[發(fā)明專利]一種基于分形的視頻壓縮與解壓縮方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010167243.6
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101860753A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 祝世平;候仰拴;王再闊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/30
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 李新華

1.一種基于分形的視頻壓縮編碼方法，其特征在于：用宏塊的樹狀劃分規(guī)則替代傳統(tǒng)的四叉樹劃分規(guī)則；采用相同大小的子塊和父塊進(jìn)行匹配，取代傳統(tǒng)分形圖像壓縮中對子塊和父塊進(jìn)行分類和翻轉(zhuǎn)的方法，簡化了塊的搜索策略和范圍，并將搜索范圍限定在固定個數(shù)像素之間，極大的提高了計算速度；使用了H.264標(biāo)準(zhǔn)中的I幀方法；減少重復(fù)計算；該基于分形的視頻壓縮編碼方法的具體步驟如下：

步驟一：對于I幀，首先對該幀進(jìn)行互不重疊的固定大小的塊劃分，對每一個圖像塊分別采用基于塊DCT變換的I幀幀內(nèi)圖像壓縮方法，對該幀圖像進(jìn)行單獨編碼和解碼，轉(zhuǎn)到步驟四；所述I幀為視頻序列起始幀或者視頻序列中只進(jìn)行幀內(nèi)編碼的圖像幀；所述將當(dāng)前幀劃分為固定大小的互不重疊的圖像塊稱為宏塊；所述將當(dāng)前宏塊進(jìn)行樹狀劃分得到的塊稱為小塊；所述塊DCT變換中的塊采用固定大小模式；

步驟二：若當(dāng)前幀為非I幀，在進(jìn)行塊匹配之前，首先對當(dāng)前幀進(jìn)行互不重疊的宏塊劃分，然后計算這些宏塊以及經(jīng)樹狀劃分得到的小塊的像素和、像素平方和，以及前一幀重建圖像即參考幀中，按照設(shè)定步長劃分的所有宏塊以及經(jīng)樹狀劃分得到的小塊的像素和、像素平方和，以減少塊匹配過程中的重復(fù)計算；轉(zhuǎn)到步驟三；所述當(dāng)前幀為正在進(jìn)行壓縮的幀；所述參考幀為當(dāng)前幀的已經(jīng)編碼并重建的前一幀；所述當(dāng)前幀所有塊的集合稱為子塊域；所述前一幀的所有塊的集合稱為父塊域；

步驟三：依次對當(dāng)前幀的所有宏塊進(jìn)行編碼，在父塊域中的搜索窗內(nèi)首先對該宏塊進(jìn)行塊匹配；在進(jìn)行子塊與父塊的匹配過程中，子塊的位置作為父塊的起始搜索點，父塊的大小與子塊的大小相同；如果匹配誤差RMS小于開始設(shè)定的閾值γ，保存當(dāng)前的迭代函數(shù)系統(tǒng)系數(shù)即IFS系數(shù)，轉(zhuǎn)入步驟三編碼下一宏塊；否則，依次按照樹狀結(jié)構(gòu)對該塊進(jìn)行劃分，并對各個劃分得到的小塊分別計算匹配誤差RMS，如果RMS小于設(shè)定閾值γ，停止劃分并記錄該小塊IFS系數(shù)，轉(zhuǎn)入步驟三編碼下一宏塊；否則繼續(xù)劃分，直到將當(dāng)前塊劃分為預(yù)先設(shè)定的最小塊，記錄IFS系數(shù)；轉(zhuǎn)入步驟三編碼下一宏塊；所述搜索窗為在參考幀中的矩形搜索區(qū)域；所述IFS系數(shù)包括父塊位置(x，y)和比例因子s、偏移因子o；如果當(dāng)前幀所有的宏塊都已編碼完畢，則轉(zhuǎn)到步驟四；

步驟四：對所有IFS系數(shù)進(jìn)行Huffman編碼，降低IFS系數(shù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余；判斷當(dāng)前幀是否為最后一幀，如果是最后一幀結(jié)束編碼；否則，返回步驟一繼續(xù)處理下一幀圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于分形的視頻壓縮編碼方法，其特征在于：處理的視頻序列為YUV格式，分別對3個分量中的每個采用上述四個步驟進(jìn)行處理。