СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

1. Способ прогнозирования изображения, содержащий этапы, на которых:
определяют векторы движения для W контрольных точек в текущем изображении, на основе разностей между векторами движения для W контрольных точек и соответствующими значениями прогнозирования, где погрешность разностей составляет 1/n погрешности пикселей;
получают, посредством вычислений, векторы движения для P пиксельных единиц в текущем блоке изображения с использованием модели движения и векторов движения для W контрольных точек, при этом погрешность вектора движения, полученного посредством вычислений и соответствующей каждой из P пиксельных единиц, составляет 1/N погрешности пикселя, причем указанные P пиксельных единиц являются некоторыми или всеми пиксельными единицами из состава текущего блока изображения, вектор движения для каждой из этих P пиксельных единиц используется для определения соответствующей опорной пиксельной единицы в опорном изображении из соответствующих пиксельных единиц, где W, n и N представляют собой целые числа больше 1, N больше n, а P представляет собой положительное целое число; и
выполняют интерполяционную фильтрацию пикселя из соответствующей опорной пиксельной единицы, опорного изображения, для каждой из P пиксельных единиц с использованием интерполяционного фильтра с фазой Q для получения прогнозируемой величины пикселя в каждой из P пиксельных единиц, где Q – целое число больше n.
2. Способ по п. 1, в котором величина N равна заданному фиксированному значению, а величина Q меньше или равна N.
3. Способ по п. 1, в котором горизонтальная составляющая или вертикальная составляющая одного из векторов движения для W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием N, либо разница составляющих между векторами движения для каких-либо двух из W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием N.
4. Способ по п. 1, в котором этап выполнения интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой из P пиксельных единиц с использованием интерполяционного фильтра с фазой Q содержит подэтапы, на которых:
получают, посредством вычислений, фазу каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из этих P пиксельных единиц; определяют на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционный фильтр с фазой Q, соответствующей указанной пиксельной единице, при этом коэффициент фильтрации, используемый интерполяционным фильтром, соответствует фазе; и осуществляют интерполяционную фильтрацию пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице
5. Способ по п. 4, в котором этап получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из указанных P пиксельных единиц содержит подэтап, на котором: получают, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц по следующей формуле с использованием вектора движения для каждой из этих P пиксельных единиц:
где
2
M равно logN, когда N равно целой степени 2, X' представляет горизонтальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, Y' представляет вертикальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
6. Способ по п. 4, в котором фаза содержит горизонтальную фазу и вертикальную фазу; а этап определения, на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной пиксельной единице, содержит: определение, на основе горизонтальной фазы для каждой пиксельной единицы, горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице; и определяют, на основе вертикальной фазы для каждой пиксельной единицы, вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, где коэффициент фильтрации, используемый горизонтальным интерполяционным фильтром, соответствует горизонтальной фазе, а коэффициент фильтрации, используемый вертикальным интерполяционным фильтром, соответствует вертикальной фазе.
7. Способ по п. 6, в котором этап интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной пиксельной единице, содержит подэтапы, на которых:
выполняют горизонтальную интерполяционную фильтрацию пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы i с использованием найденного горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, которая соответствует пиксельной единице i, для получения результата горизонтальной интерполяционной фильтрации; и выполняют вертикальную интерполяционную фильтрацию результата горизонтальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице i, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы i, где пиксельная единица i представляет собой какую-либо одну из P пиксельных единиц; или
выполняют вертикальную интерполяционную фильтрацию пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы j с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения результата вертикальной интерполяционной фильтрации; и выполняют горизонтальную интерполяционную фильтрацию результата вертикальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы j, где эта пиксельная единица j представляет собой одну из P пиксельных единиц.
8. Способ по п. 1, в котором модель движения представляет собой модель поступательного движения, модель аффинного движения, модель вращательного движения, модель параболического движения, модель сдвигового движения, модель зуммирующего движения, перспективную модель движения или билинейную модель движения.
9. Способ по п. 1, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 2:
; или
,
где
L представляет ширину или высоту текущего блока изображения, и представляют векторы движения, погрешность которых составляет 1/n от погрешности пикселя, для двух контрольных точек, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
10. Способ по п. 1, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 3:
; или
,
где
представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, , и представляют векторы движения, погрешности которых составляют 1/n от погрешности пикселя, для трех контрольных точек, w представляет ширину текущего блока изображения, и h представляет высоту текущего блока изображения.
11. Способ по п. 1, в котором векторы движения для W контрольных точек прогнозируют на основе вектора движения, погрешность которого составляет 1/n от погрешности пикселя, кодированных блоков изображения или декодированных блоков изображения, окружающих текущий блок изображения.
12. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что применяется к процессу видео кодирования или к процессу видео декодирования.
13. Устройство прогнозирования изображения, содержащее:
первый решающий модуль для определения векторов движения для W контрольных точек в текущем изображении, на основе разностей между векторами движения для W контрольных точек и соответствующими значениями прогнозирования, где погрешность разностей составляет 1/n погрешности пикселей;
вычислительный модуль для получения, посредством вычислений, векторов движения для P пиксельных единиц в составе текущего блока изображения с использованием модели движения и векторов движения для этих W контрольных точек, при этом погрешность вектора движения, получаемого посредством вычислений и соответствующего каждой из P пиксельных единиц составляет 1/N от погрешности пикселя, причем указанные P пиксельных единиц представляют собой часть или все пиксельные единицы из состава текущего блока изображения, вектор движения для каждой из этих P пиксельных единиц используется для определения соответствующей опорной пиксельной единицы в опорном изображении из соответствующих пиксельных единиц, где W, n и N представляют собой целые числа больше 1, N больше n, а P представляет собой положительное целое число, и
модуль интерполяционной фильтрации для выполнения интерполяционной фильтрации пикселя из соответствующей опорной пиксельной единицы, в составе опорного изображения, для каждой из P пиксельных единиц с использованием интерполяционного фильтра с фазой Q, для получения прогнозируемой величины пикселя в каждой из P пиксельных единиц, где Q представляет собой целое число больше n.
14. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором величина N равна заданному фиксированному числу, а величина Q меньше или равна величине N.
15. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором горизонтальная составляющая или вертикальная составляющая одного из векторов движения для W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием числа N, либо разница составляющих между векторами движения для каких-либо двух из W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием числа N.
16. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором
модуль интерполяционной фильтрации дополнительно выполнен с возможностью: получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из указанных P пиксельных единиц; определения на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, причем коэффициент фильтрации, используемый интерполяционным фильтром, соответствует фазе; и осуществления интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице.
17. Устройство прогнозирования изображения по п. 16, в котором
для получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из этих P пиксельных единиц, модуль интерполяционной фильтрации дополнительно выполнен с возможностью: получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц по следующей формуле с использованием вектора движения для каждой из указанных P пиксельных единиц:
где
2
M равно logN, когда N равно целой степени 2, X' представляет горизонтальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, Y' представляет вертикальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
18. Устройство прогнозирования изображения по п. 16, в котором фаза содержит горизонтальную фазу и вертикальную фазу; и
для определения, на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, модуль интерполяционной фильтрации дополнительно выполнен с возможностью: определения, на основе горизонтальной фазы для каждой пиксельной единицы, горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице; и определения, на основе вертикальной фазы для каждой пиксельной единицы, вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, которая соответствует указанной соответствующей пиксельной единице, где коэффициент фильтрации, используемый горизонтальным интерполяционным фильтром, соответствует горизонтальной фазе, а коэффициент фильтрации, используемый вертикальным интерполяционным фильтром, соответствует вертикальной фазе
19. Устройство прогнозирования изображения по п. 18, в котором для осуществления интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, которая соответствует указанной соответствующей пиксельной единице, модуль интерполяционной фильтрации дополнительно выполнен с возможностью:
осуществления горизонтальной интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы i с использованием найденного горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице i, для получения результата горизонтальной интерполяционной фильтрации; и осуществления вертикальной интерполяционной фильтрации результата горизонтальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице i, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы i, где пиксельная единица i представляет собой какую-либо одну из P пиксельных единиц; или
осуществления вертикальной интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы j с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения результата вертикальной интерполяционной фильтрации; и осуществления горизонтальной интерполяционной фильтрации результата вертикальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы j, причем указанная пиксельная единица j представляет собой какую-либо одну из P пиксельных единиц.
20. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором модель движения представляет собой модель поступательного движения, модель аффинного движения, модель вращательного движения, модель зуммирующего движения, модель параболического движения, модель сдвигового движения, перспективную модель движения или билинейную модель движения.
21. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 2:
; или
,
где
L представляет ширину или высоту текущего блока изображения, и представляют векторы движения, погрешность которых составляет 1/n от погрешности пикселя, для двух контрольных точек, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
22. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 3:
; или
,
где
представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, , и представляют векторы движения, погрешности которых составляют 1/n от погрешности пикселя, для трех контрольных точек, w представляет ширину текущего блока изображения, и h представляет высоту текущего блока изображения.
23. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, в котором векторы движения для W контрольных точек прогнозируют на основе вектора движения, погрешность которого составляет 1/n от погрешности пикселя, кодированных блоков изображения или декодированных блоков изображения, окружающих текущий блок изображения.
24. Устройство прогнозирования изображения по п. 13, характеризующееся тем, что применяется в устройстве видео кодирования, или в устройстве видео декодирования.
25. Устройство прогнозирования изображения, содержащее запоминающее устройство и процессор, при этом:
процессор выполнен с возможностью определения векторов движения для W контрольных точек в составе текущего изображения, на основе разностей между векторами движения для W контрольных точек и соответствующими значениями прогнозирования, где погрешность разностей составляет 1/n погрешности пикселей; получения, посредством вычислений, векторов движения для P пиксельных единиц из состава текущего блока изображения с использованием модели движения и векторов движения для указанных W контрольных точек, где погрешность вектора движения, который получают посредством вычислений и который соответствует каждой из P пиксельных единиц, составляет 1/N от погрешности пикселя, указанные P пиксельных единиц представляют собой некоторые или все пиксельные единицы из состава текущего блока изображения, вектор движения для каждой из этих P пиксельных единиц используется для определения соответствующей опорной пиксельной единицы в опорном изображении из соответствующих пиксельных единиц, где W, n и N представляют собой целые числа больше 1, N больше n, а P представляет собой положительное целое число; и осуществления интерполяционной фильтрации пикселя соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой из указанных P пиксельных единиц с использованием интерполяционного фильтра с фазой Q, для получения прогнозируемой величины пикселя для каждой из P пиксельных единиц, где Q представляет собой целое число больше n.
26. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором величина N равна заданному фиксированному значению, а величина Q меньше или равна N.
27. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором горизонтальная составляющая или вертикальная составляющая одного из векторов движения для W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием N, либо разница составляющих между векторами движения для каких-либо двух из W контрольных точек усилена в N раз в модели движения с использованием N.
28. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором процессор выполнен с возможностью: получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из указанных P пиксельных единиц; определения на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанным соответствующим пиксельным единицам, где коэффициент фильтрации, используемый интерполяционным фильтром, соответствует фазе; и осуществления интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице.
29. Устройство прогнозирования изображения по п. 28, в котором
для получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц с использованием вектора движения для каждой из указанных P пиксельных единиц процессор выполнен с возможностью: получения, посредством вычислений, фазы каждой из P пиксельных единиц по следующей формуле с использованием вектора движения для каждой из этих P пиксельных единиц:
где
2
M равно logN, когда N равно целой степени 2, X' представляет горизонтальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, Y' представляет вертикальную фазу пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, имеющего погрешность 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
30. Устройство прогнозирования изображения по п. 28, в котором фаза содержит горизонтальную фазу и вертикальную фазу; и
для определения, на основе фазы каждой пиксельной единицы, интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, процессор выполнен с возможностью: определения, на основе горизонтальной фазы для каждой пиксельной единицы, горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице; и определения, на основе вертикальной фазы для каждой пиксельной единицы, вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, где коэффициент фильтрации, используемый горизонтальным интерполяционным фильтром, соответствует горизонтальной фазе, а коэффициент фильтрации, используемый вертикальным интерполяционным фильтром, соответствует вертикальной фазе.
31. Устройство прогнозирования изображения по п. 30, в котором
для осуществления интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для каждой пиксельной единицы с использованием найденного интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей указанной соответствующей пиксельной единице, процессор выполнен с возможностью: выполнения горизонтальной интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы i с использованием найденного горизонтального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице i, для получения результата горизонтальной интерполяционной фильтрации; и осуществления вертикальной интерполяционной фильтрации результата горизонтальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице i, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы i, где пиксельная единица i представляет собой какую-либо одну из P пиксельных единиц; или
процессор выполнен с возможностью: осуществления вертикальной интерполяционной фильтрации пикселя из состава соответствующей опорной пиксельной единицы, в опорном изображении, для пиксельной единицы j с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения результата вертикальной интерполяционной фильтрации; и выполнения горизонтальной интерполяционной фильтрации результата вертикальной интерполяционной фильтрации с использованием найденного вертикального интерполяционного фильтра с фазой Q, соответствующей пиксельной единице j, для получения прогнозируемой величины пикселя из состава пиксельной единицы j, причем указанная пиксельная единица j представляет собой какую-либо одну из P пиксельных единиц.
32. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором модель движения представляет собой модель поступательного движения, модель аффинного движения, модель вращательного движения, модель зуммирующего движения, модель параболического движения, модель сдвигового движения, перспективную модель движения или билинейную модель движения.
33. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 2:
; или
,
где
L представляет ширину или высоту текущего блока изображения, и представляют векторы движения, погрешность которых составляет 1/n от погрешности пикселя, для двух контрольных точек, представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, и представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения.
34. Устройство прогнозирования изображения по любому из пп. 25-32, в котором модель движения представлена в следующем виде, когда W равно 3:
; или
,
где
представляет горизонтальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, представляет вертикальную составляющую вектора движения, погрешность которой составляет 1/N от погрешности пикселя, для пиксельной единицы с координатами (x, y) в текущем блоке изображения, , и представляют векторы движения, погрешности которых составляют 1/n от погрешности пикселя, для трех контрольных точек, w представляет ширину текущего блока изображения, и h представляет высоту текущего блока изображения.
35. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, в котором векторы движения для W контрольных точек прогнозируют на основе вектора движения, погрешность которого составляет 1/n от погрешности пикселя, кодированных блоках изображения или декодированных блоках изображения, окружающих текущий блок изображения.
36. Устройство прогнозирования изображения по п. 25, характеризующееся тем, что применяется в устройстве для видео кодирования, или в устройстве видео декодирования.