[发明专利]对运动和预测加权参数进行编码的方法和装置

说明书

本专利申请要求2005年5月26日提交的题为“Method AndApparatus For Coding Motion and Prediction Weighting Parameters”的相应临时专利申请No.60/685,261的优先权，并将其内容合并在此以作参考。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，具体涉及对运动和预测加权参数的编码。

背景技术

由于运动补偿(帧间)预测在编码效率方面的显著优点，运动补偿预测成为了MPEG-1/2和H.264(或JVT，MPEG AVC)等视频编码方案和标准的重要组成部分。但是，直到最近，在大多数标准中，还是主要(如果不是仅考虑到)考虑到时间上的位移而执行运动补偿的。具体而言，MPEG-1，2和MPEG-4等标准考虑到针对帧间预测的两种不同类型的画面，预测(P)和双向预测(B)画面。将这些画面划分成一组互不交叠的块，每个块与一组运动参数相关联。对于P画面，运动参数仅限于当前块I(x，y)相对于参考画面的水平和垂直位移，参考画面指示了可以用于预测I(x，y)的第二块I(x’，y’)的位置。图1A示出了P画面中运动补偿的示例。然而，对于B画面，这可能择一地或附加地涉及到对相对于第二参考画面的水平和垂直位移的考虑。图1B示出了B画面中运动补偿的示例。在后一种情况下，实质上通过使用均衡加权因子(1/2，1/2)来将根据这两幅参考画面的预测平均，完成了预测。

但是，对于包含时间上的亮度变化(诸如淡入淡出、匀滑转换(crossfade)、闪烁、摄像机光圈调整)的视频场景，上述模型是不够的。因此，当涉及时间上的亮度变化时，仅具有简单平移的帧间技术不足以提高编码效率。为此，先前提出了多种方法，也考虑到运动补偿过程中的亮度变化。参见Kamikura，et al.，“GlobalBrightness-Variation Compensation for Video Coding，”IEEE Trans onCSVT，vol.8，pp.988-1000，Dec.1998；Rodrigues，et al.，“HierarchicalMotion Compensation with Spatial and Luminance Transformations”，ICIP，pp.518-521，Oct.2001；Rodrigues，et al.，“Low-Bit Rate VideoCoding with Spatial and Luminance Transformations”，ConfTele2001，Figueira da Foz，22-24 April，2001；以及J.Boyce，“Weighted Predictionin the H.264/MPEG4 AVC Video Coding Standard”，ISCAS，pp.789-792，May 2004。

具体而言，不仅考虑到运动补偿过程中的几何变换，还使用两个新的参数w和o对预测的信号进行缩放和/或调整。在时间t位置(x，y)处对亮度值I(x，y，t)的采样实际上构造为w*I(x+dx，y+dy，t’)+o，其中dx和dy是空间位移参数(运动矢量)。但是，这些新的加权参数也可能显著增加表示运动信息所需的开销比特，从而可能减少这种策略的有利之处。为此，在假设大多数亮度变换是在全局上发生的情况下，Kamikura，et al.，“Global Brightness-Variation Compensation forVideo Coding，”IEEE Trans on CSVT，vol.8，pp.988-1000，Dec.1998提出了对于每一帧只使用单个全局参数(w，o)集。此外还在块级别上指示了是否使用这些参数，从而在局部亮度变化存在的情况下提供了一些附加的优势。