[发明专利]帧间预测方法及装置

说明书

本申请提供了帧间预测方法和装置。涉及基于人工智能(AI)的视频或图像压缩技术领域领域，具体涉及基于神经网络的视频压缩技术领域。该方法包括：获取当前块的周边区域中的P个已重建图像块各自的运动矢量；根据P个已重建图像块各自的运动矢量得到当前块的Q个先验候选运动矢量以及Q个概率值；根据与M个先验候选运动矢量对应的M个概率值，得到与M个先验候选运动矢量对应的M个权重因子；M、P和Q为正整数；根据M个先验候选运动矢量分别执行运动补偿得到M个预测值；根据M个预测值和对应的M个权重因子加权求和得到当前块的预测值。本申请能够提升帧间预测的准确度，减小帧间预测的误差，改善帧间预测的RDO效率。

技术领域

本申请实施例涉及基于人工智能(artificial intelligence，AI)的视频或图像压缩技术领域，尤其涉及一种帧间预测方法及装置。

背景技术

视频编码(视频编码和解码)广泛用于数字视频应用，例如广播数字电视、互联网和移动网络上的视频传输、视频聊天和视频会议等实时会话应用、数字多功能影音光盘(Digital Versatile Disc，DVD)和蓝光光盘、视频内容采集和编辑系统以及可携式摄像机的安全应用。

即使在影片较短的情况下也需要对大量的视频数据进行描述，当数据要在带宽容量受限的网络中发送或以其它方式传输时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩然后在现代电信网络中传输。由于内存资源可能有限，当在存储设备上存储视频时，视频的大小也可能成为问题。视频压缩设备通常在信源侧使用软件和/或硬件，以在传输或存储之前对视频数据进行编码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。然后，压缩的数据在目的地侧由视频解压缩设备接收。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下，需要改进压缩和解压缩技术，这些改进的技术能够提高压缩率而几乎不影响图像质量。

视频编码中的预测可以分为帧内预测和帧间预测。帧间预测是在已重建的图像中，为当前图像中的当前块寻找匹配的参考块，将参考块中的像素点的值作为当前块中的像素点的值的预测值。编码器在参考图像中为当前块尝试多个参考块，然后决策出适合当前块的参考块，并传输运动信息到解码器。解码器通过码流中的运动信息，即可找到对应图像块的参考块，进而得到该图像块的预测。运动信息包括了一个或两个指向参考块的运动矢量(motion vector，MV)，以及参考块所在图像的指示信息(通常记为参考帧索引(reference index，RI))。在高效率视频编码(high efficiency video coding，HEVC)标准中，定义了两种帧间预测模式，分别为先进的运动矢量预测(advanced motion vectorprediction，AMVP)模式和融合(Merge)模式。这两种模式均为先通过当前块的空域或时域相邻的已重建图像块的运动信息构建候选运动信息列表，然后从候选运动信息列表中确定最优运动信息作为当前块的运动信息，进而基于当前块的运动信息获取当前块的预测。

因此如何根据多个候选运动信息获取当前块的预测是实现帧间预测的关键。

发明内容

本申请提供一种帧间预测方法及装置，以提升帧间预测的准确度，减小帧间预测的误差，改善帧间预测的RDO效率。

第一方面，本申请提供一种帧间预测方法，包括：获取当前块的周边区域中的P个已重建图像块各自的运动矢量，所述周边区域包括所述当前块的空间邻域和/或时间邻域；根据所述P个已重建图像块各自的运动矢量得到所述当前块的Q个先验候选运动矢量以及与所述Q个先验候选运动矢量对应的Q个概率值；根据与M个先验候选运动矢量对应的M个概率值，得到与所述M个先验候选运动矢量对应的M个权重因子；M、P和Q为正整数；根据所述M个先验候选运动矢量分别执行运动补偿得到M个预测值；根据所述M个预测值和对应的所述M个权重因子加权求和得到所述当前块的预测值。

当前块的周边区域包括当前块的空间邻域和/或时间邻域，其中空间邻域的图像块可以包括位于当前块左侧的左方候选图像块和位于当前块上方的上方候选图像块。