使用多个假设估计因子的帧间预测方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及视频编码和解码，更具体地讲，设及用于在视频编码和解码中执行运 动估计和运动补偿的方法和设备。
【背景技术】
[0002] 随着用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件的开发和提供，对于用于 有效地对高分辨率或高质量视频内容进行编码或解码的视频编解码器的需求正在增加。根 据传统的视频编解码器，基于具有预定尺寸的宏块，根据受限的编码方法来对视频进行编 码。
[0003] 空间域的图像数据经由频率变换被变换为频率域的系数。根据视频编解码器，将 图像划分为预定尺寸的块，对每个块执行离散余弦变换值CT)，并W块为单位对频率系数进 行编码，W进行频率变换的快速计算。与空间域的图像数据相比，频率域的系数容易被压 缩。具体地，由于根据经由视频编解码器的帖间预测或帖内预测的预测误差来表示空间域 的图像像素值，因此当对预测误差执行频率变换时，大量数据可被变换为0。根据视频编解 码器，可通过使用小量数据来代替连续并重复产生的数据，来减少数据量。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本公开设及视频编码和解码，更具体地讲，设及一种运动估计方法和运动补偿 方法，其中，该些方法设及通过使用W子像素为单位的多个假设估计因子化ypothetical estimator)像素来确定参考块，并设及使用最少的信息W确定假设估计因子像素，其中，所 述运动估计方法和运动补偿方法被执行W用于在视频编码和解码期间执行的帖间预测。
[0006] 解决方案
[0007] 根据本公开的实施例的运动估计方法设及；通过不仅使用W整像素为单位的运动 矢量而且使用W子像素为单位的多个假设估计因子来确定运动矢量；对指示在多个假设估 计因子中选择的最优假设估计因子的信息执行滴编码。根据本公开的实施例的运动补偿方 法设及：通过对指示假设估计因子的信息执行滴解码来确定W子像素为单位的假设估计因 子；通过使用将当前运动矢量和假设估计因子结合而确定的最终参考块来执行运动补偿。 [000引有益效果
[0009] 本公开提供运动估计方法的一个或更多个实施例，所述运动估计方法通过另外地 使用与当前估计因子像素相距子像素距离的假设估计因子来确定参考块，W便提高帖间预 测的精确度。所述运动估计方法仅允许具有高概率的组合作为假设估计因子像素相对于 当前估计因子像素所位于的方向和子像素距离的组合，从而可快速地选择假设估计因子像 素。此外，关于选择的假设估计因子像素的信息的传输比特数被减少到最低限度，从而可提 高包括假设估计模式信息的编码符号的比特率。
【附图说明】
[0010] 图1是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频编码设备的框 图。
[0011] 图2是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频解码设备的框 图。
[0012] 图3是用于描述根据本公开的实施例的编码单元的构思的示图。
[0013] 图4是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像编码器的框图。
[0014] 图5是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像解码器的框图。
[0015] 图6是示出根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元W及分区的示图。
[0016] 图7是用于描述根据本公开的实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图。
[0017] 图8是用于描述根据本公开的实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息 的示图。
[0018] 图9是根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图。
[0019] 图10至图12是用于描述根据本公开的实施例的编码单元、预测单元和变换单元 之间的关系的示图。
[0020] 图13是用于描述根据表1的编码模式信息的编码单元、预测单元和变换单元之间 的关系的示图。
[0021] 图14是根据本公开的实施例的运动估计设备的框图。
[0022] 图15是根据本公开的实施例的运动补偿设备的框图。
[0023] 图16a和图1化示出根据本公开的实施例的假设估计模式的类型。
[0024] 图17示出根据本公开的实施例的由假设估计模式指示的方向、符号值和距离的 组合。
[0025] 图18示出根据本公开的实施例的作为关于率失真（RD)代价的测试目标的假设估 计模式。
[0026] 图19示出根据本公开的实施例的运动估计方法的流程图。
[0027] 图20示出根据本公开的实施例的运动补偿方法的流程图。
[002引图21示出根据本公开的实施例的存储程序的盘的物理结构。
[0029] 图22示出通过使用盘来记录和读取程序的盘驱动器。
[0030] 图23示出提供内容分配服务的内容供应系统的整体结构的示图。
[0031] 图24和图25示出根据本公开的实施例的应用了视频编码方法和视频解码方法的 移动电话的外部结构和内部结构。
[0032] 图26示出根据本公开的实施例的应用通信系统的数字广播系统。
[0033] 图27示出根据本公开的实施例的使用视频编码设备和视频解码设备的云计算系 统的网络结构。
[0034] 最佳实施方式
[0035] 根据本公开的实施例的运动估计方法设及；不仅通过使用W整像素为单位的运动 矢量还通过使用W子像素为单位的多个假设估计因子来确定运动矢量；对指示从所述多个 假设估计因子中选择的最佳假设估计因子的信息执行滴编码。根据本公开的实施例的运动 补偿方法设及：通过对指示W子像素为单位的假设估计因子的信息执行滴解码来确定所述 假设估计因子；通过使用将当前运动矢量和所述假设估计因子结合而确定的最终参考块来 运动补偿。
[0036] 根据本公开的一方面，提供一种使用运动矢量估计因子的运动补偿方法，所述运 动补偿方法包括W下操作；获得在编码单元中所包括的预测单元的运动矢量，并获得编码 单元的假设估计模式信息；基于所述假设估计模式信息来确定预定子像素距离和预定直线 方向的组合，其中，所述预定子像素距离是在两个或更多个子像素距离中选择的，所述预定 直线方向是在两个或更多个直线方向中选择的；通过使用分别包括所述预定直线方向上与 当前估计因子像素相距所述预定子像素距离的两个假设估计因子像素的块来确定参考块， 其中，当前估计因子像素由当前运动矢量指示。
[0037] 获得所述假设估计模式信息的操作可包括W下操作；获得所述假设估计模式信息 和运动矢量差值信息，其中，运动矢量差值信息指示当前运动矢量和在当前预测单元之前 被编码的预测单元的运动矢量之间的差值；获得当前预测单元和参考块之间的残差数据， 其中，确定参考块的操作可包括W下操作：通过将所述残差数据和参考块合并来产生当前 预测单元的恢复块。
[003引获得所述假设估计模式信息的操作可包括W下操作；获得针对在当前编码单元中 所包括的预测单元而共同确定的假设估计模式信息。
[0039] 所述两个或更多个子像素距离可包括1/4像素距离和1/2像素距离，所述两个或 更多个直线方向可包括具有0度角、90度角、135度角和45度角的方向，所述假设估计模式 信息可包括在所述两个或更多个子像素距离中选择的一个子像素距离和在所述两个或更 多个直线方向中选择的一个直线方向的8种组合。
[0040] 确定所述组合的操作可包括W下操作；根据编码单元的深度来确定所述假设估计 模式信息的上下文模型；通过使用与当前编码单元的深度相应的4个上下文模型对所述假 设估计模式信息执行滴解码；基于滴解码的假设估计模式信息，针对当前运动矢量确定子 像素距离和直线方向的组合。
[0041] 根据本公开的另一方面，提供一种使用运动矢量估计因子的运动估计方法，所述 运动估计方法包括W下操作；在编码单元中所包括的预测单元中，确定用于当前预测单元 的帖间预测的当前运动矢量；通过使用分别包括预定直线方向上的W当前估计因子像素为 中屯、的两个假设估计因子像素的块来确定参考块，其中，所述两个假设估计因子像素在与 当前估计因子像素相距预定子像素距离的多个假设估计因子像素之中，并且其中，当前估 计因子像素由当前运动矢量指示；输出编码单元的假设估计模式信息，并输出预测单元的 运动矢量差值信息，其中，所述假设估计模式信息指示预定子像素距离和预定直线方向的 组合，其中，预定子像素距离是在两个或更多个子像素距离中选择的，预定直线方向是在两 个或更多个直线方向中选择的。
[0042] 输出步骤可包括W下操作：输出所述假设估计模式信息和所述运动矢量差值信 息，其中，所述运动矢量差值信息指示当前运动矢量和在当前预测单元之前被编码的预测 单元的运动矢量之间的差值；输出当前预测单元和参考块之间的残差数据。
[0043] 输出所述假设估计模式信息的操作可包括W下操作；输出针对在当前编码单元中 所包括的预测单元而共同确定的假设估计模式信息。
[0044] 所述两个或更多个子像素距离可包括1/4像素距离和1/2像素距离，所述两个或 更多个直线方向包括具有0度角、90度角、135度角和45度角的方向，并且所述假设估计模 式信息可包括在所述两个或更多个子像素距离中选择的一个子像素距离和在所述两个或 更多个直线方向中选择的一个直线方向的8种组合。
[0045] 输出所述假设估计模式信息的操作可包括：根据编码单元的深度确定所述假设估 计模式信息的上下文模型；通过使用与当前编码单元的深度相应的4个上下文模型对所述 假设估计模式信息执行滴编码。
[0046] 确定参考块的操作可包括W下操作：通过使用在具有0度角、90度角、135度角和 45度角的直线方向中的每个直线方向上与当前估计因子像素相距1/4像素距离的假设估 计因子像素来计算率失真（RD)代价；通过使用在产生RD代价中的最小RD代价的方向上与 当前估计因子像素相距1/2像素距离的假设估计因子像素来计算RD代价；确定产生RD代 价中的最小RD代价所在的直线方向和子像素距离；确定参考块，其中，所述参考块是分别 包括基于产生RD代价中的最小RD代价所在的直线方向和子像素距离而确定的假设估计因 子像素的块的平均块。
[0047] 根据本公开的另一方面，提供一种使用运动矢量估计因子的运动补偿设备，所述 运动补偿设备包括；信息获得器，获得在编码单元中所包括的预测单元中的当前预测单元 的残差数据和当前运动矢量，并获得编码单元的假设估计模式信息；假设估计模式确定器， 基于所述假设估计模式信息来确定预定子像素距离和预定直线方向的组合，其中，所述预 定子像素距离是在两个或更多个子像素距离中选择的，所述预定直线方向是在两个或更多 个直线方向选择的；运动补偿器，通过使用分别包括所述预定直线方向上与当前估计因子 像素相距所述预定子像素距离的两个假设估计因子像素的块来确定参考块，并通过将残差 数据和参考块合并来产生当前预测单元的恢复块，其中，当前估计因子像素由当前运动矢 量指示。
[0048] 根据本公开的另一方面，提供一种使用运动矢量估计因子的运动估计设备，所述 运动估计设备包括；运动估计器，在编码单元中包括的预测单元中，确定用于当前预测单元 的帖间预测的当前运动矢量，并通过使用分别包括预定直线方向上的W当前估计因子像素 为中屯、的两个假设估计因子像素的块来确定参考块，其中，所述两个假设估计因子像素在 与当前估计因子像素相距预定子像素距离的多个假设估计因子像素之中，并且其中