用于利用帧间预测来编码和解码视频的方法和装置与流程

本发明涉及视频的编码和解码，更具体地，本发明涉及用于改善帧间预测的压缩性能的编码工具。

背景技术：

1、由于视频数据量大于语音数据量或静止图像数据量，因此在不进行压缩处理的情况下存储或传输视频数据需要大量的硬件资源(包括存储器)。相应地，在存储或传输视频数据时，通常利用编码器来压缩视频数据以进行存储或传输。然后，解码器接收压缩的视频数据，解压并再现视频数据。用于这种视频的压缩技术包括h.264/avc和高效率视频编码(high efficiency video coding，hevc)，所述高效率视频编码(hevc)比h.264/avc的编码效率提高了大约40％。

2、然而，图像大小、分辨率和帧速率逐渐增加，并且相应地，要编码的数据量也在增多。因此，需要一种与现有压缩技术相比具有更好的编码效率和更高的影像质量的新压缩技术。

3、在视频编码中，预测编码主要用于改善压缩性能。存在用于基于当前图像中的预先重构的样本来预测要编码的目标块的帧内预测以及用于利用预先重构的参考图像来预测当前块的帧间预测。特别地，帧间预测由于相比帧内预测展现出更好的压缩性能而广泛用于视频编码。

4、本发明提出了用于改善现有帧间预测的压缩性能的编码工具。

5、具体地，本发明涉及用于改善帧间预测的压缩性能的编码工具，并且在一个方面涉及能够补偿包括平移运动的物体的各种运动的编码工具。

技术实现思路

1、根据本发明的一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块解码的视频解码方法。所述方法包括：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测；根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测而编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量以子块为单位执行仿射运动预测，生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本；当基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。

2、根据本发明的另一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块解码的视频解码装置。所述装置包括解码器，所述解码器配置为：通过从比特流解码第一高级语法元素，在序列级别上设置是否允许仿射运动预测，并且根据第一高级语法元素，通过从比特流解码用于至少一个编码工具的每个的一个或更多个第二高级语法元素，在图像级别上设置是否允许至少一个编码工具的每个。特别地，至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整。

3、所述装置还包括预测器，所述预测器配置为：当在序列级别上的设置指示出允许仿射运动预测时，确定利用仿射运动预测而编码的目标块的多个控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量执行逐子块仿射运动预测来生成用于目标块中的每个子块的仿射预测样本。响应于基于在图像级别上的设置识别出对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整，预测器配置为通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。

4、根据本发明的另一个方面，提供了用于对编码的图像序列逐块编码的方法。所述方法包括：在序列头中编码序列级别的第一高级语法元素，以指示是否禁止仿射运动预测和至少一个编码工具两者，所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整；根据第一高级语法元素，编码一个或更多个第二高级语法元素，所述第二高级语法元素指示关于是否允许至少一个编码工具的每个的序列级别或图像级别的设置；当第一高级语法元素指示出禁止仿射运动预测和至少一个编码工具两者时，确定用于要编码的目标块的控制点运动矢量，并且通过利用控制点运动矢量执行逐子块仿射运动预测来生成用于每个子块的仿射预测样本；当对于包含目标块的当前图像允许仿射运动预测样本的逐样本调整时，通过基于目标块的控制点运动矢量，根据每个子块中的样本位置补偿运动来修改仿射预测样本的样本值。

技术特征：

1.一种视频解码装置，其用于对编码的图像序列逐块解码，所述视频解码装置包括：

2.根据权利要求1所述的视频解码装置，其中，所述第一高级语法元素从序列头解码。

3.根据权利要求2所述的视频解码装置，其中，所述解码器通过以下对用于仿射运动预测样本的逐样本调整的一个或更多个第二高级语法元素进行解码：

4.根据权利要求3所述的视频解码装置，其中，当第一高级语法元素指示出不允许仿射运动预测或者序列级别标志指示出不允许逐样本调整时，所述解码器配置为将图像级别标志设置为指示出不允许逐样本调整的值，而无需从图像头解码。

5.根据权利要求1所述的视频解码装置，其中，当第一高级语法元素指示出不允许仿射运动预测时，对于序列中的所有图像，不允许任何的仿射运动预测和至少一个编码工具。

6.根据权利要求1所述的视频解码装置，其中，所述预测器配置为通过以下修改仿射预测样本的样本值：

7.根据权利要求6所述的视频解码装置，其中，为目标子块中的样本位置生成的运动偏移重复用作用于目标块的另一个子块中的相同样本位置的运动偏移。

8.一种视频编码装置，其用于对编码的图像序列逐块编码，所述视频编码装置包括：

9.根据权利要求8所述的视频编码装置，其中，所述编码器配置为通过以下对用于仿射运动预测样本的逐样本调整的至少一个第二高级语法元素进行编码：

10.根据权利要求8所述的视频编码装置，其中，所述预测器配置为通过以下来修改仿射预测样本的样本值：

11.根据权利要求10所述的视频编码装置，其中，为目标子块中的样本位置生成的运动偏移重复用作用于目标块的另一个子块中的相同样本位置的运动偏移。

12.一种提供视频数据的装置，所述装置包括至少一个处理器，所述至少一个处理器配置为：

技术总结
本发明涉及用于利用帧间预测来编码和解码视频的方法和装置。公开了编码的图像序列的逐块影像解码，所述影像解码包括：从比特流解码第一高级语法元素，以确定在序列级别上是否允许仿射运动预测的步骤；凭借第一高级语法元素，从比特流提取用于至少一个编码工具的每个的第二高级语法元素的步骤，从而确定在图像级别上是否允许至少一个编码工具的每个。所述至少一个编码工具包括仿射运动预测样本的逐样本调整。根据序列级别和图像级别的确定，影像解码装置对目标块和仿射运动预测样本的逐样本调整适应性地执行仿射运动预测。

技术研发人员：姜制远,朴相孝,朴胜煜,林和平
受保护的技术使用者：现代自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23