[发明专利]一种混合视频编码标准中帧间预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合视频编码标准中帧间预测方法。

背景技术

随着人们对视频显示质量要求的提高，高清和超高清视频等新视频应用形式应运而生。在这种高分辨率高质量视频欣赏应用越来越广泛的情况下，如何增强视频压缩效率变得至关重要。

图像与视频在数字化过程中，产生了大量的数据冗余，这使得视频压缩技术成为了可能。一般而言，冗余类型至少包括空间冗余、时间冗余、信息熵冗余。对于时间冗余的消除，一般采用基于预测的方法，即帧间预测编码。其基本思想是从已编码的相邻帧中找到当前块最匹配的块，只需将残差和与运动矢量传给解码端即可，有效地降低了视频编码中的时域冗余。由于现有的视频编码标准采用的是基于平移运动模型的块匹配运动估计，它假设一个块中的所有像素点都经历相同的运动，即使是目前最先进的HEVC编码标准，也无法对非平移运动的场景进行精确的描述。

为了克服块匹配算法的缺点，Ouseb Lee,Yao Wang,“Motion-Compensated Prediction Using Nodal-Based Deformable Block Matching,”Journal of Visual Communication and Image Representation,vol.6,no.1,pp.26-34,Mar.1995提议使用基于节点的变形模型，它假设一个块的给定数目的控制节点可以自由移动，块内任意一点的MV可以通过控制节点的MV插值出来。该方法对初始值比较敏感，并且需要大量的计算。

Yao Wang,J.Ostermann,“Comparison of Block-Based and Mesh-Based Motion Estimation Algorithms,”IEEE International Symposium on Circuits and Systems,vol.2,pp.1157-1160,Jun.1997曾指出当存在非平移运动(比如头部旋转)的时候基于网格的模型比基于块的模型预测效果好。然而，当一个块包含多个朝不同方向运动的物体的时候，这两个模型的预测效果都不好。

为了更好地模拟复杂运动，Roman C.Kordasiewicz,Michael D.Gallant,and Shahram Shirani,“Affine Motion Prediction Based on Translational Motion Vectors,”IEEE Trans.Circuits Syst.Video Technol.,vol.17,no.10,pp.1388-1394,Oct.2007提出一个基于平移运动矢量的仿射运动场预测，它处于模式决策和运动估计之后，作为一个后处理步骤。

为了更好地描述复杂运动，A.Glantz,M.Tok,A.Krutz,and T.Sikora,“A block adaptive skip mode for inter prediction based on parametric motion models,”IEEE International Conference on Image Processing,pp.1201-1204,Sept.2011提出一个基于高阶参数运动模型的参数化skip模式。

与以前提出的方法不同的是，我们的方案在处理变形运动的时候不需要编码运动参数而是利用相邻已编码块的运动信息来获取当前变形块的运动信息，并且可以在多个预测模型中选择一个最优的预测模型。

发明内容

本发明的目的是为了有效地处理视频序列中存在的变形运动，而提出一种混合视频编码标准中帧间预测方法，以进一步提升视频的编码性能。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种混合视频编码标准中帧间预测方法，所述预测方法用于描述视频序列中存在的变形运动，所述预测方法用于merge模式、skip模式或inter模式中；

所述预测方法的实现过程为：

步骤一：获取当前编码块的周围若干个相邻已编码块的运动信息，当前编码块的尺寸为W*H，W为当前编码块的宽，H为当前编码块的高；所述运动信息包括参考索引和运动矢量；周围若干个相邻已编码块称为邻近编码块；

步骤二：根据步骤一获取的邻近编码块的参考索引获取当前编码块中每个划分单元的参考索引；