[发明专利]一种基于模板匹配的预测方法及装置

说明书

一种基于模板匹配的预测方法和装置，预测方法为，在待处理单元的至少两个参考图像中基于当前模板分别进行匹配搜索，在每次所述匹配搜索中获得与所述参考图像对应的一组运动信息、一个单向匹配模板和一个单向模板失真值，所述当前模板包括所述待处理单元的邻域中预设位置和数量的多个重构像素，所述单向模板失真值代表所述当前模板和所述单向匹配模板的差异；确定所述获得的单向模板失真值中最小的一个所对应的所述运动信息为所述待处理单元的目标运动信息；根据所述目标运动信息，构建所述待处理单元的预测值。

技术领域

本申请涉及视频图像技术领域，尤其涉及一种基于模板匹配的预测方法及装置。

背景技术

视频编码压缩技术最主要性能指标是压缩率，实现以最少的带宽传输最高质量的视频内容，压缩率的提高是通过去除视频内容本身的冗余信息来实现的。视频编码压缩标准的主流技术框架，都采用基于图像块的混合视频编码方案，视频编码的主要技术包括：预测，变换和量化，熵编码，通过预测技术去除空间和时间相关性，通过变换和量化技术去除频域相关性，通过熵编码技术进一步去除码字间的信息冗余。

随着视频编码压缩率的不断提高，编码码流中的运动信息的占比越来越大。基于模板匹配(template matching，TM)的运动信息预测技术，可实现在解码端导出运动信息，运动信息无需传送，大大节约编码比特，提高压缩率。基于TM的运动信息预测技术成为下一代视频编码标准的候选技术之一。

一般的，模板匹配技术中使用“L”型模板。如图1所示，当前块(curBlock)的左边相邻块和上边相邻块组成了一个“L”型模板(Template)，利用这个模板，在参考图像Ref0中进行匹配搜索，即可获得该模板的运动信息。由于模板和当前块的空间位置紧邻，他们的运动信息应当保持一致，因此，模板的运动信息可作为当前块的运动信息。

上述“L”型模板，包括当前块的左边相邻块和上边相邻块，是经过解码重构生成的，在编码端和解码端都是可获得的。因此，基于模板匹配的方法可在解码端执行以获得当前块的运动信息，而无需传送这些运动信息。

但是，上述模板匹配搜索时，仅利用前向或后向参考图像，是一种单向搜索，而后续预测时，却采用前向和后向参考图像的双向预测，使模板匹配搜索与运动预测不匹配。影响预测精度和预测效果。

发明内容

本申请实施例提供一种基于模板匹配的预测方法及装置，以解决模板匹配搜索与运动预测不匹配的问题，提高预测精度。

第一方面，提供一种基于模板匹配的预测方法，包括：在待处理单元的第一参考图像中进行当前模板的匹配搜索，获得所述待处理单元的第一运动信息、第一匹配模板和第一模板失真值，所述当前模板包括所述待处理单元的邻域中预设位置和数量的多个重构像素，所述第一模板失真值代表所述第一匹配模板和所述当前模板的差异；根据所述第一匹配模板的像素值对所述当前模板的像素值进行更新；在所述待处理单元的第二参考图像中进行所述更新后的当前模板的匹配搜索，获得所述待处理单元的第二运动信息、第二匹配模板和第二模板失真值，所述第二模板失真值代表所述第二匹配模板和所述更新后的当前模板的差异；当所述第二模板失真值小于所述第一模板失真值时，根据所述第一运动信息和所述第二运动信息，确定所述待处理单元的加权预测值。

该有益效果在于，编解码装置在获取待处理单元的预测值时，利用模板匹配方法对所述待处理单元进行搜索和预测时，能够避免搜索和预测不匹配的问题，从而提高预测精度和预测效果，进一步提升编解码质量。

结合第一方面，一种可能的设计中，所述根据所述第一匹配模板的像素值对所述当前模板的像素值进行更新，包括采用如下方式对所述当前的像素值进行更新：T1＝(T0-ω0×P1)/(1-ω0)，其中，T1代表所述更新后的当前模板的像素值，T0代表所述当前模板的像素值，P1代表所述第一匹配模板的像素值，ω0代表所述第一匹配模板对应的加权系数，ω0为小于1的正数。