[发明专利]低复杂度的帧速率上变换

说明书

所描述的是用于选择在视频块的帧速率上变换(FRUC)译码处理中使用的运动矢量(MV)的系统和方法。在一个实施例中，为所述块的FRUC预测识别第一运动矢量候选集合。基于所述第一运动矢量候选集合来定义搜索中心，并且确定搜索窗口，所述搜索窗口具有选定的宽度并以所述搜索中心为中心。在所述搜索窗口内执行对选定的MV的搜索。在一些实施例中，通过使用聚类算法来处理初始MV集合，以便生成用作第一集合的数量较少的MV。所选择的MV可以经历运动细化搜索，所述搜索也可以在受约束的搜索范围上执行。在附加实施例中，搜索迭代会受到约束，以便限制复杂度。

相关申请的交叉引用

本申请是2018年1月29日提交的名称为“低复杂度的帧速率上变换”的美国临时专利申请序列号62/623,143的非临时申请，并且要求依照35U.S.C.§119(e)享有优先权，所述申请在这里被全部引入以作为参考。

背景技术

视频译码系统被广泛用于压缩数字视频信号，以便减少此类信号的存储需求和/或传输带宽。在不同类型的视频译码系统(例如基于块、基于小波以及基于对象的系统)中，现今最广泛使用和部署的是基于块的混合视频译码系统。关于基于块的视频译码系统的示例包括国际视频编码标准，例如MPEG1/2/4部分2、H.264/MPEG-4部分10AVC、VC-1、以及由ITU-T/SG16/Q.6/VCEG和ISO/IEC/MPEG的JCT-VC(视频编码联合协作组)开发的名为高效视频编码(HEVC)的最新视频编码标准。

HEVC标准的第一个版本于2013年10月完成，与前一代视频编码标准H.264/MPEGAVC相比，其节省了大约50％的比特率或是提供了等效的感知质量。虽然HEVC标准与其前身相比提供了显著的译码改进，但是有证据表明，通过使用附加的译码工具，可以实现超越HEVC的更高的译码效率。据此，VCEG和MPEG全都启动了有关新的译码技术的探索性工作，以便将未来的视频编码标准化。在2015年10月，ITU-T VECG和ISO/IEC MPEG组建了联合视频探索小组(JVET)，从而开始对相比于HEVC能够大幅增强译码效率的先进技术进行重要研究。同月，针对未来的视频译码探索工作，还建立了名为联合探索模型(JEM)的软件代码库。JEM参考软件以JCT-VC为HEVC开发的HEVC测试模型(HM)为基础。优选地，所提议的任何附加译码工具都可以被集成在JEM软件中，并且可以用JVET通用测试条件(CTC)来检测。

发明内容

例示实施例包括在视频编码和解码(统称为“译码”)中使用的方法。在一个示例中，所提供的是一种用于对包含了包括当前图像在内的多个图像的视频进行编码的方法。针对当前图像中的至少一个当前块(作为示例，它可以是译码单元或子译码单元块)，识别用于所述块的帧速率上变换(FRUC)预测的第一运动矢量候选集合。所述第一运动矢量候选集合可以是主运动矢量，其中每一个主运动矢量都与一个或多个初始运动矢量的聚类(cluster)相关联。基于第一运动矢量候选集合来定义搜索中心。所述搜索中心可以位于由所述第一集合中的一个或多个运动矢量候选的平均值确定的位置。

确定搜索窗口，所述搜索窗口具有选定的宽度且以搜索中心为中心。第一运动矢量候选集合会通过剪裁所述第一集合中落在搜索窗口之外的任何运动矢量而被处理，从而落入搜索窗口以内。可以执行对选定的运动矢量的搜索，该搜索会从经过处理的第一运动矢量候选集合中选择运动矢量。

在一些例示实施例中，所述搜索窗口的宽度会被选择，以便允许使用存储器缓存来执行搜索，同时限制访问外部存储器的次数。

运动细化搜索可以以选定的运动矢量为开始来执行。在一些实施例中，细化搜索的搜索范围是受到约束的，由此允许使用存储器缓存来执行细化搜索并且限制主内存的访问次数。在一些实施例中，搜索迭代次数会受到约束，以便限制译码复杂度。