使用多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子的幀間預(yù)測(cè)方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)設(shè)及視頻編碼和解碼，更具體地講，設(shè)及用于在視頻編碼和解碼中執(zhí)行運(yùn) 動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒ê驮O(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著用于再現(xiàn)和存儲(chǔ)高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容的硬件的開(kāi)發(fā)和提供，對(duì)于用于 有效地對(duì)高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容進(jìn)行編碼或解碼的視頻編解碼器的需求正在增加。根 據(jù)傳統(tǒng)的視頻編解碼器，基于具有預(yù)定尺寸的宏塊，根據(jù)受限的編碼方法來(lái)對(duì)視頻進(jìn)行編 碼。
[0003] 空間域的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由頻率變換被變換為頻率域的系數(shù)。根據(jù)視頻編解碼器，將 圖像劃分為預(yù)定尺寸的塊，對(duì)每個(gè)塊執(zhí)行離散余弦變換值CT)，并W塊為單位對(duì)頻率系數(shù)進(jìn) 行編碼，W進(jìn)行頻率變換的快速計(jì)算。與空間域的圖像數(shù)據(jù)相比，頻率域的系數(shù)容易被壓 縮。具體地，由于根據(jù)經(jīng)由視頻編解碼器的帖間預(yù)測(cè)或帖內(nèi)預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)誤差來(lái)表示空間域 的圖像像素值，因此當(dāng)對(duì)預(yù)測(cè)誤差執(zhí)行頻率變換時(shí)，大量數(shù)據(jù)可被變換為0。根據(jù)視頻編解 碼器，可通過(guò)使用小量數(shù)據(jù)來(lái)代替連續(xù)并重復(fù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，來(lái)減少數(shù)據(jù)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問(wèn)題
[0005] 本公開(kāi)設(shè)及視頻編碼和解碼，更具體地講，設(shè)及一種運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 方法，其中，該些方法設(shè)及通過(guò)使用W子像素為單位的多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子化ypothetical estimator)像素來(lái)確定參考?jí)K，并設(shè)及使用最少的信息W確定假設(shè)估計(jì)因子像素，其中，所 述運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法被執(zhí)行W用于在視頻編碼和解碼期間執(zhí)行的帖間預(yù)測(cè)。
[0006] 解決方案
[0007] 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法設(shè)及；通過(guò)不僅使用W整像素為單位的運(yùn)動(dòng) 矢量而且使用W子像素為單位的多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子來(lái)確定運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)指示在多個(gè)假設(shè)估 計(jì)因子中選擇的最優(yōu)假設(shè)估計(jì)因子的信息執(zhí)行滴編碼。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方 法設(shè)及：通過(guò)對(duì)指示假設(shè)估計(jì)因子的信息執(zhí)行滴解碼來(lái)確定W子像素為單位的假設(shè)估計(jì)因 子；通過(guò)使用將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量和假設(shè)估計(jì)因子結(jié)合而確定的最終參考?jí)K來(lái)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。 [000引有益效果
[0009] 本公開(kāi)提供運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法通過(guò)另外地 使用與當(dāng)前估計(jì)因子像素相距子像素距離的假設(shè)估計(jì)因子來(lái)確定參考?jí)K，W便提高帖間預(yù) 測(cè)的精確度。所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法僅允許具有高概率的組合作為假設(shè)估計(jì)因子像素相對(duì)于 當(dāng)前估計(jì)因子像素所位于的方向和子像素距離的組合，從而可快速地選擇假設(shè)估計(jì)因子像 素。此外，關(guān)于選擇的假設(shè)估計(jì)因子像素的信息的傳輸比特?cái)?shù)被減少到最低限度，從而可提 高包括假設(shè)估計(jì)模式信息的編碼符號(hào)的比特率。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的基于根據(jù)樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的視頻編碼設(shè)備的框 圖。
[0011] 圖2是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的基于根據(jù)樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的視頻解碼設(shè)備的框 圖。
[0012] 圖3是用于描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的編碼單元的構(gòu)思的示圖。
[0013] 圖4是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的基于編碼單元的圖像編碼器的框圖。
[0014] 圖5是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的基于編碼單元的圖像解碼器的框圖。
[0015] 圖6是示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元W及分區(qū)的示圖。
[0016] 圖7是用于描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的編碼單元和變換單元之間的關(guān)系的示圖。
[0017] 圖8是用于描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的與編碼深度相應(yīng)的編碼單元的編碼信息 的示圖。
[0018] 圖9是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元的示圖。
[0019] 圖10至圖12是用于描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的編碼單元、預(yù)測(cè)單元和變換單元 之間的關(guān)系的示圖。
[0020] 圖13是用于描述根據(jù)表1的編碼模式信息的編碼單元、預(yù)測(cè)單元和變換單元之間 的關(guān)系的示圖。
[0021] 圖14是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)估計(jì)設(shè)備的框圖。
[0022] 圖15是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備的框圖。
[0023] 圖16a和圖1化示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的假設(shè)估計(jì)模式的類型。
[0024] 圖17示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的由假設(shè)估計(jì)模式指示的方向、符號(hào)值和距離的 組合。
[0025] 圖18示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的作為關(guān)于率失真（RD)代價(jià)的測(cè)試目標(biāo)的假設(shè)估 計(jì)模式。
[0026] 圖19示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的流程圖。
[0027] 圖20示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法的流程圖。
[002引圖21示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的存儲(chǔ)程序的盤(pán)的物理結(jié)構(gòu)。
[0029] 圖22示出通過(guò)使用盤(pán)來(lái)記錄和讀取程序的盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。
[0030] 圖23示出提供內(nèi)容分配服務(wù)的內(nèi)容供應(yīng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示圖。
[0031] 圖24和圖25示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的應(yīng)用了視頻編碼方法和視頻解碼方法的 移動(dòng)電話的外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0032] 圖26示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的應(yīng)用通信系統(tǒng)的數(shù)字廣播系統(tǒng)。
[0033] 圖27示出根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的使用視頻編碼設(shè)備和視頻解碼設(shè)備的云計(jì)算系 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
[0034] 最佳實(shí)施方式
[0035] 根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法設(shè)及；不僅通過(guò)使用W整像素為單位的運(yùn)動(dòng) 矢量還通過(guò)使用W子像素為單位的多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子來(lái)確定運(yùn)動(dòng)矢量；對(duì)指示從所述多個(gè) 假設(shè)估計(jì)因子中選擇的最佳假設(shè)估計(jì)因子的信息執(zhí)行滴編碼。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的運(yùn)動(dòng) 補(bǔ)償方法設(shè)及：通過(guò)對(duì)指示W(wǎng)子像素為單位的假設(shè)估計(jì)因子的信息執(zhí)行滴解碼來(lái)確定所述 假設(shè)估計(jì)因子；通過(guò)使用將當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量和所述假設(shè)估計(jì)因子結(jié)合而確定的最終參考?jí)K來(lái) 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。
[0036] 根據(jù)本公開(kāi)的一方面，提供一種使用運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)因子的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法，所述運(yùn) 動(dòng)補(bǔ)償方法包括W下操作；獲得在編碼單元中所包括的預(yù)測(cè)單元的運(yùn)動(dòng)矢量，并獲得編碼 單元的假設(shè)估計(jì)模式信息；基于所述假設(shè)估計(jì)模式信息來(lái)確定預(yù)定子像素距離和預(yù)定直線 方向的組合，其中，所述預(yù)定子像素距離是在兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離中選擇的，所述預(yù)定 直線方向是在兩個(gè)或更多個(gè)直線方向中選擇的；通過(guò)使用分別包括所述預(yù)定直線方向上與 當(dāng)前估計(jì)因子像素相距所述預(yù)定子像素距離的兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素的塊來(lái)確定參考?jí)K， 其中，當(dāng)前估計(jì)因子像素由當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量指示。
[0037] 獲得所述假設(shè)估計(jì)模式信息的操作可包括W下操作；獲得所述假設(shè)估計(jì)模式信息 和運(yùn)動(dòng)矢量差值信息，其中，運(yùn)動(dòng)矢量差值信息指示當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量和在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元之前 被編碼的預(yù)測(cè)單元的運(yùn)動(dòng)矢量之間的差值；獲得當(dāng)前預(yù)測(cè)單元和參考?jí)K之間的殘差數(shù)據(jù)， 其中，確定參考?jí)K的操作可包括W下操作：通過(guò)將所述殘差數(shù)據(jù)和參考?jí)K合并來(lái)產(chǎn)生當(dāng)前 預(yù)測(cè)單元的恢復(fù)塊。
[003引獲得所述假設(shè)估計(jì)模式信息的操作可包括W下操作；獲得針對(duì)在當(dāng)前編碼單元中 所包括的預(yù)測(cè)單元而共同確定的假設(shè)估計(jì)模式信息。
[0039] 所述兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離可包括1/4像素距離和1/2像素距離，所述兩個(gè)或 更多個(gè)直線方向可包括具有0度角、90度角、135度角和45度角的方向，所述假設(shè)估計(jì)模式 信息可包括在所述兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離中選擇的一個(gè)子像素距離和在所述兩個(gè)或更 多個(gè)直線方向中選擇的一個(gè)直線方向的8種組合。
[0040] 確定所述組合的操作可包括W下操作；根據(jù)編碼單元的深度來(lái)確定所述假設(shè)估計(jì) 模式信息的上下文模型；通過(guò)使用與當(dāng)前編碼單元的深度相應(yīng)的4個(gè)上下文模型對(duì)所述假 設(shè)估計(jì)模式信息執(zhí)行滴解碼；基于滴解碼的假設(shè)估計(jì)模式信息，針對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量確定子 像素距離和直線方向的組合。
[0041] 根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種使用運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)因子的運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法，所述 運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法包括W下操作；在編碼單元中所包括的預(yù)測(cè)單元中，確定用于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元 的帖間預(yù)測(cè)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量；通過(guò)使用分別包括預(yù)定直線方向上的W當(dāng)前估計(jì)因子像素為 中屯、的兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素的塊來(lái)確定參考?jí)K，其中，所述兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素在與 當(dāng)前估計(jì)因子像素相距預(yù)定子像素距離的多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素之中，并且其中，當(dāng)前估 計(jì)因子像素由當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量指示；輸出編碼單元的假設(shè)估計(jì)模式信息，并輸出預(yù)測(cè)單元的 運(yùn)動(dòng)矢量差值信息，其中，所述假設(shè)估計(jì)模式信息指示預(yù)定子像素距離和預(yù)定直線方向的 組合，其中，預(yù)定子像素距離是在兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離中選擇的，預(yù)定直線方向是在兩 個(gè)或更多個(gè)直線方向中選擇的。
[0042] 輸出步驟可包括W下操作：輸出所述假設(shè)估計(jì)模式信息和所述運(yùn)動(dòng)矢量差值信 息，其中，所述運(yùn)動(dòng)矢量差值信息指示當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量和在當(dāng)前預(yù)測(cè)單元之前被編碼的預(yù)測(cè) 單元的運(yùn)動(dòng)矢量之間的差值；輸出當(dāng)前預(yù)測(cè)單元和參考?jí)K之間的殘差數(shù)據(jù)。
[0043] 輸出所述假設(shè)估計(jì)模式信息的操作可包括W下操作；輸出針對(duì)在當(dāng)前編碼單元中 所包括的預(yù)測(cè)單元而共同確定的假設(shè)估計(jì)模式信息。
[0044] 所述兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離可包括1/4像素距離和1/2像素距離，所述兩個(gè)或 更多個(gè)直線方向包括具有0度角、90度角、135度角和45度角的方向，并且所述假設(shè)估計(jì)模 式信息可包括在所述兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離中選擇的一個(gè)子像素距離和在所述兩個(gè)或 更多個(gè)直線方向中選擇的一個(gè)直線方向的8種組合。
[0045] 輸出所述假設(shè)估計(jì)模式信息的操作可包括：根據(jù)編碼單元的深度確定所述假設(shè)估 計(jì)模式信息的上下文模型；通過(guò)使用與當(dāng)前編碼單元的深度相應(yīng)的4個(gè)上下文模型對(duì)所述 假設(shè)估計(jì)模式信息執(zhí)行滴編碼。
[0046] 確定參考?jí)K的操作可包括W下操作：通過(guò)使用在具有0度角、90度角、135度角和 45度角的直線方向中的每個(gè)直線方向上與當(dāng)前估計(jì)因子像素相距1/4像素距離的假設(shè)估 計(jì)因子像素來(lái)計(jì)算率失真（RD)代價(jià)；通過(guò)使用在產(chǎn)生RD代價(jià)中的最小RD代價(jià)的方向上與 當(dāng)前估計(jì)因子像素相距1/2像素距離的假設(shè)估計(jì)因子像素來(lái)計(jì)算RD代價(jià)；確定產(chǎn)生RD代 價(jià)中的最小RD代價(jià)所在的直線方向和子像素距離；確定參考?jí)K，其中，所述參考?jí)K是分別 包括基于產(chǎn)生RD代價(jià)中的最小RD代價(jià)所在的直線方向和子像素距離而確定的假設(shè)估計(jì)因 子像素的塊的平均塊。
[0047] 根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種使用運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)因子的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，所述 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備包括；信息獲得器，獲得在編碼單元中所包括的預(yù)測(cè)單元中的當(dāng)前預(yù)測(cè)單元 的殘差數(shù)據(jù)和當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量，并獲得編碼單元的假設(shè)估計(jì)模式信息；假設(shè)估計(jì)模式確定器， 基于所述假設(shè)估計(jì)模式信息來(lái)確定預(yù)定子像素距離和預(yù)定直線方向的組合，其中，所述預(yù) 定子像素距離是在兩個(gè)或更多個(gè)子像素距離中選擇的，所述預(yù)定直線方向是在兩個(gè)或更多 個(gè)直線方向選擇的；運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器，通過(guò)使用分別包括所述預(yù)定直線方向上與當(dāng)前估計(jì)因子 像素相距所述預(yù)定子像素距離的兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素的塊來(lái)確定參考?jí)K，并通過(guò)將殘差 數(shù)據(jù)和參考?jí)K合并來(lái)產(chǎn)生當(dāng)前預(yù)測(cè)單元的恢復(fù)塊，其中，當(dāng)前估計(jì)因子像素由當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢 量指示。
[0048] 根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供一種使用運(yùn)動(dòng)矢量估計(jì)因子的運(yùn)動(dòng)估計(jì)設(shè)備，所述 運(yùn)動(dòng)估計(jì)設(shè)備包括；運(yùn)動(dòng)估計(jì)器，在編碼單元中包括的預(yù)測(cè)單元中，確定用于當(dāng)前預(yù)測(cè)單元 的帖間預(yù)測(cè)的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量，并通過(guò)使用分別包括預(yù)定直線方向上的W當(dāng)前估計(jì)因子像素 為中屯、的兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素的塊來(lái)確定參考?jí)K，其中，所述兩個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素在 與當(dāng)前估計(jì)因子像素相距預(yù)定子像素距離的多個(gè)假設(shè)估計(jì)因子像素之中，并且其中