[發(fā)明專(zhuān)利]一種視頻編碼中自適應(yīng)插值濾波計(jì)算的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910089874.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101616325A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴瓊海;魏宇平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/26
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 何文彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻壓縮編碼領(lǐng)域，特別涉及一種視頻編碼中自適應(yīng)插值濾波計(jì)算的方法。

背景技術(shù)

在目前各種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中所采用的混合編碼結(jié)構(gòu)的視頻編碼方法，通常使用預(yù)測(cè)、變換、量化和信息熵編碼四種壓縮編碼技術(shù)。其中，預(yù)測(cè)編碼技術(shù)是利用已經(jīng)完成編碼和重建的視頻圖像塊來(lái)預(yù)測(cè)和描述當(dāng)前編碼的視頻圖像塊。根據(jù)所使用的已經(jīng)完成編碼和重建的視頻圖像塊和當(dāng)前正在編碼的視頻圖像塊之間的關(guān)系，預(yù)測(cè)編碼技術(shù)可以分為幀間預(yù)測(cè)和幀內(nèi)預(yù)測(cè)，幀間預(yù)測(cè)是利用先前視頻幀中的圖像塊預(yù)測(cè)當(dāng)前幀正在編碼的圖像塊，幀內(nèi)預(yù)測(cè)是利用當(dāng)前視頻幀中已經(jīng)完成編碼和重建的圖像塊預(yù)測(cè)同一幀中正在編碼的圖像塊。

對(duì)于分像素的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀間預(yù)測(cè)，需要對(duì)解碼圖像緩沖區(qū)中的參考幀進(jìn)行插值操作來(lái)獲得分像素位置的像素值，當(dāng)前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中一般采用簡(jiǎn)單的雙線(xiàn)性濾波或維納濾波來(lái)進(jìn)行插值操作。在目前的各種使用Wiener-Hopf(維納霍夫)方程實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)插值方案中，都使用了視頻幀級(jí)的二次編碼結(jié)構(gòu)：在對(duì)一幀視頻圖像進(jìn)行編碼的過(guò)程中，首先進(jìn)行一次預(yù)編碼，所有的參考幀使用了固定系數(shù)插值濾波器進(jìn)行插值實(shí)現(xiàn)預(yù)編碼；在預(yù)編碼結(jié)束后，計(jì)算新的插值濾波器系數(shù)，重新對(duì)各參考幀進(jìn)行插值，再進(jìn)行第二次視頻幀級(jí)的編碼操作，從而獲得使用自適應(yīng)插值濾波進(jìn)行壓縮的碼流。為了獲得更高的壓縮效率，可以在第二次編碼中記錄相關(guān)信息并計(jì)算新的插值濾波器系數(shù)，以此迭代進(jìn)行更多次視頻幀級(jí)的編碼操作。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中增加了額外的視頻幀級(jí)編碼操作，會(huì)顯著增加編碼的復(fù)雜度。在這種視頻幀級(jí)的多次編碼結(jié)構(gòu)中，存在大量的近似重復(fù)操作，比如對(duì)整像素位置搜索、變換、量化等操作，使得編碼的復(fù)雜度較高。

發(fā)明內(nèi)容

為了降低視頻幀級(jí)的二次編碼中分像素運(yùn)動(dòng)搜索的計(jì)算復(fù)雜度，本發(fā)明提出了一種視頻編碼中自適應(yīng)插值濾波計(jì)算的方法，所述技術(shù)方案如下：

一種視頻編碼中自適應(yīng)插值濾波計(jì)算的方法，所述方法包括：

使用初始的固定的插值濾波器對(duì)當(dāng)前視頻圖像的所有參考幀進(jìn)行插值處理，分別獲得插值處理后參考幀；使用插值處理后的參考幀對(duì)當(dāng)前的編碼幀中的每一個(gè)圖像塊進(jìn)行編碼，分別獲得編碼圖像塊，并記錄相應(yīng)的編碼過(guò)程中的參考幀編號(hào)、對(duì)應(yīng)的參考幀中圖像塊的整像素位置和分像素位置；記錄每一個(gè)編碼圖像塊與對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部互相關(guān)，以及對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部自相關(guān)；

根據(jù)所述編碼過(guò)程中的參考幀編號(hào)、對(duì)應(yīng)的參考幀中圖像塊的整像素位置和分像素位置、每一個(gè)編碼圖像塊與對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部互相關(guān)，以及對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部自相關(guān)，對(duì)所述視頻圖像進(jìn)行循環(huán)的迭代處理，直至滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的迭代停止條件時(shí)停止進(jìn)行迭代處理；

獲取迭代處理停止時(shí)計(jì)算得到的新插值濾波器，利用所述新插值濾波器對(duì)視頻圖像進(jìn)行二次編碼。

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行預(yù)編碼處理、迭代處理和二次編碼處理，在各次迭代處理過(guò)程中，減少了對(duì)整像素位置所進(jìn)行的常規(guī)操作，從而降低了視頻編碼的計(jì)算復(fù)雜度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的視頻編碼方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的視頻編碼方法的詳細(xì)流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種視頻編碼中自適應(yīng)插值濾波計(jì)算的方法，包括：

101：對(duì)當(dāng)前的視頻圖像進(jìn)行預(yù)編碼處理，記錄預(yù)編碼處理的結(jié)果。

具體的，記錄的預(yù)編碼處理的結(jié)果包括：編碼過(guò)程中的參考幀編號(hào)、對(duì)應(yīng)的參考幀中圖像塊的整像素位置和分像素位置、每一個(gè)編碼圖像塊與對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部互相關(guān)，以及對(duì)應(yīng)的參考幀中整像素位置圖像塊的局部自相關(guān)。

102：根據(jù)預(yù)編碼處理結(jié)果，對(duì)該視頻圖像進(jìn)行循環(huán)的迭代處理，直至滿(mǎn)足預(yù)設(shè)的迭代停止條件時(shí)停止進(jìn)行迭代處理。

優(yōu)選的，預(yù)設(shè)的迭代停止條件可以為：當(dāng)前迭代處理的次數(shù)已達(dá)到預(yù)設(shè)值。或，前一次迭代處理過(guò)程中，各編碼圖像塊中發(fā)生改變的分像素位置的個(gè)數(shù)小于預(yù)設(shè)門(mén)限值，該預(yù)設(shè)門(mén)限值可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，本發(fā)明對(duì)此不做限制。

103：獲取迭代處理停止時(shí)計(jì)算得到的新插值濾波器，利用該新插值濾波器對(duì)視頻圖像進(jìn)行二次編碼。