[發(fā)明專利]混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510020490.6
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104539967B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范曉鵬;張娜;趙德斌
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H04N19/513
• 分類號: H04N19/513;H04N19/587
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所23109
• 代理人: 楊立超

1.一種混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：所述預(yù)測方法通過以下步驟實現(xiàn)：步驟一：選定當(dāng)前塊，獲取當(dāng)前塊的時域?qū)?yīng)塊作為當(dāng)前塊的預(yù)測塊，選取當(dāng)前塊的空域鄰近像素和時域?qū)?yīng)塊的空域鄰近像素利用線性加權(quán)預(yù)測模型：y＝ax+b，求出當(dāng)前塊的加權(quán)預(yù)測參數(shù)：加權(quán)因子a和附加的偏移b；式中，y表示當(dāng)前塊的空域鄰近像素，x表示時域?qū)?yīng)塊的空域鄰近像素；

步驟一所述求取當(dāng)前塊的加權(quán)預(yù)測參數(shù)的過程為，

采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)一：最小化，以單獨對加權(quán)因子a進(jìn)行定值約束，式中，N表示訓(xùn)練加權(quán)預(yù)測參數(shù)采用的空域鄰近像素個數(shù)，x_i表示時域?qū)?yīng)塊的第i個空域鄰近像素，y_i表示當(dāng)前塊的第i個空域鄰近像素，i表示空域鄰近像素的索引，λ₁表示控制正則項(a-1)²在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

或者利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)二：最小化，以單獨對附加的偏移b進(jìn)行定值約束，式中，表示當(dāng)前塊的空域鄰近像素均值和時域?qū)?yīng)塊的空域鄰近像素均值的差，λ₂表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

或者利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)三：最小化，以同時對加權(quán)因子a和附加的偏移b進(jìn)行定值約束，式中，λ₁表示控制正則項(a-1)²在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)，λ₂表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

或者利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)四：最小化，以單獨對加權(quán)因子a進(jìn)行不定值約束，式中，M表示不定值約束時采用的鄰近塊的個數(shù)，a_j表示當(dāng)前塊鄰近塊的加權(quán)因子，λ₃表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

或者利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)五：最小化，以單獨對附加的偏移b進(jìn)行不定值約束，式中，M表示不定值約束時采用的鄰近塊的個數(shù)，b_j表示當(dāng)前塊鄰近塊的偏移，λ₄表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

或者利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型采用帶約束的最小二乘法將誤差函數(shù)六：最小化，以同時對加權(quán)因子a和附加的偏移b進(jìn)行不定值約束；式中，λ3表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)，λ₄表示控制正則項在誤差函數(shù)中比重的參數(shù)；

步驟二：根據(jù)步驟一求出的加權(quán)因子a和附加的偏移b，利用步驟一的線性加權(quán)預(yù)測模型對預(yù)測塊中的預(yù)測像素值進(jìn)行處理，使處理后預(yù)測塊與當(dāng)前塊接近；

步驟三：利用步驟二獲得的處理后的預(yù)測塊進(jìn)行幀間預(yù)測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟三中幀間預(yù)測，具體是對一幀中所有的幀間預(yù)測，或一幀中2Nx2N分割的幀間預(yù)測，或一幀中merge 2Nx2N和skip 2Nx2N的幀間預(yù)測；其中，所述幀的類型為P幀或B幀。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟三中幀間預(yù)測，具體是對亮度分量預(yù)測，或亮度分量與色度分量的預(yù)測；其中，所述幀的類型為P幀或B幀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟一所述獲取當(dāng)前塊的時域?qū)?yīng)塊的過程為，通過當(dāng)前塊和當(dāng)前考查的運動矢量mv定位得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟一所述獲取當(dāng)前塊的時域?qū)?yīng)塊的過程為，通過當(dāng)前塊的運動矢量mv預(yù)測定位得到；其中，所述運動矢量mv預(yù)測由當(dāng)前塊的空域鄰近塊的運動矢量mv1和當(dāng)前塊的時域鄰近塊的運動矢量mv2中的一項或兩項同時獲得。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟一所述獲取當(dāng)前塊的時域?qū)?yīng)塊的過程為，取當(dāng)前塊在時域參考幀中相同位置的塊作為時域?qū)?yīng)塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟一所述求取當(dāng)前塊的加權(quán)預(yù)測參數(shù)的過程為，利用所述線性加權(quán)預(yù)測模型由最小二乘法獲得。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中幀間預(yù)測方法，其特征在于：步驟一所述選取當(dāng)前塊的空域鄰近像素和其時域?qū)?yīng)塊的空域鄰近像素具體為，分別選取與所述當(dāng)前塊的上面緊鄰的n行像素和左邊緊鄰的n列像素、與所述當(dāng)前塊的時域?qū)?yīng)塊的上面緊鄰的n行像素和左邊緊鄰的n列像素，其中，n為選取的像素行或像素列的總數(shù)，n≥1，且選取的像素行為連續(xù)n行或不連續(xù)的n行，選取的像素列為連續(xù)的n列或不連續(xù)的n列。