专利名称：通过向前运动补偿、对应的流和计算机程序实施预测的用于对图像序列进行编码和解码 ...的制作方法
通过向前运动补偿、对应的流和计算机程序实施预测的用于对图像序列进行编码和解码的方法和装置1.技术领域
本发明的技术领域涉及对图像进行编码和解码，尤其涉及对由一系列的连续图像组成的视频流进行编码和解码。
具体而言，本发明涉及实施向前运动补偿的预测技术。
因此，本发明尤其适用于在当前的视频编码器(MPEG，H. 264等)或未来的视频编码器(ITU-T/VCEG(H. 265)或ISO/MPEG(HVC))中实施的视频编码。2.背景技术
下文描述是关于在编码或解码图像序列的领域中使用图像的块式图示所进行的图像预测。因此，例如根据H. 264技术，可将每个图像细分成宏块，宏块随后被细分为块。一个块由一组点或一组像素组成。
具体而言，AVC编码标准定义了一种块编码模式，称作“时间直接”模式。这种编码模式获得用于当前图像的块的运动信息，所述当前图像的块将由参考图像中被共同本地化的块加以预测。运动矢量经过缩放使得具有所述当前图像中的运动矢量的特征的位移振幅与以下两项成比例参考图像中的运动振幅，以及参考图像与当前图像之间的时间距离 (temporal distance)。
图I通过实例图示了用于待预测的B型图像Ic的编码模式待预测图像Ic的块 21的运动信息，将从参考图像Irefl中被共同本地化的块22中获得，块21也称作当前块。
对于B型图像，可以对待预测图像Ic的当前块21定义双向预测法，具体是执行双向运动补偿，一方面，是对运动矢量MV1和向前参考图像Irefl进行，而另一方面则是对运动矢量MVtl和向后参考图像IrefO进行。运动矢量MVtl和MV1都从相对于向后参考图像 IrefO的向前参考图像Irefl中被共同本地化的块22的运动矢量MV。中获得，并且所依据的是以下用于对待预测图像Ic中的运动矢量进行缩放的等式
权利要求
1.一种用于对图像序列进行编码的编码方法，所述编码方法实施预测步骤，所述预测步骤借助于来自至少一个参考图像的向前运动补偿实施来预测至少一个当前图像，针对所述当前图像的至少一个块，称作当前块(32)，所述预测步骤实施将所述参考图像的至少一个块向前投影在所述当前图像上的子步骤(31)，以产生与所述当前块至少部分重叠的至少一个投影块(311、312)，表示所述当前图像中的所述投影块的位移的运动矢量经标准化以考虑到所述参考图像和所述当前图像之间的时间距离，所述运动矢量被称作投影运动矢量，与每个投影块相关联，所述编码方法的特征在于，针对所述当前块(32)，所述预测步骤实施以下子步骤-对所述当前块进行分区(33)，以产生与所述投影块中的至少一个投影块至少部分重叠的至少一个子块，所述子块被称作重叠子块(331、332)；-针对至少一个重叠子块，重复以下步骤至少一次 ο检查(34)所述重叠子块是否符合预定的分配标准；ο在检查结果为符合的情况下，向所述重叠子块分配(35)从与至少部分与所述重叠子块重叠的所述投影块相关联的所述投影运动矢量中选出的所述投影运动矢量中的一个投影运动矢量；ο在检查结果为不符合的情况下，且只要所述重叠子块未达到预定的最小尺寸，则对所述重叠子块进行分区(36)，以产生至少一个新的重叠子块。
2.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述预定的分配标准涉及包括以下标准的组-所述重叠子块仅与所述投影块中的一个投影块至少部分重叠；-所述重叠子块的预定数目像素与所述投影块中的一个投影块重叠。
3.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述分配步骤(35)选择与所述重叠子块重叠像素最多的所述投影块相关联的所述投影运动矢量。
4.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述分配步骤(35)针对至少部分与所述重叠子块重叠的至少两个投影块实施以下步骤，被称作候选矢量的投影运动矢量与所述投影块相关联_向后投影步骤，在所述参考图像中，沿所述候选矢量中的每个候选矢量对所述重叠子块向后投影，以产生至少两个向后投影子块；-针对沿候选矢量向后投影的每个子块，确定与具有类似于所述候选矢量的运动矢量的所述向后投影子块重叠的所述参考图像的像素数目，以产生每个候选矢量的重叠率；-向所述重叠子块分配具有最佳重叠率的所述候选矢量。
5.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法还包括以下步骤-预测所述当前块，方式为使与在所述分配步骤期间选定的所述投影运动矢量相关联的所述参考图像的所述块沿所述选定的投影运动矢量移位，以产生预测块；-通过比较所述当前块和所述预测块来确定纹理的至少一个残余；-对所述纹理的至少一个残余进行编码。
6.根据权利要求I或权利要求5所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法还包括以下步骤-确定与所述当前块相关联的运动矢量；_通过比较所述选定的投影运动矢量和与所述当前块相关联的所述运动矢量，确定至少一个运动矢量残余；-对所述至少一个运动矢量残余进行编码。
7.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法包括预测步骤，用于根据在所述分配步骤(35)中选定的所述投影运动矢量来预测与邻近所述当前图像中的所述当前块的块相关联的至少一个运动矢量。
8.根据权利要求I所述的编码方法，其特征在于，所述编码方法包括插入步骤，即，将表示针对所述当前图像的至少一个块或子块实施的新编码模式的至少一个标志插入到表示所述图像序列的流中，从而表明使用了针对所述块或子块的编码选定的至少一个投影运动矢量。
9.一种用于对图像序列进行编码的装置，所述装置包括预测构件，用于借助于来自至少一个参考图像的向前运动补偿来预测至少一个当前图像，针对所述当前图像的至少一个块，称作当前块(32)，所述预测构件包括将所述参考图像的至少一个块向前投影(31)在所述当前图像上的构件，以产生至少部分与所述当前块重叠的至少一个投影块(311、312)，表示所述当前图像中的所述投影块的位移的运动矢量经标准化以考虑到所述参考图像和所述当前图像之间的时间距离，所述运动矢量被称作投影运动矢量，与每个投影块相关联，所述装置的特征在于，所述预测构件针对所述当前块(32)包括用于对所述当前块进行分区(33)的构件，以产生与所述投影块中的至少一个投影块至少部分重叠的至少一个子块，所述子块被称作重叠子块(331、332)。而且所述预测构件包括针对至少一个重叠子块而重复启用至少一次的以下构件 ο检查构件，用于检查(34)所述重叠子块是否符合预定的分配标准； ο分配构件，用于向所述重叠子块分配(35)从与至少部分与所述重叠子块重叠的所述投影块相关联的所述投影运动矢量中选出的所述投影运动矢量中的一个投影运动矢量， 所述分配构件在检查结果为符合的情况下启用；ο分区构件，用于对所述重叠子块进行分区(36)，以产生至少一个新的重叠子块，所述分区构件在检查结果为不符合的情况下，且只要所述重叠子块未达到预定的最小尺寸便启用。
10.一种表示根据权利要求I所述的编码方法进行编码的图像序列的流，其特征在于， 所述流包括表示针对所述当前图像的至少一个块或子块实施的新编码模式的至少一个标志，从而表明使用了用于对所述块或子块进行编码的至少一个选定的投影运动矢量。
11.一种用于对表示图像序列的流进行解码的解码方法，所述解码方法包括预测步骤， 用于借助于来自至少一个参考图像的向前运动补偿实施来预测待重建的至少一个图像，针对所述待重建的图像的至少一个块，称作待重建的块(52)，所述预测步骤实施将所述参考图像的至少一个块向前投影在所述待重建的图像上的子步骤(51)，以产生至少部分与所述待重建的块重叠的至少一个投影块，表示投影在所述待重建的图像中的块的位移的运动矢量经标准化以考虑到所述参考图像和所述待重建的图像之间的时间距离，所述运动矢量被称作投影运动矢量，与每个投影块相关联，所述解码方法的特征在于，针对所述待重建的块(52)，所述预测步骤实施以下子步骤-对所述待重建的块进行分区(53)，以产生与所述投影块中的至少一个投影块至少部分重叠的至少一个子块，所述子块被称作重叠子块；-针对至少一个重叠子块，重复以下步骤至少一次 ο检查(54)所述重叠子块是否符合预定的分配标准；ο在检查结果为符合的情况下向所述重叠子块分配(55)从与至少部分与所述重叠子块重叠的所述投影块相关联的所述投影运动矢量中选出的所述投影运动矢量中的一个投影运动矢量；ο在检查结果为不符合的情况下，且只要所述重叠子块未达到预定的最小尺寸，则对所述重叠子块进行分区(56)，以产生至少一个新的重叠子块。
12.根据权利要求I所述的解码方法，其特征在于，所述解码方法还实施以下步骤-预测所述待重建的块，方式为使与在所述分配步骤期间选定的所述投影运动矢量相关联的所述参考图像的块沿所述选定的投影运动矢量移位，以产生预测块；-对从表示图像序列的所述流中提取的纹理的至少一个残余进行解码，所述残余是在对所述图像序列进行编码时获得的；-根据所述纹理的至少一个残余以及所述预测块，重建所述待重建的块。
13.根据权利要求11和12中任一权利要求所述的解码方法，其特征在于，所述解码方法还实施以下步骤_确定与所述待重建的块相关联的运动矢量；-对从表示图像序列的所述流中提取的运动矢量的至少一个残余进行解码，所述残余是在对所述图像序列进行编码时获得的；-根据所述运动矢量的至少一个残余以及与所述待重建的块相关联的所述运动矢量， 重建所述待重建的块。
14.一种用于对表示图像序列的流进行解码的装置，所述装置包括预测构件，用于借助于来自至少一个参考图像的向前运动补偿来预测至少一个待重建的图像，针对所述待重建的图像的至少一个块，称作待重建的块(52)，所述预测构件包括将所述参考图像的至少一个块向前投影(51)在所述待重建图像上的构件，以产生至少部分与所述待重建的块重叠的至少一个投影块，表示投影在所述待重建的图像中的块的位移的运动矢量经标准化以考虑到所述参考图像和所述待重建的图像之间的时间距离，所述运动矢量被称作投影运动矢量，与每个投影块相关联，所述装置的特征在于，所述预测构件针对所述待重建的块(52)，包括用于对所述待重建的块进行分区(53)的构件，以产生与所述投影块中的至少一个投影块至少部分重叠的至少一个子块，所述子块被称作重叠子块，而且所述预测构件包括针对至少一个重叠子块而重复启用至少一次的以下构件 ο检查构件，用于检查(54)所述重叠子块是否符合预定的分配标准； ο分配构件，用于向所述重叠子块分配(55)从与至少部分与所述重叠子块重叠的所述投影块相关联的所述投影运动矢量中选出的所述投影运动矢量中的一个投影运动矢量， 所述分配构件在检查结果为符合的情况下启用；ο分区构件，用于对所述重叠子块进行分区(56)，以产生至少一个新的重叠子块，所述分区构件在检查结果为不符合的情况下，且只要所述重叠子块并未达到预定的最小尺寸便启用。
15.一种计算机程序，其包括用于在处理器执行此程序时，实施根据权利要求I或根据权利要求11所述的方法的指令。
全文摘要
本发明涉及一种用于对图像序列进行编码的方法，所述方法实施预测步骤，用于借助于来自至少一个参考图像的向前运动补偿来预测至少一个当前图像，针对所述当前图像的至少一个当前块(32)，所述预测步骤实施将所述参考图像的至少一个块向前投影在所述当前图像上的子步骤(31)，以产生至少部分与所述当前块重叠的至少一个投影块(311、312)。根据本发明，所述预测步骤针对所述当前块(32)实施以下子步骤对所述当前块进行分区(33)，以产生与至少一个投影块至少部分重叠的至少一个子块；针对至少一个重叠子块，重复以下步骤至少一次检查(34)所述重叠子块是否符合预定的分配标准；在检查结果为符合的情况下，向所述重叠子块分配(35)所述投影运动矢量中的一个投影运动矢量；在检查结果为不符合的情况下，且只要所述重叠子块未达到预定的最小尺寸，则对所述重叠子块进行分区(36)。
文档编号H04N7/36GK102939751SQ201180017661
公开日2013年2月20日 申请日期2011年3月29日 优先权日2010年3月31日
发明者伊莎贝尔·阿莫努, 斯蒂芬·帕窦, 娜塔莉·伽马 申请人:法国电信