[发明专利]用于时间预测的联合亚像素插值滤波器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以下申请的优先权：

于2011年7月1日提交的关于“Method for Multi-Hypothesis Joint Sub-Pixel Interpolation Filters for Motion Compensation”的美国临时申请No.61/504,139；

于2011年7月11日提交的关于“4tap，5tap and6tap Mult-Hypothesis Joint Sub-pixel Interpolation Filters for Motion Compensation”的美国临时申请No.61/506,586；

于2011年9月16日提交的关于“6tap and8tap Multi-Hypothesis Joint Sub-pixel Interpolation Filters for Motion Compensation”的美国临时申请No.61/535,941；

于2011年9月22日提交的关于“Combined6tap and8tap Multi-Hypothesis Partially Joint Sub-pixel Interpolation Filters for Motion Compensation”的美国临时申请No.61/538,107；

于2011年9月26日提交的关于“Multi-Hypothesis Joint Sub-pixel Interpolation Filters with DC-Gain Constraint for Motion Compensation”的美国临时申请No.61/539,420；

于2011年11月9日提交的关于“Sub-pixel Motion Compensation Interpolation Based on the Number of Predictor blocks”的美国临时申请No.61/557,422，其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

高效视频编码(HEVC)是基于块的混合空间和时间预测编码方案。类似于诸如运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2和MPEG-4的其他视频编码标准，HEVC支持诸如I图片的帧内图片和诸如B图片的帧间图片。在HEVC中，P和B图片被合并为可以用作参考块的一般B图片。

在不参考任何其他图片的情况下，对帧内图片编码。从而，仅空间预测被允许用于帧内图片内的编码单元(CU)/预测单元(PU)。然而，帧间图片支持帧内预测和帧间预测。帧间图片中的CU/PU可以在空间上或时间上被预测编码。时间预测编码可以参考先前被编码的块。

时间运动预测是增加编码效率并且提供高压缩的有效方法。HEVC使用用于运动预测的平移模型。根据平移模型，从参考块中的对应块，生成用于当前图片中的给定块的预测信号。通过运动矢量给出参考块的坐标，运动矢量描述将被添加到当前块的坐标/从当前块的坐标减去的沿着水平(x)和垂直(y)方向的平移运动。解码器需要运动矢量来解码压缩视频。

参考块中的像素被用作预测。在一个示例中，运动可以在整数像素中被捕捉。然而，不是所有对象都以整数像素间隔移动(还被称为象元(pel))。例如，由于对象运动与采样网格完全不相关，有时相比于全像元运动，对象运动更像是亚像元(分数)运动。从而，HEVC允许运动矢量具有亚像元准确度。

为了估计和补偿亚像元位移，通过插值处理生成这些亚像元位置上的图像信号。在HEVC中，使用有限冲激响应(FIR)滤波器，执行亚像元插值。通常，滤波器可以具有8个抽头，以确定用于亚像元位置的亚像元值，诸如，半像元和四分之一像元位置。插值滤波器的抽头利用系数值给整数像素加权，以生成亚像元信号。不同系数可以产生在信号失真和噪声方面不同的压缩性能。

HEVC对于每个参考块基于关于该参考块的亚像元位置的选择，来使用用于运动估计的特定插值滤波器。在双向预测中，可以使用两个参考块来预测当前块。在列表0中找到一个参考块，并且在列表1中找到另一个参考块。如果亚像元位置的选择是关于列表0的半像元移位，则将半像元插值滤波器应用至列表0中的参考块。而且，如果亚像元位置的选择是关于列表1的四分之一像元移位，则四分之一像元插值滤波器被确定用于列表1。即便关于列表1的亚像元位置诸如改变为半像元移位，也将相同的半像元插值滤波器应用至列表0中的参考块。

发明内容