用于编码或解码视频信号的方法和设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980108271.6

申请日:

2009.03.09

公开号:

CN101965733A

公开日:

2011.02.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04N 7/32申请日:20090309|||公开

IPC分类号:

H04N7/32; H04N7/24(2011.01)I

主分类号:

H04N7/32

申请人:

LG电子株式会社

发明人:

朴胜煜; 金郑善; 朴俊永; 崔瑛喜; 全柄文; 全勇俊

地址:

韩国首尔

优先权:

2009.03.09 KR 10-2009-0019808; 2008.03.09 US 61/035,015; 2008.03.12 US 61/035,746; 2008.03.13 US 61/036,085; 2008.12.08 US 61/120,486

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

戚传江;谢丽娜

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内容摘要

公开了一种处理视频信号的方法。本发明包括:使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的帧内预测模式;以及,使用所述当前块的所述帧内预测模式获得所述当前块的预测值。因此,本发明通过使得解码器能够在解码器中得出关于当前块的预测模式的信息而不是向解码器传送所述信息,提高视频信号处理的效率。

权利要求书

1: 一种处理视频信号的方法, 包括 : 使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的帧内预测模式 ; 以及 使用所述当前块的所述帧内预测模式获得所述当前块的预测值。
2: 根据权利要求 1 所述的方法, 所述使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块 的帧内预测模式进一步包括 : 提取与所述当前块相邻的所述模板区域的帧内预测模式, 其 中, 与所述当前块相邻的所述模板区域的所述帧内预测模式被用作所述当前块的所述帧内 预测模式。
3: 根据权利要求 2 所述的方法, 所述提取与所述当前块相邻的所述模板区域的帧内预 测模式进一步包括 : 计算在与所述当前块相邻的所述模板区域的像素和分别在所述模板区域的左、 上端、 左上端和右上端的相邻像素之间的像素值差 ; 以及 获得最小化所述像素值差的所述帧内预测模式, 其中, 通过考虑所述帧内预测模式的九种预测方向来计算所述像素值差。
4: 一种用于处理视频信号的设备, 包括 : 预测模式确定单元, 用于使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的预测模 式; 以及, 获得单元, 用于使用所述当前块的所述预测模式来获得所述当前块的预测值。
5: 一种用于确定运动向量的方法, 包括 : 接收当前块的运动向量差值 ; 使用被接收的所述当前块的运动向量差值和所述当前块的运动向量预测值来获得所 述当前块的运动向量 ; 使用所述当前块的所述运动向量来指定与所述当前块对应的参考块和与所述参考块 相邻的块 ; 计算在指定的块的模板区域和所述当前块的模板区域之间的每一个像素值差 ; 以及 基于计算所述像素值差的结果来提取改善的运动向量。
6: 根据权利要求 5 所述的方法, 其中, 与所述参考块相邻的所述块包括以所述参考块 为中心的通过运动向量单位间隔相邻的 8 个块。
7: 根据权利要求 5 所述的方法, 所述提取改善的运动向量进一步包括 : 如果在与所述 当前块相邻的所述模板区域和与对应于所述当前块的所述参考块相邻的所述模板区域之 间的所述像素值差具有最小值, 则从基于 9 个像素值差的二次曲面获得具有最小像素值差 的运动向量位置。
8: 一种用于确定运动向量的方法, 包括 : 接收当前块的第一运动向量差值 ; 通过向所述当前块的所述第一运动向量差值应用移位操作来获得所述当前块的第二 运动向量差值 ; 基于所述当前块的所述第二运动向量差值和所述当前块的运动向量预测值来确定候 选参考块的范围 ; 计算在与所述候选参考块相邻的模板区域和与所述当前块相邻的模板区域之间的每 一个像素值差 ; 以及 2 基于计算所述像素值差的结果来获得所述当前块的运动向量。
9: 根据权利要求 8 所述的方法, 其中, 所述当前块的所述第一运动向量差值是通过以 右移操作降低所述当前块的所述运动向量差值的精度而获得的值, 并且其中, 根据下舍入 或四舍五入来执行用于所述当前块的所述运动向量差值的右移操作。
10: 根据权利要求 8 所述的方法, 其中, 在所述确定候选参考块的范围的过程中, 如果 通过下舍入来获得所述当前块的所述第一运动向量差值, 则所述候选参考块的所述范围包 括如下的像素, 即, 所述像素的范围是从在通过相加所述当前块的所述第二运动向量差值 和所述当前块的所述运动向量预测值而获得的运动向量位置 ( 参考位置 ) 的像素到右面第 (X-1) 个像素, 其中, 所述 X 是通过反转运动向量单位而产生的值。
11: 根据权利要求 8 所述的方法, 其中, 在所述确定候选参考块的范围的过程中, 如果 通过四舍五入来获得所述当前块的所述第一运动向量差值, 则所述候选参考块的所述范围 包括如下的像素, 即, 所述像素的范围是从在参考位置的像素向左的第 (X/2) 个像素到从 在所述参考位置的所述像素向右的第 (X/2-1) 个像素, 其中, 所述 X 是通过反转运动向量单 位而产生的值。
12: 根据权利要求 8 所述的方法, 其中, 所述获得所述当前块的运动向量从最小化作为 执行模板匹配的结果的所述像素值差的所述候选参考块获得所述当前块的所述运动向量。
13: 一种处理视频信号的方法, 包括 : 计算在当前块的模板区域和参考帧的候选模板区域之间的像素值差, 其中, 基于所述 像素值差来选择所述参考帧的所述模板区域, 通过在所述当前块的所述模板区域和所述参考帧的所述模板区域中使用模板匹配来 选择所述当前块的参考块 ; 使用选择的参考块来获得所述当前块的预测值 ; 以及 基于所述预测值来解码所述当前块。
14: 根据权利要求 13 所述的方法, 其中, 计算在与所述当前块相邻的模板区域和在参 考帧内的候选模板区域之间的像素值差考虑在当前帧和参考帧之间的照度差。
15: 根据权利要求 14 所述的方法, 其中, 与所述当前块相邻的模板区域包括与所述当 前块的右侧或下端相邻的像素的区域。

说明书


用于编码或解码视频信号的方法和设备

    【技术领域】
     本发明涉及一种用于编码或解码视频信号的设备和方法。背景技术 当源提供者向解码器发送编码的视频信号时, 使用一种去除时间冗余和空间冗余 的方法来增强视频信号的压缩比, 即, 使用帧内预测方法和帧间预测方法。
     发明内容
     技术问题 本发明的一个目的是减小向帧间预测模式分配的比特大小。 本发明的另一个目的是通过保持发送的运动向量大小不变来获得更精确的运动向量。 本发明的另一个目的是提高帧间预测的精度。
     本发明的另一个目的是根据模板区域范围来自适应地使用模板匹配。
     本发明的另一个目的是通过提出一种使用用于指示是否执行模板匹配的标记的 方法来有效地处理视频信号。
     技术方案
     本发明的特征在于, 解码器使用模板区域来得出当前块的帧内预测模式, 而不向 解码器发送帧内预测模式。
     本发明的特征在于通过执行传统的块匹配算法来获得运动向量, 和在与由在参考 帧中的运动向量指示的参考块相邻的块和当前块之间的模板匹配。
     本发明的特征在于通过在向解码器发送当前块的运动向量差值中减小运动向量 差值的精度来获得当前块的运动向量, 并且, 解码器通过以四分之一为单位经由运动向量 执行模板匹配来获得当前块的运动向量。
     本发明的特征在于 : 考虑在当前帧和参考帧之间的照度差 ; 向候选参考块的模板 区域添加附加值 ; 以及, 在当前块和候选参考块之间执行模板匹配, 以使用模板匹配来找到 与当前块对应的参考块。
     本发明的特征在于 : 通过在模板匹配的情况下使得通过组合目标区域和模板区域 产生的形状具有目标的相同形状来设置模板区域。
     本发明的特征在于使用用于指示是否执行模板匹配的标记, 并且在于对于在宏块 内的每一个分区使用标记。
     本发明的特征在于 : 在解码器获得宏块的类型之前, 通过获得用于指示是否执行 模板匹配的标记信息来执行传统的解码处理, 并且, 本发明的特征在于 : 在执行模板匹配的 情况下, 将宏块的类型设置为 16×16, 并且将子宏块的类型设置为 8×8。
     本发明的特征在于 : 将模板区域扩展到与目标的右侧或下端边相邻的已经编码的 块, 并且将模板区域扩展到分别与目标的左侧和上端边相邻的块。
     有益效果
     因此, 本发明提供了下面的效果或优点。
     首先, 本发明能够以下述方式来减小向解码器发送的比特大小, 由此增强视频信 号处理的编码效率 : 解码器使用模板区域来得出当前块的帧内预测模式, 而不向解码器发 送帧内预测模式。
     其次, 在获得当前块的运动向量的过程中, 本发明使用传统的块匹配算法来获得 当前块的运动向量, 但是能够通过基于运动向量执行模板匹配来获得更精确的运动向量, 由此提高视频信号处理的编码效率。
     第三, 本发明通过下述方式来减小向解码器发送的运动向量信息大小, 由此提高 视频信号处理的编码效率 : 以减小运动向量差值的精度的方式来发送当前块的运动向量差 值, 并且通过在解码器中以四分之一为单位经由运动向量执行模板匹配来获得当前块的运 动向量。
     第四, 于在使用模板匹配找到与当前块对应的参考块中考虑照度差的情况下, 本 发明能够提高当前块预测的精度。
     第五, 本发明通过下述方式来设定模板区域, 由此提高视频信号处理的编码效率 : 使得通过组合目标区域和模板区域产生的形状具有目标的相同形状。
     第六, 本发明使用用于指示是否执行模板匹配的标记, 并且对于在宏块内的每一 个分区使用标记, 由此提高视频信号处理的编码效率。
     第七, 在解码器获得宏块的类型之前, 本发明跳到通过获得用于指示是否执行模 板匹配的标记信息来解码宏块类型, 由此提高视频信号处理的编码效率。
     第八, 本发明在模板匹配中将模板区域扩展到与目标的右侧或下端边相邻的已经 编码的块, 并且将模板区域扩展到分别与目标的左侧和上端边相邻的块, 由此提高使用模 板匹配的视频信号处理的编码效率。 附图说明
     附图被包括来进一步理解本发明, 并且被包含在本说明书中并且构成这个说明书 的一部分, 附图图示本发明的实施例, 并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
     在附图中 :
     图 1 示出模板区域和目标区域的示例 ;
     图 2 是根据本发明的第一实施例的、 解码器使用模板区域来确定当前块的帧内预 测模式的序列的流程图 ;
     图 3 是示出根据本发明的第一实施例的、 在获得与当前块相邻的模板区域的帧内 预测模式中使用的与当前块相邻的模板区域和与对应的模板区域相邻的像素 ;
     图 4 是根据本发明的第二实施例的、 通过基于当前块的运动向量执行模板匹配来 获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图 ;
     图 5 示出根据本发明的第二实施例的、 与当前块对应的参考块和与对应的参考块 相邻的块 ;
     图 6 示出根据本发明的第二实施例的、 从模板匹配执行结果确定当前块的改善的 运动向量的方法 ;图 7 是根据本发明的第三实施例的、 获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图; 图 8 示出根据本发明的第三实施例的、 如果运动向量单位是 1/4 则执行与当前块 的模板匹配的候选参考块的范围 ;
     图 9 示出根据本发明的第四实施例的、 考虑在指定与当前块对应的参考块中的照 度之间的差的方法 ;
     图 10 是根据本发明的第五实施例的语法表, 在其上实现了指示是否执行模板匹 配的标记的使用 ;
     图 11 是根据本发明的第五实施例的语法表, 在其上实现了指示是否执行模板匹 配的标记的重新排序的方法。
     具体实施方式
     最佳模式
     本发明的其他特征和优点将在随后的说明中给出, 并且部分地从说明显而易见, 或可以通过本发明的实施来学习。 通过在书面说明及其权利要求中具体指出的结构以及附 图来实现和获得本发明的目的和其他优点。 为了实现这些和其他优点, 并且根据本发明的目的, 如所体现和广义地描述, 根据 本发明的一种处理视频信号的方法是 : 确定与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式, 并 且使用模板区域的帧内预测模式作为当前块的帧内预测模式来获得当前块的预测值。
     根据本发明, 确定与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式是在模板区域的左、 上端、 左上端和右上端指定相邻的像素, 在指定的像素和模板区域之间计算像素值差, 并且 获得最小化像素值差的帧内预测模式。 通过考虑帧内预测模式的九种预测方向来计算像素 值差。
     为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的, 根据本发明的一种用于 处理视频信号的设备包括 : 预测模式确定单元, 用于使用与当前块相邻的模板区域来确定 当前块的预测模式 ; 以及, 获得单元, 用于使用当前块的预测模式来获得当前块的预测值。
     为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的, 根据本发明的一种用于 确定运动向量的方法是 : 指定由当前块的运动向量指示的参考块和与参考块相邻的块, 计 算在指定块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差, 并且基于计算像素值 差的结果来提取改善的运动向量。
     根据本发明, 与参考块相邻的块包括通过以四分之一为单位的运动向量相邻的 8 个块。
     根据本发明, 当前块的改善的运动向量的提取方法是 : 如果在当前块的模板区域 和当前块的参考块的模板区域之间的像素值差具有最小值, 则基于 9 个像素值差来获得二 维弯曲表面, 并且从该二维弯曲表面获得具有最小像素值差的运动向量位置。
     为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的, 一种用于确定运动向量 的方法是 : 通过向当前块的第一运动向量差值应用移位操作来获得当前块的第二运动向量 差值, 基于当前块的第二运动向量差值和当前块的运动向量预测值来确定候选参考块的范 围, 计算在候选参考块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差, 并且从最
     小化像素值差的候选参考块来获得当前块的改善的运动向量。
     根据本发明, 当前块的第一运动向量差值是通过向当前块的运动向量差值执行右 移操作而获得的值, 根据下舍入或四舍五入来执行右移操作。
     根据本发明, 如果通过下舍入来获得当前块的第一运动向量差值, 则候选参考块 的范围包括如下的像素, 即, 范围是从在通过相加当前块的第二运动向量差值和当前块的 运动向量预测值而获得的运动向量位置的像素到右面第 (X-1) 个像素, 并且如果通过四舍 五入来获得当前块的第一运动向量差值, 则候选参考块的范围包括如下的像素, 即, 范围是 从自在参考位置的像素向左的第 (X/2) 个像素到自在参考位置的像素向右的第 (X/2-1) 个 像素。X 是通过反转运动向量单位而获得的值。
     根据本发明的一种处理视频信号的方法, 包括 : 计算在参考帧内的候选参考块的 模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差 ; 并且, 使用最小化像素值差的候选 参考块来作为与当前块对应的参考块。
     根据本发明, 如果当前块的形状是矩形, 则以下述方式设定模板区域 : 将当前块和 当前块的模板区域组合在一起而获得的形状具有当前块的相同形状, 并且当前块的模板区 域包括与当前块的右侧或下端相邻的像素的区域以及与当前块的左侧或上端相邻的像素 的区域。 根据本发明, 计算像素值差包括 : 通过考虑在当前帧和参考帧之间的照度差并且 使用候选参考块的像素值, 将附加值添加到候选参考块的像素值。
     根据本发明的一种处理视频信号的方法包括 : 使用指示宏块是否执行模板匹配的 标记。如果将宏块划分为 M×N 个分区, 则对于每一个分区使用标记, 并且在接收关于宏块 的类型的信息之前接收标记信息。
     为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的, 根据本发明的一种用于 处理视频信号的设备包括 : 计算单元, 用于计算在参考帧内的候选参考块的模板区域和当 前块的模板区域之间的每一个像素值差 ; 选择单元, 用于基于像素值差来选择与当前块对 应的参考块 ; 以及, 获得单元, 用于使用选择的参考块来获得当前块的预测值。
     本发明的模式
     现在详细参见本发明的优选实施例, 其示例被示出在附图中。 首先, 在本发明中的 术语可以被解释为下面的参考。并且, 在本说明书中未公开的术语可以被解释为与本发明 的技术思想匹配的下面的含义和概念。因此, 在本公开的实施例和附图中实现的配置仅是 本发明的一个最优选的实施例, 并且不表示本发明的所有技术思想。因此, 可以明白, 可以 存在各种修改 / 改变和等同物来在提交本申请的时间点替换它们。
     在本发明中的编码应当被理解为包括编码和解码的概念。并且, 像素值差应当被 理解为像素值差的绝对值的和。
     在下面的说明中, 解释可用于预测当前块的模板。
     图 1 示出模板区域和目标区域的示例。
     参见图 1(a), 目标区域 (10) 可以表示要通过执行模板匹配预测的当前块。 模板区 域 (11) 是与目标区域相邻的区域, 并且可以包括已经编码的区域。一般, 模板区域 (11) 可 以包括与目标区域 (10) 的左侧和上端边相邻的区域。
     而且, 与当前块的右侧或下端相邻的区域在当前块之前被编码, 以在执行模板匹
     配中被用作模板区域。
     例如, 参见图 1(b), 当前块 (40) 是 16×8。当前块的模板区域包括当前块的下端 部分 (42) 以及与当前块的左侧和上端相邻的已经编码的区域 (41)。
     参见图 13(c), 当前块 (43) 的模板区域可以包括与当前块的右侧相邻的区域 (45) 以及与当前块的左侧和上端相邻的已经解码的区域 (44)。
     能够根据宏块分区的形状来建立目标的形状。并且, 能够建立模板区域以使得通 过组合模板区域和目标区域而产生的形状能够与目标的形状相同。
     例如, 如果在图 1(d) 中宏块分区的形状是 16×8, 则可以将目标形状 (20) 定义为 16×8 块, 而不是 8×8 块。而且, 如果目标的形状被定义为 16×8 块, 则能够建立模板区域 (21), 以具有与通过将模板区域和目标区域组合在一起而产生的形状相同的形状, 即矩形 形状。
     如果宏块分区的形状是 8×16, 则可以将目标形状 (22) 定义为 8×16, 并且可以如 图 10(e) 中设定模板区域 (23)。
     图 2 是根据本发明的第一实施例的、 解码器使用模板区域来确定当前块的帧内预 测模式的序列的流程图。 参见图 2(a), 编码器提取与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式 [S210]。通过 使用在当前块和模板区域之间的相互类似性, 能够将提取的与当前块相邻的模板区域的帧 内预测模式用作当前块的帧内预测模式。因此, 能够获得当前块的帧内预测模式 [S220]。 在当前块的帧内预测模式中产生当前块的像素值和剩余部分 [S230]。 仅当前块的剩余部分 被传送到解码器 [S240], 但是, 不发送当前块的帧内预测模式。因此, 能够减小向解码器传 送的块的信息大小。
     参见图 2(b), 解码器接收当前块的剩余部分 [S250]。像编码器那样, 解码器获得 与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式 [S260], 并且然后获得当前块的帧内预测模式 [S270]。 然后, 根据获得的当前块的帧内预测模式和所接收的当前块的剩余部分, 使用当前 块的像素值来重建当前块 [S280]。
     图 3 是示出根据本发明的第一实施例的、 在获得与当前块相邻的模板区域的帧内 预测模式中使用的与当前块相邻的模板区域和与对应的模板区域相邻的像素。
     首先, a ~ m 区域 (30) 与当前块的左侧和上端相邻, 并且也与位于当前块的左上端 的角像素相邻。a-m 区域 (30) 是已经编码的像素, 并且可以被看作模板区域。在图 3 中, 模 板区域的大小是 1。模板区域的大小是 n(n 是自然数 ), 并且是可调整的。A ~ X 区域 (31) 包括与以模板区域为中心的左侧 (J ~ N)、 上端 (A ~ E)、 左上端 (X) 和右上端 (F ~ I) 相 邻的编码像素。
     为了选择最佳的预测模式, 计算在 a ~ m 区域和 A ~ X 区域之间的像素值差。在 例如垂直模式的情况下, 像素值差变为 absolute[(m-A)+(i-A)+(j-A)+(k-A)+(l-A)+(a-B) +(b-C)+(c-D)+(d-E)]。 同样, 对于九种帧内预测模式计算像素值差。 并且, 最小化像素值差 的帧内预测模式将变为模板区域的帧内预测模式。因此, 能够使用在模板区域和当前块之 间的相互类似性来确定当前块的帧内预测模式。
     图 4 是根据本发明的第二实施例的、 通过基于当前块的运动向量执行模板匹配来 获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图。
     首先, 解码器接收当前块的运动向量差值, 并且然后使用当前块的运动向量差值 和当前块的运动向量预测值来获得当前块的运动向量。 使用当前块的运动向量来指定与当 前块对应的参考块, 并且与指定的参考块相邻的块被指定。
     计算在当前块的模板区域和指定的参考块的模板区域之间的像素值差, 并且, 计 算在当前块的模板区域和与指定的参考块相邻的块的模板区域之间的每一个像素值差 [S410]。 如果在当前块的模板区域和与当前块对应的参考块的模板区域之间的像素值差具 有在所计算的像素值差中的最小值, 则可使用一种使用由本发明提出的模板匹配来确定改 善的运动向量的方法 [S420]。但是, 如果在当前块的模板区域和与当前块对应的参考块的 模板区域之间的像素值差不具有在所计算的像素值差中的最小值, 则由传统的块匹配算法 获得的运动向量是可用的 [S450]。将在下面参考图 5 来解释相邻块。
     如果在当前块的模板和与当前块对应的参考块的模板之间的像素值不具有最小 值, 则能够使用由传统的块匹配算法获得的运动向量。
     如果在当前块的模板和与当前块对应的参考块的模板之间的像素值具有最小值, 则能够从通过执行模板匹配获得的像素值差得出二次曲面 [S430]。然后, 能够获得最小化 在曲面上的像素值差的运动向量 [S440]。
     如果在使用传统块匹配算法获得运动向量的过程中运动向量单位是 1/4, 则改善 n+1 的运动向量单位可以是 (1/2) (n 是整数 )。 通过执行运动补偿, 通过在参考画图片的像素 值当中的内插来产生在整数像素之下的像素值。
     例如, 如果改善的运动向量单位是 1/8, 则解释产生 1/8 像素值的方法。
     首先, 通过使用以 1/2 像素位置为中心的水平线和垂直线上的 6 个像素, 产生 1/2 像素值。并且, 通过使用以 1/4 像素位置为中心的水平线、 垂直线或对角线上的相邻的 2 个 像素来产生 1/4 像素值。通过使用以 1/8 像素位置为中心的水平线、 垂直线或对角线上的 相邻像素, 产生 1/8 像素值。但是, 如果 1/8 像素和相邻像素一起位于水平线或垂直线上, 则通过使用以 1/8 像素位置为中心的水平线或垂直线上的相邻的 2 个像素, 产生 1/8 像素 值。如果 1/8 像素和相邻像素一起位于对角线上, 则通过使用以 1/8 像素位置为中心的对 角线上的相邻的 4 个像素, 产生 1/8 像素值。
     在下面的说明中, 详细解释用于获得改善的运动向量的方法。
     图 5 示出根据本发明的第二实施例的、 与当前块对应的参考块和与对应的参考块 相邻的块。
     首先, 由当前块的运动向量指示的参考帧内的块将变为与当前块对应的参考块。 能够指定以与当前块对应的参考块为中心的通过运动向量单位间隔相邻的块。随后, 计算 在指定块的模板区域和当前块的模板区域之间的像素值差。并且, 能够从所计算的像素值 差来获得 9 个像素值差。例如, 如果运动向量的单位是 1/4, 则 9 个像素位置 (50) 对应于以 由当前块的运动向量指示的像素为中心的通过 1/4 像素间隔彼此相邻的像素。并且, 能够 分别指定用于该 9 个像素的 9 个块。
     在下面的说明中, 解释一种从该 9 个像素值差获得改善的运动向量的方法。
     图 6 示出根据本发明的第二实施例的、 从模板匹配执行结果确定当前块的改善的 运动向量的方法。
     首先, 可以将 9 个像素值差置于如下的坐标上, 即, 该坐标将 X 和 Y 轴设定为运动向量位置, 并且将 Z 轴设定为像素值差。并且, 能够获得二次曲面, 其中, 在 9 个像素值差中 的 6 个像素值差 (51, 52) 对应于根。因为与当前块 (52) 对应的参考块的情况具有最小值, 所以能够布置与当前块 (52) 对应的参考块的情况, 并且可以定位与对应的参考块 (51) 相 邻的块的情况, 如图 6 中所示。在该情况下, 能够从二次曲面找到具有被设定为最小的像素 值差的运动向量位置 (x, y)(53)。可以将二次曲面表示为公式 1。
     [ 公式 1]
     S(x, y) = Ax2+By2+Cxy+Dx+Ey+F
     如果使用 x 和 y 来求 S 的微分, 则使得二次曲面 S 具有最小值的 x 和 y 的值满足 零。如果对于公式 1 求微分, 则产生公式 2 和公式 3。
     [ 公式 2]
     dS/dx = 2Ax+Cy+D = 0
     [ 公式 3]
     dS/dy = 2Bx+Cy+E = 0
     如果找到满足公式 2 和公式 3 的 x 和 y, 则产生公式 4。
     [ 公式 4]
     图 7 是根据本发明的第三实施例的、 获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图。 在下面的说明中, 将候选参考块看作候选区域, 该候选区域可以变为与当前块对 应的参考块。
     参见图 7(a), 编码器获得当前块的运动向量预测值和当前块的运动向量, 并且然 后从所获得的运动向量预测值和运动向量获得当前块的运动向量差值 (mvd)[S710]。通过 对于当前块的运动向量差值 (mvd) 执行右移操作, 能够获得其精度被降低的当前块的第一 运动向量差值 (mvd’ )[S720]。当前块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 被编码和然后被传送到 解码器 [S725]。因此, 能够减小用于传送运动向量信息所需要的比特大小。
     参见图 7(b), 解码器接收当前块的第一运动向量差值 (mvd’ )[S730], 并且然后通 过对于所接收的当前块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 执行左移操作来提取当前块的第二运 动向量差值 (mvd” )[S740]。当前块的第二运动向量差值 (mvd” ) 被提取以通过运动向量单 位执行模板匹配。
     随后, 参考通过相加当前块的运动向量预测值和第二运动向量差值 (mvd” ) 而获 得的运动向量来执行模板匹配 [S750]。计算在当前块的模板区域和候选参考块的模板区 域之间的像素值差, 并且, 最小化像素值差的候选参考块被用作与当前块对应的参考块。 但 是, 参考块可以等于通过使用当前块的运动向量预测值和当前块的运动向量差值 (mvd) 而 获得的参考块。因此, 能够从所获得的参考块获得当前块的改善的运动向量 [S760]。
     在下面的说明中, 解释用于执行与当前块的模板匹配的候选参考块的范围。
     图 8 示出根据本发明的第三实施例的、 如果运动向量单位是 1/4 则执行与当前块 的模板匹配的候选参考块的范围。
     图 8(a) 示出在通过对于当前块的运动向量差值 (mvd) 执行右移操作而获得当前
     块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 中从下舍入产生的情况的实施例。
     如果当前块的运动向量预测值 (80) 和当前块的运动向量 (81) 如图 8(a) 中所示 定位, 则当前块的运动向量差值 (mvd) 变为 1。并且, 能够通过执行移位操作来获得当前块 的第一运动向量差值 (mvd’ ), 如公式 5 所示。
     [ 公式 5]
     mvd’ = mvd >> 2 = 0
     通过在当前块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 执行公式 6 的移位操作以通过运动向 量单位执行模板匹配, 获得当前块的第二运动向量差值 (mvd” )。
     [ 公式 6]
     mvd” = mvd’ << 2 = 0
     通过将当前块的第二运动向量差值和当前块的运动向量预测值相加在一起而获 得的运动向量位置 (82) 被设定为参考像素。
     在获得当前块的第一运动向量差值的过程中, 仅提取由通过执行移位操作来降低 当前块的运动向量差值的精度而导致的整数单位精度值, 并且将在整数之下的降低的精度 的部分下舍入。因此, 候选参考块的范围是从参考像素 (82) 到参考像素 (82) 右面的第三 个。 图 8(b) 示出在通过对于当前块的运动向量差值 (mvd) 执行移位操作而获得当前 块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 的过程中从四舍五入产生的情况的实施例。
     如果当前块的运动向量预测值 (83) 和当前块的运动向量 (84) 如图 8(b) 中所示 定位, 则当前块的运动向量差值 (mvd) 是 1。
     为了从当前块的运动向量差值 (mvd) 提取整数部分, 进行移位操作以产生公式 7。
     [ 公式 7]
     mvd’ = (mvd+2) >> 2 = 0
     同样, 通过执行当前块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 的移位操作来获得当前块的 第二运动向量差值 (mvd” )。
     [ 公式 8]
     mvd” = mvd’ << 2 = 0
     通过将当前块的第二运动向量差值 (mvd” ) 和当前块的运动向量预测值相加在一 起而获得的运动向量位置被设定为参考像素 (85)。因为图 8(b) 与执行四舍五入以获得 当前块的第一运动向量差值 (mvd’ ) 的情况对应, 所以候选参考块的范围将是从参考像素 (85) 左面的第二个到右面的第一个。
     图 9 示出根据本发明的第四实施例的、 考虑在指定与当前块对应的参考块的过程 中的照度之间的差的方法。
     首先, X 指示当前块的预测像素值, X’ 指示与当前块相邻的模板区域的像素值, Y 指示候选参考块的像素值, 并且 Y’ 指示与候选参考块相邻的模板区域的像素值。
     如果使用模板匹配预测当前块的像素值而不考虑照度差, 则在与当前块相邻的 模板区域和与候选参考块相邻的模板区域之间的像素值差变为 absolute[X’ -Y’ ]。并 且, 最小化像素值差的候选参考块被指定为与当前块对应的参考块。因此, 在候选参考块 A 的情况下, 像素值差是 “absolute[12-6] = 6” 。在候选参考块 B 的情况下, 像素值差是
     “absolute[12-4] = 4” 。因此, 候选参考块 B 被选择为与当前块对应的参考块。并且, 当前 块的预测像素值被设定为参考块 B 的 Y。在该情况下, 当前块的预测值具有达到 2 的失真。
     但是, 如果考虑照度之间的差, 则可以将在与当前块相邻的模板区域和与候选参 考块相邻的模板区域之间的像素值差 (D) 表示为公式 9。
     [ 公式 9]
     D = absolute[X’ -(aY’ +b)]
     在公式 9 中, 分别地, X’ 指示与当前块相邻的模板区域的像素值, Y’ 指示与候选参 考块相邻的模板区域的像素值, 并且 a 和 b 指示最小化像素值差的实数。
     如果在与候选参考块 A 相邻的模板区域和与当前块相邻的模板区域之间的像素 值差具有最小值, 则可以将候选参考块 A 选择为与当前块对应的参考块。在该情况下, 如果 最小化像素值差的 a 和 b 分别是 1 和 2, 则像素值差变为 0。并且, 当前块的预测像素值 X 被预测为 “aY+b = 6” 。在该情况下, 当前块变为没有失真。
     图 10 是根据本发明的第五实施例的语法表, 在其上实现了用于指示是否执行模 板匹配的标记的使用。
     首先, 能够查看是否对于每种宏块执行模板匹配。 例如, 能够使用用于指示是否执 行模板匹配的标记信息。关于宏块类型 (mb_type) 的信息被接收 [S110]。如果当前宏块的 类型是 16×16, 则能够接收标记信息 (tm_active_flag), 其指示是否在当前宏块的预测中 执行模板匹配 [S120]。 而且, 如果当前宏块的类型是 16×8 或 8×16, 则能够接收标记信息 (tm_active_ flags[mbPartIdx]), 其指示是否对于每一个分区执行模板匹配 [S130]。因此, 通过使用用 于指示是否对于每种宏块执行模板匹配的标记信息, 可以自适应地执行模板匹配。
     图 11 是根据本发明的第五实施例的语法表, 在其上实现了用于指示是否执行模 板匹配的标记的重新排序的方法。
     首先, 在接收关于宏块的类型的信息之前, 接收用于指示是否执行模板匹配的标 记信息 [S310]。如果标记信息指示不执行模板匹配, 则关于宏块的类型的信息被接收以使 用传统的解码方案 [S320]。
     如果标记信息指示执行模板匹配, 则能够将宏块的类型设定为 16×16, 而不用解 码关于宏块的类型的信息 [S330]。
     同样, 在子宏块的情况下, 接收用于指示是否对于在子宏块内的每一个分区执行 模板匹配的标记信息 [S340]。如果标记信息指示不执行模板匹配, 则接收关于在宏块中的 分区的信息以使用传统的解码方案 [S350]。
     如果标记信息指示执行模板匹配, 则能够将子宏块的类型设定为 8×8[S360]。
     工业上的适用性
     虽然已经相对于本发明的优选实施例而在此描述和说明了本发明, 但是, 对于本 领域内的技术人员显然, 在不偏离本发明的精神和范围的情况下, 可以在其中进行各种修 改和改变。因此, 本发明旨在涵盖在所附的权利要求及其等同内容的范围内的本发明的修 改和改变。
    

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1、10申请公布号CN101965733A43申请公布日20110202CN101965733ACN101965733A21申请号200980108271622申请日20090309102009001980820090309KR61/035,01520080309US61/035,74620080312US61/036,08520080313US61/120,48620081208USH04N7/32200601H04N7/2420110171申请人LG电子株式会社地址韩国首尔72发明人朴胜煜金郑善朴俊永崔瑛喜全柄文全勇俊74专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人戚传江谢丽娜。

2、54发明名称用于编码或解码视频信号的方法和设备57摘要公开了一种处理视频信号的方法。本发明包括使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的帧内预测模式;以及,使用所述当前块的所述帧内预测模式获得所述当前块的预测值。因此,本发明通过使得解码器能够在解码器中得出关于当前块的预测模式的信息而不是向解码器传送所述信息,提高视频信号处理的效率。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010090986PCT申请的申请数据PCT/KR2009/0011662009030987PCT申请的公布数据WO2009/113787EN2009091751INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请。

3、权利要求书2页说明书9页附图11页CN101965734A1/2页21一种处理视频信号的方法,包括使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的帧内预测模式;以及使用所述当前块的所述帧内预测模式获得所述当前块的预测值。2根据权利要求1所述的方法,所述使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的帧内预测模式进一步包括提取与所述当前块相邻的所述模板区域的帧内预测模式,其中,与所述当前块相邻的所述模板区域的所述帧内预测模式被用作所述当前块的所述帧内预测模式。3根据权利要求2所述的方法,所述提取与所述当前块相邻的所述模板区域的帧内预测模式进一步包括计算在与所述当前块相邻的所述模板区域的像素和分别在所述模。

4、板区域的左、上端、左上端和右上端的相邻像素之间的像素值差;以及获得最小化所述像素值差的所述帧内预测模式,其中,通过考虑所述帧内预测模式的九种预测方向来计算所述像素值差。4一种用于处理视频信号的设备,包括预测模式确定单元,用于使用与当前块相邻的模板区域来确定所述当前块的预测模式;以及,获得单元,用于使用所述当前块的所述预测模式来获得所述当前块的预测值。5一种用于确定运动向量的方法,包括接收当前块的运动向量差值;使用被接收的所述当前块的运动向量差值和所述当前块的运动向量预测值来获得所述当前块的运动向量;使用所述当前块的所述运动向量来指定与所述当前块对应的参考块和与所述参考块相邻的块;计算在指定的块。

5、的模板区域和所述当前块的模板区域之间的每一个像素值差;以及基于计算所述像素值差的结果来提取改善的运动向量。6根据权利要求5所述的方法,其中,与所述参考块相邻的所述块包括以所述参考块为中心的通过运动向量单位间隔相邻的8个块。7根据权利要求5所述的方法,所述提取改善的运动向量进一步包括如果在与所述当前块相邻的所述模板区域和与对应于所述当前块的所述参考块相邻的所述模板区域之间的所述像素值差具有最小值,则从基于9个像素值差的二次曲面获得具有最小像素值差的运动向量位置。8一种用于确定运动向量的方法,包括接收当前块的第一运动向量差值;通过向所述当前块的所述第一运动向量差值应用移位操作来获得所述当前块的第二。

6、运动向量差值;基于所述当前块的所述第二运动向量差值和所述当前块的运动向量预测值来确定候选参考块的范围;计算在与所述候选参考块相邻的模板区域和与所述当前块相邻的模板区域之间的每一个像素值差;以及权利要求书CN101965733ACN101965734A2/2页3基于计算所述像素值差的结果来获得所述当前块的运动向量。9根据权利要求8所述的方法,其中,所述当前块的所述第一运动向量差值是通过以右移操作降低所述当前块的所述运动向量差值的精度而获得的值,并且其中,根据下舍入或四舍五入来执行用于所述当前块的所述运动向量差值的右移操作。10根据权利要求8所述的方法,其中,在所述确定候选参考块的范围的过程中,如。

7、果通过下舍入来获得所述当前块的所述第一运动向量差值,则所述候选参考块的所述范围包括如下的像素,即,所述像素的范围是从在通过相加所述当前块的所述第二运动向量差值和所述当前块的所述运动向量预测值而获得的运动向量位置参考位置的像素到右面第X1个像素,其中,所述X是通过反转运动向量单位而产生的值。11根据权利要求8所述的方法,其中,在所述确定候选参考块的范围的过程中,如果通过四舍五入来获得所述当前块的所述第一运动向量差值,则所述候选参考块的所述范围包括如下的像素,即,所述像素的范围是从在参考位置的像素向左的第X/2个像素到从在所述参考位置的所述像素向右的第X/21个像素,其中,所述X是通过反转运动向量。

8、单位而产生的值。12根据权利要求8所述的方法,其中,所述获得所述当前块的运动向量从最小化作为执行模板匹配的结果的所述像素值差的所述候选参考块获得所述当前块的所述运动向量。13一种处理视频信号的方法,包括计算在当前块的模板区域和参考帧的候选模板区域之间的像素值差,其中,基于所述像素值差来选择所述参考帧的所述模板区域,通过在所述当前块的所述模板区域和所述参考帧的所述模板区域中使用模板匹配来选择所述当前块的参考块;使用选择的参考块来获得所述当前块的预测值;以及基于所述预测值来解码所述当前块。14根据权利要求13所述的方法,其中,计算在与所述当前块相邻的模板区域和在参考帧内的候选模板区域之间的像素值差。

9、考虑在当前帧和参考帧之间的照度差。15根据权利要求14所述的方法,其中,与所述当前块相邻的模板区域包括与所述当前块的右侧或下端相邻的像素的区域。权利要求书CN101965733ACN101965734A1/9页4用于编码或解码视频信号的方法和设备技术领域0001本发明涉及一种用于编码或解码视频信号的设备和方法。背景技术0002当源提供者向解码器发送编码的视频信号时,使用一种去除时间冗余和空间冗余的方法来增强视频信号的压缩比,即,使用帧内预测方法和帧间预测方法。发明内容0003技术问题0004本发明的一个目的是减小向帧间预测模式分配的比特大小。0005本发明的另一个目的是通过保持发送的运动向量大。

10、小不变来获得更精确的运动向量。0006本发明的另一个目的是提高帧间预测的精度。0007本发明的另一个目的是根据模板区域范围来自适应地使用模板匹配。0008本发明的另一个目的是通过提出一种使用用于指示是否执行模板匹配的标记的方法来有效地处理视频信号。0009技术方案0010本发明的特征在于,解码器使用模板区域来得出当前块的帧内预测模式,而不向解码器发送帧内预测模式。0011本发明的特征在于通过执行传统的块匹配算法来获得运动向量,和在与由在参考帧中的运动向量指示的参考块相邻的块和当前块之间的模板匹配。0012本发明的特征在于通过在向解码器发送当前块的运动向量差值中减小运动向量差值的精度来获得当前块。

11、的运动向量,并且,解码器通过以四分之一为单位经由运动向量执行模板匹配来获得当前块的运动向量。0013本发明的特征在于考虑在当前帧和参考帧之间的照度差;向候选参考块的模板区域添加附加值;以及,在当前块和候选参考块之间执行模板匹配,以使用模板匹配来找到与当前块对应的参考块。0014本发明的特征在于通过在模板匹配的情况下使得通过组合目标区域和模板区域产生的形状具有目标的相同形状来设置模板区域。0015本发明的特征在于使用用于指示是否执行模板匹配的标记,并且在于对于在宏块内的每一个分区使用标记。0016本发明的特征在于在解码器获得宏块的类型之前,通过获得用于指示是否执行模板匹配的标记信息来执行传统的解。

12、码处理,并且,本发明的特征在于在执行模板匹配的情况下,将宏块的类型设置为1616,并且将子宏块的类型设置为88。0017本发明的特征在于将模板区域扩展到与目标的右侧或下端边相邻的已经编码的块,并且将模板区域扩展到分别与目标的左侧和上端边相邻的块。说明书CN101965733ACN101965734A2/9页50018有益效果0019因此,本发明提供了下面的效果或优点。0020首先,本发明能够以下述方式来减小向解码器发送的比特大小,由此增强视频信号处理的编码效率解码器使用模板区域来得出当前块的帧内预测模式,而不向解码器发送帧内预测模式。0021其次,在获得当前块的运动向量的过程中,本发明使用传统。

13、的块匹配算法来获得当前块的运动向量,但是能够通过基于运动向量执行模板匹配来获得更精确的运动向量,由此提高视频信号处理的编码效率。0022第三,本发明通过下述方式来减小向解码器发送的运动向量信息大小,由此提高视频信号处理的编码效率以减小运动向量差值的精度的方式来发送当前块的运动向量差值,并且通过在解码器中以四分之一为单位经由运动向量执行模板匹配来获得当前块的运动向量。0023第四,于在使用模板匹配找到与当前块对应的参考块中考虑照度差的情况下,本发明能够提高当前块预测的精度。0024第五,本发明通过下述方式来设定模板区域,由此提高视频信号处理的编码效率使得通过组合目标区域和模板区域产生的形状具有目。

14、标的相同形状。0025第六,本发明使用用于指示是否执行模板匹配的标记,并且对于在宏块内的每一个分区使用标记,由此提高视频信号处理的编码效率。0026第七,在解码器获得宏块的类型之前,本发明跳到通过获得用于指示是否执行模板匹配的标记信息来解码宏块类型,由此提高视频信号处理的编码效率。0027第八,本发明在模板匹配中将模板区域扩展到与目标的右侧或下端边相邻的已经编码的块,并且将模板区域扩展到分别与目标的左侧和上端边相邻的块,由此提高使用模板匹配的视频信号处理的编码效率。附图说明0028附图被包括来进一步理解本发明,并且被包含在本说明书中并且构成这个说明书的一部分,附图图示本发明的实施例,并且与说明。

15、书一起用于解释本发明的原理。0029在附图中0030图1示出模板区域和目标区域的示例;0031图2是根据本发明的第一实施例的、解码器使用模板区域来确定当前块的帧内预测模式的序列的流程图;0032图3是示出根据本发明的第一实施例的、在获得与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式中使用的与当前块相邻的模板区域和与对应的模板区域相邻的像素;0033图4是根据本发明的第二实施例的、通过基于当前块的运动向量执行模板匹配来获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图;0034图5示出根据本发明的第二实施例的、与当前块对应的参考块和与对应的参考块相邻的块;0035图6示出根据本发明的第二实施例的、从模板匹配执行结果。

16、确定当前块的改善的运动向量的方法;说明书CN101965733ACN101965734A3/9页60036图7是根据本发明的第三实施例的、获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图;0037图8示出根据本发明的第三实施例的、如果运动向量单位是1/4则执行与当前块的模板匹配的候选参考块的范围;0038图9示出根据本发明的第四实施例的、考虑在指定与当前块对应的参考块中的照度之间的差的方法;0039图10是根据本发明的第五实施例的语法表,在其上实现了指示是否执行模板匹配的标记的使用;0040图11是根据本发明的第五实施例的语法表,在其上实现了指示是否执行模板匹配的标记的重新排序的方法。具体实施方式00。

17、41最佳模式0042本发明的其他特征和优点将在随后的说明中给出,并且部分地从说明显而易见,或可以通过本发明的实施来学习。通过在书面说明及其权利要求中具体指出的结构以及附图来实现和获得本发明的目的和其他优点。0043为了实现这些和其他优点,并且根据本发明的目的,如所体现和广义地描述,根据本发明的一种处理视频信号的方法是确定与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式,并且使用模板区域的帧内预测模式作为当前块的帧内预测模式来获得当前块的预测值。0044根据本发明,确定与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式是在模板区域的左、上端、左上端和右上端指定相邻的像素,在指定的像素和模板区域之间计算像素值差,并且获得最。

18、小化像素值差的帧内预测模式。通过考虑帧内预测模式的九种预测方向来计算像素值差。0045为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的,根据本发明的一种用于处理视频信号的设备包括预测模式确定单元,用于使用与当前块相邻的模板区域来确定当前块的预测模式;以及,获得单元,用于使用当前块的预测模式来获得当前块的预测值。0046为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的,根据本发明的一种用于确定运动向量的方法是指定由当前块的运动向量指示的参考块和与参考块相邻的块,计算在指定块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差,并且基于计算像素值差的结果来提取改善的运动向量。0047根据本发明,与参考。

19、块相邻的块包括通过以四分之一为单位的运动向量相邻的8个块。0048根据本发明,当前块的改善的运动向量的提取方法是如果在当前块的模板区域和当前块的参考块的模板区域之间的像素值差具有最小值,则基于9个像素值差来获得二维弯曲表面,并且从该二维弯曲表面获得具有最小像素值差的运动向量位置。0049为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的,一种用于确定运动向量的方法是通过向当前块的第一运动向量差值应用移位操作来获得当前块的第二运动向量差值,基于当前块的第二运动向量差值和当前块的运动向量预测值来确定候选参考块的范围,计算在候选参考块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差,并且从最说明书CN。

20、101965733ACN101965734A4/9页7小化像素值差的候选参考块来获得当前块的改善的运动向量。0050根据本发明,当前块的第一运动向量差值是通过向当前块的运动向量差值执行右移操作而获得的值,根据下舍入或四舍五入来执行右移操作。0051根据本发明,如果通过下舍入来获得当前块的第一运动向量差值,则候选参考块的范围包括如下的像素,即,范围是从在通过相加当前块的第二运动向量差值和当前块的运动向量预测值而获得的运动向量位置的像素到右面第X1个像素,并且如果通过四舍五入来获得当前块的第一运动向量差值,则候选参考块的范围包括如下的像素,即,范围是从自在参考位置的像素向左的第X/2个像素到自在参。

21、考位置的像素向右的第X/21个像素。X是通过反转运动向量单位而获得的值。0052根据本发明的一种处理视频信号的方法,包括计算在参考帧内的候选参考块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差;并且,使用最小化像素值差的候选参考块来作为与当前块对应的参考块。0053根据本发明,如果当前块的形状是矩形,则以下述方式设定模板区域将当前块和当前块的模板区域组合在一起而获得的形状具有当前块的相同形状,并且当前块的模板区域包括与当前块的右侧或下端相邻的像素的区域以及与当前块的左侧或上端相邻的像素的区域。0054根据本发明,计算像素值差包括通过考虑在当前帧和参考帧之间的照度差并且使用候选参考块的像素值,。

22、将附加值添加到候选参考块的像素值。0055根据本发明的一种处理视频信号的方法包括使用指示宏块是否执行模板匹配的标记。如果将宏块划分为MN个分区,则对于每一个分区使用标记,并且在接收关于宏块的类型的信息之前接收标记信息。0056为了进一步实现这些和其他优点并且根据本发明的目的,根据本发明的一种用于处理视频信号的设备包括计算单元,用于计算在参考帧内的候选参考块的模板区域和当前块的模板区域之间的每一个像素值差;选择单元,用于基于像素值差来选择与当前块对应的参考块;以及,获得单元,用于使用选择的参考块来获得当前块的预测值。0057本发明的模式0058现在详细参见本发明的优选实施例,其示例被示出在附图中。

23、。首先,在本发明中的术语可以被解释为下面的参考。并且,在本说明书中未公开的术语可以被解释为与本发明的技术思想匹配的下面的含义和概念。因此,在本公开的实施例和附图中实现的配置仅是本发明的一个最优选的实施例,并且不表示本发明的所有技术思想。因此,可以明白,可以存在各种修改/改变和等同物来在提交本申请的时间点替换它们。0059在本发明中的编码应当被理解为包括编码和解码的概念。并且,像素值差应当被理解为像素值差的绝对值的和。0060在下面的说明中,解释可用于预测当前块的模板。0061图1示出模板区域和目标区域的示例。0062参见图1A,目标区域10可以表示要通过执行模板匹配预测的当前块。模板区域11是。

24、与目标区域相邻的区域,并且可以包括已经编码的区域。一般,模板区域11可以包括与目标区域10的左侧和上端边相邻的区域。0063而且,与当前块的右侧或下端相邻的区域在当前块之前被编码,以在执行模板匹说明书CN101965733ACN101965734A5/9页8配中被用作模板区域。0064例如,参见图1B,当前块40是168。当前块的模板区域包括当前块的下端部分42以及与当前块的左侧和上端相邻的已经编码的区域41。0065参见图13C,当前块43的模板区域可以包括与当前块的右侧相邻的区域45以及与当前块的左侧和上端相邻的已经解码的区域44。0066能够根据宏块分区的形状来建立目标的形状。并且,能够。

25、建立模板区域以使得通过组合模板区域和目标区域而产生的形状能够与目标的形状相同。0067例如,如果在图1D中宏块分区的形状是168,则可以将目标形状20定义为168块,而不是88块。而且,如果目标的形状被定义为168块,则能够建立模板区域21,以具有与通过将模板区域和目标区域组合在一起而产生的形状相同的形状,即矩形形状。0068如果宏块分区的形状是816,则可以将目标形状22定义为816,并且可以如图10E中设定模板区域23。0069图2是根据本发明的第一实施例的、解码器使用模板区域来确定当前块的帧内预测模式的序列的流程图。0070参见图2A,编码器提取与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式S21。

26、0。通过使用在当前块和模板区域之间的相互类似性,能够将提取的与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式用作当前块的帧内预测模式。因此,能够获得当前块的帧内预测模式S220。在当前块的帧内预测模式中产生当前块的像素值和剩余部分S230。仅当前块的剩余部分被传送到解码器S240,但是,不发送当前块的帧内预测模式。因此,能够减小向解码器传送的块的信息大小。0071参见图2B,解码器接收当前块的剩余部分S250。像编码器那样,解码器获得与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式S260,并且然后获得当前块的帧内预测模式S270。然后,根据获得的当前块的帧内预测模式和所接收的当前块的剩余部分,使用当前块的像素值来重。

27、建当前块S280。0072图3是示出根据本发明的第一实施例的、在获得与当前块相邻的模板区域的帧内预测模式中使用的与当前块相邻的模板区域和与对应的模板区域相邻的像素。0073首先,AM区域30与当前块的左侧和上端相邻,并且也与位于当前块的左上端的角像素相邻。AM区域30是已经编码的像素,并且可以被看作模板区域。在图3中,模板区域的大小是1。模板区域的大小是NN是自然数,并且是可调整的。AX区域31包括与以模板区域为中心的左侧JN、上端AE、左上端X和右上端FI相邻的编码像素。0074为了选择最佳的预测模式,计算在AM区域和AX区域之间的像素值差。在例如垂直模式的情况下,像素值差变为ABSOLUT。

28、EMAIAJAKALAABBCCDDE。同样,对于九种帧内预测模式计算像素值差。并且,最小化像素值差的帧内预测模式将变为模板区域的帧内预测模式。因此,能够使用在模板区域和当前块之间的相互类似性来确定当前块的帧内预测模式。0075图4是根据本发明的第二实施例的、通过基于当前块的运动向量执行模板匹配来获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图。说明书CN101965733ACN101965734A6/9页90076首先,解码器接收当前块的运动向量差值,并且然后使用当前块的运动向量差值和当前块的运动向量预测值来获得当前块的运动向量。使用当前块的运动向量来指定与当前块对应的参考块,并且与指定的参考块相邻。

29、的块被指定。0077计算在当前块的模板区域和指定的参考块的模板区域之间的像素值差,并且,计算在当前块的模板区域和与指定的参考块相邻的块的模板区域之间的每一个像素值差S410。如果在当前块的模板区域和与当前块对应的参考块的模板区域之间的像素值差具有在所计算的像素值差中的最小值,则可使用一种使用由本发明提出的模板匹配来确定改善的运动向量的方法S420。但是,如果在当前块的模板区域和与当前块对应的参考块的模板区域之间的像素值差不具有在所计算的像素值差中的最小值,则由传统的块匹配算法获得的运动向量是可用的S450。将在下面参考图5来解释相邻块。0078如果在当前块的模板和与当前块对应的参考块的模板之间。

30、的像素值不具有最小值,则能够使用由传统的块匹配算法获得的运动向量。0079如果在当前块的模板和与当前块对应的参考块的模板之间的像素值具有最小值,则能够从通过执行模板匹配获得的像素值差得出二次曲面S430。然后,能够获得最小化在曲面上的像素值差的运动向量S440。0080如果在使用传统块匹配算法获得运动向量的过程中运动向量单位是1/4,则改善的运动向量单位可以是1/2N1N是整数。通过执行运动补偿,通过在参考画图片的像素值当中的内插来产生在整数像素之下的像素值。0081例如,如果改善的运动向量单位是1/8,则解释产生1/8像素值的方法。0082首先,通过使用以1/2像素位置为中心的水平线和垂直线。

31、上的6个像素,产生1/2像素值。并且,通过使用以1/4像素位置为中心的水平线、垂直线或对角线上的相邻的2个像素来产生1/4像素值。通过使用以1/8像素位置为中心的水平线、垂直线或对角线上的相邻像素,产生1/8像素值。但是,如果1/8像素和相邻像素一起位于水平线或垂直线上,则通过使用以1/8像素位置为中心的水平线或垂直线上的相邻的2个像素,产生1/8像素值。如果1/8像素和相邻像素一起位于对角线上,则通过使用以1/8像素位置为中心的对角线上的相邻的4个像素,产生1/8像素值。0083在下面的说明中,详细解释用于获得改善的运动向量的方法。0084图5示出根据本发明的第二实施例的、与当前块对应的参考。

32、块和与对应的参考块相邻的块。0085首先,由当前块的运动向量指示的参考帧内的块将变为与当前块对应的参考块。能够指定以与当前块对应的参考块为中心的通过运动向量单位间隔相邻的块。随后,计算在指定块的模板区域和当前块的模板区域之间的像素值差。并且,能够从所计算的像素值差来获得9个像素值差。例如,如果运动向量的单位是1/4,则9个像素位置50对应于以由当前块的运动向量指示的像素为中心的通过1/4像素间隔彼此相邻的像素。并且,能够分别指定用于该9个像素的9个块。0086在下面的说明中,解释一种从该9个像素值差获得改善的运动向量的方法。0087图6示出根据本发明的第二实施例的、从模板匹配执行结果确定当前块。

33、的改善的运动向量的方法。0088首先,可以将9个像素值差置于如下的坐标上,即,该坐标将X和Y轴设定为运动说明书CN101965733ACN101965734A7/9页10向量位置,并且将Z轴设定为像素值差。并且,能够获得二次曲面,其中,在9个像素值差中的6个像素值差51,52对应于根。因为与当前块52对应的参考块的情况具有最小值,所以能够布置与当前块52对应的参考块的情况,并且可以定位与对应的参考块51相邻的块的情况,如图6中所示。在该情况下,能够从二次曲面找到具有被设定为最小的像素值差的运动向量位置X,Y53。可以将二次曲面表示为公式1。0089公式10090SX,YAX2BY2CXYDXE。

34、YF0091如果使用X和Y来求S的微分,则使得二次曲面S具有最小值的X和Y的值满足零。如果对于公式1求微分,则产生公式2和公式3。0092公式20093DS/DX2AXCYD00094公式30095DS/DY2BXCYE00096如果找到满足公式2和公式3的X和Y,则产生公式4。0097公式400980099图7是根据本发明的第三实施例的、获得当前块的改善的运动向量的序列的流程图。0100在下面的说明中,将候选参考块看作候选区域,该候选区域可以变为与当前块对应的参考块。0101参见图7A,编码器获得当前块的运动向量预测值和当前块的运动向量,并且然后从所获得的运动向量预测值和运动向量获得当前块的。

35、运动向量差值MVDS710。通过对于当前块的运动向量差值MVD执行右移操作,能够获得其精度被降低的当前块的第一运动向量差值MVDS720。当前块的第一运动向量差值MVD被编码和然后被传送到解码器S725。因此,能够减小用于传送运动向量信息所需要的比特大小。0102参见图7B,解码器接收当前块的第一运动向量差值MVDS730,并且然后通过对于所接收的当前块的第一运动向量差值MVD执行左移操作来提取当前块的第二运动向量差值MVD”S740。当前块的第二运动向量差值MVD”被提取以通过运动向量单位执行模板匹配。0103随后,参考通过相加当前块的运动向量预测值和第二运动向量差值MVD”而获得的运动向量。

36、来执行模板匹配S750。计算在当前块的模板区域和候选参考块的模板区域之间的像素值差,并且,最小化像素值差的候选参考块被用作与当前块对应的参考块。但是,参考块可以等于通过使用当前块的运动向量预测值和当前块的运动向量差值MVD而获得的参考块。因此,能够从所获得的参考块获得当前块的改善的运动向量S760。0104在下面的说明中,解释用于执行与当前块的模板匹配的候选参考块的范围。0105图8示出根据本发明的第三实施例的、如果运动向量单位是1/4则执行与当前块的模板匹配的候选参考块的范围。0106图8A示出在通过对于当前块的运动向量差值MVD执行右移操作而获得当前说明书CN101965733ACN101。

37、965734A8/9页11块的第一运动向量差值MVD中从下舍入产生的情况的实施例。0107如果当前块的运动向量预测值80和当前块的运动向量81如图8A中所示定位,则当前块的运动向量差值MVD变为1。并且,能够通过执行移位操作来获得当前块的第一运动向量差值MVD,如公式5所示。0108公式50109MVDMVD200110通过在当前块的第一运动向量差值MVD执行公式6的移位操作以通过运动向量单位执行模板匹配,获得当前块的第二运动向量差值MVD”。0111公式60112MVD”MVD200113通过将当前块的第二运动向量差值和当前块的运动向量预测值相加在一起而获得的运动向量位置82被设定为参考像素。

38、。0114在获得当前块的第一运动向量差值的过程中,仅提取由通过执行移位操作来降低当前块的运动向量差值的精度而导致的整数单位精度值,并且将在整数之下的降低的精度的部分下舍入。因此,候选参考块的范围是从参考像素82到参考像素82右面的第三个。0115图8B示出在通过对于当前块的运动向量差值MVD执行移位操作而获得当前块的第一运动向量差值MVD的过程中从四舍五入产生的情况的实施例。0116如果当前块的运动向量预测值83和当前块的运动向量84如图8B中所示定位,则当前块的运动向量差值MVD是1。0117为了从当前块的运动向量差值MVD提取整数部分,进行移位操作以产生公式7。0118公式70119MVD。

39、MVD2200120同样,通过执行当前块的第一运动向量差值MVD的移位操作来获得当前块的第二运动向量差值MVD”。0121公式80122MVD”MVD200123通过将当前块的第二运动向量差值MVD”和当前块的运动向量预测值相加在一起而获得的运动向量位置被设定为参考像素85。因为图8B与执行四舍五入以获得当前块的第一运动向量差值MVD的情况对应,所以候选参考块的范围将是从参考像素85左面的第二个到右面的第一个。0124图9示出根据本发明的第四实施例的、考虑在指定与当前块对应的参考块的过程中的照度之间的差的方法。0125首先,X指示当前块的预测像素值,X指示与当前块相邻的模板区域的像素值,Y指示。

40、候选参考块的像素值,并且Y指示与候选参考块相邻的模板区域的像素值。0126如果使用模板匹配预测当前块的像素值而不考虑照度差,则在与当前块相邻的模板区域和与候选参考块相邻的模板区域之间的像素值差变为ABSOLUTEXY。并且,最小化像素值差的候选参考块被指定为与当前块对应的参考块。因此,在候选参考块A的情况下,像素值差是“ABSOLUTE1266”。在候选参考块B的情况下,像素值差是说明书CN101965733ACN101965734A9/9页12“ABSOLUTE1244”。因此,候选参考块B被选择为与当前块对应的参考块。并且,当前块的预测像素值被设定为参考块B的Y。在该情况下,当前块的预测值。

41、具有达到2的失真。0127但是,如果考虑照度之间的差,则可以将在与当前块相邻的模板区域和与候选参考块相邻的模板区域之间的像素值差D表示为公式9。0128公式90129DABSOLUTEXAYB0130在公式9中,分别地,X指示与当前块相邻的模板区域的像素值,Y指示与候选参考块相邻的模板区域的像素值,并且A和B指示最小化像素值差的实数。0131如果在与候选参考块A相邻的模板区域和与当前块相邻的模板区域之间的像素值差具有最小值,则可以将候选参考块A选择为与当前块对应的参考块。在该情况下,如果最小化像素值差的A和B分别是1和2,则像素值差变为0。并且,当前块的预测像素值X被预测为“AYB6”。在该情。

42、况下,当前块变为没有失真。0132图10是根据本发明的第五实施例的语法表,在其上实现了用于指示是否执行模板匹配的标记的使用。0133首先,能够查看是否对于每种宏块执行模板匹配。例如,能够使用用于指示是否执行模板匹配的标记信息。关于宏块类型MB_TYPE的信息被接收S110。如果当前宏块的类型是1616,则能够接收标记信息TM_ACTIVE_FLAG,其指示是否在当前宏块的预测中执行模板匹配S120。0134而且,如果当前宏块的类型是168或816,则能够接收标记信息TM_ACTIVE_FLAGSMBPARTIDX,其指示是否对于每一个分区执行模板匹配S130。因此,通过使用用于指示是否对于每种。

43、宏块执行模板匹配的标记信息,可以自适应地执行模板匹配。0135图11是根据本发明的第五实施例的语法表,在其上实现了用于指示是否执行模板匹配的标记的重新排序的方法。0136首先,在接收关于宏块的类型的信息之前,接收用于指示是否执行模板匹配的标记信息S310。如果标记信息指示不执行模板匹配,则关于宏块的类型的信息被接收以使用传统的解码方案S320。0137如果标记信息指示执行模板匹配,则能够将宏块的类型设定为1616,而不用解码关于宏块的类型的信息S330。0138同样,在子宏块的情况下,接收用于指示是否对于在子宏块内的每一个分区执行模板匹配的标记信息S340。如果标记信息指示不执行模板匹配,则接。

44、收关于在宏块中的分区的信息以使用传统的解码方案S350。0139如果标记信息指示执行模板匹配,则能够将子宏块的类型设定为88S360。0140工业上的适用性0141虽然已经相对于本发明的优选实施例而在此描述和说明了本发明,但是,对于本领域内的技术人员显然,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以在其中进行各种修改和改变。因此,本发明旨在涵盖在所附的权利要求及其等同内容的范围内的本发明的修改和改变。说明书CN101965733ACN101965734A1/11页13说明书附图CN101965733ACN101965734A2/11页14图1说明书附图CN101965733ACN101965734。

45、A3/11页15图2说明书附图CN101965733ACN101965734A4/11页16图3图4说明书附图CN101965733ACN101965734A5/11页17图5说明书附图CN101965733ACN101965734A6/11页18图6说明书附图CN101965733ACN101965734A7/11页19图7说明书附图CN101965733ACN101965734A8/11页20图8说明书附图CN101965733ACN101965734A9/11页21图9说明书附图CN101965733ACN101965734A10/11页22图10说明书附图CN101965733ACN101965734A11/11页23图11说明书附图CN101965733A。

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