[發(fā)明專利]一種用于視頻壓縮的預(yù)測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811260580.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN111107371A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉文方;李雯
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科銳盛創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: H04N19/50
• 分類號: H04N19/50;H04N19/52;H04N19/42;H04N19/70
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 孫濤濤

本發(fā)明涉及一種用于視頻壓縮的預(yù)測方法，包括：將圖像分為相同大小的多個MB，選取一個MB為當(dāng)前MB；通過基于像素級單分量參考的預(yù)測方法對所述當(dāng)前MB進(jìn)行預(yù)測，獲得所述當(dāng)前MB的第一預(yù)測殘差；通過基于非距采樣的自適應(yīng)紋理漸變的預(yù)測方法對所述當(dāng)前MB進(jìn)行預(yù)測，獲得所述當(dāng)前MB的第二預(yù)測殘差；根據(jù)所述第一預(yù)測殘差和所述第二預(yù)測殘差選取最終預(yù)測殘差。本發(fā)明通過預(yù)測選擇算法在基于像素級單分量參考的預(yù)測方法和基于非距采樣的自適應(yīng)紋理漸變的預(yù)測方法中選擇最優(yōu)的預(yù)測方法，對于復(fù)雜紋理圖像能夠進(jìn)一步優(yōu)化預(yù)測效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于視頻壓縮技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于視頻壓縮的預(yù)測方法。

背景技術(shù)

隨著人們對視頻質(zhì)量需求的不斷增大，圖像分辨率作為視頻質(zhì)量的重要特性，已經(jīng)從720p和1080p過渡到目前的4K視頻分辨率，對應(yīng)的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)也從H.264過渡到H.265。對于視頻處理芯片，分辨率的成倍數(shù)增加，不但會造成芯片面積成本的大幅度增加，而且也會對總線帶寬和功耗帶來很大的沖擊。

為了克服這一問題，應(yīng)用于芯片內(nèi)的帶寬壓縮技術(shù)被提出。芯片內(nèi)帶寬壓縮的目標(biāo)是用較小的邏輯面積成本，盡可能的提高壓縮倍數(shù)。芯片內(nèi)壓縮分為有損壓縮和無損壓縮兩種，有損壓縮技術(shù)被商業(yè)級視頻處理芯片廣泛采用，如監(jiān)控、電視等領(lǐng)域；而無損壓縮更多的應(yīng)用于對圖像質(zhì)量有嚴(yán)格要求的軍工級和航天級視頻處理芯片。

帶寬壓縮主要由4個部分組成，包含：預(yù)測模塊，量化模塊，碼控模塊，熵編碼模塊。預(yù)測模塊作為一個重要模塊，通過尋找圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性，減少圖像空間冗余度，最終使圖像數(shù)據(jù)的理論熵達(dá)到最小。然而，當(dāng)待壓縮圖像的紋理復(fù)雜多變時，預(yù)測待壓縮圖像的復(fù)雜紋理區(qū)域時往往相關(guān)性較差，預(yù)測編碼得不到精確的參考，導(dǎo)致理論極限熵得不到最大化的降低，影響預(yù)測模塊的質(zhì)量，成為目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種用于視頻壓縮的預(yù)測方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

本發(fā)明提供了一種用于視頻壓縮的預(yù)測方法，所述方法包括：

將圖像分為相同大小的多個MB，選取一個MB為當(dāng)前MB；

通過基于像素級單分量參考的預(yù)測方法對所述當(dāng)前MB進(jìn)行預(yù)測，獲得所述當(dāng)前MB的第一預(yù)測殘差；

通過基于非距采樣的自適應(yīng)紋理漸變的預(yù)測方法對所述當(dāng)前MB進(jìn)行預(yù)測，獲得所述當(dāng)前MB的第二預(yù)測殘差；

根據(jù)所述第一預(yù)測殘差和所述第二預(yù)測殘差選取最終預(yù)測殘差。

在本發(fā)明的一個實施例中，通過基于像素級單分量參考的預(yù)測方法對所述當(dāng)前MB進(jìn)行預(yù)測，獲得所述當(dāng)前MB的第一預(yù)測殘差，包括：

確定當(dāng)前像素；

通過所述當(dāng)前像素周圍的像素，確定所述當(dāng)前像素的N個紋理方向梯度值G1-GN；

通過所述N個紋理方向梯度值G1-GN獲得所述當(dāng)前像素的參考方向；

根據(jù)所述參考方向確定所述當(dāng)前像素的第一預(yù)測殘差。

在本發(fā)明的一個實施例中，通過所述當(dāng)前像素周圍的像素，確定所述當(dāng)前像素的N個紋理方向梯度值G1-GN，包括：

計算所述當(dāng)前像素和沿多個紋理方向的多個臨近像素差值的絕對值，將所述差值的絕對值作為所述當(dāng)前像素在N個紋理方向的梯度值G₁-G_N。

在本發(fā)明的一個實施例中，通過所述N個紋理方向梯度值獲得所述當(dāng)前像素的參考方向，包括：

將所述N個紋理方向梯度值G1-GN分別進(jìn)行加權(quán)，得到所述N個紋理方向梯度值加權(quán)后的加權(quán)梯度值w1*G1、w2*G2、……wN*GN；