[發(fā)明專利]用于運(yùn)動(dòng)對象邊界的適應(yīng)性影響區(qū)域?yàn)V波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680034057.7
• 申請日: 2006-08-31
• 公開（公告）號: CN101268690A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬里奧·帕尼科尼;詹姆斯·J·卡里格;苗周榮
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼電子有限公司
• 主分類號: H04N7/12
• 分類號: H04N7/12
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 董方源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻壓縮領(lǐng)域。

背景技術(shù)

時(shí)間預(yù)測濾波器(temporal?prediction?filter)在視頻壓縮過程中被用于從一組先前解碼的參考圖像(reference?image)中預(yù)測出目標(biāo)圖像(targetimage)。時(shí)間預(yù)測過程在去除大量時(shí)間冗余時(shí)是有效的，其一般產(chǎn)生較高的編碼效率。預(yù)測過程使用一組運(yùn)動(dòng)向量和對運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行操作的濾波器來預(yù)測目標(biāo)圖像。

例如，預(yù)測方法將參考圖像110劃分成多個(gè)固定尺寸的塊120，如圖1所示。每個(gè)塊具有相關(guān)的運(yùn)動(dòng)向量，用于描述該塊相對于目標(biāo)圖像的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)向量由圖像110中的白點(diǎn)示出。時(shí)間預(yù)測濾波器使用相關(guān)的運(yùn)動(dòng)向量來對參考圖像中的每個(gè)塊執(zhí)行簡單的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，以預(yù)測該塊在目標(biāo)圖像中的位置。因此，目標(biāo)圖像中的每個(gè)塊通過使用單個(gè)運(yùn)動(dòng)向量根據(jù)參考圖像中的塊被估計(jì)出。但是，這種方法獨(dú)立對待每個(gè)運(yùn)動(dòng)向量，并且不適應(yīng)于圖像特征。

傳統(tǒng)的時(shí)間濾波器使用單個(gè)運(yùn)動(dòng)向量來預(yù)測相關(guān)塊的位置或者依賴于針對規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式(pattern)定義的濾波器，這些傳統(tǒng)時(shí)間濾波器需要規(guī)則分布的運(yùn)動(dòng)向量以執(zhí)行時(shí)間預(yù)測。因此，它們無法使得預(yù)測過程適應(yīng)于不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式。存在對于可以使得濾波器的抽頭(tap)和濾波器系數(shù)局部適應(yīng)于不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式的變化的濾波器的需求。還存在對于具有適應(yīng)于對象邊界(object?boundary)和空間紋理(spatialtexture)的靈活性的時(shí)間濾波器的需求。

發(fā)明內(nèi)容

執(zhí)行適應(yīng)性時(shí)間預(yù)測的方法包括：接收目標(biāo)圖像，其中對象在目標(biāo)圖像中的位置不同于該對象在參考圖像中的位置；使用對象的邊界來生成不規(guī)則的目標(biāo)圖像運(yùn)動(dòng)向量模式；使用這些目標(biāo)圖像運(yùn)動(dòng)向量將目標(biāo)圖像劃分成影響區(qū)域單元，其中每個(gè)影響區(qū)域單元包含目標(biāo)圖像運(yùn)動(dòng)向量中的唯一一個(gè)；并且通過將適應(yīng)性的影響區(qū)域?yàn)V波器應(yīng)用到影響區(qū)域單元來生成目標(biāo)圖像的預(yù)測。

附圖說明

本發(fā)明以示例方式示出，并且可以通過結(jié)合附圖參考以下描述來更好地理解，其中：

圖1示出被劃分成多個(gè)固定尺寸的塊的參考圖像的示例。

圖2A和2B示出用于運(yùn)動(dòng)對象邊界的適應(yīng)性時(shí)間濾波的示例。

圖3A示出從目標(biāo)圖像中提取出的運(yùn)動(dòng)對象邊界的示例。

圖3B示出利用運(yùn)動(dòng)對象邊界生成的不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式的示例。

圖4A示出用于生成不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式的方法的示例。

圖4B示出圖4A的方法的中間結(jié)果的示例。

圖5示出計(jì)算濾波器系數(shù)的方法的示例。

圖6示出使濾波器適應(yīng)于圖像中的對象特征的方法的示例。

圖7示出構(gòu)造對象邊界周圍的AOI單元的示例。

圖8示出用于運(yùn)動(dòng)對象的封閉區(qū)域(occluded?region)的示例。

圖9示出利用一個(gè)參考圖像來預(yù)測封閉區(qū)域附近的像素的修改示例。

圖10示出使用濾波器來預(yù)測目標(biāo)圖像中的像素的示例。

圖11示出重新估計(jì)運(yùn)動(dòng)向量值以提高濾波器精確度的方法的示例。

圖12示出用于利用適應(yīng)性時(shí)間濾波器對視頻數(shù)據(jù)圖像(或幀、或場)進(jìn)行編碼的視頻編碼系統(tǒng)的示例。

圖13示出在解碼視頻數(shù)據(jù)的圖像(或幀、或圖像)時(shí)使用濾波器的示例。

圖14示出使用適應(yīng)性影響區(qū)域?yàn)V波器的視頻系統(tǒng)的示例。

具體實(shí)施方式

在以下描述中，參考構(gòu)成說明書一部分的附圖，附圖中以圖示方式示出可用來實(shí)施本發(fā)明的特定實(shí)施例。將會(huì)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，其他實(shí)施例可被利用，并且結(jié)構(gòu)改變可能發(fā)生。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，用來描述各個(gè)實(shí)施例的術(shù)語場或幀或圖像在參考視頻數(shù)據(jù)使用時(shí)可以互換。

適應(yīng)性影響區(qū)域(adaptive?area?of?influence，AAOI)時(shí)間濾波器在預(yù)測目標(biāo)圖像時(shí)自動(dòng)適應(yīng)于不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量模式、對象特征和空間紋理。AAOI濾波器在時(shí)域中作用于經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)男盘枺@不同于其他方法，其他方法試圖直接對運(yùn)動(dòng)向量進(jìn)行濾波(例如運(yùn)動(dòng)向量域中的三角濾波)。例如，由于AAOI濾波方法在時(shí)域中操作，因此更易修改以適應(yīng)于對象和空間紋理。在一個(gè)實(shí)施例中，AAOI濾波器執(zhí)行兩級過程(two?stageprocess)，以在像素預(yù)測期間耦合相鄰的運(yùn)動(dòng)向量。第一級使得濾波器適應(yīng)于不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)向量采樣模式、對象形狀以及邊界。第二級使得濾波器適應(yīng)于圖像的空間紋理。