[發(fā)明專利]一種基于圖層分解的視頻編解碼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210551937.9
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN102984524A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐慧明;陳珊莎
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 杭州宇信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字視頻壓縮編解碼技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于圖層分解的視頻編解碼方法。

背景技術(shù)

視頻序列的不同區(qū)域具有不同性質(zhì)、重要性也不同，如視頻監(jiān)控的背景區(qū)域和運動目標區(qū)域，視頻會議往往是在一個固定的背景環(huán)境中人物的頭肩像的運動，還有一些電影片段或演播室中錄制視頻，往往具有長期或短期不變的背景區(qū)域和更受關(guān)注運動區(qū)域，而且還存在場景循環(huán)切換的情況，采用不同的編碼策略，如分辨率、幀率、量化系數(shù)等，有助于提高編碼性能。

現(xiàn)有的視頻編碼框架是針對一系列矩形圖像的視頻序列的編碼，不能實現(xiàn)對不同區(qū)域采用不同編碼策略，雖然MPEG-4的面向?qū)ο蟮囊曨l編碼技術(shù)也可實現(xiàn)對一個或多個視頻對象編碼，但不同對象間不能相互參考，因而壓縮效率較低，且對對象分割的要求較高，實用性較差。

中國專利申請201010039620.8中公開了一種基于圖層分解的視頻編碼、解碼方法及裝置，該方法中將輸入的每一幀圖像分解為靜止圖層和運動圖層進行編碼，運動圖層是包含運動目標區(qū)域像素的圖像區(qū)域，靜止圖層是利用當前幀圖像和以前幀圖像檢測得到的，靜止圖層和運動圖層的編碼方法包括層間幀內(nèi)預(yù)測，層內(nèi)幀內(nèi)預(yù)測，層間幀間預(yù)測，層內(nèi)幀間預(yù)測，這種編解碼方法尤其對監(jiān)控應(yīng)用的視頻序列有很好的編碼效果，可以大幅降低碼率，但該發(fā)明專利對圖層區(qū)域采用矩形的描述方法，這種方法對運動目標較少或者運動簡單的序列是有效的，但是一般的視頻序列并不滿足上述條件，如果運動目標較多且分布于整個圖像，則不能對運動圖層和靜止圖層進行有效的描述，若將整個圖像都作為運動圖層區(qū)域，并不能實現(xiàn)分圖層編碼；并且由于不同的運動目標的運動特性往往是不相同的，如果采用一個矩形對運動圖層區(qū)域描述就不能很好的利用運動目標的運動特性對幀間編碼圖像進行運動估計。

故，針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，有必要進行研究開發(fā)，以提供一種高效的圖像區(qū)域描述方法，實現(xiàn)基于圖層分解的視頻編、解碼，對靜止圖層和運動圖層進行編碼。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖層分解的視頻編解碼方法，實現(xiàn)基于圖層分解的視頻編、解碼，對靜止圖層和運動圖層進行編碼，提高了運動矢量預(yù)測的準確性，從而提高了編解碼效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于圖層分解的視頻編解碼方法，其中編碼過程包括如下步驟：

步驟101：將當前輸入圖像分為靜止圖層區(qū)域和運動圖層區(qū)域；

步驟102：用一個或者多個矩形區(qū)域子圖分別包含所有運動圖層宏塊；

步驟103：將各矩形區(qū)域子圖用四分法分為更小的矩形區(qū)域子圖，對每個矩形區(qū)域子圖用四分樹描述其屬于靜止圖層還是運動圖層，并用圖層標識（block_layer_flag）進行標記；

步驟104：宏塊的宏塊層標識（mb_layer_flag）取值為宏塊所屬矩形區(qū)域子圖的圖層標識值，對每個宏塊進行編碼

本發(fā)明基于圖層分解的視頻編解碼方法對當前圖像中的靜止圖層和運動圖層區(qū)域采用四分樹的結(jié)構(gòu)進行描述，采用同一圖層的已編碼塊對當前塊的運動矢量進行預(yù)測，對靜止圖層區(qū)域和運動圖層區(qū)域采用更加準確的描述方式，并且提高了運動矢量預(yù)測的準確性，從而提高了編解碼效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明視頻編碼方法的流程圖示。

圖2是本發(fā)明獲得矩形區(qū)域子圖的流程圖示。

圖3是本發(fā)明四分法描述方法的流程圖示。

圖4是本發(fā)明對每個矩形區(qū)域子圖用四分樹描述其屬于靜止圖層還是運動圖層，并用block_layer_flag進行標記的流程圖示。

圖5是本發(fā)明當前塊的當前幀中已編碼的相鄰塊的位置示意圖。

圖6是本發(fā)明當前塊的已編碼幀中的八鄰域內(nèi)的塊的位置示意圖。

圖7是本發(fā)明運動矢量的預(yù)測方法的流程圖。

圖8是本發(fā)明運動矢量預(yù)測值的計算方法的流程圖。

圖9是本發(fā)明視頻解碼的流程圖。

圖10是本發(fā)明視頻解碼對每個宏塊進行解碼的方法的流程圖。

圖11是本發(fā)明解碼中運動矢量預(yù)測值的計算方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。