[发明专利]用于运动矢量预测的方法和设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求下列的优先权：

2011年7月1日提交的“Method for Simplification of MVP Design for HEVC”的美国临时申请No.61/504,085；

2011年7月18日提交的“Simplification of MVP Design for HEVC”的美国临时申请No.61/508,844；

2011年11月8日提交的“Simplification of MVP Design for HEVC”的美国临时申请No.61/557,411；以及

2011年11月9日提交的“Parallel Friendly MVP Candidate Calculation for HEVC”的美国临时申请No.61/557,418，其全部的内容通过引用整体地结合在本文中。

背景技术

运动矢量预测设计

视频压缩系统对于大多数压缩操作采用块处理。块是一组相邻像素并且可以在压缩操作方面被视为一个代码化单元。理论上，较大的代码化单元被优选来利用中间相邻像素之间的相关性。例如运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2以及MPEG-4的各种视频压缩标准使用4x4、8x8以及16x16的块尺寸(被称为宏块(MB))。

高效率视频代码化(HEVC)也是基于块的混合空间和时间预测性代码化方案。HEVC将输入图像分割成如图1中所示出被称为最大代码化单元(LCU)的方形块。不像现有代码化标准，LCU能够和128x128个像素一样大。每个LCU能够被分割成称作代码化单元(CU)的较小方形块。图2示出了CU的LCU分割的示例。LCU 100被首先分割成四个CU 102。每个CU 102还可以被进一步分成为是CU 102的尺寸的四分之一的四个较小的CU 102。能够基于特定准则重复这个分割过程，诸如可以强加对CU能够被分割的次数的限制。如图所示，CU 102-1、102-3以及102-4是LCU 100的尺寸的四分之一。另外，CU 102-2已被分成四个CU 102-5、102-6、102-7以及102-8。

每个CU 102可以包括一个或多个预测单元(PU)。图3示出了PU的CU分割的示例。PU可以被用来执行空间预测或时间预测。CU能够在空间上或时间上被预测性代码化。如果CU在帧内模式下被代码化，则CU的每个PU都能够具有它自己的空间预测方向。如果CU在帧间模式下被代码化，则CU的每个PU都能够具有它自己的(一个或多个)运动矢量和(一个或多个)关联参考图像。

在HEVC中，运动矢量(MV)被预测性地代码化。对于具有一个当前运动矢量和关联参考索引的当前PU，运动矢量预测器(MVP)从当前PU的空间上相邻或时间上共址的PU的运动矢量推导出。当前运动矢量与MVP之间的差然后被确定和代码化。这降低开销，因为仅所述差被发送而不是当前运动矢量的信息。

先进运动矢量预测(AMVP)提出从MVP的候选集合中为当前运动矢量选择最好的MVP。用于当前PU的当前运动矢量的MVP的候选集合由空间相邻和共址的PU的运动矢量组成。可以通过去除复制的MVP候选来降低MVP的候选集合。可以在比特流中发射指示所选MVP候选的索引mvpIdx以便指示所选MVP。

在双预测模式下，当前PU可以具有两个运动矢量，用于参考列表0的运动矢量MV0以及用于参考列表1的运动矢量MV1。由两个运动矢量MV0和MV1所指向的对应参考图像分别由参考列表0和参考列表1来索引。为了对两个运动矢量进行代码化，两个MVP候选集合被首先形成。一个候选集合用于列表0运动矢量并且另一个候选集合用于列表1运动矢量。上面所描述的相同程序适用于为运动矢量MV0和MV1找到最好的MVP。因此，两个候选列表的两个搜索被执行。针对两个列表的两个MVP的确定增加计算过程。然后，还可以在比特流中发射两个MVP索引，这增加开销。

针对PU的MVP的并行处理

当前PU的运动矢量预测器(MVP)从当前PU的空间和时间(布置的)相邻块的运动矢量(MV)推导出。