[发明专利]用于运动补偿残差预测的系统和方法

说明书

公开了用于通过使用运动补偿残差预测(MCRP)来提高残差预测的预测效率的系统和方法。示例性残差预测技术采用运动补偿预测和处理后的残差参考图片。本文还公开了用于生成残差参考图片的系统和方法。在考虑到或者不考虑环路滤波效果的情况下，可以自适应地生成这些图片。还描述了用于增强残差参考图片的质量的示例性去噪滤波器设计，并且描述了用于减小参考图片的存储大小的压缩方法。本文还公开了用于传送残差的运动信息的示例性语法设计。

有关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(c)要求2016年5月6日提交的标题为“用于运动补偿残差预测的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION COMPENSATED RESIDUALPREDICTION)”的美国临时专利申请第62/332,929号的权益，该案以引用的方式全部并入本文。

背景技术

视频编码系统被广泛用于压缩数字视频信号以减少这种信号的存储要求和/或传输带宽。在各种类型的视频编码系统(诸如，基于块的系统、基于小波的系统、和基于对象的系统)中，目前，最广泛地使用和部署的是基于块的混合视频编码系统。基于块的视频编码系统的示例包括国际视频编码标准，诸如，MPEG1/2/4 part 2、H.264/MPEG-4 part 10AVC、VC-1、和由ITU-T/SG16/Q.6/VCEG和ISO/IEC/MPEG的JCT-VC(视频编码联合协作小组)开发的称作高效率视频编码(HEVC)的最新视频编码标准。对于数字视频系统的消费者和提供商而言，对视频数据进行编码以进一步减少存储和带宽要求的改进型系统和方法将会是可取的。

发明内容

公开了用于通过使用运动补偿残差预测(MCRP)来提高残差预测的预测效率的系统和方法。所公开的系统和方法不仅进一步扩展到帧间编码块的残差，还扩展到帧内编码块的残差。示例性残差预测技术采用运动补偿预测和处理后的残差参考图片。本文还公开了用于生成残差参考图片的系统和方法。在考虑到或者不考虑环路滤波效果的情况下，可以自适应地生成这些图片。还描述了用于增强残差参考图片的质量的示例性去噪滤波器设计，并且描述了用于减小参考图片的存储大小的压缩方法。本文还公开了用于传送残差的运动信息的示例性语法设计。

还描述了用于优化残差预测的运动估计过程的编码器搜索标准的示例性方法，并且描述了联同帧间预测技术和帧内预测技术一起优化提出的残差预测的模式参数的实施例。

提供了一种用于在比特流中对视频进行编码的示例性方法，其中，该视频包括多个图片，该多个图片包括当前图片和至少一个参考图片，其中，各个图片包括样本块。在该方法中，生成包括至少一个块的残差参考图片，该残差参考图片表示在参考图片的对应块与参考图片的对应一阶预测之间的差异；在一些实施例中，残差参考图片包括关于整个对应的参考图片的残差的信息；在其它实施例中，残差参考图片包括关于仅针对对应的参考图片的一部分的残差的信息(例如，关于参考图片的一个或者多个特定块的残差的信息，可以通过在比特流中使用块级标记来标识该信息)。对残差参考图片进行滤波以生成滤波后的残差参考图片。针对在当前图片中的至少一个当前块：(i)通过使用，例如，帧间预测或者帧内预测，来形成当前块的一阶预测；(ii)通过使用运动补偿预测来从滤波后的残差参考图片中的残差参考块预测当前块的残差；以及(iii)将一阶预测和预测的残差组合以生成当前块的复合预测信号。

在一些这种方法中，在比特流中用信号通知块级标记，该标记指示是否要从去噪后的参考图片预测当前块的残差。