[发明专利]视频编码中运动信息管理的装置与方法

说明书

【与相关申请的交叉引用】

本发明主张序列号为61/744,890并申请于2012年10月3日，标题为“Motion Information Management for Video Coding”的美国临时专利申请，以及序列号为61/714,359并申请于2012年10月16日，标题为“Motion Information Management for Video Coding”的美国临时专利申请的优先权。将这些美国临时专利申请的权利完全纳入参考中。

技术领域

本发明涉及三维视频编码(three-Dimensional Video Coding)以及可扩展视频编码(Scalable Video Coding，SVC)。特别地，本发明涉及与时域运动向量预测(Temporal Motion Vector Prediction，TMVP)有关的运动信息管理(motion information management)，以便减少所需要的缓存的大小。

背景技术

于高级视频编码，例如：高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)，时域运动参数(例如运动向量(motion vector，MV)，参考索引(reference index)，预测模式)被用于MV预测。因此，用于先前图片(previous picture)的运动参数需要被储存在运动参数缓存(motion parameter buffer)中。然而，因为运动表示(motion representation)的粒度(granularity)与4x4一样小，所以运动参数缓存的大小变得非常重要。每个预测单元(prediction unit，PU)有两个运动向量需要被储存以用于B片(bi-predicted slice，双向预测片)。另一方面，因为图片的大小持续的增长，由于不仅需要储存更多的运动向量，而且每个向量需要更多的比特来表示运动向量，所以存储器问题变得更加糟糕。例如，对于图片大小为4k x 2k的视频，所估计的用于MV的存储大约为每张图片26M比特，且实际大小将取决于所提供的分辨率以及最大MV。

为了减少运动参数缓存的大小，对于运动参数的压缩技术被用于基于高效视频编码的系统中，其储存来自具有较低空间分辨率(lower spatial resolution)的先前图片(previous picture)的已编码运动信息。对于运动参数的压缩技术使用抽取(decimation)来减少需要储存的运动向量的数量。已抽取的运动向量与代替4x4的更大的粒度有关。在压缩过程中，用运动参数缓存替代已编码的运动向量缓存，运动参数缓存具有减小的缓存以储存对应于较低空间分辨率(即，更大的粒度)的运动向量。每个已压缩的向量按照按分量逐位抽取(component-wise decimation)来计算。

于高效视频编码中，运动信息压缩是使用如图1所示的抽取方法来实现，其中，每个小的方形块(square block)包含4x4像素。在此示例中，对每个包含16x16像素(正如一个厚箱子)的区域执行运动信息压缩。如阴影区域所示的代表块(representative block)被选择，且每个16x16区域中的所有的块共享(share)相同的运动向量、参考图片索引以及代表块的预测模式。于图1所示，整个16x16区域的上方左侧的4x4的块被作为代表块使用。换句话说，16个块共享相同的运动信息。因此，在此示例中实现了16：1的运动信息压缩。