RU2287908C1

RU2287908C1 - Method for evaluating motion vectors in direct prediction mode for bidirectional frame

Info

Publication number: RU2287908C1
Application number: RU2005107560/09A
Authority: RU
Inventors: Байеонг-Мун ДЖЕОН (KR); Байеонг-Мун Джеон
Original assignee: Эл Джи Электроникс Инк.
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2006-11-20
Also published as: RU2005107560A; KR20050042274A; KR20050042276A; KR100494831B1; KR20050042275A; RU2005107561A; RU2321966C2; KR100494828B1; KR100494829B1

Abstract

FIELD: moving picture coding methods.

SUBSTANCE: proposed method for evaluating motion vector to obtain motion vector in direct prediction mode for bidirectional prediction frame includes selection of list 0 motion vector of shifted block as motion vector for obtaining motion vectors in direct prediction mode for bidirectional prediction frame irrespective of whether shifted block includes list 1 motion vector.

EFFECT: enhanced direct prediction choice probability and, hence, enhance efficiency of frame coding.

10 cl, 46 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу кодирования движущегося изображения, а именно к способу получения векторов движения в режиме прямого предсказания для В-кадра (кадра двунаправленного предсказания), определенного в способе сжатия движущегося изображения следующего поколения.The present invention relates to a method for encoding a moving image, and in particular to a method for obtaining motion vectors in the direct prediction mode for a B-frame (bidirectional prediction frame) defined in a compression method for a next-generation moving image.

Описание уровня техникиDescription of the prior art

Для типового В-кадра используют пять видов режимов предсказания: режим предсказания вперед, режим обратного предсказания, режим двунаправленного предсказания, режим прямого предсказания и режим внутрикадрового предсказания. В режимах предсказания вперед, обратного предсказания и двунаправленного предсказания направления векторов движения можно понять по названиям режимов, так как информация о направлении отражена в самих названиях. В режиме прямого предсказания два вектора движения обоих направлений получают по движению смещенного блока в соседнем кадре на основе временной характеристики избыточности, при условии, что между двумя соседними кадрами постоянно поддерживается непрерывность движения. Режим прямого предсказания имеет преимущество с точки зрения эффективности кодирования, поскольку информация о движении не передается в декодер.For a typical B-frame, five kinds of prediction modes are used: forward prediction mode, reverse prediction mode, bidirectional prediction mode, direct prediction mode, and intra-frame prediction mode. In the modes of forward prediction, reverse prediction and bidirectional prediction of the direction of motion vectors can be understood by the names of the modes, since the direction information is reflected in the names themselves. In the direct prediction mode, two motion vectors of both directions are obtained from the motion of the displaced block in an adjacent frame based on the temporal redundancy characteristic, provided that motion continuity is constantly maintained between two adjacent frames. The direct prediction mode has an advantage in terms of coding efficiency since motion information is not transmitted to the decoder.

С другой стороны, В-кадр, предложенный в способе сжатия движущегося изображения следующего поколения, таком как Н.264 или MPEG-4, раздел 10, отличается тем, что он может быть использован в качестве опорного кадра, поскольку этот кадр можно сохранить в буфере опорных кадров. Этот В-кадр отличается также тем, что для него применяют пять режимов предсказания - режим предсказания перечня 0, режим предсказания перечня 1, режим двунаправленного предсказания, режим прямого предсказания и режим внутрикадрового предсказания.On the other hand, the B-frame proposed in the next-generation moving image compression method, such as H.264 or MPEG-4, section 10, differs in that it can be used as a reference frame, since this frame can be saved in the buffer reference frames. This B-frame is also characterized in that it uses five prediction modes — prediction mode of list 0, prediction mode of list 1, bi-directional prediction mode, direct prediction mode, and intra-frame prediction mode.

Режим предсказания перечня 0 аналогичен обычному режиму предсказания вперед, а такие данные движения, как индекс опорного кадра и разность векторов движения обозначаются соответственно как ref_idx_10 и mvd_10. Режим предсказания перечня 1 также аналогичен обычному режиму обратного предсказания, а данные о движении, такие как индекс опорного кадра и разность векторов движения, обозначаются соответственно как ref_idx_11 и mvd_11. В режиме двунаправленного предсказания используются два опорных кадра, которые могут быть распределены во времени соответственно до и после В-кадра. В этом случае два индекса опорного кадра и две разности векторов движения обозначаются соответственно как ref_idx_10, ref_idx_11, mvd_10 и mvd_11, а каждый опорный кадр имеет порядковый номер кадра (РОС-picture order count), представляющий информацию о положении кадра во времени.List 0 prediction mode is similar to normal forward prediction mode, and motion data such as the reference frame index and motion vector difference are denoted as ref_idx_10 and mvd_10, respectively. The prediction mode of List 1 is also similar to the conventional inverse prediction mode, and motion data, such as the index of the reference frame and the difference of the motion vectors, are indicated respectively as ref_idx_11 and mvd_11. In bidirectional prediction mode, two reference frames are used, which can be distributed in time, respectively, before and after the B-frame. In this case, two indices of the reference frame and two differences of the motion vectors are denoted respectively as ref_idx_10, ref_idx_11, mvd_10 and mvd_11, and each reference frame has a frame sequence number (POS-picture order count) representing the frame position information in time.

В режиме прямого предсказания векторы движения получают путем выбора любого способа - пространственного или временного. Пространственный способ в режиме прямого предсказания используют для получения индексов и векторов движения опорных кадров перечней 0 и 1 на основе соседних блоков кодируемого макроблока. Временной способ в режиме прямого предсказания используют для получения вектора движения MV_F перечня 0 и вектора движения MV_в перечня 1 посредством масштабирования вектора движения перечня 0 смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания аналогично обычному В-кадру. Под опорным кадром перечня 1 для режима прямого предсказания понимается кадр, в котором индекс для предсказания перечня 1 определен как 0, а опорным кадром перечня 0 для режима прямого предсказания является опорный кадр перечня 0, указываемый вектором движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.In direct prediction mode, motion vectors are obtained by choosing any method - spatial or temporal. The spatial method in direct prediction mode is used to obtain indices and motion vectors of reference frames of lists 0 and 1 based on neighboring blocks of the encoded macroblock. The temporary method in the direct prediction mode is used to obtain the motion vector MV _{F of} list 0 and the motion vector MV _of list 1 by scaling the motion vector of list 0 of the shifted block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode similar to a regular B-frame. The reference frame of list 1 for the direct prediction mode refers to a frame in which the index for predicting list 1 is defined as 0, and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is the reference frame of list 0 indicated by the motion vector of the offset block in the reference frame of list 1 for mode direct prediction.

На фиг.1а-1с показаны индексы, используемые по умолчанию для предсказания перечней 0 и 1, а также опорные кадры перечня 1 для режима прямого предсказания соответствующих В-кадров в последовательности IBBBP, когда число имеющихся опорных кадров перечней 0 и 1 (или емкость буфера для краткосрочного хранения) составляет 6 соответственно. Индексы, используемые по умолчанию для предсказания перечней 0 и 1, зависят от порядка вывода (или порядкового номера кадра) ранее декодированного опорного кадра независимо от порядка декодирования. Как показано на фиг.1, все В-кадры используют Р-кадр, следующий по времени, в качестве опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.1a-1c show the default indices for predicting lists 0 and 1, as well as reference frames of list 1 for the direct prediction mode of the corresponding B-frames in the IBBBP sequence, when the number of available reference frames of lists 0 and 1 (or buffer capacity for short-term storage) is 6, respectively. The default indexes for predicting lists 0 and 1 depend on the output order (or frame sequence number) of the previously decoded reference frame, regardless of the decoding order. As shown in FIG. 1, all B-frames use the next-time P frame as the reference frame of List 1 for the direct prediction mode.

На фиг.2а-2с показаны индексы, используемые по умолчанию для предсказания перечней 0 и 1, и опорные кадры перечня 1 для режима прямого предсказания соответствующих В-кадров в последовательности IBBB с использованием только В-кадров. Как показано на фиг.2а, если кодируемым В-кадром является кадр В8, предыдущий по времени кадр В5 с индексом 0 перечня 1 является опорным кадром перечня 1 для режима прямого предсказания. Как показано на рис.2b, опорным кадром перечня 1 для режима прямого предсказания кадра В7, подлежащего последующему декодированию, является следующий по времени кадр В8. Наконец, как показано на рис.2с, опорным кадром перечня 1 для режима прямого предсказания кадра В9, подлежащего последующему декодированию, является предыдущий по времени кадр В7.Figures 2a-2c show the default indices for predicting lists 0 and 1, and reference frames of list 1 for the direct prediction mode of the corresponding B frames in an IBBB sequence using only B frames. As shown in FIG. 2 a, if the encoded B-frame is frame B8, the previous-time frame B5 with index 0 of list 1 is a reference frame of list 1 for the direct prediction mode. As shown in Fig. 2b, the reference frame of list 1 for the direct prediction mode of frame B7 to be subsequently decoded is the next frame B8 in time. Finally, as shown in Fig. 2c, the reference frame of list 1 for the direct prediction mode of frame B9 to be subsequently decoded is the previous frame B7 in time.

Таким образом, как следует из фиг.1а-2с, опорным кадром перечня 1 для режима прямого предсказания может быть Р- или В-кадр, следующий по времени за В-кадром, подлежащим кодированию, или предыдущий по времени В-кадр.Thus, as follows from figa-2C, the reference frame of list 1 for the direct prediction mode may be a P or B frame, the next time after the B frame to be encoded, or the previous time B frame.

На фиг.3а-3h показаны режимы, которые могут быть использованы для смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания, когда опорный кадр перечня 1 является следующим по времени за В-кадром. Поскольку в этом случае опорный кадр перечня 1 может быть Р- или В-кадром, смещенный блок для этого кадра имеет один или два вектора движения, что соответствует режиму внутрикадрового предсказания. Способ сжатия движущегося изображения следующего поколения, такой как Н.264 или MPEG-4, раздел 10, позволяет изменить порядок следования индексов опорных кадров на уровне разделов, поэтому индекс 0 для предсказания перечня 1 можно присвоить кадру, следующему сразу за В-кадром. То есть, поскольку опорный кадр перечня 1 может быть сразу за В-кадром, вектор движения смещенного блока может быть направлен вперед или назад.3a-3h show modes that can be used for the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, when the reference frame of list 1 is the next time after the B-frame. Since in this case the reference frame of list 1 can be a P- or B-frame, the offset block for this frame has one or two motion vectors, which corresponds to the intra-frame prediction mode. The compression method of the next-generation moving image, such as H.264 or MPEG-4, section 10, allows you to change the order of indexes of reference frames at the partition level, so index 0 for predicting list 1 can be assigned to the frame immediately following the B-frame. That is, since the reference frame of list 1 can be immediately behind the B-frame, the motion vector of the offset block can be directed forward or backward.

На фиг.4a-4h показаны режимы, которые могут быть использованы для смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания, когда опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру. В этом случае, как показано выше, смещенный блок имеет один или два вектора движения, что соответствует режиму внутрикадрового предсказания. Между опорным кадром перечня 1 и В-кадром могут присутствовать другие опорные кадры, поэтому вектор движения смещенного блока может быть направлен по времени вперед или назад.Figures 4a-4h show modes that can be used for the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode when the reference frame of list 1 is preceded by a B-frame. In this case, as shown above, the offset block has one or two motion vectors, which corresponds to the intra prediction mode. Other reference frames may be present between the reference frame of List 1 and the B-frame, so the motion vector of the offset block can be directed forward or backward in time.

Как следует из фиг.3а-4h, к опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания можно применить различные режимы предсказания, что приводит к необходимости проанализировать способ определения векторов движения в режиме прямого предсказания с учетом возможных различных ситуаций.As follows from figa-4h, various prediction modes can be applied to the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, which leads to the need to analyze the method for determining motion vectors in the direct prediction mode taking into account various possible situations.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение было разработано с учетом указанных выше проблем. Целью настоящего изобретения является создание такого способа определения векторов движения в режиме прямого предсказания для В-кадра (кадра двунаправленного предсказания), определенного в способе сжатия движущегося изображения следующего поколения, в рамках которого предлагается способ получения векторов движения в режиме прямого предсказания В-кадра для повышения вероятности выбора режима прямого предсказания в качестве режима предсказания макроблока и, следовательно, повышения эффективности кодирования В-кадра.The present invention has been developed in view of the above problems. An object of the present invention is to provide such a method for determining motion vectors in a direct prediction mode for a B frame (bidirectional prediction frame) as defined in a compression method for a next-generation moving image, in which a method for producing motion vectors in a direct prediction mode of a B frame for increasing the probability of choosing a direct prediction mode as the macroblock prediction mode and, consequently, increasing the coding efficiency of the B-frame.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения указанной выше цели и других целей можно достичь благодаря способу определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащему совокупность операций выбора (если смещенный блок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания имеет два вектора движения) любого из двух векторов движения (вектора движения перечня 0 или перечня 1) и получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания на основе выбранного вектора движения.In accordance with one aspect of the present invention, the aforementioned goal and other goals can be achieved by a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system to obtain B-frame motion vectors in a direct prediction mode, containing a set of selection operations (if the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode has two motion vectors) of any of the two motion vectors (vector d moving list 0 or list 1) and obtaining the B-frame motion vectors in direct prediction mode based on the selected motion vector.

Предпочтительно указанная выше совокупность операций может включать следующие операции: выбор одного из векторов движения перечней 0 и 1, направленного к кадру, который по времени ближе к опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания, в качестве вектора движения для получения векторов движения в режиме прямого предсказания, выбор вектора движения перечня 0 в качестве вектора движения для получения векторов движения в режиме прямого предсказания, если два вектора движения направлены к одному и тому же опорному кадру; определение опорного кадра, на который указывает выбранный вектор движения, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и получение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания. В другом случае указанная выше совокупность операций может включать следующие операции: безусловный выбор вектора движения перечня 0 в качестве вектора движения для получения векторов движения в режиме прямого предсказания независимо от временного интервала, определение опорного кадра, на который указывает вектор движения перечня 0, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и получение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.Preferably, the above set of operations may include the following operations: selecting one of the motion vectors of lists 0 and 1 directed to a frame that is closer in time to the reference frame of list 1 for direct prediction mode as a motion vector to obtain motion vectors in direct prediction mode , selecting the motion vector of list 0 as the motion vector to obtain motion vectors in the direct prediction mode, if two motion vectors are directed to the same reference frame; determining a reference frame pointed to by the selected motion vector as a reference frame of list 0 for the direct prediction mode; and obtaining motion vectors of the B-frame in the direct prediction mode. In another case, the above set of operations may include the following operations: unconditionally selecting the motion vector of list 0 as the motion vector to obtain motion vectors in direct prediction mode regardless of the time interval, determining the reference frame indicated by the motion vector of list 0 as the reference list frame 0 for the direct prediction mode and obtaining the motion vectors of the B-frame in the direct prediction mode.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий операцию выбора любого из векторов движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания в качестве вектора движения, используемого для получения векторов движения в режиме прямого предсказания независимо от режимов (режима предсказания перечня 0 и(или) режима предсказания перечня 1) векторов движения смещенного блока, операцию определения опорного кадра, на который указывает выбранный вектор движения, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и операцию определения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания. В известном способе получения векторы движения в режиме прямого предсказания получали по вектору движения перечня 0 смещенного блока. Если этот известный способ применить к ситуации, когда смещенный блок в опорном кадре перечня 1 имеет только один вектор движения перечня 1, все векторы движения в режиме прямого предсказания определяются как 0, поскольку вектор движения перечня 0 определен как 0. Однако настоящий способ позволяет устранить эту проблему.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising the operation of selecting any of the biased block motion vectors in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode as the motion vector used to obtain motion vectors in the direct prediction mode depending on the modes (list prediction mode 0 and (or) list prediction mode 1) of the motion vectors of the displaced block, the operation of determining the reference frame indicated by the selected motion vector as the reference frame of list 0 for the direct prediction mode and the operation of determining motion vectors B -frame in direct prediction mode. In the known method of obtaining motion vectors in direct prediction mode, the motion vector of the list 0 of the shifted block was obtained. If this known method is applied to a situation where the offset block in the reference frame of list 1 has only one motion vector of list 1, all motion vectors in direct prediction mode are defined as 0, since the motion vector of list 0 is defined as 0. However, this method allows to eliminate this a problem.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий совокупность таких операций как определение смещенного блока как блока с нулевым перемещением, если смещенный блок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания имеет только один вектор движения перечня 1, определение декодированного кадра, находящегося по времени непосредственно перед В-кадром, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и получение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising a set of operations such as determining an offset block as a block with zero movement, if the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode has only one motion vector of list 1, the definition e the decoded frame located in time immediately before the B-frame as a reference frame of list 0 for the direct prediction mode and obtaining the motion vectors of the B-frame in the direct prediction mode.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий, если смещенный блок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания имеет только один вектор движения перечня 1, совокупность таких операций как использование вектора движения перечня 1 смещенного блока в качестве вектора движения для получения векторов движения в режиме прямого предсказания, определение декодированного кадра, размещенного по времени непосредственно перед В-кадром, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и получение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising, if the offset block is in the reference frame of the list 1 for the direct prediction mode has only one motion vector of list 1, a set of operations such as using the motion vector of list 1 of the displaced block as a vector motion for motion vectors in direct mode, determining a decoded block positioned on the time immediately before the B picture as a list 0 reference picture for direct mode, and obtaining motion vectors of a B picture in direct mode.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий, если смещенный блок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания имеет только один вектор движения перечня 1, совокупность таких операций как использование вектора движения перечня 1 смещенного блока в качестве вектора движения для получения векторов движения в режиме прямого предсказания, операцию определения опорного кадра, на который указывает вектор движения перечня 1 смещенного блока, в качестве опорного кадра перечня 0 для режима прямого предсказания и получение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising, if the offset block is in the reference frame list 1 for the direct prediction mode has only one motion vector of list 1, a set of operations such as using the motion vector of list 1 of the displaced block as a vector motion reference for obtaining motion vectors in direct prediction mode, an operation of determining a reference frame indicated by the motion vector of list 1 of the shifted block as a reference frame of list 0 for direct prediction mode and obtaining motion vectors of the B-frame in direct prediction mode.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий операцию установки самого последнего декодированного кадра в качестве опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания, операцию масштабирования вектора движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания, чтобы получить вектор движения MV_F перечня 0 и вектора движения MV_B перечня 1, и операцию определения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising the step of setting the most recent decoded frame as the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, the operation of scaling the motion vector of the offset block in the reference frame of list 1 for the direct mode th prediction to obtain the motion vector MV _{F of} list 0 and the motion vector MV _{B of} list 1, and the operation of determining the motion vectors of the B-frame in direct prediction mode.

В известном способе кадр, имеющий индекс 0 для предсказания перечня 1, определяют как опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания. Если другой кадр декодируют между В-кадром и кадром с индексом 0, должна быть обеспечена информация о движении и опорном кадре для кадра с индексом 0, что потребует использования дополнительной памяти. Однако настоящий способ позволяет избежать использования дополнительной памяти.In the known method, a frame having an index of 0 for predicting list 1 is defined as a reference frame of list 1 for the direct prediction mode. If another frame is decoded between the B frame and the frame with index 0, motion information and a reference frame for the frame with index 0 must be provided, which will require additional memory. However, this method avoids the use of additional memory.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий, если опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания предшествует по времени В-кадру, следующую совокупность операций: масштабирование вектора движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания, чтобы получить вектор движения MV_fперечня 0 и вектор движения MV_B перечня 1, и определение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising, if the reference frame of List 1 for the direct prediction mode is preceded by time in the B-frame, the following set of operations: scaling the motion vector of the displaced block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode Azania to obtain the motion vector MV _{f of} list 0 and the motion vector MV _{B of} list 1, and the determination of the motion vectors of the B-frame in direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, предпочтительно указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания следующим образом:If the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 are used in a single-frame mode and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode precedes the reference frame of list 1 in time, preferably the above set of operations may include the operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _B In-frame direct prediction as follows:

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Z=TD_B×256/TD_D Z = TD _B × 256 / TD _D MV_F=(Z×MV+128)≫8MV _F = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV+128)≫8,MV _B = (W × MV + 128) ≫8,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B frame and the reference frame of list 0, TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, and MV is the motion vector of the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания следующим образом:In addition, if the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 are used in a single-frame mode and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may include the operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} frame in direct prediction mode as follows:

MV_F=-TD_B×MV/TD_D MV _F = -TD _B × MV / TD _D

MV_B=-(TD_B+TD_D)×MV/TD_D MV _B = - (TD _B + TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Z=-TD_B×256/TD_D Z = -TD _B × 256 / TD _D MV_F=(Z×MV+128)≫8MV _F = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV+128)≫8,MV _B = (W × MV + 128) ≫8,

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:If the B-frame macroblock and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in the field mode and the reference frame of List 0 for the direct prediction mode is preceded by the reference frame of List 1, the above set of operations may also include the operation of calculating the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D,i)×MV_i/TD_D,i MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _{D, i} ) × MV _i / TD _{D, i}

илиor

Z=TD_B,i×256/TD_D,i Z = TD _{B, i} × 256 / TD _{D, i} MV_F,i=(Z×MV_i+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV _i +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV_i+128)≫8,MV _{B, i} = (W × MV _i +128) ≫8,

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D,i - временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0, a MV_i - вектор движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of the list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of the list 1 and the reference field of the list 0, and MV _i is the motion vector of the displaced block in the reference field of the list 1 for direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:In addition, if the B-frame macroblock and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in the field mode and the reference frame of List 0 for the direct prediction mode follows the reference frame of List 1 in time, the above set of operations may include the operation of calculating motion vectors MV _{F , i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

MV_B,i=-(TD_B,i+TD_D,i)×MV_i/TD_D,i MV _{B, i} = - (TD _{B, i} + TD _{D, i} ) × MV _i / TD _{D, i}

илиor

Z=-TD_B,i×256/TD_D,i Z = -TD _{B, i} × 256 / TD _{D, i} MV_F,i=(Z×MV_i+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV _i +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV_i+128)≫8,MV _{B, i} = (W × MV _i +128) ≫8,

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D,i - временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0, a MV_i- вектор движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of the list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of the list 1 and the reference field of the list 0, and MV _i is the motion vector of the displaced block in the reference field of the list 1 for direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра используется в режиме поля, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:If the macroblock of the B-frame is used in field mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in single-frame mode, and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may also contain the operation of calculating motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Z=TD_B,i×256/TD_D Z = TD _{B, i} × 256 / TD _D MV_F,i=(Z×MV+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV+128)≫8,MV _{B, i} = (W × MV + 128) ≫8,

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, and MV is the motion vector of the displaced block in the reference frame of list 1 for direct mode predictions.

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в режиме поля, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:In addition, if the B-frame macroblock is used in field mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in single-frame mode, and the reference frame of list 0 for direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may contain an operation calculating the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=-(TD_B,i+TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = - (TD _{B, i} + TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Z=-TD_B,i×256/TD_D Z = -TD _{B, i} × 256 / TD _D MV_F,i=(Z×MV+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV+128)≫8,MV _{B, i} = (W × MV + 128) ≫8,

Если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:If the B-frame macroblock is used in frame-by-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode, and the reference frame of list 0 for direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may also contain the operation of calculating motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame according to the following equations, in which the information about the motion of the displaced block in field 1 of the reference frame of list 1 is used to obtain motion vectors in the direct prediction mode:

MV_F=TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

MV_B=(TD_B-TD_D,1)×MV₁/TD_D,1 MV _B = (TD _B -TD _{D, 1} ) × MV ₁ / TD _{D, 1}

илиor

Z=TD_B×256/TD_D,1 Z = TD _B × 256 / TD _{D, 1} MV_F=(Z×MV₁+128)≫8MV _F = (Z × MV ₁ +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV₁+128)≫8,MV _B = (W × MV ₁ +128) ≫8,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D,1 - временной интервал между полем 1 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV₁ - вектор движения смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, TD _{D, 1} is the time interval between field 1 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, and MV ₁ is the motion vector of the shifted block in field 1 of the reference frame list 1 for direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:In addition, if the B-frame macroblock is used in single-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode, and the reference frame of list 0 for direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may contain an operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame according to the following equations, in which the information about the motion of the displaced block in field 1 of the reference frame of list 1 is used to obtain motion vectors in direct prediction mode :

MV_F=-TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = -TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

MV_B=-(TD_B+TD_D,1)×MV₁/TD_D,1 MV _B = - (TD _B + TD _{D, 1} ) × MV ₁ / TD _{D, 1}

илиor

Z=-TD_B×256/TD_D,1 Z = -TD _B × 256 / TD _{D, 1} MV_F=(Z×MV₁+128)≫8MV _F = (Z × MV ₁ +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV₁+128)≫8,MV _B = (W × MV ₁ +128) ≫8,

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий в случае, если опорный кадр перечня 0 и опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания следуют по времени за В-кадром, следующую совокупность операций: масштабирование вектора движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания в целях получения вектора движения MV_F перечня 0 и вектора движения MV_B перечня 1 и определение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for determining motion vectors of a B-frame (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining motion vectors of a B-frame in a direct prediction mode, comprising, in case the reference frame of the list 0 and the reference frame of list 1 for the direct prediction mode follow the B-frame in time, the following set of operations: scaling the motion vector of the displaced block in the reference frame chnya 1 for direct mode to obtain motion vectors MV _F and a list 0 motion vector MV _B, and definition list 1 motion vectors of the B picture in direct mode.

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций предпочтительно может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_BВ-кадра в режиме прямого предсказания следующим образом:If the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 are used in a single-frame mode and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may preferably include the operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _B -frame in direct prediction mode as follows:

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Кроме того, если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания следующим образом:In addition, if the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 are used in a single-frame mode and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may include the operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode as follows:

MV_F=-TD_B×MV/TD_D MV _F = -TD _B × MV / TD _D

MV_B=-(TD_B+TD_D)×MV/TD_D MV _B = - (TD _B + TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:If the B-frame macroblock and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in the field mode and the reference frame of List 0 for the direct prediction mode follows the reference frame of List 1 in time, the above set of operations may also include the operation of calculating the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

илиor

Кроме того, если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:In addition, if the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 are used in field mode and the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may include the operation of calculating motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

илиor

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D,i - временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV_i - вектор движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of the list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of the list 1 and the reference field of the list 0, and MV _i is the motion vector of the displaced block in the reference field of the list 1 for direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра используется в режиме поля, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в покадровом режиме и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:If the B-frame macroblock is used in field mode, the shifted macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in single-frame mode and the reference frame of list 0 for direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may also contain the operation of calculating motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

илиor

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в режиме поля, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:In addition, if the macroblock of the B-frame is used in field mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in single-frame mode, and the reference frame of list 0 for direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may include a calculation operation motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=-(TD_B,I+TD_D)×MV_i/TD_D MV _{B, i} = - (TD _{B, I} + TD _D ) × MV _i / TD _D

илиor

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, a MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, and MV is the motion vector of the displaced block in the reference frame of list 1 for direct mode predictions.

Если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля и опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания следует по времени за опорным кадром перечня 1, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:If the B-frame macroblock is used in frame-by-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode and the reference frame of list 0 for direct prediction mode follows the reference frame of list 1 in time, the above set of operations may also include the operation of calculating motion vectors MV _F and MV _B of the B picture in direct mode according to the following equations, in which information about the displaced motion block in a field 0 of the list 1 reference frame is used for motion vectors dir IU direct prediction:

MV_F=TD_B×MV₀/TD_D,0 MV _F = TD _B × MV ₀ / TD _{D, 0}

MV_B=(TD_B-TD_D,0)×MV₀/TD_D,0 MV _B = (TD _B -TD _{D, 0} ) × MV ₀ / TD _{D, 0}

илиor

Z=TD_B×256/TD_D,0 Z = TD _B × 256 / TD _{D, 0} MV_F=(Z×MV+128)≫8MV _F = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV+128)≫8,MV _B = (W × MV + 128) ≫8,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D,0 - временной интервал между полем 0 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV₀ - вектор движения смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, TD _{D, 0} is the time interval between the field 0 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, and MV ₀ is the motion vector of the displaced block in the field 0 of the reference frame list 1 for direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B для В-кадра в режиме прямого предсказания по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:In addition, if the B-frame macroblock is used in frame-by-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode, and the reference frame of list 0 for direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1, the above set of operations may include a calculation operation motion vectors MV _F and MV _B for a B-frame in direct prediction mode according to the following equations, in which information about the movement of the displaced block in field 0 of the reference frame of list 1 is used to obtain Direct Predictions:

MV_F=-TD_B×MV₀/TD_D,0 MV _F = -TD _B × MV ₀ / TD _{D, 0}

MV_B=-(TD_B+TD_D,0)×MV₀/TD_D,0 MV _B = - (TD _B + TD _{D, 0} ) × MV ₀ / TD _{D, 0}

илиor

Z=-TD_B×256/TD_D,0 Z = -TD _B × 256 / TD _{D, 0} MV_F=(Z×MV₀+128)≫8MV _F = (Z × MV ₀ +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV₀+128)≫8,MV _B = (W × MV ₀ +128) ≫8,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D.0 - временной интервал между полем 0 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV₀ - вектор движения смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B frame and the reference frame of list 0, TD _D.0 is the time interval between field 0 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, and MV ₀ is the motion vector of the shifted block in field 0 of the reference frame list 1 for direct prediction mode.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий следующую совокупность операций: присваивание знака значению межкадрового временного интервала, масштабирование вектора движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания независимо от позиций опорных кадров перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания, чтобы получить вектор движения MV_F перечня 0 и вектор движения MV_Bперечня 1, и определение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising the following sequence of operations: character assignment to a value inter-frame time interval, scaling the motion vector of the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, regardless of the position lists of reference frames 0 and 1 for direct mode to obtain motion vector MV _F and a list 0 motion vector MV _B list 1, and determining the motion vectors of the B picture in direct mode.

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме, указанная выше совокупность операций предпочтительно может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания следующим образом:If the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in single-frame mode, the above set of operations may preferably include the operation of calculating the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode as follows:

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

илиor

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, and a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference frame of list 1, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference frame of list 0, and MV is the displacement vector about the block in the reference frame of list 1 for direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:In addition, if the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in field mode, the above set of operations may include the operation of calculating motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in direct prediction mode for each i-field B -frame as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

илиor

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-поля, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, TD_D,i - временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 1, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, a MV, - вектор движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the B-field, or a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference field of list 1, or a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field of the list 0, a MV, is the displacement motion vector Loka in the reference field list 1 for direct mode.

Если макроблок В-кадра используется в режиме поля, а смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 - в покадровом режиме, указанная выше совокупность операций может также содержать операцию расчета векторов движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра следующим образом:If the macroblock of the B-frame is used in field mode, and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in frame-by-frame mode, the above set of operations may also include the operation of calculating motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in direct prediction mode for each i -B-field fields as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

илиor

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-поля, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, TD_D- временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 1, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the B-field, or a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field list 0, TD _D - time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference frame of list 1, or a negative sign (-) if this interval is measured from the reference list frame 0, and MV is the displacement vector block in the reference frame of list 1 for direct prediction mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:In addition, if the B-frame macroblock is used in single-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 is used in field mode, and the reference frame of List 1 follows the B-frame in time, the above set of operations may include the operation of calculating motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode according to the following equations in which information about the motion of the offset block in field 0 of the reference frame of list 1 is used to obtain motion vectors in direct prediction mode:

MV_F=TD_B×MV₀/TD_D,0 MV _F = TD _B × MV ₀ / TD _{D, 0}

илиor

Z=TD_B×256/TD_D,0 Z = TD _B × 256 / TD _{D, 0} MV_F=(Z×MV₀+128)≫8MV _F = (Z × MV ₀ +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV₀+128)≫8,MV _B = (W × MV ₀ +128) ≫8,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D.0 - временной интервал между полем 0 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от поля 0 опорного кадра перечня 1, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, а MV₀ - вектор движения смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, or a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _D.0 - the time interval between field 0 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from field 0 of the reference frame of list 1, or a negative sign (-) if this It is measured from the list 0 reference field, and MV ₀ - vector d izheniya located block in the field 0 of the list 1 reference frame for direct mode.

Кроме того, если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру, указанная выше совокупность операций может содержать операцию расчета векторов движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания по следующим уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 используется для получения векторов движения в режиме прямого предсказания:In addition, if the macroblock of the B-frame is used in single-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode, and the reference frame of list 1 is preceded by the time of the B-frame, the above set of operations may include the operation of calculating motion vectors MV _F MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode according to the following equations in which information about the motion of the offset block in field 1 of the reference frame of list 1 is used to obtain motion vectors in direct prediction mode:

MV_F=TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

илиor

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D,i - временной интервал между полем 1 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от поля 1 опорного кадра перечня 1, или отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, а MV₁ - вектор движения смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, or a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _{D, i} is the time interval between field 1 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from field 1 of the reference frame of list 1, or a negative sign (-) if this It is measured from the list 0 reference field, and MV ₁ - vector d izheniya located block in the field 1 of the list 1 reference frame for direct mode.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предложен способ определения векторов движения В-кадра (кадра двунаправленного предсказания) в режиме прямого предсказания в системе кодирования движущегося изображения для получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, содержащий в случае, если смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используется во внутрикадровом режиме, следующую совокупность операций: предсказание и определение опорных кадров перечней 0 и 1 и векторов движения по соседним блокам макроблока В-кадра, подлежащего кодированию, на основе пространственной избыточности и определение векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания.In accordance with yet another aspect of the present invention, there is provided a method for determining B-frame motion vectors (bidirectional prediction frame) in a direct prediction mode in a moving picture coding system for obtaining B-frame motion vectors in a direct prediction mode, comprising, if the biased macroblock is in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode is used in the intraframe mode, the following set of operations: prediction and determination of the reference frames of lists 0 and 1 and vector the motion ditch along the neighboring blocks of the macroblock of the B-frame to be encoded based on spatial redundancy and the determination of the motion vectors of the B-frame in direct prediction mode.

Если соседние блоки А, В и С макроблока, подлежащего кодированию, относятся к разным опорным кадрам, указанная выше совокупность операций предпочтительно может содержать операцию выбора опорного кадра с наименьшим индексом в качестве опорного кадра для каждого перечня.If the neighboring blocks A, B and C of the macroblock to be encoded belong to different reference frames, the above set of operations may preferably comprise the operation of selecting a reference frame with the lowest index as a reference frame for each list.

Кроме того, если, по меньшей мере, два соседних блока макроблока, подлежащего кодированию, относятся к опорному кадру с одним и тем же индексом, указанная выше совокупность операций может содержать операцию выбора этого опорного кадра в качестве опорного кадра для каждого перечня.In addition, if at least two neighboring blocks of the macroblock to be encoded belong to a reference frame with the same index, the above set of operations may include the operation of selecting this reference frame as a reference frame for each list.

Указанная выше совокупность операций может также содержать следующие операции: установку значения 0 для векторов движения перечней 0 и 1, если какой-либо один из соседних блоков А, В и С макроблока, подлежащего кодированию, используется в режиме внутрикадрового предсказания, выбор вектора движения, имеющего то же направление, что и направление опорного кадра по времени для каждого перечня из соседнего блока, и получение вектора движения для каждого перечня путем выполнения операции осреднения или выбор только одного из двух векторов движения из этого блока, если соседний блок имеет два вектора движения с одинаковыми направлениями, и получение вектора движения для каждого перечня путем выполнения операции осреднения с учетом выбранного вектора движения.The above set of operations may also include the following operations: setting the value 0 for the motion vectors of lists 0 and 1, if any one of the neighboring blocks A, B, and C of the macroblock to be encoded is used in the intra-frame prediction mode, the choice of the motion vector having the same direction as the direction of the reference frame in time for each list from the neighboring block, and obtaining a motion vector for each list by performing an averaging operation or selecting only one of two vectors If the neighboring block has two motion vectors with the same directions, and obtaining a motion vector for each list by performing an averaging operation taking into account the selected motion vector.

Кроме того, если невозможно получить действующий индекс опорного кадра для режима каждого перечня, указанная выше совокупность операций может включать установку значения 0 для индексов опорных кадров перечней 0 и 1, а также установку значения 0 для вектора движения в режиме каждого перечня.In addition, if it is not possible to obtain a valid reference frame index for each list mode, the above set of operations may include setting a value of 0 for the reference frame indices of lists 0 and 1, as well as setting a value of 0 for the motion vector in each list mode.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS

Описанные выше и другие цели, признаки и другие преимущества настоящего изобретения будут лучше поняты при ознакомлении с приведенным ниже подробным описанием, сопровождаемым прилагаемыми чертежами.The above described and other objectives, features and other advantages of the present invention will be better understood when reading the following detailed description, accompanied by the accompanying drawings.

На фиг.1а-1с показаны опорные кадры перечня 1 для режима прямого предсказания в общей последовательности IBBBP.1a-1c show reference frames of list 1 for the direct prediction mode in the overall IBBBP sequence.

На фиг.2а-2с показаны опорные кадры перечня 1 для режима прямого предсказания в общей последовательности IBBB.2a-2c show reference frames of list 1 for the direct prediction mode in the overall IBBB sequence.

На фиг.3а-3h показаны случаи, когда опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания следует по времени за В-кадром (L0 MV: вектор движения перечня 0 и L1 MV: вектор движения перечня 1).Figures 3a-3h show cases where the reference frame of list 1 for the direct prediction mode follows the B-frame in time (L0 MV: list motion vector 0 and L1 MV: list 1 motion vector).

На фиг.4а-4h показаны случаи, когда опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания предшествует по времени В-кадру (L0 MV: вектор движения перечня 0 и L1 MV: вектор движения перечня 1).Figures 4a-4h show cases where the reference frame of List 1 for the direct prediction mode is preceded by a B-frame (L0 MV: list motion vector 0 and L1 MV: list 1 motion vector).

На фиг.5 показано предсказание вектора движения блока Е с использованием векторов движения соседних блоков А, В и С с учетом общей пространственной избыточности.Figure 5 shows the prediction of the motion vector of block E using the motion vectors of neighboring blocks A, B and C, taking into account the overall spatial redundancy.

На фиг.6а-6с показаны случаи, когда макроблок В-кадра и смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используются в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром.Figures 6a-6c show cases where the macroblock of the B-frame and the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode are used in single-frame mode, and the reference frame of list 1 follows in time the B-frame.

На фиг.7a-7d показаны случаи, когда макроблок В-кадра и смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используются в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром.7a-7d show cases where the macroblock of the B-frame and the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode are used in field mode, and the reference frame of list 1 follows the B-frame in time.

На фиг.8а-8с показаны случаи, когда макроблок В-кадра находится в режиме поля, смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используется в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром.On figa-8c shows the cases when the macroblock of the B-frame is in field mode, the offset macroblock in the reference frame of the list 1 for the direct prediction mode is used in single-frame mode, and the reference frame of the list 1 follows in time after the B-frame.

На фиг.9а-9с показаны случаи, когда макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используется в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром.Figures 9a-9c show cases where a macroblock of a B-frame is used in frame-by-frame mode, a biased macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode is used in field mode, and the reference frame of list 1 follows the B-frame in time.

На фиг.10а и 10b показаны случаи, когда макроблок В-кадра и смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используются в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру.10a and 10b show cases where the macroblock of the B-frame and the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode are used in single-frame mode, and the reference frame of list 1 is preceded by the time of the B-frame.

На фиг.11a-11d показаны случаи, когда макроблок В-кадра и смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используются в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру.11a-11d show cases where the macroblock of the B-frame and the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode are used in field mode, and the reference frame of list 1 is preceded by time in the B-frame.

На фиг.12а и 12b показаны случаи, когда макроблок В-кадра используется в режиме поля, смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима общего прямого предсказания используется в покадровом режиме, а опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру, а также12a and 12b show cases where the macroblock of the B-frame is used in field mode, the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the general direct prediction mode is used in single-frame mode, and the reference frame of list 1 is preceded by the time of the B-frame, and

на фиг.13а и 13b показаны случаи, когда макроблок В-кадра находится в покадровом режиме, смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания находится в режиме поля, а опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру.13a and 13b show cases where the macroblock of the B-frame is in single-frame mode, the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode is in field mode, and the reference frame of list 1 is preceded by time in the B-frame.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Настоящая группа изобретений представляет собой способ получения векторов движения в режиме прямого предсказания, когда смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания используется во внутрикадровом режиме, а также способ получения векторов движения в режиме прямого предсказания в случае, когда опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром или предшествует по времени В-кадру.The present group of inventions is a method for obtaining motion vectors in the direct prediction mode when the offset macroblock in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode is used in the intraframe mode, as well as a method for obtaining motion vectors in the direct prediction mode when the reference frame of list 1 follows in time behind the B-frame or precedes the time in the B-frame.

В настоящей группе изобретений предложен также способ определения векторов движения в режиме прямого предсказания независимо от позиций опорных кадров перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания путем присваивания знака значению межкадрового временного интервала для упрощения алгоритмов, используемых для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания.The present group of inventions also proposed a method for determining motion vectors in direct prediction mode regardless of the positions of the reference frames of lists 0 and 1 for direct prediction mode by assigning a sign to the value of the inter-frame time interval to simplify the algorithms used to calculate motion vectors in direct prediction mode.

С другой стороны, покадровый режим и режим поля переключаются на уровне кадра, так что В-кадр и опорный кадр перечня 1 можно закодировать в покадровом режиме или режиме поля. В результате макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 имеют четыре типа комбинаций, закодированных в покадровом режиме и режиме поля.On the other hand, the frame-by-frame mode and the field mode are switched at the frame level, so that the B-frame and reference frame of List 1 can be encoded in frame-by-frame or field mode. As a result, the B-frame macroblock and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 have four types of combinations encoded in frame-by-frame and field mode.

[1] ПРИМЕР ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ, В КОТОРОМ СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГО КАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ВО ВНУТРИКАДРОВОМ РЕЖИМЕ[1] An example implementation of the invention in which a displaced macroblock of the indicated reference frame of List 1 is used in the intra-frame mode

Как показано на фиг.3f и 4f, смещенный макроблок в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания может находиться во внутрикадровом режиме независимо от позиции опорного кадра по времени. Поскольку макроблок в этом режиме не содержит информации о движении, то известным способом устанавливают значение 0 для векторов движения в режиме прямого предсказания и определяют опорный кадр перечня 0 как последний декодированный кадр. Однако известный способ не может гарантировать высокую эффективность кодирования. Поэтому в настоящем изобретении предложен способ, позволяющий предсказать и рассчитать опорные кадры перечней 0 и 1 и векторы движения с использованием данных, полученных от блоков, соседних с макроблоком В-кадра, подлежащего кодированию, на основе пространственной избыточности.As shown in FIGS. 3f and 4f, the offset macroblock in the reference frame of List 1 for the direct prediction mode may be in the intraframe mode regardless of the position of the reference frame in time. Since the macroblock in this mode does not contain motion information, the value 0 for the motion vectors in the direct prediction mode is set in a known manner and the reference frame of list 0 is determined as the last decoded frame. However, the known method cannot guarantee high coding efficiency. Therefore, the present invention provides a method for predicting and calculating reference frames of lists 0 and 1 and motion vectors using data obtained from blocks adjacent to the macroblock of the B-frame to be encoded based on spatial redundancy.

Индекс опорного кадра для режима каждого перечня присваивается следующим образом. На фиг.5 показано предсказание вектора движения блока Е с использованием векторов движения соседних блоков А, В и С с учетом общей пространственной избыточности.The reference frame index for each list mode is assigned as follows. Figure 5 shows the prediction of the motion vector of block E using the motion vectors of neighboring blocks A, B and C, taking into account the overall spatial redundancy.

- Если соседние блоки А, В и С имеют разные индексы опорных кадров, наименьший из индексов опорных кадров принимают в качестве индекса опорного кадра для режима прямого предсказания.- If adjacent blocks A, B and C have different reference frame indices, the smallest of the reference frame indices is taken as the reference frame index for the direct prediction mode.

- Если два соседних блока имеют одинаковый индекс опорного кадра, этот индекс принимают в качестве индекса опорного кадра для режима прямого предсказания.- If two neighboring blocks have the same reference frame index, this index is taken as the reference frame index for the direct prediction mode.

- Если все соседние блоки имеют одинаковый индекс опорного кадра, этот индекс принимают в качестве индекса опорного кадра для режима прямого предсказания.- If all neighboring blocks have the same reference frame index, this index is taken as the reference frame index for the direct prediction mode.

Кроме того, вектор движения для режима каждого перечня получают путем предсказания следующего вектора движения. Если при этом любой из соседних блоков А, В и С используется во внутри кадровом режиме, для его векторов движения перечней 0 и 1 устанавливается значение 0.In addition, the motion vector for the mode of each list is obtained by predicting the next motion vector. If at the same time any of the neighboring blocks A, B and C is used inside the frame mode, the value 0 is set for its motion vectors of lists 0 and 1.

- Вектор движения, имеющий то же направление, что и направление во времени опорного кадра, полученного, как показано выше, для режима каждого перечня, выбирают по соседнему блоку, а вектор движения для режима каждого перечня получают при помощи операции осреднения.- A motion vector having the same direction as the time direction of the reference frame obtained as shown above for the mode of each list is selected from the neighboring block, and the motion vector for the mode of each list is obtained using the averaging operation.

- Если соседний блок имеет два вектора движения одинакового направления, только один из двух векторов движения выбирают в этом блоке и используют в операции осреднения.- If the neighboring block has two motion vectors of the same direction, only one of the two motion vectors is selected in this block and used in the averaging operation.

С другой стороны, если ни один из действующих индексов опорных кадров перечней 0 и 1 невозможно получить на основе соседнего блока, для этих индексов устанавливаются значения 0 и для вектора движения для режима каждого перечня также устанавливается значение 0.On the other hand, if none of the valid indices of the reference frames of lists 0 and 1 can be obtained on the basis of the neighboring block, the values 0 are set for these indices and the value of the motion vector for the mode of each list is also set to 0.

[2] ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ, В КОТОРЫХ ОПОРНЫЙ КАДР ПЕРЕЧНЯ 1 ДЛЯ РЕЖИМА ПРЯМОГО ПРЕДСКАЗАНИЯ СЛЕДУЕТ ПО ВРЕМЕНИ ЗА В-КАДРОМ[2] Examples of carrying out the invention in which the reference frame of LIST 1 for the direct prediction mode follows the time frame in frame

ПРИМЕР 1: МАКРОБЛОК В-КАДРА И СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГОКАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ПОКАДРОВОМ РЕЖИМЕEXAMPLE 1: B-FRAME MACRO-UNIT AND DISPLACED MACRO-UNIT OF THE SPECIFIED SUPPORT FRAME LIST 1 USED IN FRAME MODE

Как следует из фиг.3а-3h, смещенный блок в опорном кадре перечня 1 может иметь один или два вектора движения. Согласно настоящему изобретению, если смещенный блок имеет два вектора движения, выбирается один (L0 MV или L1 MV) из двух векторов движения, а векторы движения в режиме прямого предсказания получают на основе выбранного вектора движения (это будет описано ниже на основе случая, когда выбирают вектор L0 MV (вектор движения перечня 0)).As follows from figa-3h, the offset block in the reference frame of list 1 may have one or two motion vectors. According to the present invention, if the offset block has two motion vectors, one (L0 MV or L1 MV) is selected from the two motion vectors, and the motion vectors in the direct prediction mode are obtained based on the selected motion vector (this will be described below based on the case when vector L0 MV (list motion vector 0)).

Таким образом, фиг.3а и 3с можно просто изобразить как фиг.6а, фиг.3b, 3d и 3е - как фиг.6с, а фиг.3g и 3h - как фиг.6b соответственно.Thus, FIGS. 3a and 3c can be simply depicted as FIG. 6a, FIG. 3b, 3d and 3e as in FIG. 6c, and FIGS. 3g and 3h as in FIG. 6b, respectively.

Если опорный кадр перечня 0 и опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания по времени расположены соответственно непосредственно до и после В-кадра (см. фиг.6а) или оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени после В-кадра, а опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1 (см. фиг.6b), векторы движения MV_F и MV_B в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом:If the reference frame of list 0 and the reference frame of list 1 for the direct time prediction mode are located immediately before and after the B-frame (see Fig. 6a), or both the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time after B- frame, and the reference frame of list 0 follows in time the reference frame of list 1 (see Fig.6b), the motion vectors MV _F and MV _B in the direct prediction mode are calculated as follows:

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, a TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, and TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0.

При применении побитовой операции для повышения удобства расчета векторов движения MV_F и MV_F указанные выше уравнения можно представить в следующем виде:When using bitwise operations to increase the convenience of calculating the motion vectors MV _F and MV _{F, the} above equations can be represented as follows:

Z=TD_B×256/TD_D Z = TD _B × 256 / TD _D MV_F=(Z×MV+128)≫8MV _F = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV+128)≫8.MV _B = (W × MV + 128) ≫8.

Если оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени после В-кадра, а опорный кадр перечня 0 предшествует по времени опорному кадру перечня 1 (см. фиг.6с), векторы движения MV_F и MV_B в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом:If both reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time after the B-frame, and the reference frame of list 0 precedes the reference frame of list 1 in time (see Fig. 6c), the motion vectors MV _F and MV _B in direct mode predictions are calculated as follows:

MV_F=-TD_B×MV/TD_D MV _F = -TD _B × MV / TD _D

MV_B=-(TD_B+TD_D)×MV/TD_D MV _B = - (TD _B + TD _D ) × MV / TD _D

Эти уравнения можно представить в следующем виде:These equations can be represented as follows:

Z=-TD_B×256/TD_D Z = -TD _B × 256 / TD _D MV_F=(Z×MV+128)≫8MV _F = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV+128)≫8.MV _B = (W × MV + 128) ≫8.

ПРИМЕР 2: МАКРОБЛОК В-КАДРА И СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГОКАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В РЕЖИМЕ ПОЛЯEXAMPLE 2: B-FRAME MACRO UNIT AND DISPLACED MACRO UNIT OF THE SPECIFIED FRAME LIST 1 IS USED IN THE FIELD MODE

На фиг.7a-7d показаны случаи, когда макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля. Каждый вектор движения макроблока В-кадра получают на основе вектора движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 той же четности.Figures 7a-7d show cases where a macroblock of a B-frame and an offset macroblock of said reference frame of List 1 are used in field mode. Each motion vector of the macroblock of the B-frame is obtained based on the motion vector of the displaced block in the reference field of list 1 of the same parity.

Если опорные кадры перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени перед и после В-кадра соответственно (см. фиг.7а) или оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени после В-кадра, а опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1 (см. фиг.7b), векторы движения перечней 0 и 1 MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра (i=0 означает первое поле, а i=1 - второе поле) рассчитываются следующим образом:If the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time before and after the B-frame, respectively (see Fig. 7a), or both the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time after the B-frame, and the reference list frame 0 follows the reference frame of list 1 in time (see Fig. 7b), the motion vectors of lists 0 and 1 MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame (i = 0 means the first field, and i = 1 - the second field) are calculated as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

где MV_i - вектор движения смещенного блока поля i в опорном кадре перечня 1, TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, TD_D,i - временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0.where MV _i is the motion vector of the displaced block of field i in the reference frame of list 1, TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of list 1 and the reference list field 0.

Указанные выше уравнения можно представить в следующем виде:The above equations can be represented as follows:

Z=TD_B,i×256/TD_D,i Z = TD _{B, i} × 256 / TD _{D, i} MV_F,i=(Z×MV_i+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV _i +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV_i+128)≫8.MV _{B, i} = (W × MV _i +128) ≫8.

Если вследствие того, что смещенный блок поля i в опорном кадре перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на поле в кадре, следующем по времени за В-кадром, оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания следуют по времени за В-кадром и опорный кадр перечня 0 предшествует по времени опорному кадру перечня 1 (см. фиг.7с и 7d), векторы движения MV_F,i и MV_B,i перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания рассчитываются следующим образом:If due to the fact that the displaced block of field i in the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the field in the frame following the time after the B-frame, both reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode follow the time in the B-frame and the reference frame of list 0 is preceded in time by the reference frame of list 1 (see Figs. 7c and 7d), the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i of} lists 0 and 1 for the direct prediction mode are calculated as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

Z=-TD_B,i×256/TD_D,i Z = -TD _{B, i} × 256 / TD _{D, i} MV_F,i=(Z×MV_i+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV _i +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV_i+128)≫8.MV _{B, i} = (W × MV _i +128) ≫8.

ПРИМЕР 3: МАКРОБЛОК В-КАДРА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В РЕЖИМЕ ПОЛЯ, А СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГОКАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 - В ПОКАДРОВОМ РЕЖИМЕEXAMPLE 3: B-FRAME MACRO UNIT IS USED IN THE FIELD MODE, AND A SHIFTED MACRO UNIT OF THE SPECIFIED FRAME LIST FRAME LIST 1 - IN THE FRAME MODE

На фиг.8а-8с показаны случаи, когда макроблок В-кадра используется в режиме поля, а смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 - в покадровом режиме. В этом случае вертикальная координата текущего макроблока обозначается как y_current, а вертикальная координата смещенного макроблока опорного кадра перечня 1 - как y_со-located, а взаимосвязь между этими координатами определяется как y_со-located=2×y_current. Кроме того, опорные поля перечней 0 и 1 присутствуют в одинаковых четностях в опорных кадрах перечней 0 и 1 соответственно.On figa-8c shows the cases when the macroblock of the B-frame is used in field mode, and the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 in frame mode. In this case, the vertical coordinate of the current macroblock is denoted as y _current , and the vertical coordinate of the offset macroblock of the reference frame of list 1 is denoted as y _co-located , and the relationship between these coordinates is defined as y _co-located = 2 × y _current . In addition, the reference fields of lists 0 and 1 are present in the same parity in the reference frames of lists 0 and 1, respectively.

Если опорные кадры перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени соответственно до и после В-кадра (см. фиг.8а) или оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени после В-кадра, а опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1 (см. фиг.8b), векторы движения MV_F,i и MV_B,i перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом:If the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time before and after the B-frame (see Fig. 8a) or both the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time after the B-frame, and the reference list frame 0 follows the reference frame of list 1 in time (see Fig. 8b), the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i of} lists 0 and 1 in direct prediction mode for each i-field of the B-frame are calculated as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

Z=TD_B,i×256/TD_D Z = TD _{B, i} × 256 / TD _D MV_F,i=(Z×MV+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV+128)≫8.MV _{B, i} = (W × MV + 128) ≫8.

Если вследствие того, что смещенный блок в опорном кадре перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на кадр, следующий по времени за В-кадром, оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания следуют по времени за В-кадром и опорный кадр перечня 0 предшествует по времени опорному кадру перечня 1 (см. фиг.8с), векторы движения MV_F,i и MV_B,i перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом:If due to the fact that the offset block in the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the frame following the B-frame, both reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode follow the B-frame and the reference frame of the list in time 0 precedes in time the reference frame of list 1 (see Fig. 8c), the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i of} lists 0 and 1 in direct prediction mode for each i-field of the B-frame are calculated as follows:

MV_F,i=-TD_B,i×MV_i/TD_D MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV _i / TD _D

MV_B,i=-(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = - (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

ПРИМЕР 4: МАКРОБЛОК В-КАДРА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В ПОКАДРОВОМ РЕЖИМЕ, А СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГО КАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 - В РЕЖИМЕ ПОЛЯEXAMPLE 4: B-FRAME MACRO-UNIT IS USED IN FRAME MODE, AND A MOVED MACRO-UNIT OF THE INDICATED FRAME LIST FRAME LIST 1 - IN THE FIELD MODE

На фиг.9а-9с показаны случаи, когда макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, а смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 - в режиме поля. В этом случае вертикальная координата текущего макроблока обозначается как y_current, а вертикальная координата смещенного макроблока опорного кадра перечня 1 - как y_со-locaied, а взаимосвязь между этими координатами определяется как y_со-located=y_current/2. Кроме того, поскольку поле 0 опорного кадра перечня 1 ближе по времени к В-кадру, чем поле 1, информация о движении смещенного блока поля 0 используется для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания.On figa-9c shows the cases when the macroblock of the B-frame is used in single-frame mode, and the offset macroblock of the specified reference frame of the list 1 in field mode. In this case, the vertical coordinate of the current macroblock is denoted as y _current , and the vertical coordinate of the offset macroblock of the reference frame of list 1 is _denoted as y _co-locaied , and the relationship between these coordinates is defined as y _co-located = y _current / 2. In addition, since field 0 of the reference frame of list 1 is closer in time to the B-frame than field 1, the motion information of the offset block of field 0 is used to calculate motion vectors in direct prediction mode.

Если опорные кадры перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени соответственно до и после В-кадра (см. фиг.9а) или оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания расположены по времени после В-кадра, а опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1 (см. фиг.9b), векторы движения MV_F и MV_B перечней 0 и 1 В-кадра в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом:If the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time before and after the B-frame (see Fig. 9a) or both the reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode are located in time after the B-frame, and the reference list 0 frame follows the reference frame of list 1 in time (see Fig. 9b), the motion vectors MV _F and MV _{B of} lists 0 and 1 of the B-frame in direct prediction mode are calculated as follows:

MV_F=TD_B×MV₀/TD_D,0 MV _F = TD _B × MV ₀ / TD _{D, 0}

Z=TD_B×256/TD_D,0 Z = TD _B × 256 / TD _{D, 0} MV_F=(Z×MV₀+128)≫8MV _F = (Z × MV ₀ +128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B=(W×MV₀+128)≫8.MV _B = (W × MV ₀ +128) ≫8.

Если вследствие того, что смещенный блок поля 0 опорного кадра перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на поле кадра, следующего по времени за В-кадром, оба опорных кадра перечней 0 и 1 для режима прямого предсказания следуют по времени за В-кадром и опорный кадр перечня 0 предшествует по времени опорному кадру перечня 1 (см. фиг.9с), векторы движения MV_F и MV_B перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом:If, due to the fact that the shifted block of field 0 of the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the field of the frame following the B-frame, both reference frames of lists 0 and 1 for the direct prediction mode follow the time of the B-frame and the reference list frame 0 is preceded in time by the reference frame of list 1 (see Fig. 9c), the motion vectors MV _F and MV _{B of} lists 0 and 1 in direct prediction mode are calculated as follows:

MV_F=-TD_B×MV₀/TD_D,0 MV _F = -TD _B × MV ₀ / TD _{D, 0}

MV_B=-(TD_B-TD_D,0)×MV₀/TD_D,0 MV _B = - (TD _B -TD _{D, 0} ) × MV ₀ / TD _{D, 0}

[3] ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ, В КОТОРЫХ ОПОРНЫЙ КАДР ПЕРЕЧНЯ 1 ДЛЯ РЕЖИМА ПРЯМОГО ПРЕДСКАЗАНИЯ ПРЕДШЕСТВУЕТ ПО ВРЕМЕНИ В-КАДРУ[3] Examples of carrying out the invention in which the reference frame of LIST 1 for the direct prediction mode is preceded by time per frame

В этом случае оба опорных кадра перечней 0 и 1 всегда предшествуют В-кадру.In this case, both reference frames of lists 0 and 1 always precede the B-frame.

ПРИМЕР 1: МАКРОБЛОК В-КАДРА И СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГО КАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ПОКАДРОВОМ РЕЖИМЕEXAMPLE 1: B-FRAME MACRO-UNIT AND DISPLACED MACRO-UNIT OF THE INDICATED SUPPORT FRAME LIST 1 USED IN FRAME MODE

Как следует из фиг.4а-4h, смещенный блок в опорном кадре перечня 1 может иметь один или два вектора движения. Согласно настоящему изобретению, если смещенный блок имеет два вектора движения, выбирают один (L0 MV или L1 MV) из двух векторов движения, а векторы движения в режиме прямого предсказания получают на основе выбранного вектора движения (это будет описано ниже на основе случая, когда выбирают вектор движения L0 MV (вектор движения перечня 0)).As follows from figa-4h, the offset block in the reference frame of the list 1 may have one or two motion vectors. According to the present invention, if the displaced block has two motion vectors, one (L0 MV or L1 MV) is selected from the two motion vectors, and the motion vectors in the direct prediction mode are obtained based on the selected motion vector (this will be described below based on the case when motion vector L0 MV (list motion vector 0)).

Таким образом, фиг.4а, 4с, 4е, 4g и 4h можно просто изобразить как фиг.10а, а фиг.4b и 4d - как фиг.10b соответственно.Thus, FIGS. 4a, 4c, 4e, 4g and 4h can simply be depicted as FIG. 10a, and FIGS. 4b and 4d as FIG. 10b, respectively.

Если опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания, векторы движения MV_F и MV_B в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом (см. фиг.10а):If the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, the motion vectors MV _F and MV _B in the direct prediction mode are calculated as follows (see Fig. 10a):

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D,MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D ,

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D- временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B frame and the reference frame of list 0, TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, and MV is the motion vector of the offset block in the reference frame of list 1 for the direct prediction mode.

Если опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1, векторы движения MV_F и MV_B в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом (см. фиг.10b):If the reference frame of list 0 follows the reference frame of list 1 in time, the motion vectors MV _F and MV _B in the direct prediction mode are calculated as follows (see Fig. 10b):

MV_F=-TD_B×MV/TD_D MV _F = -TD _B × MV / TD _D

MV_B=-(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = - (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

ПРИМЕР 2: МАКРОБЛОК В-КАДРА И СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГО КАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В РЕЖИМЕ ПОЛЯEXAMPLE 2: B-FRAME MACRO-UNIT AND DISPLACED MACRO-UNIT OF THE SPECIFIED FRAME SUPPORT LIST 1 USE IN FIELD MODE

Если опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания, векторы движения MV_F,iи MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом (см. фиг.11а и 11b):If the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame are calculated as follows (see figa and 11b):

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

Если вследствие того, что смещенный блок поля i в опорном кадре перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на поле в следующем по времени кадре, опорный кадр перечня 0 предшествует по времени опорному кадру перечня 1, векторы движения MV_F,i и MV_B,i перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом (см. фиг.11с и 11d):If due to the fact that the displaced block of field i in the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the field in the next time frame, the reference frame of list 0 precedes the reference frame of list 1 in time, the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} lists 0 and 1 in the direct prediction mode are calculated as follows (see Figs. 11c and 11d):

MV_F,i=-TD_B,i×MV_i/TD_D,i MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, i}

MV_B,i=-(TD_B,i-TD_D,i)×MV_i/TD_D,i MV _{B, i} = - (TD _{B, i-} TD _{D, i} ) × MV _i / TD _{D, i}

ПРИМЕР 3: МАКРОБЛОК В-КАДРА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В РЕЖИМЕ ПОЛЯ, А СМЕЩЕННЫЙ МАКРОБЛОК УКАЗАННОГО ОПОРНОГО КАДРА ПЕРЕЧНЯ 1 - В ПОКАДРОВОМ РЕЖИМЕEXAMPLE 3: B-FRAME MACRO UNIT IS USED IN THE FIELD MODE, AND A DISPLACED MACRO UNIT OF THE SPECIFIED FRAME LIST FRAME LIST 1 - IN THE FRAME MODE

Если опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания, векторы движения MV_F,iи MV_B,i перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом (см. фиг.12а):If the reference frame of list 0 for direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1 for direct prediction mode, the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i of} lists 0 and 1 in direct prediction mode for each i-field of the B-frame are calculated as follows way (see figa):

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

Если вследствие того, что смещенный блок в опорном кадре перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на следующий по времени кадр, опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1, векторы движения MV_F,i и MV_B,i перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом (см. фиг.12b):If due to the fact that the offset block in the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the next frame in time, the reference frame of list 0 follows the reference frame of list 1 in time, motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i of} lists 0 and 1 in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame is calculated as follows (see fig.12b):

MV_F,i=-TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = -TD _{B, i} × MV / TD _D

Z=-TD_Bi×256/TD_D Z = -TD _Bi × 256 / TD _D MV_F,i=(Z×MV+128)≫8MV _{F, i} = (Z × MV + 128) ≫8 W=Z-256W = Z-256 MV_B,i=(W×MV+128)≫8,MV _{B, i} = (W × MV + 128) ≫8,

Поскольку поле 1 f1 опорного кадра перечня 1 ближе по времени к В-кадру, чем поле 0 f0, то для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания используется информация о движении смещенного блока поля 1 f1.Since the field 1 f1 of the reference frame of list 1 is closer in time to the B-frame than the field 0 f0, the motion information of the displaced block of the field 1 f1 is used to calculate the motion vectors.

Если опорный кадр перечня 0 для режима прямого предсказания предшествует по времени опорному кадру перечня 1 для режима прямого предсказания, векторы движения MV_F и MV_B перечней 0 и 1 для каждого i-поля В-кадра в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом (см. фиг.13а):If the reference frame of list 0 for the direct prediction mode is preceded in time by the reference frame of list 1 for the direct prediction mode, the motion vectors MV _F and MV _{B of} lists 0 and 1 for each i-field of the B-frame in direct prediction mode are calculated as follows (see figa):

MV_F=TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D,i - временной интервал между полем 1 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV₁ - вектор движения смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, TD _{D, i} is the time interval between field 1 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, and MV ₁ is the motion vector of the offset block in field 1 of the reference frame list 1 for direct prediction mode.

Если вследствие того, что смещенный блок поля 1 f1 опорного кадра перечня 1 имеет вектор движения, указывающий на поле следующего по времени кадра, опорный кадр перечня 0 следует по времени за опорным кадром перечня 1, векторы движения MV_F и MV_B перечней 0 и 1 в режиме прямого предсказания рассчитывают следующим образом (см. фиг.13b):If, due to the fact that the displaced block of field 1 f1 of the reference frame of list 1 has a motion vector pointing to the field of the next time frame, the reference frame of list 0 follows the reference frame of list 1 in time, the motion vectors MV _F and MV _{B of} lists 0 and 1 in direct prediction mode is calculated as follows (see fig.13b):

MV_F=-TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = -TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

MV_B=-(TD_B-TD_D,1)×MV₁/TD_D,1 MV _B = - (TD _B -TD _{D, 1} ) × MV ₁ / TD _{D, 1}

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, TD_D,i - временной интервал между полем 1 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, а MV_i - вектор движения смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B frame and the reference frame of list 0, TD _{D, i} is the time interval between field 1 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, and MV _i is the motion vector of the displaced block in field 1 of the reference frame list 1 for direct prediction mode.

[4] ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ, В КОТОРЫХ ВЕКТОРЫ ДВИЖЕНИЯ В РЕЖИМЕ ПРЯМОГО ПРЕДСКАЗАНИЯ РАССЧИТЫВАЮТ С ПРИСВАИВАНИЕМ ЗНАКА ВЕЛИЧИНЕ МЕЖКАДРОВОГО ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА[4] EXAMPLES OF CARRYING OUT THE INVENTION IN WHICH MOTION VECTORS IN A DIRECT PREDICTION MODE ARE CALCULATED BY ASSIGNING A SIGN TO THE QUANTITY OF THE INTER-FRAME INTERVAL INTERVAL

Для тех случаев, когда опорный кадр перечня 1 для режима прямого предсказания расположен по времени до или после В-кадра, предусмотрены два разных алгоритма соответственно для каждого случая. Эти алгоритмы можно представить путем присваивания знака величине межкадрового временного интервала следующим образом.For those cases where the reference frame of List 1 for the direct prediction mode is located before or after the B-frame, two different algorithms are provided, respectively, for each case. These algorithms can be represented by assigning a sign to the size of the inter-frame time interval as follows.

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в покадровом режиме, векторы движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания можно рассчитать следующим образом:If the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in single-frame mode, the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode can be calculated as follows:

MV_F=TD_B×MV/TD_D MV _F = TD _B × MV / TD _D

MV_B=(TD_B-TD_D)×MV/TD_D MV _B = (TD _B -TD _D ) × MV / TD _D

илиor

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D- временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, а MV - вектор движения смещенного блока в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, and a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference frame of list 1, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference frame of list 0, and MV is the displacement vector about the block in the reference frame of list 1 for direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра и смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используются в режиме поля, векторы движения MV_F,i и MV_B,i для каждого i-поля В-кадра в режиме прямого предсказания можно рассчитать следующим образом:If the macroblock of the B-frame and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 are used in field mode, the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} for each i-field of the B-frame in direct prediction mode can be calculated as follows:

MV_F,i=TD_B,i×MV_i/TD_D,1 MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV _i / TD _{D, 1}

или:or:

где TD_B,i - временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-поля, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, TD_D,i- временной интервал между опорным полем перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, a MV_i - вектор движения смещенного блока в опорном поле перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the B-field, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field list 0, TD _{D, i} is the time interval between the reference field of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference field of list 1, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field of the list 0, a MV _i is the displacement block motion vector and in the reference list field 1 for the direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра используется в режиме поля, а смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 - в покадровом режиме, векторы движения MV_F,i и MV_B,i в режиме прямого предсказания для каждого i-поля В-кадра рассчитывают следующим образом (см. фиг.12а):If the macroblock of the B-frame is used in field mode, and the offset macroblock of the specified reference frame of List 1 is used in single-frame mode, the motion vectors MV _{F, i} and MV _{B, i} in the direct prediction mode for each i-field of the B-frame are calculated as follows ( see figa):

MV_F,i=TD_B,i×MV/TD_D MV _{F, i} = TD _{B, i} × MV / TD _D

MV_B,i=(TD_B,i-TD_D)×MV/TD_D MV _{B, i} = (TD _{B, i-} TD _D ) × MV / TD _D

или:or:

где TD_B,i- временной интервал между текущим В-полем и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-поля, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, TD_D - временной интервал между опорным кадром перечня 1 и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, a MV - вектор движения смещенного блока поля в опорном кадре перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _{B, i} is the time interval between the current B-field and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the B-field, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference field list 0, TD _D is the time interval between the reference frame of list 1 and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from the reference frame of list 1, and a negative sign (-) if this interval is measured from the reference list frame 0, a MV is the displacement block motion vector eye field in the reference frame of list 1 for direct prediction mode.

Если макроблок В-кадра используется в покадровом режиме, смещенный макроблок указанного опорного кадра перечня 1 используется в режиме поля и опорный кадр перечня 1 следует по времени за В-кадром, поле 0 опорного кадра перечня 1 по времени будет ближе к В-кадру, чем поле 1, поэтому для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания используется информация о движении смещенного блока поля 0. В результате векторы движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания можно получить по приведенным ниже уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 используется для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания.If the macroblock of the B-frame is used in single-frame mode, the offset macroblock of the specified reference frame of list 1 is used in field mode and the reference frame of list 1 follows the B-frame in time, field 0 of the reference frame of list 1 will be closer to the B-frame in time than field 1, therefore, to calculate the motion vectors in direct prediction mode, the information on the motion of the displaced block of field 0 is used. As a result, the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode can be obtained using the equations below, in which information about the motion of the offset block in field 0 of the reference frame of list 1 is used to calculate the motion vectors in direct prediction mode.

MV_F=TD_B×MV/TD_D,0 MV _F = TD _B × MV / TD _{D, 0}

или:or:

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D,0 - временной интервал между полем 0 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от поля 0 опорного кадра перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, а MV₀ - вектор движения смещенного блока в поле 0 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, and a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _{D, 0} is the time interval between field 0 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from field 0 of the reference frame of list 1, and a negative sign (-) if this It is measured from the list 0 reference field, and MV ₀ - vector motion tions located block in the field 0 of the list 1 reference frame for direct mode.

Если опорный кадр перечня 1 предшествует по времени В-кадру, то поле 1 опорного кадра перечня 1 по времени ближе к В-кадру, чем поле 0, поэтому для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания используется информация о движении смещенного блока поля 1. В результате векторы движения MV_F и MV_B В-кадра в режиме прямого предсказания можно рассчитать по приведенным ниже уравнениям, в которых информация о движении смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 используется для расчета векторов движения в режиме прямого предсказания:If the reference frame of list 1 is preceded by a B-frame, then the field 1 of the reference frame of list 1 is closer to the B-frame by time than field 0, therefore, the motion information of the shifted block of field 1 is used to calculate the motion vectors in direct prediction mode. As a result, the motion vectors MV _F and MV _{B of the B} -frame in direct prediction mode can be calculated using the equations below, in which information about the motion of the displaced block in field 1 of the reference frame of List 1 is used to calculate motion vectors in direct prediction mode:

MV_F=TD_B×MV₁/TD_D,1 MV _F = TD _B × MV ₁ / TD _{D, 1}

или:or:

где TD_B - временной интервал между текущим В-кадром и опорным кадром перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от В-кадра, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного кадра перечня 0, TD_D,1- временной интервал между полем 1 опорного кадра перечня 1 и опорным полем перечня 0, которому присваивается положительный знак (+), если этот интервал измеряется от поля 1 опорного кадра перечня 1, и отрицательный знак (-), если этот интервал измеряется от опорного поля перечня 0, a MV₁ - вектор движения смещенного блока в поле 1 опорного кадра перечня 1 для режима прямого предсказания.where TD _B is the time interval between the current B-frame and the reference frame of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from a B-frame, and a negative sign (-) if this interval is measured from a reference frame of list 0 , TD _{D, 1} is the time interval between field 1 of the reference frame of list 1 and the reference field of list 0, which is assigned a positive sign (+) if this interval is measured from field 1 of the reference frame of list 1, and a negative sign (-) if this the interval is measured from the reference field of the list 0, a MV ₁ - the vector is moving ia the shifted block in the field 1 of the reference frame of list 1 for the direct prediction mode.

Как следует из приведенного выше описания, согласно настоящему изобретению предложен способ определения векторов движения в режиме прямого предсказания для В-кадра (кадра двунаправленного предсказания), полученного в способе сжатия движущегося изображения следующего поколения. Предложен такой способ получения векторов движения В-кадра в режиме прямого предсказания, который повышает вероятность выбора режима прямого предсказания в качестве режима предсказания макроблока, что повышает эффективность кодирования В-кадра.As follows from the above description, according to the present invention, a method for determining motion vectors in the direct prediction mode for the B-frame (bidirectional prediction frame) obtained in the next generation moving image compression method is provided. A method is proposed for obtaining the motion vectors of the B-frame in the direct prediction mode, which increases the probability of choosing the direct prediction mode as the macroblock prediction mode, which increases the coding efficiency of the B-frame.

Несмотря на то, что предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения были раскрыты в целях иллюстрации, специалистам, компетентным в данной области техники, будет понятно, что возможны разнообразные модификации, дополнения и изменения предложенных способов, не выходящие за рамки объема и не нарушающие сущности настоящего изобретения, как раскрыто в приведенной ниже формуле изобретения.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for purposes of illustration, it will be understood by those skilled in the art that various modifications, additions, and changes to the proposed methods are possible without departing from the scope of the invention and not violating the essence of the present invention, as disclosed in the claims below.

Claims

1. A method of determining a motion vector for obtaining motion vectors in direct prediction mode for a bi-directional prediction frame, comprising selecting a motion vector of list 0 of the biased block as a motion vector for obtaining motion vectors in direct prediction mode for a bi-directional prediction frame, regardless of whether the biased block movement list 1 vector.

2. The method according to claim 1, in which the offset unit relates to the reference frame of list 1.

3. The method according to claim 2, in which the next installation of the reference frame, referred to by the offset block, including the selected motion vector of list 0, as the reference frame of list 0.

4. The method according to claim 3, in which further obtain the motion vectors in direct prediction mode for the selected motion vector of the list 0.

5. The method according to claim 4, in which the motion vectors in direct prediction mode are the motion vector MV _{F of} list 0 and the motion vector MV _{B of} list 1.

6. The method according to claim 1, wherein the reference frame indicated by the selected motion vector of list 0 is further set as the reference frame of list 0.

7. The method according to claim 1, in which the next establish a reference frame, which refers to the offset block containing the selected motion vector of the list 0, as the reference frame of the list 0.

8. The method according to claim 1, in which further receive motion vectors in direct prediction mode for the selected motion vector of list 0.

9. The method according to claim 1, wherein said selection is made when the decoder is in direct prediction mode.

10. The method according to claim 1, in which the offset unit has more than one prediction mode.