[发明专利]一种解码端可推导的运动补偿预测方法

摘要

本发明公开了一种解码端可推导的运动补偿预测方法，首先采用获取当前编码块的左，上，右上邻近块的运动矢量及其块坐标，并计算出模型参数；其次，依据计算所得的模型参数确定当前编码块的候选运动矢量的初始值；然后，对候选运动矢量的初始值进行修正得到候选运动矢量集合，并从候选运动矢量集合中选择最优的候选运动矢量；依据最优的候选运动矢量进行运动补偿预测，并计算采用最优的候选运动矢量进行运动补偿与的率失真代价；采用H.264/AVC中的运动补偿预测方法对当前块进行预测，选择率失真代价最小的运动补偿预测方法进行预测。本发明可以节省运动矢量信息，提高了变焦视频的压缩效率；同时编码端不必对模型参数进行编码，解码端就可以直接确定模型参数。

主权项

1.一种解码端可推导的运动补偿预测方法，其特征是：利用邻近块的运动矢量以及块坐标，确定运动模型的参数，并依据该参数确定当前编码块的候选运动矢量；然后对候选运动矢量进行修正，得到候选运动矢量集合，并确定候选运动矢量集合中最优的候选运动矢量；比较采用最优候选运动矢量进行运动补偿和采用264/AVC中运动估计所得的运动矢量进行运动补偿的率失真代价，确定当前编码块的运动补偿预测值；具体包括以下步骤：步骤1.确定当前编码块的左、上、右上相邻的N个块的运动矢量(mv_x，i，mv_y，i)，i∈{1L N}及其块坐标(x_i，y_i)，i∈{1，L N}；步骤2.依据当前编码块的左、上、右上相邻的块的运动矢量(mv_x，i，mv_y，i)，i∈{1L N}及其块坐标(x_i，y_i)，i∈{1，L N}，建立以下两个方程组，并采用线性回归计算确定参数a_hor，b_hor，a_ver，b_ver；参数a_hor，b_hor，a_ver，b_ver通过下式计算得到，ahor=N·Σi=1N(xi·mvx,i)-(Σi=1Nxi)·(Σi=1Nmvx,i)N·Σi=1N(xi2)-(Σi=1Nxi)2,]]>bhor=Σi=1Nmvx,iN-ahor·Σi=1NxiN,]]>aver=N·Σi=1N(yi·mvy,i)-(Σi=1Nyi)·(Σi=1Nmvy,i)N·Σi=1N(yi2)-(Σi=1Nyi)2,]]>bver=Σi=1Nmvy,iN-aver·Σi=1NyiN;]]>步骤3.根据步骤2求得的参数a_x，b_x，a_y，b_y以及当前编码块的坐标(x′，y′)，采用下式计算当前编码块的候选运动矢量的初始值(cmv_x，cmv_y)，cmvx=ahor·x′+bhorcmvy=aver·y′+bver;]]>步骤4.依据步骤3所得的候选运动矢量的初始值，得到候选运动矢量集合，(cmvx-1,cmvy-1),(cmvx-1,cmvy),(cmvx-1,cmvy+1),(cmvx,cmvy-1),(cmvx,cmvy),(cmvx,cmvy+1),(cmvx+1,cmvy-1),(cmvx+1,cmvy),(cmvx+1,cmvy+1);]]>步骤5.依据步骤4的候选运动矢量集合，采用模板匹配方法得到最优候选运动矢量(cmv_x^opt，cmv_y^opt)；步骤6.依据步骤5所得的最优候选运动矢量(cmv_x^opt，cmv_y^opt)对当前编码块进行运动补偿预测，并将当前编码块的原始值与运动补偿预测值相减，得到差值信号；步骤7.对步骤6得到的差值信号进行离散余弦变换、量化和熵编码，编码标记信息得到编码码率R₁；步骤8.对步骤7熵编码之后得到的数据进行熵解码、反量化和反离散余弦变换，得到当前编码块的差值信号的重建值；步骤9.将步骤8所得的差值信号的重建值与最优候选运动矢量(cmv_x^opt，cmv_y^opt)得到的预测值相加，得到当前编码块的重建值；步骤10.计算当前编码块的原始值与步骤9所得的当前编码块的重建值之间的平均平方误差MSE，得到当前编码块的失真D₁；步骤11.依据下式计算当前编码块的率失真代价J₁，J₁＝D₁+λ·R₁，其中，λ为拉格朗日乘子；步骤12.将步骤11所得的率失真代价与采用H.264/AVC中的运动补偿预测方法得到的率失真代价进行比较，选择率失真代价最小的运动补偿预测方法，并采用1个标记信息进行标记。