[发明专利]使用对于p帧的两步骤运动估算的视频编码

说明书

发明领域

本发明涉及一种视频编码器以及一种参考第一预测模式中的一个参考图像以及第二预测模式中的两个参考图像对图像预测编码的方法。

发明背景

开始段落中说明的预测视频编码器一般是公知的。例如，MPEG视频压缩标准提供了第一预测模式，其中参考序列的先前图像对图像进行编码。这样，被编码的图像称作P图像。先前图像可以是自主编码的I图像或另外的P图像。MPEG标准还提供了第二预测模式，其中参考序列的先前图像以及后来图像对图像进行编码。这样，被编码的图像称作B图像。它们被比P图像更有效地编码。

通常将运动补偿应用于相应的参考图像。为此，已知的视频编码器包括一个运动估算电路，用来搜索表示输入图像和相应的参考图像之间的运动的运动矢量。在第一(P)预测模式中，将运动估算电路用于搜索代表了输入图像和先前图像之间的运动的前向运动矢量。在第二(B)预测模式中，将运动估算电路用于在帧编码周期的第一间隔中搜索表示输入图像和先前图像之间的运动的前向运动矢量，并用于在所述帧编码周期的第二间隔中搜索表示输入图像和后来图像之间的运动的后向运动矢量。

发明目的及概述

本发明的一个目的是进一步改善视频编码器。

为此，根据本发明的视频编码器的特征在于运动估算电路被安排使用第一(P)预测模式中的帧编码周期中的第一个间隔来搜索表示输入图像和所述一个参考图像之间的运动的运动矢量，并使用所述帧编码周期中的第二个间隔以加工在第一个间隔中找到的运动矢量。

现有技术的视频编码器的运动估算电路在第二个(B)预测模式中的一个帧编码周期中执行两次运动矢量搜索。搜索过程的一次运行或发生被用于产生前向运动矢量，另一次运行被用于产生后向运动矢量。在第一个(P)预测模式中，只需要搜索前向运动矢量。本发明基于的认识是，运动估值器可以在P预测模式中被第二次使用，以进一步加工对于前向运动矢量的搜索。利用本发明，与P图像有关的运动矢量比与B图像有关的运动矢量更精确。这是有吸引力的，因为P图像通常比B图像互相之间离开得更宽。

在编码器的一个实施例中，其中运动估算电路被安排来从多个指定的候选运动矢量中搜索一个运动矢量，在第二个间隔中的所述候选运动矢量由在第一个间隔中找到的运动矢量的预定变量构成。

附图简述

图1表示根据本发明的视频编码器的示意图。

图2表示说明视频编码器的现有技术操作的图。

图3和4A-4C表示说明根据本发明的视频编码器的操作的图。

实施例描述

现在参考MPEG视频编码器来描述本发明。不过，本发明并不限于遵照MPEG标准的编码器。图1表示根据本发明的编码器的示意图。在本领域中，其基本设计是已知的。该编码器包括减法器1、正交变换(例如DCT)电路2、量化器3、变长编码器4、逆量化器5、逆变换电路6、加法器7、存储器单元8和运动估算和补偿电路9。

存储器单元8包括存储器81a和81b，其中的每个具有用于存储参考图像的容量。存储器单元还包括两个开关83和84。开关83控制由运动估值器读取所述两个存储器中的哪一个。开关84控制被编码的图像存储到所述两个存储器中的哪一个。在编码器的实际实施例中，开关被作为软件控制的存储器寻址操作来实现。

在视频编码领域中众所周知，不用参考先前编码图像而对I图像自主编码。减法器1是不起作用的。I图像被本地解码，并存储到存储器81a或81b之一。参考一个预测图像而对P图像和B图像进行预测编码。为此，减法器1从输入图像X_i中减去一个运动补偿预测图像X_p，这样，差被编码并被发送。加法器7将被本地解码的P图像与预测图像相加以更新所存储的参考图像。

图2表示概述编码器的现有技术操作的时序图。该图给出了在用于对IBBPBBP..序列的连续帧周期中的开关83和84的位置。这些帧由编码类型(I，B，P)和显示顺序来标识。I1是第一个帧，B2是第二个帧，B3是第三个帧，P4是第五个帧等。

更具体地，图2表示I图像(I1)被写入存储器81a(位置a处的开关)。第一个P图像(P4)被参考所存储的I图像(位置a处的开关83)而预测编码，并写入存储器81b(位置b处的开关84)。后来的P图像(P7，P10，…)被交替读出并写入存储器81a和81b。