。具有减少的参数的简单的过滤器更容易获悉，但是导 致令人不满意的性能。因此，非常期望可W指定具有很少参数的有效的过滤器的技术。
[0094] 在一个实施例中，过滤器核屯、可W是固定的，并且调制标量可W被计算W解决约 束最小化，如W下的公式4。
[00巧][公式4]
[0096]
[0097] 在公式4中，α = [αι…叩]T，I I . I |q表示q-norm(对于η矢量e，
q = 0, .'1 ?丄2.2.561等等）用于强制约束"日1，日2,...，叩）-CO的拉格 朗日（Lagrangian)乘子，C0是标量，W及C(ai，a2,. . .，αρ)是约束函数。
[009引在压缩设置中，(：(日1，日2，...，邮)可^计算交换日需要的位，使得优化找到日，其最小 化经受发送比C0位更少的预测误差的q-normX(a)还可W被设置为C(a)=| |α| |ρ(ρ = 0， .11，1，2,2.561，等等）。
[0099] 上述的最小化可W根据日1，日2, . . .，αρ来联合地解决问题。
[0100] 在一个实施例中，联合的最小化可W通过解W下的公式5W在精度方面一些损失 被简化为标量最小化。
[0101] [公式引
[0102] 对于每个ai白'
[0103] W下的公式5导致实质上更容易的解决方案。
[0104] 在一个实施例中，基础过滤器核屯、可W被选择W满足W下的公式6。
[0105] [公式 6]
[0108] 在一个实施例中，基础过滤器核屯、可W被定义为W下的公式7。
[0109] [公式 7]
[0110]
[0111] 在公式7中，R= (-31,31] X (-31,31]确定范围柏的平方二维的间隔，并且可测量的集 合R1、. . .，RF表示R的分解，使得每当i辛j时，巧二，并且巧￡· Π /?；=留，并且，fi是 Ri的指示函数的反离散时间傅里叶变换。
[0112] 运样的过滤器可W在空间域中W非紧凑的支持结束。
[0113] 在另一个实施例中，紧凑支持过滤器可W设计成近似非紧凑支持过滤器。例如，过滤器 的支持能够在空间域中娜良审巧紧凑的区域Ω(例如，Ω可W是矩形区域，則良审的的抽头的总 数为规定数目）。表示具有φι的fi的离散时间傅里叶变换
可W是 Ri的指示函数。倘若优化权重扔含0,则fi可W被选择W最小化W下的公式8。
[0114] [公式 8]
[0115]
[0116] 在运种情况下，如果(片〇 g 〇^ = 0，.11，1，2,2.561等等），则
并且 fdXk, 1)二0。
[0117] 在另一个实施例中，Φι(ωι，ω2)是给定的过滤器集合，并且W上所述的最小化可 W被改变，使得f 1近似恥，如W下的公式9。
[011引[公式9]
[0119]
[0120] 其中，如果(、〇 €0，贝I
并且fi化，1)=0。
[0121] 在一个实施例中，fi可W在训练集的帮助下设计。倘若目标和错定图像对W预测 形式集中在卷积上，则吏用卷积的定义，可W获得公式10。
[0122] [公式 10]
[0123]
[0124] 将该数值字典式地排序为矢量，可W获得公式11。
[0125] [公式 11]
[0126]
[0127]并且，在预测中容纳所有像素(m，n)，可W获得如下的公式12。
[012引[公式12]
[0129]
[0130] 考虑字典式地排序的目标图像，在训练集上的最佳过滤器被获得，如W下的公式 13。
[0U1][公式1引
[0132] minf{min4I Iy-Xfa I I q+AC(a)}}
[0133] 在另一个实施例中，本发明可W将在训练集上的过滤器核屯、设计为W下的公式 14。
[0134] [公式 14]
[0135]
[0136] 在运种情况下，块的训练对可^^(71，^1)，（72，^2)，...，（73，^3)(5是大整数，例 如，100、1000、119191等等)来定义。
[0137] 并且，公式14的内部最小佔
可图8 的其他实施例替换，例如公式15至18。
[0138] 在一个实施例中，编码器-解码器对可W在视频序列的先前发送的帖（或者部分 帖)上执行相同的优化，并且在未来的帖(或者用于传输的剩余的部分帖）的运动补偿预测 中利用结果过滤器。
[0139] 在一个实施例中，四叉树或者其他区域分解优化可W与用于f的上述优化共同地 进行。在另一个实施例中，运动补偿、光流、去噪声和其他处理相关的优化可W与用于f的上 述优化共同地进行。
[0140] 在一个实施例中，在运动补偿中使用的内插过滤器可W与设计的过滤器结合W降 低总的过滤复杂度。
[0141] 图7是图示按照本发明适用于其的实施例的预测过滤器可W适用于其的四叉树分 割的示意图。
[0142] 参考图7,在本发明的一个方面中，错定区域可W被进一步分解成子区域。
[0143] 并且，可W对于每个子区域来计算预测过滤器。运个分解例如可W通过使用四叉 树分解来实现。
[0144] 在压缩/通信设置中，本发明可W设计允许对于每个分割高性能预测的预测过滤 器，并且将设计的预测过滤器用信号通知给解码器，使得可W在解码器处实现相同的预测。
[0145] 允许任意地常规的过滤器f需要太多位，并且因此，编码器只能进行粗略的四叉树 分割限制过滤器的数目去发送）。运导致对信号统计的非常有限的自适应。另一方面，设 计非常简单的过滤器显著地限制过滤可能性，并且导致无效预测。
[0146] 因此，非常地期望能够W很少的位来指定有效的预测过滤器的技术，并且本发明 将提供指定有效预测过滤器的各种技术。
[0147] 图8是图示按照本发明适用于其的实施例获得最佳运动矢量和调制标量方法的流 程图。
[0148] 在本发明的一个方面中，编码器可W捜索最佳运动矢量和调制标量，并且最佳运 动矢量和调制标量可W被发送给解码器。
[0149] 首先，编码器可W从参考帖获得运动补偿参考块(S810)。在运种情况下，运动补偿 参考块可W通过使用运动矢量获得。
[0150] 编码器可W基于运动补偿参考块和过滤器参数来形成预测块，过滤器参数包括过 滤器核屯、和调制标量(S820)。在运种情况下，可W对于每个块间来计算调制标量，并且如在 稍后的实施例中解释的，过滤器核屯、可W对于整个视频保持相同，或者偶尔变化/发送。此 夕h在图6中描述的各种实施例可W适用于图8。
[0151] 在下文中，本发明提供计算调制标量的各种实施例。
[0152] 在本发明的一个方面中，调制标量可W在调制标量捜索范围中捜索。
[0153] 在另一个实施例中，调制标量可W如W下的公式15计算。
[0154] [公式 15]
[0155]
[0156] 按照公式15的调制标量可W被变换和量化为调制标量捜索范围。并且，公式15的 优化可W与其他优化共同地进行。
[0157] 在另一个实施例中，调制标量可W如W下的公式16计算。
[015引[公式16]
[0159]
[0160] 按照公式16的调制标量可W被变换和量化。并且，公式16的优化可W与其他优化 无关地进行，并且对于每个k重复。
[0161] 在另一个实施例中，调制标量可W如W下的公式17计算。
[0162] [公式 17]
[0163]
[0164] 按照公式17的调制标量可W被量化。并且，公式17可单独的优化，而不是联合 的优化进行。
[0165] 在另一个实施例中，调制标量可W被计算为W下的公式16。
[0166] [公式 18]
[0167]
[0168] 按照公式18的调制标量可W被量化。并且，公式18可单独的优化，而不是联合 的优化进行。
[0169] 并且，编码器可W基于形成的预测块、调制标量和拉格朗日乘子来获得度量 (S830)。例如，度量可W包括由速率分量和失真分量组成的优化函数(或者值）。
[0170] 然后，编码器可W基于获得的度量来获得最佳运动矢量和调制标量(S840)。例如， 如果获得的度量小于最小度量或者先前获得的度量，则最小度量可W被设置为获得的度 量。因此，最佳运动矢量和最佳调制标量可W被确定和发送给解码器。
[0171] 否则，W上提及的过程可W被重复，直到可W获得最佳运动矢量和最佳调制标量。
[0172] 图9是图示按照本发明适用于其的实施例获得度量的方法的流程图。
[0173] 在本发明的一个方面中，编码器可W获得捜索最佳运动矢量和调制标量的度量， 并且最佳运动矢量和调制标量可W被发送给解码器。
[0174] 首先，编码器可W基于当前块和预测块来获得残留块(S910)。在运种情况下，预测 块可W是基于先前获得的度量已经预测的块。
[0175] 编码器可W变换和量化残留块(S920)。量化的残留块可W被赌编码（S960)，并且 赌编码的残留块(Rl)可用于获得度量。
[0176] 此外，调制标量可W被赌编码(S970)，并且赌编码的调制标量(R2)可用于获得度 量。
[0177] 在另一个实施例中，调制标量可W被按照W下的公式19计算，并且用于获得度量。 [017引[公式19]
[0179]
[0180] 在公式19中，(：是浮点标准化常数，并且9 = 0,0.11，.2，1，1.2,2,5，100.21，...。
[0181] 在另一个实施例中，编码器估计用于调制标量的概率分布，如W下的公式20。
[0182] [公式 20]
[0183] R2 = -log2(概率(α))
[0184] 类似地，运动矢量还可W被赌编码（S970)，并且赌编码的运动矢量(R3)可用于获 得度量。
[0185] 同时，量化的残留块可W被去量化和反变换(S930)。
[0186] 并且，反变换的残留块可用于计算失真。在运种情况下，编码器可W如W下的公式 21计算失真。
[0187] [公式 21]
[018 引
[0189] 在公式21中，r是反变换的残留块，并且D表示失真。
[0190] 因此，编码器可W获得度量，如W下的公式22。
[0191] [公式 22]
[0192] μ = 〇+λ(Κ1+Κ 化 R3)
[0193] 在公式22中，D表示失真分量，并且(R1+R2+R3)表示速率分量。
[0194] 图10是图示按照本发明适用于其的实施例使用预测过滤器来编码视频信号的方 法的流程图。
[01Μ]本发明提供使用预测过滤器来编码视频信号的方法。
[0196] 编码器可W计算目标区域的位移矢量(S1010)。在运种情况下，目标区域表示在当 前的帖内要编码的区域。
[0197] 编码器可W通过使用位移矢量来确定错定区域(S1020)。在运种情况下，错定区域 表示在参考帖内要引用的区域。
[0198] 并且，编码器可W通过使用设计的过滤器线性地过滤错定图像区域来预测目标区 域(S1030)。在运种情况下，预测过滤器可W通过使用过滤器参数构成，并且过滤器参数表 示与预测过滤器相关的参数信息。例如，过滤器参数可W包括过滤器核屯、和调制标量中的 至少一个。此外，可W对于每个块间计算调制标量，并且过滤器核屯、可W对于整个视频保持 相同，或者偶尔变化/发送。并且，过滤器核屯、可W被可选地发送给解码器。
[0199] 然后，编码器可W使用预测的目标区域来产生预测误差(S1040)。
[0200] 在一个实施例中，可W基于过滤器核屯、分量和调制标量分量来确定设计的过滤 器。
[0201] 在一个实施例中，调制标量分量可W被确定W最小化失真分量和速率分量的总 和。
[0202] 在一个实施例中，当错定区域由多个子区域组成时，可W对于子区域的每个来产 生设计的过滤器。
[0203] 图11是图示按照本发明适用于其的实施例使用预测过滤器来解码视频信号的方 法的流程图。
[0204] 本发明提供使用预测过滤器来解码视频信号的方法。
[0205] 解码器可W接收包括过滤器参数和运动参数的视频信号(S1110)。
[0206] 解码器可W使用运动参数来执行运动补偿预测(S1120)。
[0207] 并且，解码器可W使用过滤器参数来执行预测过滤(S1130)。
[0208] 然后，解码器可W使用预测过滤的信号来重建视频信号(S1140)。
[0209] 在一个实施例中，用于在每个帖内的每个块间的调制标量可W被发送给解码器。
[0210] 在一个实施例中，过滤器核屯、可W被发送给解码器一次并且普遍地用于编译视 频，因为过滤器核屯、被偶尔发送并且它们可W被精细地量化和使用常规的技术发送。
[0211] 在一个实施例中，瞄准非实时视频压缩，可W对于要编译的接下来的Μ帖（例如，Μ =30、100、2017、..计算和发送过滤器核屯、。其可W通过将帖馈送给训练集发生器并且使 用结果对W设计该核屯、来执行。并且，其可W通过将结果过滤器核屯、发送给解码器来执行。 然后，Μ帖可W得益于使用仅仅发送核屯、的压缩。
[0212] 在一个实施例中，编码器和解码器可W通过使用Μ个先前编码的帖对于计算过滤 器核屯、来进行相同的计算W产生训练对。
[0213] 在一个实施例中，过滤器核屯、可W被相对于先前发送的过滤器核屯、来区别地编 译，同时发送给解码器。
[0214] 在一个实施例中，基于要过滤的块的大小来调整捜索范围和用于调制标量的离散 化。在另一个实施例中，对于较大的块，可W允许捜索范围更精细的离散化。
[0215] 在一个实施例中，在执行运动补偿的高级预测过滤之后，在二个图片之间相似分 数被计算为在它们之间的失真。
[0216] 如上所述，本发明适用于其的解码器和编码器可W包括在多媒体广播传输/接收 装置、移动通信终端、家庭影院视频装置、数字影院视频装置、监视照相机、视频聊天装置、 诸如视频通信的实时通信装置、移动流装置、存储介质、摄录一体机、VoD服务提供装置、因 特网流服务提供装置、Ξ维(3D)视频装置、电话会议视频装置和医学视频装置中，并且可W 用于编译视频信号和数据信号。
[0217] 此外，本发明适用于其的解码/编码方法可由计算机执行，并且可W存储在计 算机可读的记录介质中的程序的形式来产生。具有按照本发明的数据结构的多媒体数据也 可W存储在计算机可读的记录介质中。计算机可读的记录介质包括由计算机系统可读的数 据存储在其中的所有类型的存储设备。计算机可读的记录介质例如可W包括抓、USB、R0M、 RAMXD-R0M、磁带、软盘和光数据存储设备。此外，计算机可读的记录介质包括W载波（例 如，经由因特网传输）的形式实现的介质。此外，由编码方法产生的位流可W存储在计算机 可读的记录介质中，或者可W经有线/无线通信网络发送。 脚8] 工业实用性
[0219]为了说明性的目的已经公开了本发明示范的实施例，并且本领域技术人员可W在 所附的权利要求中公开的本发明的技术精神和范围内改进、变化、替换或者增加各种其他 实施例。
【主权项】
1. 一种编码视频信号的方法，包括： 计算目标区域的位移矢量； 通过使用计算的位移矢量来确定锚定区域； 通过使用设计的过滤器线性地过滤所述锚定区域来预测目标区域；以及 通过使用预测的目标区域来产生预测误差。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，基于过滤器核心分量和调制标量分量来确定设计 的过滤器。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述调制标量分量被确定以最小化失真分量和速 率分量的总和。4. 根据权利要求2所述的方法，其中，用于每个块间的调制标量分量被发送给解码器。5. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述过滤器核心分量被可选地发送给解码器。6. 根据权利要求1所述的方法，其中，当所述锚定区域由多个子区域组成时，对于所述 子区域的每个产生所述设计的过滤器。7. -种解码视频信号的方法，包括： 接收包括过滤器参数和运动参数的视频信号，其中所述过滤器参数包括调制标量分 量； 基于所述运动参数来确定锚定区域； 基于所述锚定区域和所述调制标量分量来预测目标区域；以及 通过使用预测的目标区域来重建所述视频信号。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述调制标量分量已经被确定以最小化失真分量 和速率分量的总和。9. 根据权利要求7所述的方法，其中，基于用于每个块间的调制标量分量来预测所述目 标区域。10. 根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述调制标量分量和预先确定的过滤器核 心分量来预测所述目标区域。11. 一种编码视频信号的装置，包括： 预测单元，所述预测单元被配置成计算目标区域的位移矢量，以及通过使用计算的位 移矢量来确定锚定区域； 预测过滤单元，所述预测过滤单元被配置成通过使用设计的过滤器线性地过滤所述锚 定区域来预测目标区域，以及通过使用预测的目标区域来产生预测误差。12. 根据权利要求11所述的装置，其中，基于过滤器核心分量和调制标量分量来确定所 述设计的过滤器。13. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述调制标量分量被确定以最小化失真分量和 速率分量的总和。14. 根据权利要求12所述的装置，其中，用于每个块间的调制标量分量被发送给解码 器。15. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述过滤器核心分量被可选地发送给解码器。16. 根据权利要求11所述的装置，其中，当所述锚定区域由多个子区域组成时，对于所 述子区域的每个产生设计的过滤器。17. -种解码视频信号的装置，包括： 熵解码单元，所述熵解码单元被配置成接收包括过滤器参数和运动参数的视频信号， 其中所述过滤器参数包括调制标量分量； 预测单元，所述预测单元被配置成基于所述运动参数来确定锚定区域； 预测过滤单元，所述预测过滤单元被配置成基于所述锚定区域和所述调制标量分量来 预测目标区域；以及 重建单元，所述重建单元被配置成通过使用预测的目标区域来重建所述视频信号。18. 根据权利要求17所述的装置，其中，所述调制标量分量已经被确定以最小化失真分 量和速率分量的总和。19. 根据权利要求17所述的装置，其中，基于用于每个块间的调制标量分量来预测所述 目标区域。20. 根据权利要求17所述的装置，其中，基于所述调制标量分量和预先确定的过滤器核 心分量来预测所述目标区域。
【文档编号】H04N19/50GK105874790SQ201580003493
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月2日
【发明人】奥努尔·G·居莱尔于兹
【申请人】Lg电子株式会社