[发明专利]移动预测方法及视频编码方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请的权利要求内容要求如下申请的优先权：2010年1月18日递交的美国临时申请案No.61/295,810以及2010年4月22日递交的美国临时申请案No.61/326,731，且在此将这两个申请合并参考。

技术领域

本发明有关于视频处理，特别是有关于视频数据的编码与移动预测(motion prediction)。

背景技术

相较于过去的压缩标准，视频处理之新的H.264压缩标准可以通过采取诸如次像素(sub-pixel)精确度和多重参考的特性以在较低的数据比特率下提供良好的视频质量。视频压缩过程一般可被分为5个次级步骤：帧间移动预测(inter-prediction)及帧内移动预测(intra-prediction)、转换(transform)及反转换(inverse transform)、量化(quantization)及反量化(inverse-quantization)、回路滤波(loop filter)、以及熵编码(entropy coding)。H.264标准广泛用于诸如蓝光光盘(Blu-ray disc)、数字电视广播服务、直播卫星电视服务、电缆电视(cable TV)服务、以及实时视频通话等应用中。

一视频数据流包括一系列的帧(frame)。每一帧被分割为多个编码单元(例如宏区块(macro block)或延伸宏区块(extended macro block))以供视频编码。每一编码单元可再被切割为多个分割，其中每一分割被称为一预测单元。每一预测单元可再被分割为多个子分割，其中每一子分割有一移动参数。由于邻近的区块有相似的移动向量，为了减少移动参数的数据传输量所导致的传输成本，通常会借着参考邻近的已编码区块而计算出一移动向量预测值(Motion Vector Predictor，MVP)，藉此以增进编码效率。

图1为目前单元112及多个相邻单元A、B、C、D的示意图。目前帧102包括目前单元112及多个候选单元A、B、C、D，而候选单元A、B、C、D邻接于目前单元112。候选单元A位于目前单元112的左侧，候选单元B位于目前单元112的上方，候选单元C位于目前单元112的右上角，候选单元D位于目前单元112的左上角。一般而言，目前单元112的移动向量预测值是依据比较候选单元A、B、C的移动向量并从中选择一中间移动向量而得。当候选单元C存在时，候选单元A、B、C、D的移动向量被比较以从中选取一中间移动向量作为目前单元112的移动向量预测值。当候选单元C不存在，候选单元A、B、D的移动向量被比较并从中选取一中间移动向量作为目前单元112的移动向量预测值。

上述的移动向量预测方法经过稍微修改，可产生移动向量竞争法(Motion Vector Competition，MVC)以供进行移动预测。依据移动向量竞争法，较多个向量被包含于候选单元集以供目前单元的移动预测，以增进移动预测的准确度。举例来说，候选单元集即可包含目前单元112相邻单元的移动向量、以及位于参考帧104中与目前单元112同样位置的同位单元114(参考单元)的移动向量。比特率失真度优化(rate-distortion optimization)被用来自候选单元集选择最终移动向量预测值以供目前单元的移动预测。目前单元的移动向量依据最终移动向量预测值而预测。从候选单元集中选择的最终移动向量预测值的索引被作为预测信息送至视频译码器。

图2为移动预测方法200的流程图。首先，取得对应于目前单元的多个候选单元的多个移动向量以供包含于候选单元集之中(步骤202)。接着，包含于候选单元集的移动向量被互相比较。当候选单元集中的该多个移动向量不相等时(步骤204)，自候选单元集中选取一移动向量预测值(步骤206)，且依据该移动向量预测值预测目前单元的移动向量(步骤208)。最后，产生关于所选择的移动向量预测值的预测信息并在比特流中传送(步骤210)。当候选单元集中的该多个移动向量皆相等时(步骤204)，依据候选单元集中任意的移动向量以预测目前单元的移动向量(步骤212)，且不产生关于该移动向量预测值的预测信息并在比特流中传送。