[發(fā)明專利]用于視頻壓縮的加速多抽頭濾波器及雙線性內(nèi)插器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380020605.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN104247435B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周博;貿(mào)·曾;俊晨·杜;盧西恩·科德雷斯庫;蘇海勒·亞利爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/82
• 分類號(hào): H04N19/82;H04N19/523;H04N19/433
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11287
• 代理人: 宋獻(xiàn)濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻壓縮，并且更確切地說，涉及多抽頭運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償濾波器及雙線性內(nèi)插。

背景技術(shù)

來自數(shù)碼攝像機(jī)的視頻輸出通常是一連串幀，每一幀是由攝像機(jī)的經(jīng)常是數(shù)以百萬計(jì)的光學(xué)感應(yīng)器的行列陣列產(chǎn)生的快照。每一幀是撞擊圖像的時(shí)間樣本并且因此幀的速率可以與用戶希望捕捉的運(yùn)動(dòng)的最高速率相關(guān)聯(lián)。例如，每秒15到30幀的幀率可以捕捉人類肉眼可察覺的最快運(yùn)動(dòng)。更高的幀率(例如，超過每秒一百萬幀)可以用于捕捉高速運(yùn)動(dòng)，例如蜂鳥的翅膀運(yùn)動(dòng)或彈道事件。

然而，即使在較低的幀率下，如果不對(duì)光學(xué)感應(yīng)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以移除可被稱為不必要的信息，那么用以傳送并且存儲(chǔ)圖像所需的數(shù)據(jù)量可能是有問題的。不必要的數(shù)據(jù)的實(shí)例包含多于所需的圖像細(xì)節(jié)、或承載極少實(shí)際信息(例如，對(duì)在先前幀中已經(jīng)承載的信息添加極少或不添加)的數(shù)據(jù)。后一類型的信息可以被稱為“幀間”冗余。一個(gè)實(shí)例可以是攝像機(jī)對(duì)在不變的背景下跑動(dòng)的人進(jìn)行攝像。在此類圖像中，一連串的未經(jīng)濾波的幀將承載大量的不需要的信息，因?yàn)閷?shí)際上從幀到幀的唯一變化可能是人的位置。

已知有例如通過僅發(fā)送具有完整或大體上完整內(nèi)容的間歇幀并且發(fā)送僅作為與先前幀的變化或增量的后續(xù)或介入“幀”來利用此冗余的各種算法。所發(fā)送的變化或增量可以包含一或多個(gè)物體的位移，并且此類位移可以用一或多個(gè)運(yùn)動(dòng)向量來表示。

根據(jù)例如H.263、H.264、MPEG-2和MPEG-4等各種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)向量可以產(chǎn)生為具有子像素分辨率，例如半像素和/或四分之一像素分辨率。由于子像素分辨率大于原始圖像，因此可以通過在原始像素之間內(nèi)插并且在經(jīng)內(nèi)插像素之間進(jìn)一步內(nèi)插來估計(jì)具有子像素分辨率的運(yùn)動(dòng)向量。與估計(jì)或內(nèi)插子像素相關(guān)聯(lián)的一個(gè)眾所周知的問題是計(jì)算復(fù)雜度。減少與具有子像素分辨率的運(yùn)動(dòng)向量的估計(jì)相關(guān)聯(lián)的計(jì)算復(fù)雜度長期以來是人們所期望的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一或多個(gè)示例性實(shí)施例的一種方法可以為像素陣列提供子像素的內(nèi)插，并且可以包含基于來自像素陣列的像素的窗口寄存器及具有給定抽頭系數(shù)集合的抽頭系數(shù)寄存器形成偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合，用另外的像素更新窗口寄存器，基于所述窗口寄存器及所述抽頭系數(shù)寄存器形成奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合，并且累加偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素及奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素直到符合給定的終止條件為止。在一實(shí)施例中，每一累加可以包含基于另外的抽頭系數(shù)集合更新抽頭系數(shù)寄存器并且用另外的像素更新窗口寄存器，基于窗口寄存器及抽頭系數(shù)寄存器增加偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素，用另外的像素另一次更新窗口寄存器，并且基于窗口寄存器及抽頭系數(shù)寄存器增加奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素。在一方面中，所述方法可以包含在符合終止條件后輸出偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合及奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合。

在一方面中，形成偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合使集合形成為包含四個(gè)偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素，四個(gè)偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素中的每一者具有兩個(gè)乘積之和，并且在另一方面中，形成奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合使集合形成為包含四個(gè)奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素，四個(gè)奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素中的每一者具有對(duì)應(yīng)的兩個(gè)乘積之和。

在一方面中，形成偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合可以在單個(gè)機(jī)器周期過程中發(fā)生，并且同樣地，形成奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素的集合可以在單個(gè)機(jī)器周期過程中發(fā)生。

在一方面中，每一增加偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素可以包含將四個(gè)偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素中的每一者增加另外對(duì)應(yīng)的兩個(gè)乘積之和，并且在相關(guān)方面中，每一增加奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素可以包含將四個(gè)奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素中的每一者增加另外對(duì)應(yīng)的兩個(gè)乘積之和。

在一方面中，更新抽頭系數(shù)寄存器和更新窗口寄存器可以與增加偶數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素一起在單個(gè)機(jī)器周期過程中發(fā)生，并且在另一方面中，另外的更新窗口寄存器可以與增加奇數(shù)的經(jīng)內(nèi)插子像素一起在單個(gè)機(jī)器周期過程中發(fā)生。