[发明专利]一种解码端可推导的运动补偿预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频编码中的运动补偿预测方法，属于通信技术领域。

背景技术

随着网络技术的迅速发展，视频编码技术的成熟和完善，传输技术的不断提高，视频业务得到了广泛的应用。如何更好的实现高效的视频编码，一直是视频领域的研究热点。H.264/AVC提供了多种帧内、帧间预测模式、多种宏块(MB)划分方式、分等级B帧的编码结构以及率失真优化等技术，因此具有很高的压缩性能。H.264/AVC是目前已公开的编码性能最好的视频编码标准。

实际的视频应用中，有很多变焦视频，即视频中的主要物体的尺寸由大到小或由小到大有规律的变化。变焦视频主要由摄像机的焦距发生变化引起；此外，物体朝向或远离摄像机运动也属于变焦视频。由理论分析可知，变焦视频中的物体运动存在某种规律，如下式所示，

mv_x＝a_hor·x+b_hor

，

mv_y＝a_ver·y+b_ver

其中(mv_x，mv_y)为当前编码块的运动矢量，(x，y)为当前编码块的块坐标，a_hor，b_hor，a_ver，b_ver为模型参数。上式表明在变焦视频中当前编码块的运动矢量与其块坐标之间存在线性关系。

现有的运动补偿预测方法是H.264/AVC采用的运动补偿预测方法。在H.264/AVC的运动补偿预测过程中，首先进行运动估计，即在参考帧中为当前编码块确定一个搜索窗口；然后在搜索窗口中搜索与当前编码块匹配误差最小的最优匹配块；进而将标记最优匹配块与当前编码块的块坐标相减，得到当前编码块的运动矢量；然后计算当前编码块与最优匹配块之间的差值，并对差值进行离散余弦变换，量化，熵编码，同时也要对运动矢量编码。此外，为了提高运动补偿预测的性能，H.264/AVC还采用了1/4像素精度的运动补偿预测，即将参考帧进行1/4精度上采样，然后在上采样后的参考帧中进行运动估计，得到1/4精度的运动矢量，继而计算当前编码块与最优匹配块之间的差值，并对差值进行离散余弦变换，量化，熵编码，同时也要对运动矢量进行编码。

H.264/AVC采用的运动补偿预测方法没有考虑到变焦视频所固有的运动特征，需要对每个编码块的运动矢量进行编码，因此变焦视频的编码效率有待进一步提高。

发明内容

本发明针对现有H.264/AVC采用的运动补偿预测方法存在的缺点，提出一种视频压缩效率高的解码端可推导的运动补偿预测方法。

本发明的解码端可推导的运动补偿预测方法，是利用邻近块的运动矢量以及块坐标，确定运动模型的参数，并依据该参数确定当前编码块的候选运动矢量；然后对候选运动矢量进行修正，得到候选运动矢量集合，并确定候选运动矢量集合中最优的候选运动矢量；比较采用最优候选运动矢量进行运动补偿和采用H.264/AVC中运动估计所得的运动矢量进行运动补偿的率失真代价，确定当前编码块的运动补偿预测值；具体包括步骤：

(1)编码端包括如下步骤：

步骤1.确定当前编码块的左、上、右上相邻的N个块的运动矢量(mv_x，i，mv_y，i)，i∈{1L N}及其块坐标(x_i，y_i)，i∈{1，L N}；

步骤2.依据当前编码块的左、上、右上相邻的块的运动矢量(mv_x，i，mv_y，i)，i∈{1L N}及其块坐标(x_i，y_i)，i∈{1，L N}，建立以下两个方程组，

并采用线性回归计算确定参数a_hor，b_hor，a_ver，b_ver；参数a_hor，b_hor，a_ver，b_ver通过下式计算得到，