交叉引用

本發(fā)明主張?jiān)?014年11月18日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?2/081,128的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。因此在全文中合并參考這些專(zhuān)利申請(qǐng)案。

本發(fā)明是有關(guān)于視頻編碼，特別是有關(guān)于組合單向預(yù)測(cè)模式和其他預(yù)測(cè)方向上的合并模式以形成新型的雙向預(yù)測(cè)的技術(shù)。

背景技術(shù)：

高效率視頻編碼(high-efficiencyvideocoding,hevc)是由視頻編碼聯(lián)合協(xié)作小組(jct-vc)開(kāi)發(fā)的新的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。hevc依據(jù)基于混合塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念?lèi)dct變換編碼架構(gòu)。稱(chēng)為編碼單元(codingunit,cu)的基本壓縮單元是2nx2n的正方形塊。cu可以以最大編碼單元(largestcu,lcu)開(kāi)始，其也被稱(chēng)為hevc中的編碼樹(shù)單元(codedtreeunit,ctu)，并且每個(gè)cu可以遞歸地分成四個(gè)較小的cu，直到達(dá)到預(yù)定的最小尺寸為止。一旦完成了cu分層樹(shù)的分割，每個(gè)cu根據(jù)預(yù)測(cè)類(lèi)型和預(yù)測(cè)單元(predictionunits,pu)分區(qū)進(jìn)一步分為一個(gè)或多個(gè)pu。

為了實(shí)現(xiàn)hevc中混合編碼架構(gòu)的最佳編碼效率，針對(duì)每個(gè)pu自適應(yīng)地確定預(yù)測(cè)模式以選擇幀內(nèi)預(yù)測(cè)或幀間預(yù)測(cè)。對(duì)于幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，空間相鄰重建像素可用于產(chǎn)生方向預(yù)測(cè)。hevc最多有35個(gè)方向。對(duì)于幀間預(yù)測(cè)模式，時(shí)間重建參考幀可用于產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。有三種不同的幀間模式，包括跳過(guò)(skip)，合并(merge)和幀間高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(advancedmotionvectorprediction,amvp)模式。

當(dāng)pu以幀間amvp模式編碼時(shí)，利用已傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)矢量差值(motionvectordifferences,mvd)與運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子(motionvectorpredictors,mvp)一起使用來(lái)推導(dǎo)運(yùn)動(dòng)矢量，從而被執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)。為了在幀間amvp模式中決定mvp，使用高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(amvp)方案來(lái)在amvp候選集之間來(lái)選擇運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子，amvp候選集包括兩個(gè)空間mvp和一個(gè)時(shí)間mvp。在amvp模式下，mvp的mvp索引和相應(yīng)的mvd需要進(jìn)行編碼和傳輸。此外，幀間預(yù)測(cè)方向用于指定雙向預(yù)測(cè)和單向預(yù)測(cè)(即，列表0(l0)或列表1(l1))之間的預(yù)測(cè)方向，幀間預(yù)測(cè)方向被編碼并被發(fā)送。此外，每個(gè)列表的參考幀索引也被編碼和發(fā)送。

當(dāng)pu以跳過(guò)或合并模式編碼時(shí)，除了所選擇的候選的合并索引之外，不發(fā)送運(yùn)動(dòng)信息。在跳過(guò)和合并模式下，運(yùn)動(dòng)矢量差值為零，無(wú)需傳輸運(yùn)動(dòng)矢量差值。因此，由于運(yùn)動(dòng)矢量差值等于零，所以使用運(yùn)動(dòng)推斷方法(motioninferencemethods)來(lái)恢復(fù)解碼的運(yùn)動(dòng)矢量(即mv＝mvp)。運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子可以對(duì)應(yīng)于位于同位置(co-located)圖像中的空間相鄰塊(空間候選)或時(shí)間塊(時(shí)間候選)。根據(jù)hevc，同位置的圖像是列表0或列表1中的第一個(gè)參考圖像，如切片頭中被發(fā)送。在跳過(guò)pu的情況下，也省略了殘留信號(hào)。為了確定跳過(guò)和合并模式的合并索引，合并方案用于在包含四個(gè)空間mvp和一個(gè)時(shí)間mvp的合并候選集中選擇運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子。

圖1示出了涉及推導(dǎo)用于amvp和合并方案的空間和時(shí)間mvp的相鄰pu。在amvp中，空間mvp包括左側(cè)mvp和頂部mvp。左側(cè)mvp是來(lái)自相鄰塊塊a0和a1的第一個(gè)可用mvp，并且頂部mvp是來(lái)自相鄰塊塊b0，b1和b2的第一可用mvp。另一方面，時(shí)間mvp是來(lái)自同位置參考?jí)Ktbr或tctr的第一個(gè)可用mv，其中首先使用tbr，并且如果tbr不可用，則使用tctr。如果左側(cè)mvp不可用，而頂部mvp是非縮放mvp，則如果在b0，b1和b2中存在縮放的mvp，則可以導(dǎo)出第二頂部mvp。在hevc中，amvp的mvp的列表尺寸為2。因此，在兩個(gè)空間mvp和一個(gè)時(shí)間mvp的推導(dǎo)過(guò)程之后，只有前兩個(gè)mvp可以被包括在mvp列表中。在刪除冗余之后，如果可用mvp的數(shù)目小于2，則將零矢量候選添加到候選列表中。

如圖1所示，對(duì)于跳過(guò)和合并模式，從a0，a1，b0和b1導(dǎo)出多達(dá)四個(gè)空間合并索引，并且從tbr或tctr導(dǎo)出一個(gè)時(shí)間合并索引。請(qǐng)注意，如果四個(gè)空間合并索引中的任何一個(gè)不可用，則位置b2然后用作替代位置以導(dǎo)出合并索引。在四個(gè)空間合并索引和一個(gè)時(shí)間合并索引的推導(dǎo)過(guò)程之后，應(yīng)用去除冗余以去除任何冗余的合并索引。去除冗余后，如果可用合并索引的數(shù)量小于5，則可以導(dǎo)出三種類(lèi)型的附加候選項(xiàng)并將其添加到候選列表中。

基于原始合并候選來(lái)導(dǎo)出附加的雙向預(yù)測(cè)合并候選。附加的候選分為三種候選類(lèi)型：

1.組合雙向預(yù)測(cè)合并候選(候選類(lèi)型1)

2.縮放雙向預(yù)測(cè)合并候選(候選類(lèi)型2)

3.零矢量合并/amvp候選(候選類(lèi)型3)

在候選類(lèi)型1中，通過(guò)組合原始合并候選來(lái)創(chuàng)建組合的雙向預(yù)測(cè)合并候選。特別地，具有refidxl0(即，列表0中的參考圖像索引)的mvl0(即，列表0中的運(yùn)動(dòng)矢量)和具有refidxl1(即，列表1中的參考圖像索引)的mvl1(即，列表1中的運(yùn)動(dòng)矢量)的兩個(gè)原始候選分別用于創(chuàng)建雙向預(yù)測(cè)合并候選。組合雙向預(yù)測(cè)合并候選的推導(dǎo)過(guò)程的一個(gè)例子如圖2a和圖2b所示，其中mvl0_a和mvl1_b是兩個(gè)單向預(yù)測(cè)合并候選。圖2a示出了原始合并候選列表(210)和在添加組合候選之后的合并候選列表(220)，其中添加的合并候選通過(guò)虛線(xiàn)背景突出顯示。此外，合并索引0被分配給單向預(yù)測(cè)合并候選，mvl0_a，合并索引1被分配給單向預(yù)測(cè)合并候選，mvl1_b，合并索引2被分配給所添加的雙向預(yù)測(cè)合并候選(mvl0_a，mvl1_b)。如圖2b所示，候選mvl0_a指向參考列表l0中的參考圖像ref0，并且候選mvl1_b指向參考列表l1中的參考圖像ref0。如圖2b所示，兩個(gè)單向預(yù)測(cè)合并候選被組合成一個(gè)雙向預(yù)測(cè)合并候選(230)。

在候選類(lèi)型2中，通過(guò)縮放原始合并候選來(lái)創(chuàng)建縮放的雙重預(yù)測(cè)合并候選。特別地，使用具有運(yùn)動(dòng)矢量mvlx(即，列表x中的運(yùn)動(dòng)矢量)和相關(guān)聯(lián)的參考圖像refidxlx(即，列表x中的參考圖像索引)的原始候選來(lái)產(chǎn)生雙向預(yù)測(cè)合并候選，其中x等于0或1。例如，候選a可以具有與列表0中的參考圖像ref0相關(guān)聯(lián)的單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量mvl0_a。參考索引ref0首先被復(fù)制到列表1中的參考索引ref0'。根據(jù)關(guān)于ref0和ref0'的圖像順序計(jì)數(shù)(pictureordercount,poc)的距離，通過(guò)縮放mvl0_a來(lái)計(jì)算矢量mvl0'_b。雙向預(yù)測(cè)合并候選是從列表0中具有ref0的mvl0_a和列表1中具有ref0'的mvl0’_b產(chǎn)生的。產(chǎn)生的縮放的雙向預(yù)測(cè)合并候選被添加到合并候選列表中。

縮放的雙向預(yù)測(cè)合并候選的推導(dǎo)過(guò)程的一個(gè)例子如圖3a和圖3b所示，其中mvl0_a和mvl1_b是兩個(gè)單向預(yù)測(cè)合并候選。圖3a示出了原始合并候選列表(310)和在添加縮放后的候選之后的合并候選列表(320)，其中添加的合并候選者通過(guò)虛線(xiàn)背景突出顯示。合并索引2被分配給縮放的雙向預(yù)測(cè)合并候選，((mvl0_a，ref0)，(mvl0'_b，ref0'))。合并索引3被分配給縮放的雙向預(yù)測(cè)合并候選，((mvl1'_a，ref1')，(mvl1_b，ref1))。兩個(gè)縮放的雙向預(yù)測(cè)合并候選在圖3b中示出。

在候選類(lèi)型3中，通過(guò)組合零矢量和可以參考的參考索引來(lái)創(chuàng)建零矢量合并/amvp候選。圖4a示出了將零值合并候選添加到原始合并候選列表(410)以形成填充的合并候選列表(420)的示例。圖4b示出了將零值amvp候選添加到原始amvp候選列表(430)以形成填充的amvp候選列表(440)的示例。如果零值候選不被復(fù)制，則將其添加到merge/amvp候選集。

如上所述，通過(guò)組合單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量或縮放單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量，可以從單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量導(dǎo)出雙向預(yù)測(cè)。期望進(jìn)一步提高單向預(yù)測(cè)的情況下的編碼效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明揭示了一種使用指向一個(gè)預(yù)測(cè)方向的單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和與指向另一預(yù)測(cè)方向的合并候選相關(guān)聯(lián)的第二運(yùn)動(dòng)矢量的雙向預(yù)測(cè)幀間預(yù)測(cè)模式的方法。在編碼器側(cè)，當(dāng)編碼器選擇單向預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)方向時(shí)，使用從運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(mvp)候選列表中選擇的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子來(lái)產(chǎn)生用于當(dāng)前塊的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)矢量的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息。此外，根據(jù)合并索引來(lái)識(shí)別具有指向另一預(yù)測(cè)方向的第二運(yùn)動(dòng)矢量的合并候選。單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和來(lái)自合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量用于當(dāng)前塊的雙向預(yù)測(cè)編碼。在解碼器側(cè)，當(dāng)已編碼的比特流中指示的預(yù)測(cè)方向?yàn)閱蜗蝾A(yù)測(cè)時(shí)，從已編碼的比特流中確定編碼的運(yùn)動(dòng)信息，以導(dǎo)出單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量?；谝丫幋a的比特流中的合并索引來(lái)確定合并候選。單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和來(lái)自合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量用于當(dāng)前塊的雙向預(yù)測(cè)解碼。

關(guān)于運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息包括指向第一參考圖像的參考索引，指向mvp候選集合中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子的mvp索引，以及在第一運(yùn)動(dòng)矢量和運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子之間的運(yùn)動(dòng)向量差值(mvd)。如果單向預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)于列表l0，則合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量指向列表l1。類(lèi)似地，如果單向預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)于列表l1，則合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量指向列表l0。

可以根據(jù)合并模式編碼的合并候選集產(chǎn)生過(guò)程來(lái)導(dǎo)出合并候選集。還可以通過(guò)將雙向預(yù)測(cè)合并候選重新分配給兩個(gè)單向預(yù)測(cè)候選，從初始合并候選集中導(dǎo)出合并候選集，其中根據(jù)合并模式編碼的合并候選集產(chǎn)生過(guò)程產(chǎn)生初始合并候選集。也可以通過(guò)合并候選集中插入與初始合并候選集的初始合并候選不同的合并候選，合并候選集被產(chǎn)生。此外，用于第二參考列表的合并候選集可以從用于第一參考列表的另一個(gè)合并候選集合導(dǎo)出。

是否將雙向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼應(yīng)用于當(dāng)前塊可以根據(jù)明確發(fā)送的標(biāo)志來(lái)確定或根據(jù)隱含的推斷來(lái)確定的。是否將雙向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼應(yīng)用于當(dāng)前塊也可以根據(jù)當(dāng)前塊的尺寸確定，其中當(dāng)前塊對(duì)應(yīng)于編碼單元(cu)或預(yù)測(cè)單元(pu)。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)高效視頻編碼的高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(amvp)模式和合并模式的相鄰塊配置。

圖2a-圖2b示出了基于兩個(gè)單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生雙向預(yù)測(cè)合并候選的示例。

圖3a-圖3b示出了基于單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和縮放的單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量產(chǎn)生雙向預(yù)測(cè)合并候選的示例。

圖4a-圖4b示出了分別將零值運(yùn)動(dòng)矢量候選添加到合并候選列表和高級(jí)運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(amvp)候選列表中的示例。

圖5示出了與單向預(yù)測(cè)和雙向預(yù)測(cè)相關(guān)聯(lián)的已發(fā)送的運(yùn)動(dòng)信息。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于與單向預(yù)測(cè)相關(guān)聯(lián)的已發(fā)送的運(yùn)動(dòng)信息和已發(fā)送的合并索引的雙向預(yù)測(cè)的示例。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的重新定位合并候選以減少合并候選的總數(shù)的示例。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含基于指向一個(gè)方向的單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和指向另一方向的與合并候選相關(guān)聯(lián)的第二運(yùn)動(dòng)矢量的雙向預(yù)測(cè)的解碼器的示例性流程圖。

具體實(shí)施方式

如前所述，在高效率視頻編碼(highefficiencyvideocoding,hevc)標(biāo)準(zhǔn)中使用的兩種運(yùn)動(dòng)信息編碼模式(即，amvp和合并模式)中，amvp可以犧牲更多比特來(lái)高質(zhì)量地表示提供運(yùn)動(dòng)信息。另一方面，合并模式使用緊湊表示，其僅需要發(fā)送候選索引來(lái)恢復(fù)運(yùn)動(dòng)信息。對(duì)于合并模式，包括幀間預(yù)測(cè)方向，參考圖像列表和運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)信息被限制為與所選擇的合并候選相同。

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于幀間預(yù)測(cè)的方法，其通過(guò)使用在單向預(yù)測(cè)候選的另一方向上的合并候選將單向預(yù)測(cè)候選轉(zhuǎn)換為雙向預(yù)測(cè)候選。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)組合單向預(yù)測(cè)候選和合并候選來(lái)形成新的雙向預(yù)測(cè)候選的方法被稱(chēng)為用于幀間預(yù)測(cè)的單向合并雙向預(yù)測(cè)(uni-mergebi-prediction,umb)模式。umb模式的細(xì)節(jié)描述如下。

當(dāng)以幀間amvp模式編碼pu時(shí)，可以在雙向預(yù)測(cè)，l0或l1中選擇幀間預(yù)測(cè)方向，其中l(wèi)0和l1是單向預(yù)測(cè)。根據(jù)傳統(tǒng)的hevc標(biāo)準(zhǔn)，如圖5所示，針對(duì)列表0(510)，列表1(520)中的每一個(gè)，和雙向預(yù)測(cè)(530)對(duì)參考索引(即ref_idx)，mvp索引和mvd進(jìn)行編碼和發(fā)送。當(dāng)pu在合并模式下編碼時(shí)，只有合并索引將被編碼和傳輸。然而，根據(jù)umb模式，如果幀間預(yù)測(cè)方向?yàn)閘0，則將使用合并索引來(lái)指定l1的運(yùn)動(dòng)矢量候選。如果幀間預(yù)測(cè)方向?yàn)閘1，則將使用合并索引來(lái)指定l0的運(yùn)動(dòng)矢量候選。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于預(yù)測(cè)方向分別為l0(610)和l1(620)的umb模式的示例。通過(guò)使用基于amvp方案的一個(gè)方向的預(yù)測(cè)和使用基于合并方案的另一方向的預(yù)測(cè)，umb來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向預(yù)測(cè)。

因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的編碼器可以通過(guò)基于amvp方案發(fā)送編碼的運(yùn)動(dòng)信息和發(fā)送識(shí)別指向另一預(yù)測(cè)方向的合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量的合并索引，來(lái)使用umb模式。如前所述，編碼的運(yùn)動(dòng)信息包括指向用于單向預(yù)測(cè)方向的參考列表中的參考圖像的參考索引，指向amvp候選集合中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子的mvp索引，和在當(dāng)前運(yùn)動(dòng)矢量和運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子之間的運(yùn)動(dòng)矢量差值(motionvectordifference,mvd)。本發(fā)明實(shí)施例的示例性語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下所示：

如上所示，包含指示幀間預(yù)測(cè)方向的語(yǔ)法inter_dir。如果inter_dir指示單向預(yù)測(cè)(即，inter_dir?。絙i-prediction)，則表示是否使用umb的標(biāo)志umb_flag被并入比特流中。如果使用umb模式(即umb_flag＝＝true)，則合并索引merge_dix被并入比特流中。如果單向預(yù)測(cè)方向?yàn)閘0(即，inter_dir?。絣1)，則將用于l0的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息(即，運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)l0)并入比特流中。如果單向預(yù)測(cè)方向?yàn)閘1(即，inter_dir！＝l0)，則將用于l1的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息(即運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)l1)合并到比特流中。用于l0或l1的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息將與指向另一預(yù)測(cè)的合并候選的運(yùn)動(dòng)矢量組合以形成雙向預(yù)測(cè)。如果單向預(yù)測(cè)方向?yàn)閘0，則指向l1的合并候選的運(yùn)動(dòng)矢量將用于雙向預(yù)測(cè)。另一方面，如果單向預(yù)測(cè)方向?yàn)閘1，則指向l0的合并候選者的運(yùn)動(dòng)矢量將用于雙向預(yù)測(cè)。上面示出的示例性語(yǔ)法是為了說(shuō)明的目的，不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。技術(shù)人員可以使用語(yǔ)法的其他變體來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。

在原始合并方案中，合并索引用于從合并候選集中導(dǎo)出一個(gè)運(yùn)動(dòng)候選，其中基于空間和時(shí)間相鄰導(dǎo)出候選，并且可以是單向預(yù)測(cè)或雙向預(yù)測(cè)。在umb模式中，由于合并索引僅用于指定一個(gè)列表的運(yùn)動(dòng)候選，所以合并候選集仍然可以使用原始集合，如同根據(jù)合并方案導(dǎo)出一樣。然而，也可以使用與現(xiàn)有合并候選集不同的合并候選集。例如，與現(xiàn)有合并候選列表的運(yùn)動(dòng)矢量候選不同的運(yùn)動(dòng)矢量候選可以插入到新的合并候選集中。在另一個(gè)實(shí)施例中，為當(dāng)前列表導(dǎo)出的合并候選集合可以用于其他列表?；谒l(fā)送的合并索引，從合并候選集中選擇umb模式的對(duì)應(yīng)的所需的運(yùn)動(dòng)矢量。圖7示出了umb模式的示例。對(duì)于合并候選列表710，存在對(duì)應(yīng)于l0+mrg_idx1，l0+mrg_idx2，l1+mrg_idx0和l1+mrg_idx2的四個(gè)umb模式可能性。根據(jù)umb，僅雙向預(yù)測(cè)合并候選的l1候選將用于單向預(yù)測(cè)l0作為另一預(yù)測(cè)方向上的運(yùn)動(dòng)矢量。類(lèi)似地，只有雙向預(yù)測(cè)合并候選的l0候選將用于單向預(yù)測(cè)l1作為另一預(yù)測(cè)方向上的運(yùn)動(dòng)矢量?，F(xiàn)有合并列表中有冗余。通過(guò)重新排列符合現(xiàn)有合并方案的預(yù)定合并候選集，可以提高編碼效率。因此，通過(guò)箭頭指示將雙向預(yù)測(cè)合并候選重新定位到兩個(gè)單向預(yù)測(cè)候選的候選重新定位過(guò)程，并且重新定位的合并候選集720在圖7中示出。重新定位后，合并候選集變得更緊湊，四個(gè)umb模式變?yōu)閘0+mrg_idx0，l0+mrg_idx1，l1+mrg_idx0和l1+mrg_idx1。在另一個(gè)實(shí)施例中，候選重新定位過(guò)程可以通過(guò)將單向預(yù)測(cè)合并候選重新定位到關(guān)于與單向預(yù)測(cè)合并候選相關(guān)聯(lián)的參考列表的初始合并候選集的空條目來(lái)完成。例如，由于對(duì)應(yīng)于mrg_idx0的合并候選是單向預(yù)測(cè)并且指向l0，合并候選列表710中指向l1和對(duì)應(yīng)于mrg_idx1的單向預(yù)測(cè)合并候選可以向前移動(dòng)以與mrg_idx0相對(duì)應(yīng)。然后，對(duì)應(yīng)于mrg_idx2的雙向預(yù)測(cè)合并候選可以向前移動(dòng)以對(duì)應(yīng)于mrg_idx1。

利用umb模式，雙向預(yù)測(cè)在一個(gè)方向上使用一個(gè)傳輸?shù)倪\(yùn)動(dòng)矢量，并且使用來(lái)自在另一個(gè)方向上的合并候選集合的所選擇的運(yùn)動(dòng)矢量。數(shù)據(jù)存取量與常規(guī)雙向預(yù)測(cè)模式大致相同，因此與常規(guī)雙預(yù)測(cè)模式一樣，最壞情況是用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)拇鎯?chǔ)器帶寬不變。此外，umb模式比合并模式期望導(dǎo)致更好的預(yù)測(cè)，并且比amvp雙向預(yù)測(cè)模式期望導(dǎo)致更少的比特開(kāi)銷(xiāo)。已經(jīng)在各種編碼配置下的一些測(cè)試序列上測(cè)試了基于本發(fā)明的實(shí)施例。例如，在隨機(jī)存取(randomaccess,ra)編碼配置下，使用l0_mrg_idx和l1+mrg_idx模式的umb的實(shí)施例比現(xiàn)有合并模式在rd率方面顯示出0.6％的改善。rd率是用于視頻編碼的眾所周知的性能測(cè)量。對(duì)于低延遲b圖像(low-delayb-picture,ld-b)編碼配置，本發(fā)明的實(shí)施例顯示出bd率為0.5％的提高。

如上所述的umb方案可以被明確地或隱含地打開(kāi)或關(guān)閉。在顯式方法中，可以發(fā)出一個(gè)標(biāo)志來(lái)指示umb是打開(kāi)還是關(guān)閉。在隱式方法中，可以基于相鄰塊的統(tǒng)計(jì)來(lái)導(dǎo)出開(kāi)/關(guān)決定。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以基于編碼單元(cu)尺寸或預(yù)測(cè)單元(pu)尺寸來(lái)做出umb開(kāi)啟關(guān)閉的決定。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含基于指向一個(gè)方向的單向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量和指向另一方向的與合并候選相關(guān)聯(lián)的第二運(yùn)動(dòng)矢量的雙向預(yù)測(cè)的解碼器示例性流程圖。在步驟810中，解碼器接收與當(dāng)前塊相關(guān)聯(lián)的已編碼的比特流?？梢詮拇鎯?chǔ)器(例如，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，緩沖器(ram或dram)或其他介質(zhì))或從處理器檢索比特流。在步驟820中，從編碼比特流確定當(dāng)前塊的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方向，其中當(dāng)前運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方向是雙向預(yù)測(cè)或單向預(yù)測(cè)。在步驟830中，測(cè)試當(dāng)前運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方向是否是與第一參考列表相對(duì)應(yīng)的單向預(yù)測(cè)。如果預(yù)測(cè)是雙向預(yù)測(cè)(即，“否”路徑)，則跳過(guò)以下步驟。否則(即，“是”路徑)，則在步驟840中，根據(jù)指向合并候選集中的合并候選的合并索引，從已編碼的比特流確定合并候選。在步驟850中，從已編碼的比特流，根據(jù)關(guān)于運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)(mvp)候選集中的運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)子的已編碼的運(yùn)動(dòng)信息，第一運(yùn)動(dòng)矢量被導(dǎo)出。其中第一運(yùn)動(dòng)矢量參考第一參考列表中的第一參考圖像。如步驟860所示，然后，基于第一運(yùn)動(dòng)矢量和指向與第一參考列表不同的第二參考列表的合并候選的第二運(yùn)動(dòng)矢量，將雙向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼應(yīng)用于當(dāng)前塊。

以上所示的流程圖旨在說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雙向預(yù)測(cè)編碼的示例。在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改每個(gè)步驟，重新排列步驟，拆分步驟或組合步驟來(lái)實(shí)施本發(fā)明。

如上所示，合并模式運(yùn)動(dòng)優(yōu)化(refinement)用于說(shuō)明從相鄰塊顯式編碼部分運(yùn)動(dòng)信息并繼承剩余運(yùn)動(dòng)信息的示例。然而，本發(fā)明不限于合并優(yōu)化模式，其中運(yùn)動(dòng)矢量差值(mvd)被明確地編碼，并且剩余運(yùn)動(dòng)信息從所選擇的合并候選中繼承。例如，代替編碼與amvp模式(即，inter模式)相關(guān)聯(lián)的所有運(yùn)動(dòng)信息，部分運(yùn)動(dòng)信息可以從相鄰塊繼承。

在前述實(shí)施例中描述的umb模式通過(guò)基于amvp方案在一個(gè)方向上使用預(yù)測(cè)并且基于合并方案在另一個(gè)方向上進(jìn)行預(yù)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向預(yù)測(cè)。然而，本發(fā)明不限于amvp方案和合并方案。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，當(dāng)解碼器接收與當(dāng)前塊相關(guān)聯(lián)的已編碼的比特流時(shí)，解碼器從已編碼的比特流確定當(dāng)前塊的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方向，其中當(dāng)前運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)方向?yàn)殡p向預(yù)測(cè)或單向預(yù)測(cè)。如果預(yù)測(cè)是與第一參考列表(例如，參考列表l0)的單向預(yù)測(cè)，則解碼器從已編碼的比特流確定與第一參考列表中的參考圖像相關(guān)的第一已編碼的運(yùn)動(dòng)信息，其中第一已編碼的運(yùn)動(dòng)信息對(duì)應(yīng)于m種類(lèi)型的信息。解碼器還從已編碼的比特流確定與第二參考列表(例如，參考列表l1)中的參考圖像相關(guān)的第二編碼運(yùn)動(dòng)信息，其中第二編碼運(yùn)動(dòng)信息對(duì)應(yīng)于n種類(lèi)型的信息。在本實(shí)施例中，m和n是正整數(shù)，但n小于m。例如，第一編碼運(yùn)動(dòng)信息可以對(duì)應(yīng)于3種類(lèi)型的信息，并且第二編碼運(yùn)動(dòng)信息可以對(duì)應(yīng)于1種類(lèi)型的信息。解碼器可以根據(jù)對(duì)應(yīng)的幀間預(yù)測(cè)方案從第一已編碼的運(yùn)動(dòng)信息導(dǎo)出第一運(yùn)動(dòng)矢量，并且基于另一對(duì)應(yīng)的幀間預(yù)測(cè)方案從第二已編碼的運(yùn)動(dòng)信息導(dǎo)出第二運(yùn)動(dòng)矢量。然后，解碼器基于第一運(yùn)動(dòng)矢量和第二運(yùn)動(dòng)矢量向當(dāng)前塊應(yīng)用雙向預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償解碼。

呈現(xiàn)上述描述以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在特定應(yīng)用及其要求的上下文中實(shí)施本發(fā)明。對(duì)所描述的實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且本文定義的一般原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施例。因此，本發(fā)明不旨在限于所示出和描述的具體實(shí)施例，而是符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特征相一致的最廣范圍。在上述詳細(xì)描述中，示出了各種具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以實(shí)施本發(fā)明。

以上描述的本發(fā)明的實(shí)施方式可在各種硬件、軟件編碼或兩者組合中進(jìn)行實(shí)施。例如，本發(fā)明的實(shí)施方式可為集成入視頻壓縮芯片的電路或集成入視頻壓縮軟件以執(zhí)行上述過(guò)程的程序代碼。本發(fā)明的實(shí)施方式也可為在數(shù)據(jù)信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor,dsp)中執(zhí)行上述程序的程序代碼。本發(fā)明也可涉及計(jì)算機(jī)處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fieldprogrammablegatearray,fpga)執(zhí)行的多種功能?？筛鶕?jù)本發(fā)明配置上述處理器執(zhí)行特定任務(wù)，其通過(guò)執(zhí)行定義了本發(fā)明揭示的特定方法的機(jī)器可讀軟件代碼或固件代碼來(lái)完成?？蓪④浖a或固件代碼發(fā)展為不同的程序語(yǔ)言與不同的格式或形式。也可為了不同的目標(biāo)平臺(tái)編譯軟件代碼。然而，根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行任務(wù)的軟件代碼與其他類(lèi)型配置代碼的不同代碼樣式、類(lèi)型與語(yǔ)言不脫離本發(fā)明的精神與范圍。

在不脫離本發(fā)明精神或本質(zhì)特征的情況下，可以其他特定形式實(shí)施本發(fā)明。描述示例被認(rèn)為僅在所有方面進(jìn)行說(shuō)明并且不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書(shū)指示，而非前面描述。所有在權(quán)利要求等同的方法與范圍中的變化都屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。