[发明专利]视频编码、解码方法及装置

说明书

本发明公开了一种视频编码、解码方法及装置。其中，视频编码方法，包括：对当前编码块，导出多个运动矢量；选取导出的多个运动矢量中的部分运动矢量进行偏移操作，得到第一运动矢量，未进行偏移操作的运动矢量为第二运动矢量；选取第一运动矢量中的部分运动矢量导出不同预测方向上的运动矢量，得到第三运动矢量；从第一运动矢量、第二运动矢量和第三运动矢量中确定当前编码块使用的运动矢量，并在码流中写入关于该确定使用的运动矢量的信息；以及根据当前编码块使用的运动矢量进行后续编码。该编码方法在不降低运动矢量候选情况下减少了比特数，通过平衡比特开销和候选运动矢量的多样性，提高了视频编码的性能。

技术领域

本公开属于视频编解码技术领域，涉及一种视频编码、解码方法及装置。

背景技术

由于在自然视频中，图像与图像之间存在很高的相似性。因此在视频压缩时，为了去除图像与图像之间的信息冗余，需要进行帧间预测。所谓的帧间预测就是利用上一帧已编码过的图像对当前要编码的图像进行预测，然后将预测的误差传递给解码器。比起直接传输当前图像的内容，预测误差的信息量要小得多，这样就达到了压缩的目的。在实际编码中，编码器在编码当前图像块时，需要在已编码图像中确定一个图像块(称为参考块)，然后将两者之间的差值传输给解码器，解码器在接收到预测误差后，再加上同一个参考块就恢复出了当前图像块的像素值了，因此编码器和解码器需要使用同一个参考块。参考块与当前块之间的位置差用运动矢量来表示，编码器需要把运动矢量传输给解码器，这样才能解码器才能找到正确的参考块。

随着预测技术的不断进步，图像预测残差不断减小，运动矢量等运动信息在码流中所占比例不断上升。为了减少传输运动信息的开销，跳过模式、直接模式、合并模式等模式被提了出来。在这些模式中，运动信息不在码流中传输，编码器和解码器根据之前编过码的图像块的运动信息按照一定规则直接导出当前图像块的运动矢量等运动信息。这些模式可以省去传输运动信息，但是由于运动信息的导出规则是固定的，并且需要根据之前编过码的图像块的运动信息来导出。当当前图像块的运动情况和之前图像块的运动情况差别较大时，所导出的运动信息就不太合适当前块了。

为了解决这一问题，一种新的运动矢量偏移技术被提了出来。这种技术在导出运动矢量后对所导出的运动矢量进行偏移，使得其更合适于当前的图像块，偏移信息由编码器决定并且在码流中传输。在这一技术中，为了减少用于表达偏移信息的比特数，偏移只能在水平方向和竖直方向进行，并且偏移的幅度也被进行了限制，只能在若干个候选幅度值中选择。由于偏移的这些限制，使得编码器能够使用较少比特数来对导出的运动矢量进行较好的修正，这大大提高了编码性能。同时，这一技术还会对帧间预测的预测方向进行修改，提供多种不同的候选预测方向。例如，偏移后运动矢量指向前向参考图像，那么该技术会按照线性模型导出指向后向参考图像的运动矢量，由编码器决定使用前向预测、后向预测还是双向预测，这些预测方向信息也会在在码流中指示。这就相当于给编码器提供了更多的候选运动矢量使得编码器可以找到一个更适合当前块的参考块，因此编码效率进一步提高。

在AVS2视频编码标准中，跳过模式和直接模式本身就提供了多个不同预测方向候选运动矢量，包括前向预测、后向预测、双向预测和对称预测。因此当运动矢量偏移技术应用到AVS2视频编码标准中的直接和跳过模式时，由于直接模式和跳过模式导出的运动矢量已经覆盖了不同的预测方向，所以对偏移后的运动矢量进行预测方向的修改就有些冗余。例如，根据偏移后的前向运动矢量导出的后向运动矢量与由直接模式或跳过模式中的后向候选运动矢量进行偏移后的后向运动矢量相似度较高，没有必要同时提供这两种情况的候选运动矢量备选，因为这样会增加在码流中传输相关信息的开销，反而降低编码性能。另外，运动矢量偏移技术会对跳过模式和直接模式导出的各个候选运动矢量进行偏移，但如果各个候选运动矢量之间的距离较近，那么经过偏移后的值就有可能会相同，这又造成了冗余。因此，有必要对运动矢量偏移技术进行改进，以减少冗余和码流指示开销，从而提高编码性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种视频编码、解码方法及装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。