[发明专利]运动矢量选择

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩领域。

背景技术

运动矢量通常在图像编码中被用于辅助目标图像(可以是帧、场或者其一部分)与一个或多个参考图像的近似。该近似后的目标图像被称为经补偿图像。近似过程将目标图像栅格化固定大小的块并且向每个块分配一个运动矢量，以便将目标图像中的每个块映射到参考图像上的接近匹配块。目标图像的特定块中的像素值然后被从参考图像上的所映射块中复制。该近似处理的普通变体包括增加预测模式、获得两个大小和位置相同的块的平均并且将栅格分成更小的面积。

所希望的目标图像与经补偿图像之间的误差然后被编码。假设编码器和解码器都具有到相同参考图像的通路。因此，仅运动矢量和残差校正被用于完成用于转换的视频编码。

成功的视频编码器平衡许多因素以生成高质量目标图像同时利用有限计算资源。在所有这些因素中，用于映射到参考块的一组运动矢量的选择对视频质量是关键的并且在计算资源方面成本较高。在给定可用的有限计算资源的情况下，传统的视频编码器无法选择一组全局最优的运动矢量。

因此，需要一种选择一组全局最优或接近全局最优的运动矢量的方法，以利用有限和可中断的计算资源来预测目标图像。

发明内容

一种选择向量的方法包括接收一组运动矢量和目标速率，并且使用速率-失真标准来修改这组运动矢量。

附图说明

通过示例图示出本发明，并且通过结合附图来参照下面的描述可以更好地理解本发明，其中：

图1示出用于执行运动矢量选择方法的设备的示例。

图2示出用于图1的形状限定库140的一些实施例中的形状限定的一组示例。

图3示出用于图1的形状限定库140的一些实施例中的形状限定的另一组示例。

图4示出被利用来自运动矢量的输出选择的运动矢量来映射到参考图像中的参考块的目标块的示例。

图5示出目标图像中被映射到多个参考块的像素的示例。

图6示出运动矢量选择方法的示例。

图7是从图6中的方法的多次迭代所产生的目标图像失真减小的图。

图8示出利用图6的方法增加或去除特定运动矢量所产生的速率和失真的相对变化。

图9是示出从运动矢量的选择中增加或去除运动矢量的效果的表。

图10示出增加或去除一个或多个运动矢量所产生的速率和失真的相对变化。

图11是示出增加或去除一个或多个运动矢量的效果的表。

图12示出由图6的方法所使用的增加运动矢量的方法的示例。

图13示出由图6的方法所使用的去除运动矢量的方法的示例。

图14示出利用图6的方法对视频数据的图像进行编码的方法的示例。

图15示出将图像解码的方法的示例。

图16示出使用运动矢量选择方法的视频系统的示例。

具体实施方式

在下面的描述中，参照形成其一部分的附图，在附图中，通过图示方式示出可以实施本发明的具体实施例。将会了解到，在不脱离本发明的范围的情况下可以利用其他实施例并且可以作出结构变化。例如，本领域技术人员将会了解到，在关于图像数据使用时，用于描述各种实施例的术语场或帧或图像一般可互换。

运动矢量选择方法修改现有的对运动矢量的初始选择，从而以指定的比特率得到目标图像的改善的表示法。在一些实施例中，可以将该方法初始化为接近解决方案，可以在任何时间修改速率控制，并且可以在任何时间中断该方法，使得其高度地适合作为用于实时视频编码的分量。

所述方法通过利用有限的、可中断的资源而找到几乎最优的选择。该任务是通过以下方式完成的：从对时间空间的参考图像的选择开始，然后迅速修改该选择以形成可行的选择。所述方法然后继续改善该选择直到操作收敛或者达到一个或多个其他停止标准。每个经修改的选择产生速率-失真改善以针对给定速率来近似地优化运动矢量的选择。

用于执行运动矢量选择方法的设备的示例在图1中示出。运动矢量选择设备110接收目标图像115、来自参考池(reference pool)120的一组一个或多个参考图像、运动矢量的初始集合(可以为空)125和用于指示所允许的比特率R_T或所允许的效率ΔD/ΔR的控制信号130，其中ΔD是失真的变化。

一些实施例中所使用的失真的示例是经补偿图像上的像素与目标图像上的相应像素之间的方差的和。失真的另一个示例是目标图像与经补偿图像上的相应像素之间绝对差的和。