[发明专利]对基于历史运动矢量的索引进行映射的编码及解码方法

说明书

本发明涉及对基于历史运动矢量的索引进行映射的编/解码方法，首先构建大于等于预设数量历史运动矢量的候选历史运动矢量列表，这样可以将更多有潜力的历史运动矢量收录进来，以提高后面的编/解码效率，然后从上述构建的候选历史运动矢量列表中，基于一定的选取规则选择出符合预设数量要求的历史运动矢量，并按照预设的映射规则将所选取出来的历史运动矢量逐一建立映射关系，即将编/解码比特数少的历史运动矢量映射为更小的index，既未扩大index编/解码的范围，也未改变index熵编/解码方式，充分保证了index熵编/解码的有效性，从整体上减少了编/解码运动矢量所消耗的比特数，进一步提高了编/解码运动矢量的效率。

技术领域：

本发明涉及数据编解码技术领域，具体涉及一种对基于历史运动矢量的索引进行映射的编码及解码方法。

背景技术：

新一代主流云计算与信息处理平台中，直接传输云端产生的屏幕图像的像素数据到客户端是数据传输所需带宽最省、安全性高的一种系统架构。任何直接从各类设备的屏幕图像显示单元捕获的视频或图像，或者作为信息载体显示在显示屏上的内容都称为屏幕图像。屏幕无处不在，各种各样日益剧增的应用产生的屏幕内容错综复杂，种类繁多。因此，对屏幕图像进行超高压缩比和极高质量的数据压缩技术，即屏幕图像编码(ScreenContent Coding，SCC)技术，成为当前云计算、云移动计算、桌面云、远程桌面、智能手机和平板电脑的第二显示、屏幕分享等新一代云计算与信息处理应用中解决客户端与云服务器端或客户端与客户端之间数据传输瓶颈问题中亟需的技术。

屏幕图像编码技术的研究主要围绕国际视频标准HEVC(High Efficiency VideoCoding，HEVC)SCC扩展版和VVC(Versatile Video Coding)、我国数字音视频编码技术标准(Audio Video Coding Standard，AVS)工作组制定AVS第二代(简称AVS2)标准的屏幕混合内容视频编码(Screen and Mixed Content Coding，SMCC)扩展版和AVS3标准展开。HEVC-SCC版的标准制定工作于2014年1月份启动并发布了标准提案征集公告，到2016年3月份标准制定完成。VVC和AVS3标准目前处于制定阶段。与前一代国际标准HEVC和我国AVS2标准类似的，VVC和AVS3中定义了3种块分割单元，分别是编码单元(Coding Unit，CU)，预测单元(Prediction Unit，PU)，和变换单元(Transform Unit，TU)，但是PU、TU必须与CU一致。CU是最基本的二维对称结构编码单位，各种编码环节如帧内/帧间预测、变换、量化、以及熵编码都是以CU为单位进行的。最大的CU称为LCU(Largest Coding Unit)，一般设置为128x128。一帧图像可以认为是由互相不重叠的LCU组合而成，由于CU是二维对称结构，对LCU的进一步分割是以递归四叉树方式或三叉树或二叉树进行的。与之相对应地，最小的CU一般设置为4x4。屏幕混合内容视频编码也称屏幕图像编码，SMCC也称SCC。

从视频编码角度来看，屏幕图像的显著特点主要体现在屏幕图像局部或全局范围中具有各种各样的形状和大小不一的重复样图。针对这一特性，目前主流的去除重复样图冗余的屏幕图像编码技术主要包括帧内块复制或匹配(Intra Block Copy，IBC)技术、调色板(Palette，PLT)技术和串匹配(String Matching，SM)。

运动矢量(Motion Vector，MV)是帧内块复制和串匹配技术中关键的编码参数。帧内块复制技术是帧间运动估计和补偿技术在当前帧内的扩展。帧间运动估计和补偿的参考像素在当前帧编解码之前已经完成编解码的重建图像帧中，而IBC的参考像素在当前帧内已经完成的帧内重建图像帧中。运动矢量用来表示当前帧中当前块与参考块位置关系。运动矢量也称为Block Vector或Displacement Vector或Offset。MV一般由MVx和MVy组成。

设当前编码单元在图像中的位置为(currPosx，currPosy)，最佳参考块在图像中的位置为(refPosx，refPosy)。则有：