[发明专利]使用全局运动矢量预测运动矢量的方法和设备、编码器、解码器及解码方法

说明书

技术领域

根据本发明的方法和设备涉及视频编码和解码，更具体地讲，涉及利用全局运动矢量来预测运动矢量。 

背景技术

帧间预测和帧内预测是常用的视频编码技术。帧内预测基于单个帧内相邻像素的灰度级之间的紧密相关性。帧间预测基于视频序列中的连续帧之间的相似性。如果运动画面屏幕中没有出现突变，则在连续的帧之间，运动画面的大部分区域不变化。具体地讲，运动矢量预测是在帧间预测中使用的视频编码技术。运动矢量预测用于通过这样的方式来处理图像：对通过运动预测计算的运动矢量进行差分编码。通常，特定块的运动矢量与相邻于该块的部分的运动矢量具有紧密关系。因此，通过使用当前块的相邻部分来预测当前块并且仅对当前块和相邻部分之间的差矢量进行编码，可以减少将被编码的比特数量。 

发明内容

技术问题

图1A和图1B示出了根据现有技术的用于运动预测的相邻部分。 

图1A示出了当前宏块E以及与当前宏块E相邻的部分A、B和C具有相同形状和大小的情况。在这种情况下，利用当前宏块E左侧的块A、上侧的块B和右上侧的块C的运动矢量以及每一运动矢量的水平和垂直分量的中值(media value)来执行当前宏块E的运动矢量的预测编码。 

图1B示出当前宏块E以及与当前宏块E相邻的部分A、B和C具有不同的形状和大小的情况。在这种情况下，通过下面的方法预测当前宏块E的运动矢量： 

(1)如果位于将被编码的宏块E左侧的相邻部分被划分为若干块，则这若干块中最上面的块，即块A用于预测。此外，如果位于宏块E上侧的相 邻部分被划分为若干块，则这若干块中最左面的块，即块B用于预测。随后，利用块A、块B以及宏块右上侧的块C的运动矢量以及每一运动矢量的水平和垂直分量的中值来执行当前宏块E的运动矢量的预测编码。 

(2)如果将被编码的宏块E不是正方形，例如，如果宏块E是16×8或8×16像素块，则利用下面的方法，在不使用任何中值的情况下，根据运动补偿的块的大小来预测宏块E的运动矢量。 

(i)如果将被编码的宏块E是16×8像素块，则使用块B预测宏块E内上侧的块，使用块A预测宏块E内下侧的块。 

(ii)如果将被编码的宏块E是8×16像素块，则使用块A预测宏块E内左侧的块，使用块C预测宏块E内右侧的块。 

(3)在跳跃宏块模式的情况下，适用上面的情况(1)。 

如上所述，当前块的预测的运动矢量(称为“运动矢量预测因子”)被定义为与当前块相邻的部分的运动矢量的中值。相应地，如果当前块与其相邻部分具有不同的运动，会发生相邻部分的运动矢量具有大于当前块的实际运动矢量的运动矢量差(MVD)值的MVD值的情况。因此，将被编码的比特数量会进一步增加。 

技术方案

本发明提供一种使用全局运动矢量预测运动矢量的方法和设备、编码器、解码器及解码方法。 

根据本发明的一方面，提供一种使用与当前块相邻的相邻部分的运动矢量来预测当前块的运动矢量的方法，该方法包括：预测当前块的全局运动矢量；计算当前块的运动矢量与相邻部分的运动矢量之间的第一运动矢量差以及当前块的运动矢量与当前块的预测的全局运动矢量之间的第二运动矢量差；基于第一运动矢量差和第二运动矢量差，将具有最小率-失真(Rate-Distortion，RD)开销的运动矢量预测为当前块的运动矢量。 

在预测当前块的全局运动矢量的步骤中，如果获得多个全局运动矢量，则使用每个全局运动矢量与当前块的运动矢量之间的运动矢量差，将预测的全局运动矢量确定为具有最小RD的运动矢量。 

预测当前块的全局运动矢量的步骤包括：将当前帧划分为具有预定大小的多个部分，获得各个部分的多个运动矢量；计算各个部分的运动矢量的中值，并将该中值预测为当前块的全局运动矢量。 

预测当前块的全局运动矢量的步骤包括：将当前帧划分为具有预定大小的多个部分，并获得各个部分的多个运动矢量；将各个部分的运动矢量中具有高频(high frequency)的运动矢量预测为当前块的预测的全局运动矢量。 

相邻部分的运动矢量是与当前块相邻的多个部分中的一个部分的运动矢量、与当前块相邻的所述多个部分的运动矢量的中值或当前块的时间运动矢量。 

所述方法还包括：发送关于当前块的运动信息。