[发明专利]统一的帧内块复制和帧间预测模式

说明书

呈现了统一的帧内块复制(“BC”)和帧间预测模式方面的创新。在一些示例实现中，针对帧间预测模式的比特流句法、句法元素语义及许多编码/解码处理被重新使用或略微修改以允许针对帧的各个块的帧内BC预测。例如，为了提供针对当前图片的当前块的帧内BC预测，运动补偿过程应用指示当前图片内的位移的运动向量(“MV”)，其中当前图片被用作针对该运动补偿过程的参考图片。随着句法、语义和编码/解码处理的这种统一，在使用帧内BC预测时也可应用针对帧间预测模式设计的各编码/解码工具(诸如，高级运动矢量预测、合并模式和跳跃模式)，这简化了帧内BC预测的实现。

背景

工程师使用压缩(也叫做源编码或源编码)来降低数字视频的比特率。压缩通过将视频信息转换成较低比特率的形式来降低存储和传送该信息的成本。解压(也被称为解码)从压缩的形式中重构一种版本的原始信息。“编解码器”是编码器/解码器系统。

在过去的二十年中，已采用了各种视频编解码器标准，包括ITU-T H.261、H.262(MPEG-2或ISO/IEC 13818-2)、H.263和H.264(MPEG-4 AVC或ISO/IEC14496-10)标准、MPEG-1(ISO/IEC 11172 1 172-2)和MPEG-4可视(ISO/IEC14496-2)标准以及SMPTE 421M(VC-1)标准。最近，HEVC标准(ITU-T H.265或ISO/IEC 23008-2)已被批准。当前，正在开发(例如，针对可缩放视频编码/解码、针对在样本比特深度或色度采样率方面具有较高保真度的视频的编码/解码、或针对多视图编码/解码的)HEVC标准的扩展。视频编解码器标准通常定义针对经编码的视频比特流的句法的选项，从而详述当在编码和解码时使用特定特征时该比特流中的参数。在许多情况下，视频编解码器标准还提供关于解码器应当执行以在解码时取得一致的结果的解码操作的细节。除了编解码器标准外，各种专用编解码器格式定义针对经编码的视频比特流的句法的其他选项以及相应的解码操作。

一般而言，视频压缩技术包括“图像内”压缩和“图像间”压缩。图片内压缩技术压缩各个体图片，且图片间压缩技术参考前导和/或跟随图片(通常被称为参考或锚图片)来压缩图片。

图片间压缩技术通常使用运动估计和运动补偿通过利用视频序列中的时间冗余来降低比特率。运动估计是用于估计图片之间的运动的过程。在一个常用技术中，使用运动估计的编码器尝试将当前图片中的当前样本值块与另一图片(参考图片)中的搜索区域中的相同尺寸的候选块匹配。当编码器在参考图片的搜索区域中找到精确或“足够接近”的匹配时，编码器将当前和候选块之间的位置改变参数化为运动数据(诸如运动矢量(“MV”))。MV常规上是二维值，其具有指示左或右空间位移的水平MV分量和指示上或下空间位移的垂直MV分量。MV可指示整数像素位移，或在一些编解码器格式中指示分数像素位移。一般来说，运动补偿是使用运动数据从(诸)参考图片中重构图片的过程。

帧内块复制(“BC”)是H.265/HEVC扩展的处于开发中的预测模式。对于帧内BC预测模式，图片的当前块的样本值是使用同一图片中的先前重构的样本值来预测的。块矢量(“BV”)指示从当前块到当前图片的包括用于预测的先前重构的样本值的区域的位移。通常，BV指示整数像素位移。BV被信号化在比特流中。帧内BC预测是一种形式的图片内预测-针对图片的块的帧内BC预测不使用除了同一图片中的样本值以外的任何样本值。

如当前在H.265/HEVC标准中规定并在针对H.265/HEVC标准的某一参考软件中实现的，帧内BC预测模式具有若干问题。具体地，(除常规的帧内预测模式和帧间预测模式外)在编码和解码期间实现帧内BC预测模式所增加的复杂性可能没有证明将帧内BC预测包括为编码/解码工具是有道理的。

概述