TWI259412B - Block prediction method using improved direct mode - Google Patents

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TWI259412B TW094100142A TW94100142A TWI259412B TW I259412 B TWI259412 B TW I259412B TW 094100142 A TW094100142 A TW 094100142A TW 94100142 A TW94100142 A TW 94100142A TW I259412 B TWI259412 B TW I259412B
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Description

1259412 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】
Ba Λ月係關於一種移動圖像編碼系統，明確地說’係 關於一種使用七 用文良之Β圖像之直接模式的區塊預測方法。 【先前技術】 。、竖在私動圖像編碼系統，使用Β圖像的其中一項優點係 ^ =二不必增加附加資訊的直接預測模式，而不必選用任
饤其匕預測模式(例如前向預測、反向預測、雙向預測及信 號内預浪丨笙、^ 、）。斤以該移動圖像編碼系統於使用β圖像時的 編碼效率會高於僅使用Ρ圖像時的編碼效率。 — Λ Β圖像中，使用直接模式的區塊預測方法可計算 前向移動向量與反向移動向4，作為直接模式之反向參考 圖像中之同位區塊的移動向量之縮放值，以便利用上面的 移動向量來取得兩個不同的移動補償區塊，並且最後藉由 將忒兩個移動補償區塊平均之後以取得預測區塊。
現在將茶考圖 塊預測方法。 更詳細地說明上面使用直接模式的區 圖1為用以說明根據慣用技藝之使用直接模式的區塊 預測方法的圖像圖案示意圖。如該圖所示，該圖像圖案包 括.I圖像（圖中未顯示），其係僅利用相同圖像内的已解碼 樣本所進行的預測方法來進行編碼；ρ圖像ρ】、匕及卩7， 其係利用從先前已解碼之參考圖像中所取得的至多—個移 動向量所進行的信號内預測方法來進行編碼；以及Β圖像 HBd Β6,其係利用從先前已解碼之參考圖像中所 5 1259412 取侍：兩個信號内預測區塊來進行編碼。 同日寸，為方便起見，本文將先說 TRd代#沾及士 圓1所不的芩數。 ,.、、，、直接模式之前向參考圖像（^盎直接模& 向參考圖傻ίΡ^ΒΒ 1厂、直接杈式之反 儿A ( 7)之間的時間距離；TRb代表的係直招 刖向苓考圖像（p )鱼 ’、 禺工 代表的係直接模； ：5)之間的時間距離⑽ 向量;μΛΛ 像(P7)中同位區塊的移動 Ί 係指向直接模式之前向參考圖像的直接模 式-向移動向量；…代表的係指 象=拉 考圖像的首桩楛4、c 曰门1接杈式之反向參 勺直接杈式反向移動向量。本 向參老闰屈a丄+ 且接棋式之刖 移動6: 模式之反向參考圖像中的同位區塊之 私動向ϊ所指的參考圖像。 方法了面將利用上面的參數來說明該直接料之區塊預測 首先m面的公式⑴從直接模式之反 (p7)中同位區塊Bs的蒋動闩曰m、，、山 ^ 浐“ θ ”動向ϊ(Μν)巾取得直接模式的前向 移動向量（MVf) : 7
Mv TRbxMV 7 TRr — (1)
此外，套用下面的公含n、/M ^ 式（2)攸直接稹式之反向參考圖像 (P?)中同位區塊Bs的移動，旦 冢 梦“ 移動向里(MV)中取得直接模式 移動向量（MVb) ·· MVb = (TRB-TRD)x 差： ⑺ 所以，區塊Bf與Bh #而丨困a α t b係和用公式（1)與（2)計算出來的移 動向量MVf與MVb進行移動 领1貝丨返後可利用下面的公 式（3)將該兩個區塊平均之接γ 之後侍到6圖像之目前區塊BC的預 6 1259412 測值Bc’ ：
B 2 (3) 不過’根據該慣用技藝 , 农直接杈式的區塊預測方法， 可從直接模式之反向參考圖像+ 可口 1冢Τ之冋位區塊的移動向量中 取得直接模式的前向蔣私&曰 里甲 门私動向1,所以取得的數值僅係一 似值，而非B圖像目前區塊的精確移動向量。 同時，根據該慣用技藝之直接模式的區塊預測方法， :使Π:，B圖像之參考圖像與該B圖像的相似度極 而，亦會使用兩個不同移動補償 勒裯彳貝區塊的平均值進行區塊預 測’而並未考慮該等表考圖稽 予，亏圖像之間的時間距離。所以 預測區塊的正確度極低。 1 特別是在具有忽明忽暗的連續畫面中，因為連續 像的亮度會逐漸變暗或逐漸變亮，所以僅將兩個移動補償 區塊平均之後所得到的預測值盥痔 思/、原本的數值之間的差昱極 大’因而會大幅地降低整個系統的編碼效率。 ” 【發明内容】 所以本發明的其中-項目的便係提供一種使用直接模 式的區塊預測方法’其可因下面的作法而具有改良的編瑪 效率：從直接模式之反向參考圖像中 1 口1豕甲之冋位區塊的移動向 量中取得直接模式的前向移動向4，以及對兩個不同的移 動補償區塊套用内插預測，以取得目前欲被編碼之B _ 的預測區塊。 同時，本發明的另-項目的係提供—種使用直接模式 的區塊預繼，其可因下面的作法而改良被預測區塊的 7 1259412 正確度及編碼效率·你异 ^又手·攸取接近目前β圖 得直接模式的前向沪叙。θ 口1冢之翏考圖像中取 "月】向私動向I ’以及對兩 區塊套用内插預測，以取得 ％ π的移動補償 區塊。 力< β圖像的預測 為相如本文具體表現與歧敘述般的 目的，提供一種供改 X月之该4 ^ ^ ^ ΑΛ ^ 夏接杈式的區塊預測方法，1勺 括下面的步驟··第一道 八包 拉# 4 驟為计异B圖像中目前區堍々古 接杈式的前向與反向移動向量； ▲直 道步驟中所取得的該等前、弟— 償區塊；以及第：道… 6移動向！來取得移動補 之B Η… 目前欲被編碼(或欲被解碼) 圖像的預測區塊方法，對於第二道步驟中所取… 等移動補償區塊套用内插 ψ ΏΛ 几去用鬥播預測，來預測目前 被解碼）之Β圖像的區塊。 月…“碼(或欲 攸本發明下面詳纟的 叮* + Κ兒明，同時參考隨附的圖式，便 可更4楚本發明前述與立g r 一 ^ 匕的目的、特點、觀點及優點。 【貫施方式】 現在將參考本發明的且俨每 餵貝轭例作砰細的說明，該 範例皆闡述於該等隨附的圖式中。 在根據本發明之吉妓招、、，，=, 按犋八的區塊預測方法中，會從直 接模式的反向參考圖俊中 1 α彳冢中之冋位區塊的移動向量計算出直 接模式的前向移動向| | ; a 〇 $ /胃 门里與反向移動向量；利用上面的移動 向量取得兩個移動補儅F & . ^ y 補彳貝&塊，並且最後藉由對該兩個移動 補償區塊進行内插以取得一預測區塊。 同4，在使用根據本發明之直接模式的區塊預測方法 1259412 二：可從直接模式之反向參考圖像計算出 該等前向參考圖像中利用最接近目=動向 :像計算出直接模式的前向移動向量；以 ：签考 产「 塊’並且最後藉由對該兩個 饧&塊進行内插以取得一預測區塊。 動補 後面將參考隨附圖式對本發明的具體實施例作說明。 圖2所示的係用以說明根據本發明之直接 預測方法的圄德同安-立m 、飞9區塊
方去的圖像圖案不意圖。如該圖所示，該圖像圖宰包 括· I圖像（圖中未顯示），其係僅 ^ 扪用相同圖像内的已觫踩 7所進行的預測方法來進行編碼；P圖像Pi、p4及p 其係利用從先前已解碼之參考圖像中所取得的至個移 動向量所進行的信號内預測方法來進行編碼；以及B圖像 B2 B3、Bs及Βό ’其係利用從先前已解碼之參考圖像中所 取得的兩個信號内預測區塊來進行編碼。 為方便起見，本文將先說明圖2所示的參數。代表 的係直接模式之前向參考圖像（p丨）與直接模式之反向參考 圖像（P?)之間的時間距離；TRb代表的係直接模式之前向參 考圖像…。與目前的B圖像（By之間的時間距離；tRn代表 的係最接近目前B圖像之參考圖像（PC與目前的β圖像（b5) 之間的時間距離；MV代表的係直接模式之反向參考圖像（p7) 中同位區塊的移動向量；M Vf’代表的係指向最接近目前b 圖像之參考圖像（P4)的直接模式前向移動向量；而MVb代表 的係指向直接模式之反向參考圖像（p7)的直接模式反向移 動向量。 9 1259412 在此同％，可在該目前的B圖像被編碼（或解碼）之前， 直=碼（或解碼）錢模式之反向參相像㈣財，取得該 (心式之反向參考圖像(P7)中的同位區塊Bs的移動向量 的 後面將說明根據本發明 區塊預測方法。 上面所述建構而成的直接模式 t從y面的公式（4)可以取得前向移動向量（MVf，），其係
向。亥等刖向麥考圖像中具有最近的時間距離的參考圖像 (P4):
MVf^TR^xMV TRd (4) 此外，利用下面的公式⑺便可從慣用的技藝中取得反 MVb = (TRB-TRD) MV TRr (2) 因此’利用該等公式⑺與⑷計算得到的移動向量 與MVb便可得到移動補償區塊Bf與Bb。 另一方面，從該等上面兩個移動補償區塊心盥便可 取得區塊BC的的預測值Bc，。此時，該B圖像可能是較接 近移動補償區塊&所在之參考圖像與移動補償區塊心所在 之直接模式反向參考圖像之間其中一個的圖像。 使用根據本發明之直接模式的區塊預測方法^ Μ 圖1與2y斤以移動補償區塊Bf所在之參考圖像可能係直 ㈣M 考圖像（舉例” ’圖i中的ρι圖像）或最 接近該B圖像的參考圖像（舉例來說，2中❸h圖像）。 再者，在具有忽明忽暗的連續畫面中，因為連續B圖 1259412 ，所以如果利用慣用的技 Bb平均之後所得到的預測 具有極大的差異。因而會 像的亮度會逐漸變暗或逐漸變亮 藝僅將兩個移動補償區塊B『與 值，將會與實際原本的數值之間 大幅地降低該編碼效率。 所以使用根據本發明之直接模式的區塊預測方法合實 施内插式的預測方式，其考慮到目前B圖像與移動㈣區 塊匕所在之翏考圖像（也就是，直接模式的前向參考圖像或 取接近該B圖像的參考圖像)之間的時間距離，並 ^目前B圖像與直接模式的反向參考圖像之間的時間距 離，以便改良利用該直接模式所預測之區塊的正確度。 如圖3所示，如果利用僧 禾引用丨貝用的技藝取得該直接模式的 :』向移動向量的話，移動補償…便存在於直接模= :向參考圖像⑹中，而移動補償區塊Bb則存在於直= 插：反向蒼考圖像(p7)中，並且可如下面公式⑺般地 插預測。此處，TRD #亩技p斗、乂 ^ 模前向參考®像⑹與直接 =之=考圖像⑹之間的時間距離;％ :之=考圖购與目前的B圖像(B5)之間的時間距 :月確地說，當…像係位於該直接模式之前 圖像興琢直接模式之反向參考圖像之間的中點時，該內，一 預測方法便會包括盥慣肖# ^ π ”、 、 栩 相同的平均計算。 TRd TRd (5) 同日t ’如圖4所示，去柄诚 前向移動向量的話，該移動：::§ 3月取得該直接模式的 砂勒确犒區塊B #在古 前B圖像之參考圖像（P)中， ：取接近目 中而私動補償區塊Bb則存在於 11 1259412 直接模式之反向參考圖像（p7)中。所以可實施如下面的 (6)般的内插預測。此處’TRd係直接模式之前向參考圖 與直接模式之反向參考圖像(P7)之間的時間距離；％則伟 直接模式之前向參考圖像（Pl)與目前❸B圖像之間的時間 距離’而TR—係最接近目前β圖像之參考圖像⑹與目前 的B圖像之間的時間距離。 BC’=B 彳 (trd-trb) -+Bbx TR. (TRn+TRd—TRb、^ _ j另-方面’可以利用圖像順序計數(也就是顯示 讯）來表不該等個別的圖像。 、 所以’可以利用該等圖像順序計數值(該等數值係個 圖像的顯示順序資訊)，以下面的公式⑺來表示該等 及⑷。此處’ Tc係圖像順序計數值，也就是分配給目前B 圖像的顯示順序資訊；Tf係圖像順序計數值，也就是分配 給直接模式之前向參考圖像的顯示順序資訊，《當利用公 式⑷來計算該前向移動向量時，其便係分配給最接近該B 圖像之參考圖像的顯千丨g主-欠 像U不順序魏；而了』係圖像順序值’也就是分配於亩垃y』 、、口直接核式之反向參考圖像的顯示噸 訊。 、J只 (6)
Bc?=BfxiiLZ_lI)(尺一巧） + B】 ⑺ ^ 7 / 如上所述，根據本發明，可從直接模式之反向參考圖 :中之同位區塊的移動向量來取得直接模式之前向移動向 置，亚且藉由套用内插預測於該等移動補償區塊值以取得 欲進行編碼之B圖像的預測區塊。所以，當與慣用的技龜 比較起來，已經改良其編碼效率。 12 1259412 1…根據本發明，可從最接近目 進行解碼）之B圖像且與^ 仃、.扁瑪（或欲 像中取得該直接模式之前向移動向量取的參考圖 直:模式之前向移動向量與反向移 ：：面的 塊套用内插預測，以取得該β圖像 斤移動補仏之區 可改良該預測區塊的正確戶 、’、’品塊。所以，便 兄的正確度，且改良其編碼效率。 本务明可以各種未脫離並 壬目ΓΠ 士产 離其精神或基本特徵的型式來垂 現，同時應該瞭解的# 主八不貝 …係5"上述的具體實施例並不受限於 則述說明中的任何細節 T又限於 泛地逮福Μβ 于非特別耠及，反而是其應該廣 泛地建構於該等隨附申諳糞 - 中，所U〜 專利乾圍所定義之精神與範疇 中所以’洛在該等申請專利蔚圍夕、惪w 田 料 圍之邊界與界限内的全部 、艾化人4正或此種邊界與界 1 Μ的等效者，皆因此欲涵芸 於該等隨附申請專利範圍内。 a 【圖式簡單說明】 本文所内含的隨附圖式可對本發明提供進一步的瞭 =。該等隨附圖式係併入此處的詳細說明中，且為其—部 伤/等k附圖式可闡述本發明的具體實施例，並且連同 σ亥伤17兒月了共同解釋本發明的原理。 在5亥等圖式中： 圖1為說明根據慣用技藝之直接模式的區塊預測方法 的圖像圖案示意圖； 圖2為說明根據本發明之直接模式的區塊預測方法的 圖像圖案示意圖； 圖3為說明根據本發明一具體實施例之内插預測的圖 13 1259412 像圖案示意圖；以及 圖4為說明根據本發明另一具體實施例之内插預測的 圖像圖案示意圖。 【主要元件符號說明】 無
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Claims (1)

1259412 年 十、申請專利範圍： 1· 一種預測欲被編碼（或欲被解碼）iB圖像區塊的方 法’其包括下面的步驟·· 依據B圖像區塊的第一移動向量和第二移動向量，導 出第-對應的移動補償區塊和第二對應的移動補償區塊； 以及 A， 套用不同的權重因數於該第-和第二移動補償區塊， 而預測該B圖像區塊。 2·如申請專利範圍第丨項之方法，其中依據圖像之間 的時間距離來取得該權重因數。 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中依據b圖像 和第-移動補償區塊關聯的第—參考圖像之間的時間距 離：以及依據第一參考圖像和第二移動補償區塊關聯的第 二夢考圖像之間的時間距離，來取得該權重因數。
4·如申請專利議丨項之方法，其中使用 來預：該B圖像區塊，其中該公式包括第一移動補償區塊 乘以第-相重因數和第二移動補償區塊乘以第二權 的總和。 二申請專利範圍第Μ之方法，其中套用内插預測 於第一和第一移動補償區塊。 6.如申請專利範圍第工項之方法，其中於直 中’係《直接核式的第―參考圖像來取得該第一移動向 量，其中該第-參考圖像係由直接模式之第二參考圖像中 之同位區塊的移動向量所指的參考圖像。 1259412 戈口 τ睛專利範圍第6項之方法， 的公直接模式之第-移動向量： T你刊用下面 TR D
模式係指向該直接模式之第-參考圖像的直$ 斑R ，trb係該直接模式的第-表考㈣ 與:圖像之間的時間距離，係該直接模式之第2 ;像之同位區塊的移動向量，以及％係該直接模；: 1考圖像與該直接模式的第二參考圖像之間的= 8.如申請專利範圍第 中’係從最接近該B圖像 量。
1項之方法，其中於直接模式 的參考圖像來取得該第一移動向 y•如甲請專利範圍 的公;'來取：直接模式之第-移動向量: MV,
TR D 此$ ’ MVf係指向最接近該Β圖像之參考圖像的』 ::之第一移動向量，丁R“系最接近該B圖像之參考a …亥B圖像之間的時間距離，Mv係該直接模式之第二 * :像中之同位區塊的移動向量，以A TR〇係該直接相 之乐*考®像與該直接模式n考圖像之間的担 =離，其中該直接模式之第—參考圖像係由該直接模式 乐二參考圖像中之同位區塊的移動向量所指的參考圖像 1〇·如t請專利範圍帛"員之方法，其中於直接損 中，係從直接模式的第二參考圖像來取得該第二移動
16 .1259412 \ 量 ° 的公式來預測該B圖像區塊： (trn+TRd-TRb、b 一m，係該B圖像區塊的預測值： :“塊之數值’ Bb係由第二移動補償區塊之數 :弟：茶考圖像與第二參考圖像之間的時間距離： 弟一麥考圖像與B圖像之間的時 B係
近b圖像之參考圖像…像：離，以及TRn係最接 傢與B圖像之間的時間距離。 圖J境：ΓΓ前向參考圖像和反向參考圖像來預測Β 圖像£塊的方法，其包括下面的步驟： =用不同的權重因數於該前向參 考圖像，而預測該Β圖像區塊； 心 其中套用不同的權重因數包括： -權(重12據Β圖像和前向參考圖像之間的距離，套用第 振重因數於前向參考圖像；以及 用弟
(2)依據Β圖俊采 △ 二權重因數&^ Λ 参考圖像之間的距離，套用第 数衣反向芩考圖像。 Η^一、圖式： 如次頁 17
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