[发明专利]编码移动矢量的方法及装置

说明书

本发明涉及用于编码移动矢量的方法及装置，更具体地，涉及能够基于其对参考组的移动矢量的偏差对一搜索组的移动矢量编码的方法及装置。

在数字电视系统中，例如在电视电话、电视会议及高清晰度电视系统中需要大量的数字数据来定义每个视频帧信号，因为在视频帧信号中的一个视频行信号包括被称为象素的一系列的数字数据。但是，因为传统传输频道可获得的频带宽度是有限的，为了通过它传送大量的数字数据，必须通过各种数据压缩技术的应用来压缩或减少数据量，尤其是在如用作电视电话及电视会议系统的低位速视频信号编码器的情况下更是如此。在各种视频压缩技术中，将时间和空间压缩技术与统计编码技术相结合的所谓混合编码技术被公认是最有效的。

大多数混合编码技术使用移动补偿DPCM(差分脉冲编码调制)，二维DCT(离散余弦变换)，DCT系数量化，及VLC(变长编码)。移动补偿DPCM是估价当前帧及其在先帧之间目标移动并根据目标移动流向来预测当前帧，以产生代表当前帧及预测帧之间差别的差别信号。

尤其是，在移动补偿DPCM中，基于当前帧及在先帧之间的移动估计由相应的在先帧数据预测当前帧数据。这种估价的移动可借助于代表在先帧和当前帧之间象素位移的二维移动矢量来描述。

对于估价目标象素的位移有两种基本方案：一种是逐组的估价，另一种是逐象素的方案。

在逐象素的方案中，对每一个象素确定位移。该技术能对象素值有更精确的估价，并具有易于处理目标的比例变化及非平移移动，如比例变化及转动的能力。但是，在逐象素方案中，由于移动矢量是在每一个象素上确定的，实际上不可能将所有的移动矢量信息发送到接收机。

另一方面，对于逐组移动估价，当前帧被划分为多个搜索组。为了确定当前帧中的一个搜索组的移动矢量，在当前帧的搜索组及包括在参考帧中的通常大搜索区域内的多个等尺寸候选组的每个之间执行相似性计算。使用误差函数如平均绝对值误差或均方根误差来进行当前帧搜索组和在先帧的搜索区域中的候选组中的一个之间的相似性测量。而移动矢量根据定义代表搜索组及获得最小误差函数的候选组之间的位移。

参照图1，它表示基于相邻搜索组的移动矢量的中间值来编码搜索组的移动矢量的传统装置的概要框图。

用于当前帧的每个搜索组的移动矢量信息被顺序地输入到存储器10、参考移动矢量选择电路20及差值编码器40，其中用于搜索组的移动矢量信息包括帧内搜索组的位置数据及其移动矢量，该移动矢量是由其水平及垂直分量表示的。

存储器10使用移动矢量的位置数据作为它们的地址存储移动矢量。

参考移动矢量选择电路20基于其位置数据确定当前搜索组的参考搜索组并从存储器10取出参考搜索组的移动矢量，参考搜索组相对当前搜索组具有预定位置关系。例如，如在MPEG(活动图象专家组)-4中公开的，视频检验模型版本7,0,ISO/TEC JTC1/SC29/WG11,MPEG9711642中，位于当前搜索组左方、上方及右上角的三个组可被确定为参考搜索组。参考搜索组的移动矢量被提供给一个预测值确定电路30作为用于当前搜索组的移动矢量(“当前移动矢量”)的参考移动矢量。预测值确定电路30响应参考移动矢量，确定当前移动矢量的预测值，并将该预测值提供给差值编码器40，其中预测值的水平及垂直分量分别为参考移动矢量的水平及垂直分量的中间值。

差值编码器40基于DPCM(差分脉冲编码调制)技术来求得当前移动矢量及其预测值之间的方向差，并使用例如可变长编码(VLC)技术来编码该差值。然后将编码的差值作为当前搜索组的编码移动矢量传送给接收端上的解码器。

基于移动矢量的预测值来编码搜索组的移动矢量的处理能有效地减少代表移动矢量的数据量，因为移动矢量及其预测值之间的差在大多数情况下通常小于移动矢量本身。

但是，在某些情况下，例如参考移动矢量有大的偏差时，上述基于简单滤波的传统预测值确定方案不能产生出移动矢量的最佳预测值，结果使编码效率变差。

因此，本发明的主要目的在于提供一种能确定移动矢量最佳预测值的方法及装置，由此改善移动矢量的编码效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于多个参考移动矢量对当前移动矢量编码的方法，其中每个移动矢量包括第一及第二分量，该方法包括以下步骤：

(a)求解具有第一及第二分量的第一预测值，第一预测值的第一分量代表参考移动矢量的第一分量的中值，第一预测值的第二分量代表参考移动矢量的第二分量的中值；