[发明专利]视频编解码帧间图像预测方法及视频编解码器

说明书

技术领域

本发明涉及运动图像预测编码和插值滤波技术领域，尤其涉及视频编解码帧间图像预测方法及视频编解码器。

背景技术

运动图像压缩编解码总体上分为帧间图像编解码和帧内图像编解码两种预测编解码技术。帧内图像编/解码利用来自当前帧已经编/解码图像块的信息对当前编/解码图像块进行预测编/解码。帧间图像编/解码利用已经完成编/解码的图像帧信息对当前编/解码图像进行预测编/解码。

帧间图像编/解码通过对参考帧进行插值滤波，为当前帧提供残差信号尽可能小的帧间图像预测。现有的参考帧插值滤波所使用的所有插值像素均来自参考帧。然而，插值后的图像信号是用来对当前帧进行预测，现有的插值算法中未能将当前帧的图像信息加以利用。

在近两年国际视频压缩编码标准提案中，帧间图像编解码预测信息改进的算法中，有利用当前帧中当前编/解码块的空间相邻信息对帧间图像预测信息进行二阶预测的算法，然而，发明人在实现本发明的过程中，发现所有这些算法都是对帧间预测信息的改动，视频编解码的效率并不高。

发明内容

本发明实施例提供一种视频编码帧间图像预测方法，用以提高视频编码效率，该方法包括：

在参考帧的整像素位置进行运动估计，确定当前帧中当前预测单元的整像素位置的最优运动矢量；

按如下方法执行第一插值滤波处理、非整像素位置运动估计及运动补偿，获得第一预测误差：执行插值滤波处理，得到非整像素位置像素值，该插值滤波处理的参考图像来自参考帧及当前帧中当前预测单元相邻左方和上方的预测单元；利用得到的非整像素位置像素值，在所述整像素位置的最优运动矢量所指向的参考帧搜索窗内进行非整像素位置的运动估计，得到非整像素位置的最优运动矢量；在所述整像素位置的最优运动矢量和所述非整像素位置的最优运动矢量中选择最优运动矢量，对选择的最优运动矢量进行运动补偿；

按如下方法执行第二插值滤波处理、非整像素位置运动估计及运动补偿，获得第二预测误差：执行插值滤波处理，得到非整像素位置像素值，该插值滤波处理的参考图像均来自参考帧；利用得到的非整像素位置像素值，在所述整像素位置的最优运动矢量所指向的参考帧搜索窗内进行非整像素位置的运动估计，得到非整像素位置的最优运动矢量；在所述整像素位置的最优运动矢量和所述非整像素位置的最优运动矢量中选择最优运动矢量，对选择的最优运动矢量进行运动补偿；

确定第一预测误差与第二预测误差中最小率失真代价或最小失真代价对应的预测误差，选择执行确定的预测误差对应的插值滤波处理；

以及，设置插值标识，以插值标识指示选择执行的插值滤波处理。

本发明实施例还提供一种视频解码帧间图像预测方法，用以提高视频解码效率，该方法包括：

解码获得当前帧中当前解码单元的运动矢量和插值标识；

根据插值标识，选择：

按如下方法执行第一插值滤波处理：执行插值滤波处理，得到预测图像，该插值滤波处理的参考图像来自参考帧及当前帧中当前预测单元相邻左方和上方的预测单元；

或，按如下方法执行第二插值滤波处理：执行插值滤波处理，得到预测图像，该插值滤波处理的参考图像均来自参考帧；

进行运动补偿，得到残差图像。

本发明实施例还提供一种视频编码器，用以提高视频编码效率，包括：

运动估计模块，用于在参考帧的整像素位置进行运动估计，确定当前帧中当前预测单元的整像素位置的最优运动矢量；

第一预测误差获得模块，用于执行第一插值滤波处理、非整像素位置运动估计及运动补偿，获得第一预测误差，包括：执行插值滤波处理，得到非整像素位置像素值，该插值滤波处理的参考图像来自参考帧及当前帧中当前预测单元相邻左方和上方的预测单元；利用得到的非整像素位置像素值，在所述整像素位置的最优运动矢量所指向的参考帧搜索窗内进行非整像素位置的运动估计，得到非整像素位置的最优运动矢量；在所述整像素位置的最优运动矢量和所述非整像素位置的最优运动矢量中选择最优运动矢量，对选择的最优运动矢量进行运动补偿；

第二预测误差获得模块，用于执行第二插值滤波处理、非整像素位置运动估计及运动补偿，获得第二预测误差，包括：执行插值滤波处理，得到非整像素位置像素值，该插值滤波处理的参考图像均来自参考帧；利用得到的非整像素位置像素值，在所述整像素位置的最优运动矢量所指向的参考帧搜索窗内进行非整像素位置的运动估计，得到非整像素位置的最优运动矢量；在所述整像素位置的最优运动矢量和所述非整像素位置的最优运动矢量中选择最优运动矢量，对选择的最优运动矢量进行运动补偿；