[发明专利]切换式内插滤波器中的偏移计算

说明书

本申请案主张2008年9月23日申请的第61/099,509号美国临时申请案的优先权，所述临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及数字视频译码，且更明确地说，涉及将偏移应用于在视频译码中使用的预测数据的技术。

背景技术

可将数字视频能力并入到广泛范围的装置内，包括数字电视、数字直接广播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话及其类似物。数字视频装置实施视频压缩技术，例如在由MPEG-2、MPEG-4或ITU-T H.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)定义的标准中描述的技术，以更有效率地发射及接收数字视频信息。视频压缩技术可执行空间预测及/或时间预测以减少或移除视频序列中所固有的冗余。

基于块的帧间译码为非常有用的译码技术，其依赖于时间预测来减少或移除视频序列的连续的经译码单元的视频块之间的时间冗余。经译码单元可包含视频帧、视频帧的切片、图片群组或视频块的另一经定义单元。对于帧间译码，视频编码器执行运动估计及运动补偿以跟踪两个或两个以上邻近经译码单元的对应视频块的移动。运动估计产生运动向量，其指示视频块相对于一个或一个以上参考帧或其它经译码单元中的对应预测视频块的位移。运动补偿使用运动向量来从参考帧或其它经译码单元产生预测视频块。在运动补偿之后，通过从正被译码的原始视频块减去预测视频块而形成残余视频块。

视频编码器还可应用变换、量化及熵译码过程来进一步减小与残余块的通信相关联的位速率。变换技术可包含离散余弦变换(DCT)或概念上类似的过程。或者，可使用小波变换、整数变换或其它类型的变换。在DCT过程中，作为实例，将一组像素值转换为变换系数，其可表示在频域中像素值的能量。将量化应用到变换系数，且量化通常涉及限制与任何给定变换系数相关联的位的数目的过程。熵译码包含一个或一个以上共同压缩一连串经量化的变换系数的过程。熵译码的实例包括(但不限于)内容适应性可变长度译码(CAVLC)及内容适应性二进制算术译码(CABAC)。

经译码的视频块可由预测信息表示，预测信息可用以创建或识别预测块及指示正被译码的块与预测块之间的差异的残余数据块。预测信息可包含用以识别预测数据块的一个或一个以上运动向量。如果给定运动向量，则解码器能够重构用以译码所述残余的预测块。因此，如果给定一组残余块及一组运动向量(及可能某一额外语法)，则解码器可能够重构原始被编码的视频帧。基于运动估计及运动补偿的帧间译码可实现很好的压缩，因为连续的视频帧或其它类型的经译码单元通常非常类似。经编码的视频序列可包含残余数据的块、运动向量及可能其它类型的语法。

已开发出内插及外推技术以便改进可在帧间译码中实现的压缩水平。在此情况下，可从视频帧或在运动估计中使用的其它经译码单元的视频块的像素内插或外推用以译码视频块的在运动补偿期间产生的预测数据。通常执行内插或外推以产生预测半像素值及预测四分之一像素值。此内插或外推通常产生甚至比预测帧或在视频译码中使用的其它经译码单元的实际视频块更类似于正被译码的视频块的预测块。

发明内容

本发明描述由编码器及解码器执行以便在视频译码的运动补偿过程期间将偏移添加到双向预测视频块的技术。根据本发明的一个方面，编码器可针对每一经译码单元产生多个偏移值，且将所述偏移值应用于用以对经译码单元的视频块进行译码的预测数据。明确地说，编码器可针对整数像素位置及不同子整数像素位置定义不同偏移值。适当的偏移值可基于与对应的预测数据相关联的像素位置而应用于所述预测数据。子整数像素位置可对应于基于整数像素位置处的数据而内插或外推的内插或外推数据。通过考虑到在不同像素位置(整数像素位置及子整数像素位置)处的不同偏移，所得的偏移双向预测数据可提供比原始预测数据好的压缩。以此方式，本发明的技术可改进视频质量。举例来说，将偏移添加到预测数据可改进在视频序列的帧之间的照明改变期间(例如，在帧之间的闪光、变暗的天空或其它类型的照明改变期间)的译码。