[发明专利]用于视频编解码系统的仿射帧间预测的方法和装置

说明书

公开了包括仿射帧间模式的视频编解码的帧间预测的方法和装置。在一种方法中，生成仿射MVP候选列表，其中仿射MVP候选列表包括从相邻块集合导出的至少一个继承的仿射MVP。使用从视频编码器侧的仿射MVP候选列表中选择的一个预测值来编码与仿射运动模型相关联的当前控制点MV集合的预测差异，或使用从仿射MVP候选列表中选择的一个预测值在视频解码器侧对与仿射运动模型相关联的当前控制点MV集合的预测差异进行解码。在另一种方法中，通过考虑所述至少一个相邻块的参考图片列表中的至少一个是否包括与当前块的当前参考图片相同的一个参考图片来导出继承的仿射MVP。

【交叉引用】

本申请要求2018.1.26提交的美国临时申请号为62/622,227和2018.5.2提交的美国临时申请号为62/665,585的美国临时申请案的优先权。其全部内容也一并引用于此。

【技术领域】

本发明涉及使用运动估计和运动补偿的视频编解码。特别地，本发明涉及生成包括与使用仿射帧间模式(affine Inter mode)编解码的一个或多个块相关联的一个或多个仿射运动矢量预测值(motion vector predictor，简写为MVP)候选的帧间候选列表。

【背景技术】

在过去二十年中已经开发了各种视频编码标准。在较新的编解码标准中，使用更强大的编解码工具来提高编解码效率。高效视频编解码(HEVC)是近年来开发的新编解码标准。在高效视频编解码(HEVC)系统中，H.264/AVC的固定大小宏块由称为编解码单元(CU)的灵活块代替。CU中的像素共享相同的编解码参数以提高编解码效率。CU可以以最大CU(LCU)开始，其在HEVC中也称为编解码树单元(CTU)。除了编解码单元的概念之外，还在HEVC中引入了预测单元(PU)的概念。一旦完成CU分层树的分割，则根据预测类型和PU分区将每个叶CU进一步分割成一个或多个预测单元(PU)。

在大多数编解码标准中，基于块使用自适应帧间/帧内预测。在帧间预测模式中，为每个块确定一个或两个运动矢量以选择一个参考块(即，单向预测)或两个参考块(即，双向预测)。为每个单独的块确定和编解码一个或多个运动矢量。在HEVC中，以两种不同的方式支持帧间运动补偿：显式信令(explicit signalling)或隐式信令(implicitsignalling)。在显式信令中，使用预测编解码方法信令块(即，PU)的运动矢量。运动矢量预测值对应于与当前块的空间和时间相邻(neighbour)相关联的运动矢量。在确定MV预测值之后，对运动矢量差(motion vector difference，简写为MVD)进行编解码和发送。该模式也称为AMVP(高级运动矢量预测)模式。在隐式信令中，选择来自候选预测值集的一个预测值作为当前块(即，PU)的运动矢量。由于编码器和解码器都将导出候选集并以相同方式选择最终运动矢量，因此不需要在隐式模式中信令MV或MVD。此模式也称为合并模式。在合并模式中设置的预测值集合(predictor set)的形成也称为合并候选列表构造。信令称为合并索引(Merge index)的索引，以指示选择作为当前块的MV的预测值。

沿着时间轴跨越图片发生的运动可以由许多不同的模型来描述。假设A(x，y)是所考虑的位置(x，y)处的原始像素，A′(x′，y′)是当前像素A(x，y)在参考图片中位置(x′，y′)处的对应像素，仿射运动模型描述如下。

仿射模型能够描述二维块旋转以及二维变形以将正方形(或矩形)变换为平行四边形。该模型可描述如下：

x’＝a₀+a1*x+a₂*y，以及

y’＝b₀+b1*x+b₂*y.  (1)