[发明专利]用于针对参考帧进行自适应重新排序的方法和装置

说明书

本公开内容涉及对用于视频编码技术的参考帧进行自适应重新排序。模板匹配(TM)可以用于通过比较当前块的模板与关于空间参考运动信息(或空间运动矢量)和/或时间参考运动信息(或时间运动矢量)的运动信息的参考块的模板之间的差来对针对每个块的参考帧或参考帧对进行重新排序。可以针对每个空间参考运动信息和/或时间参考运动信息计算当前块的模板与参考块的模板之间的差，并且将所述差标记为相关联的参考帧或参考帧对的分数值。基于该分数值对可用的参考帧或参考帧对进行排序。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2022年9月15日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FORADAPTIVE REORDERING FOR REFERENCE FRAMES”的美国非临时申请第17/932,333号的优先权的权益，该美国非临时申请要求于2021年9月22日提交的题为“METHOD AND APPARATUSFOR ADAPTIVE REORDERING FOR REFERENCE FRAMES”的美国临时申请第63/247,088号的优先权，上述美国非临时申请和美国临时申请中的每一者通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开内容描述了一组先进的视频编码技术。更具体地，所公开的技术涉及自适应地对参考帧进行重新排序。

背景技术

本文中提供的该背景技术描述是出于总体上呈现本公开内容的上下文的目的。就在该背景技术部分中描述的工作的程度而言，目前署名的发明人的工作以及在提交本申请时可能未被另外限定作为现有技术的各方面既没有明确地也没有隐含地被承认为是针对本公开内容的现有技术。

可以使用具有运动补偿的帧间图片预测来执行视频编码和解码。未压缩的数字视频可以包括一系列图片，其中每个图片的空间维度为例如1920×1080亮度样本和全部相关联或子采样的色度样本。该系列图片可以具有固定的或可变的图片速率(可替选地被称为帧速率)，例如每秒60个图片或者每秒60帧。未压缩的视频对于流式传输或数据处理具有特定的比特率要求。例如，具有1920×1080的像素分辨率、60帧/秒的帧速率、以及在每像素每颜色通道8位下的4:2:0的色度子采样的视频需要接近1.5Gbit/s的带宽。一小时的这样的视频需要超过600千兆字节的存储空间。

视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩来减少未经压缩的输入视频信号中的冗余。压缩可以帮助降低以上提及的带宽和/或存储空间的要求，在一些情况下可以降低两个数量级或更多。可以采用无损压缩和有损压缩二者以及它们的组合。无损压缩是指可以经由解码处理根据经压缩的原始信号来重建原始信号的准确副本的技术。有损压缩是指原始视频信息在编码期间未被完全保留并且在解码期间未完全恢复的编码/解码处理。当使用有损压缩时，重建的信号可能与原始信号不同，但是原始信号与重建的信号之间的失真被变得足够小，以使得即使有一些信息损失重建的信号也对预期应用有用。在视频的情况下，在许多应用中广泛地采用有损压缩。可容忍的失真量取决于应用。例如，某些消费者视频流式传输应用的用户可能比电影或电视广播应用的用户容忍更高的失真。可以选择或调整可由特定编码算法实现的压缩比以反映各种失真容限：更高的可容忍失真通常允许使更高损失和更高压缩比产生的编码算法。

视频编码器和解码器可以利用来自例如包括运动补偿、傅里叶变换、量化和熵编码的若干宽泛类别和步骤的技术。

视频编解码器技术可以包括被称为帧内编码的技术。在帧内编码中，在不参考来自先前重建的参考图片的样本或其他数据的情况下表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。当所有的样本块都以帧内模式编码时，该图片可以被称为帧内图片。帧内图片及其派生诸如独立解码器刷新图片可以用于重置解码器状态，并且因此可以用作已编码视频比特流和视频会话中的第一图片或者用作静止图像。然后可以使帧内预测后的块的样本经受变换至频域中，并且可以在熵编码之前对如此生成的变换系数进行量化。帧内预测表示在预变换域中使样本值最小化的技术。在一些情况下，变换之后的DC值越小并且AC系数越小，在给定量化步长下表示熵编码之后的块所需的比特就越少。