[发明专利]存储访问窗口和用于运动矢量修正的填充

说明书

本发明涉及使用模板匹配确定运动矢量，特别地，涉及获取图像块的初始运动矢量和模板。通过在搜索空间中与所述模板进行模板匹配确定初始运动矢量的修正。所述搜索空间位于由所述初始运动矢量给定的位置上。所述模板匹配包括：访问预定窗口内的整数像素点(sample)位置，所述预定窗口包括所述搜索空间和所述模板匹配可访问的其他整数像素点位置，将位于所述窗口之外的至少一个整数像素点位置替换为替换值，其中所述替换值是基于所述窗口中的至少一个像素点而得到的，以及使用所述已访问的整数像素点位置的值以及所述替换值执行所述模板匹配。

本发明涉及运动矢量的确定和修正，其可以应用于视频的编解码中。

背景技术

目前的混合视频编解码器采用预测编码。视频序列的图像被细分为像素块，然后对这些块进行编码。利用块的空间或时间的接近性使用已编码的像素来预测整个块，而不是逐像素对块进行编码。编码器仅用于进一步处理块与其预测块之间的差。所述进一步处理通常包括将块像素转换为变换域中的系数。然后，可以通过量化进一步压缩系数，并通过熵编码进一步压缩系数以形成码流。码流还包括能够使解码器解码已编码的视频的任何信令信息。例如，信令可以包括有关编码器的设置，例如输入图像的大小、帧速率、量化步长指示、应用于图像块的预测等。

时间预测利用了视频图像的时间上的相关性，视频图像也称为视频帧。时间预测也称为帧间预测，因为时间预测是利用(帧间)不同视频帧之间的依赖关系的预测。相应地，用一个或多个先前已编码的图像(也称为参考图像)预测正在编码的块(也称为当前块)。根据视频序列的显示顺序，参考图像不一定是当前块所在的当前图像之前的图像。编码器可以采用不同于显示顺序的编码顺序对图像进行编码。可以确定参考图像中的共位块为当前块的预测块。所述共位块是与当前图像中的当前块位于相同位置的参考图像中的块。这种预测对于静止图像区域是准确的，即图像区域中没有从一个图像移动到另一个图像。

为获得一个考虑了运动的预测值，即运动补偿预测值，在确定所述当前块的预测块时通常采用运动估计。相应地，所述当前块使用所述参考图像中的块来预测，所述块位于与所述共位块的位置间隔运动矢量给定的距离内。为了使解码器能够确定所述当前块的相同预测块，可以在码流中指示运动矢量。为了进一步减少向每个块指示运动矢量带来的信令开销，可以估计运动矢量本身。可以基于空域和/或时域中的相邻块的运动矢量来进行运动矢量估计。

可以使用一个参考图像或通过加权从两个或多个参考图像获得的预测块来计算所述当前块的预测块。所述参考图像可以是相邻图像，即在所述显示顺序中紧接在所述当前图像之前和/或紧接在所述当前图像之后的图像，因为相邻图像最有可能与所述当前图像相似。然而，通常情况下，所述参考图像也可以是在所述显示顺序中位于当前图像之前或之后、在码流(解码顺序)中位于当前图像之前的任何其他图像。这在视频内容被遮挡和/或非线性移动的情况下可以提供优势。因此，也可以在码流中指示参考图像识别。

帧间预测的一种特殊模式是所谓的双向预测，在双向预测中使用两个参考图像来生成当前块的预测块。特别地，将在所述相应的两个参考图像中确定的两种预测块组合成所述当前块的预测信号。与单向预测(即仅使用单个参考图像的预测)相比，双向预测能够更精确地预测当前块。预测越准确，所述当前块的像素与所述预测块之间的差(也称为残差)就越小。可以更有效地编码，即压缩为更短的码流。通常，可以使用两个以上的参考图像来找到相应的两个以上的参考块来预测所述当前块，即可以应用多参考帧间预测。因此，术语“多参考预测”包括双向预测以及使用两个以上参考图像的预测。

为了提供更准确的运动估计，可以通过在像素之间内插像素点来增强参考图像的分辨率。分数像素内插可以通过对最近像素进行加权平均来实现。例如，在半像素分辨率的情况下，通常使用双线性内插。通过最接近像素与正在预测的像素之间的距离的倒数对最接近像素进行加权，然后对加权值取平均值，计算得到其它分数像素。