[发明专利]用于视频编码的方法和电子设备

说明书

提供了一种用于视频编码的方法和电子设备。所述方法包括：将视频帧分割为多个块；确定与在帧间预测模式下的解码过程中涉及的帧间模式编码块相关联的参考图片中的一个或更多个参考图片是否是长期参考图片；并且基于所述确定来约束在所述帧间预测模式下针对所述帧间模式编码块的解码过程中的操作。

本申请是申请号为202080013526.7、申请日为2020年2月19日、题目为“视频编解码中针对长期参考图片的受约束运动矢量导出”的发明申请的分案申请。

技术领域

本申请总体涉及视频编解码和压缩。具体地，本公开涉及用于使用对针对长期参考图片的运动矢量导出的约束来执行视频编解码的系统和方法。

背景技术

本部分提供了与本公开相关的背景技术信息。本部分内包含的信息不应必须被解释为现有技术。

可使用各种视频编解码技术中的任何视频编解码技术来压缩视频数据。可根据一个或更多个视频编解码标准来执行视频编解码。一些示例性的视频编解码标准包括通用视频编码(VVC)、联合探索测试模型(JEM)编码、高效视频编码(H.265/HEVC)、高级视频编码(H.264/AVC)和运动图片专家组(MPEG)编码。

视频编解码通常使用利用了视频图像或序列中固有的冗余的预测方法(例如，帧间预测、帧内预测等)。视频编解码技术的一个目标在于将视频数据压缩为使用更低比特率的形式，同时避免或最小化视频质量的劣化。

视频编解码中利用的预测方法通常包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来减少或去除视频数据中固有的冗余，并且通常与基于块的视频编解码相关联。

在基于块的视频编码中，逐块地处理输入视频信号。对于每个块(也称为编码单元(CU))，可执行空间预测和/或时间预测。

空间预测(也称为“帧内预测”)使用来自同一视频图片/条带中的已经编码的邻近块的样点(其被称为参考样点)的像素来预测当前块。空间预测减少了视频信号中固有的空间冗余。

时间预测(也称为“帧间预测”或“运动补偿预测”)使用来自已经编码的视频图片的重建像素来预测当前块。时间预测减少了视频信号中固有的时间冗余。通常由指示当前CU与其时间参考之间的运动的量和方向的一个或更多个运动矢量(MV)通知给定CU的时间预测信号。此外，当支持多个参考图片时，另外发送一个参考图片索引，其中该参考图片索引用于识别时间预测信号来自参考图片存储器中的哪个参考图片。

在空间和/或时间预测之后，编码器中的模式决策块例如基于率失真优化方法来选择最佳预测模式。然后从当前块中减去预测块；并且使用变换对预测残差进行去相关和量化。对量化的残差系数进行反量化和逆变换以形成重建残差，然后将重建残差加回到预测块以形成块的重建信号。

在空间和/或时间预测之后，进一步进行环路滤波，诸如可在将重建CU放入参考图片存储器中并用于对后面的视频块进行编解码之前，将去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器(ALF)应用于重建CU。为了形成输出的视频比特流，将编码模式(帧间或帧内)、预测模式信息、运动信息和量化残差系数都发送到熵编码单元以进一步进行压缩和打包以形成比特流。

在解码过程中，首先在熵解码单元对视频比特流进行熵解码。将编码模式和预测信息发送到空间预测单元(当帧内编码时)或时间预测单元(当帧间编码时)以形成预测块。将残差变换系数发送到反量化单元和逆变换单元以重建残差块。然后将预测块和残差块相加在一起。在将重建块存储在参考图片存储器中之前，进一步对重建块执行环路滤波。然后将参考图片存储器中的重建视频发送出去以驱动显示设备以及用于预测后面的视频块。

在诸如HEVC和VVC的视频编解码标准中，参考图片集(RPS)概念定义如何在解码图片缓冲器(DPB)中管理先前解码的图片以便用于参考，即样点数据预测和运动矢量预测。一般地，用于参考图片管理的RPS概念是以每个条带(在当前VVC中也称为“并行块(tile)”)通知DPB的状态。