[发明专利]使用运动矩阵对视频进行编码和解码的方法和设备

权利要求书

1.一种用于编码视频序列的设备，包括：

视频编码器(200)，用于使用运动矩阵对所述视频序列中的画面进行编码，所述运动矩阵包括使得解码器能够使用所述运动矩阵和参考帧唯一地重构该画面的数据，其中，所述运动矩阵具有低于给定阈值的秩和相对于字典的稀疏表示，基于实现目标秩和目标稀疏性，根据至少一个参考帧的函数而不是正被编码的画面的函数来生成所述字典，并且通过以下操作来寻找所述运动矩阵：迭代地寻找相对于所生成的字典的所述运动矩阵的表示，仅仅保留所述表示的目标稀疏性数量的最大项，更新所述运动矩阵并且保留多达所述目标秩数量的该运动矩阵的最大目标秩数量的特征值，直到所述表示收敛到特定水平。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述字典根据所述画面和至少一个参考帧之间的空间相关性和时间相关性形成。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述视频编码器(200)包括用于将所述运动矩阵嵌入被嵌入矩阵的嵌入装置(230)、用于对嵌入矩阵进行采样以提供来自嵌入矩阵的样本子集的采样器(240)、用于对所述样本子集进行量化以提供量化后的样本子集的量化器(250)，以及用于将量化后的样本子集熵编码为压缩码元的熵编码器(260)。

4.如权利要求3所述的设备，其中，使用与所述运动矩阵相乘的两个矩阵来确定所述嵌入矩阵，所述两个矩阵被选择用于提供嵌入矩阵中的随机特征向量的阈值量。

5.如权利要求3所述的设备，其中，所述样本子集是从所述嵌入矩阵中随机选择的。

6.如权利要求5所述的设备，其中，视频编码器(200)和相应的视频解码器(300)使用相同的随机种子和相同的随机数发生器以确保来自嵌入矩阵的样本子集中的样本在视频编码器处和在相应的视频解码器处具有相同的各自的位置。

7.如权利要求3所述的设备，其中，所述采样器(240)丢弃在嵌入矩阵中与所述样本子集中的样本具有不同位置的嵌入矩阵的部分。

8.视频编码器中的一种方法，包括：

使用运动矩阵对视频序列中的画面进行编码，所述运动矩阵包括使得解码器能够使用所述运动矩阵和参考帧唯一地重构该画面的数据，其中，所述运动矩阵具有低于给定阈值的秩和相对于字典的稀疏表示，基于实现目标秩和目标稀疏性，根据至少一个参考帧的函数而不是正被编码的画面的函数来生成所述字典，并且通过以下操作来寻找所述运动矩阵：迭代地寻找相对于所生成的字典的所述运动矩阵的表示，仅仅保留所述表示的目标稀疏性数量的最大项，更新所述运动矩阵并且保留多达所述目标秩数量的该运动矩阵的最大目标秩数量的特征值，直到所述表示收敛到特定水平。

9.如权利要求8所述的方法，其中，所述字典根据所述画面和至少一个参考帧之间的空间相关性和时间相关性形成(520)。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述编码步骤包括：

将所述运动矩阵嵌入(530)被嵌入矩阵；

对嵌入矩阵进行采样(535)以提供来自嵌入矩阵的样本子集；

对所述样本子集进行量化(540)以提供量化后的样本子集；以及

将量化后的样本子集熵编码(545)为压缩码元。

11.如权利要求10所述的方法，其中，使用与所述运动矩阵相乘的两个矩阵来确定所述嵌入矩阵，所述两个矩阵被选择用于提供嵌入矩阵中的随机特征向量的阈值量(700)。

12.如权利要求10所述的方法，其中，所述样本子集是从所述嵌入矩阵中随机选择的(800)。

13.如权利要求12所述的方法，其中，视频编码器和相应的视频解码器使用相同的随机种子和相同的随机数发生器以确保来自嵌入矩阵的样本子集中的样本在视频编码器处和在相应的视频解码器处具有相同的各自的位置。

14.如权利要求10所述的方法，其中，所述采样步骤包括丢弃在嵌入矩阵中与所述样本子集中的样本具有不同位置的嵌入矩阵的部分。