[发明专利]降低复杂度的运动补偿的时间处理方法及系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月29日提交的美国临时专利申请No.61/541,028的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本申请涉及视频数据处理的领域。更具体地，本申请描述利用以前过去或将来的图片作为参考来产生当前图片的运动补偿预测的处理。

背景技术

运动补偿时域分析（MCTA）是对包括压缩性能/效率的优化、滤波、和视频内容分析和分类的各种应用有用的工具。MCTA后的前提是表征视频信号的时间相关性的采用。通常，视频中的图片将与先前图片共享相似的内容。这对压缩和滤波具有深远的影响。压缩是有益的，因为当前图片中的块可以被预测为一些先前图片中的移位的、扭曲的、或加权的块。位移参数被称为运动矢量并被需要以创建当前块的运动补偿的预测。如果用于预测当前块的运动模型是足够高效的，则当前块与它的运动补偿的预测之间的差距将是低的，并且因此易于压缩。但是，滤波也可以是有益的。如果预测足够接近图片中的当前块，则可以推测预测块正是具有不同噪声特性的当前初始块。但是，当前块也被假定是原始源块的变形版本，同样具有不同的噪声特性集合。如果每个块中的噪声被认为具有零平均值并且不相关，则简单地平均当前块与来自于一些其它的参考图片中的它的预测块将产生具有一半的误差/噪声能量的新的块，其更接近于原始源块。这可以被扩展到来源于多个参考图片的任意数目的预测块的加权组合。

运动补偿时域分析也已经用在时间小波的背景之内以用于视频压缩。例如，参见Y.Andreopoulos、A.Munteanu、J.Barbarien、M.van der Schaar、J.Cornells、和P.Schelkens，“In-band motion compensated temporal filtering”，Signal Processing：Image Communication，vol.19,pp.653-673，和D.S.Turaga、M.van der Schaar、Y.Andreopoulos、A.Munteanu、和P.Schelkens、“Unconstrained motion compensated temporal filtering（UMCTF）for efficient and fle×ible interframe wavelet video coding”，Signal Processing：Image Communication，Volume20，Issue1，pp.1-19。运动补偿的时间滤波已被应用在原始像素值（参见以上引用的“Unconstrained motion compensated temporal filtering（UMCTF）for efficient and fle×ible interframe wavelet video coding”）以及已被转换到频域的值（参见以上引用的“In-band motion compensated temporal filtering”。）。视频序列被分割成图片组，每个组被独立编码。在那些组之内，运动补偿的时域分析用于提供对图片的子集的运动补偿预测。然后运动补偿预测误差用于完善其余图片，其再次被利用运动补偿来预测。最终的运动补偿预测误差被编码。即使在视频编码器之内的MCTA不由本公开解决，但是呈现在本公开中的一些方法也可以在使用运动补偿的时间滤波的视频编码器上适用。