[发明专利]一种运动矢量导出方法及装置

说明书

本发明提供一种运动矢量导出方法及装置，包括：根据三角形相似，利用当前解码单元周边已解码区域的运动信息来导出当前解码单元或当前解码单元内部子块的运动矢量预测值或运动矢量或运动矢量预测值候选或运动矢量候选。该运动矢量导出方法及装置能够充分利用当前解码单元的相邻周边已解码区域的运动信息，提高在帧间普通以及特殊模式下运动矢量导出的准确性，提高了编解码效率。

技术领域

本发明涉及视频处理技术，尤其涉及一种运动矢量导出方法及装置。

背景技术

在视频编解码技术中，通过利用时间域和空间域的预测来消除视频信息在时间和空间上的冗余。帧间预测技术是一种普遍应用在视频编解码领域的技术。通过运动补偿，用已解码帧中的信息来预测当前帧的信息。在运动补偿过程中，视频码流中需要传输很多边信息，解码端利用这些边信息以及变换后的残差来重建出当前帧的像素信息。在运动矢量信息的传输过程中，通过合理的运动矢量预测方法，能有效的压缩运动信息的传输码率。运动矢量导出主要是利用当前帧间预测单元的空时域进行当前帧间预测单元的运动矢量预测值(MVP)。从而在实际码流中只需要传输当前帧间预测单元的最终运动矢量与MVP之差(MVD)或不传MVD直接使用导出的MVP作为当前解码单元的运动矢量MV，不需要传输整个最终运动矢量。在特殊情况下，当前帧间预测单元的参考帧信息也可以保持与MVP所对应的参考帧信息保持一致，即不需要额外传输当前帧间预测单元的参考帧信息。

AMVP(先进的运动矢量预测)技术通过构建运动矢量候选列表，通过在码流中传输选中的运动矢量预测值或运动矢量的序号，解码端根据序号以及按相同规则构建的运动矢量候选列表来导出运动矢量或运动矢量预测值。AMVP技术应用在特殊模式下被称为Merge模式。Merge模式在导出运动矢量时，不仅利用的相邻块中的运动矢量信息，同时也利用了相邻块的参考帧信息。Merge 模式构建的候选列表中，存放了按优先级顺序得到的相邻块的运动信息，包括运动矢量信息和参考帧信息。也就是说，Merge模式在导出运动矢量的同时也导出了与该运动矢量相对应的参考帧。在Merge模式中，当前块不仅运动矢量要和选定的相邻块相同，参考帧也要相同。Merge模式的思想是当前块和周边已解码块属于同一个平动模型，即运动矢量MV一致。

AMVP和Merge存在的问题是，当前块只依赖于一个周边块导出运动信息的预测值。若当当前块和周边块的运动模型并不是平移运动模型的时候，AMVP和Merge无法准确预测当前块的运动矢量。

STMVP(空时域运动矢量预测)技术是将当前块的上边块的运动矢量(若存在)，左边块的运动矢量(若存在)以及当前块的TMVP(时域运动矢量预测值)缩放至当前块参考帧列表的第一帧。将这最多三个运动矢量进行平均，从而得到当前块的新的运动矢量预测值。STMVP技术的问题在于，虽然利用了多个周边块联合导出一个新的MVP，但是采用直接平均的方法没有准确的物理意义，即没有充分利用相邻块间的运动相关性。

在透视投影下，刚体在三维空间中的运动，在成像平面上的投影呈现为平移，旋转，缩放。仿射运动模型是考虑了平移，旋转，缩放的运动信息表达模型。一般的仿射运动模型具有六个参数：

上式中(x,y)是当前帧的点，(x’,y’)是参考帧的点,a,b,c,d,e,f是仿射运动模型的六个参数。为了导出这六个参数，需要3组已知的(x,y)和(x’,y’)对，联立三组方程组，从而计算得到a,b,c,d,e,f六个参数的值。