專利名稱：基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻壓縮技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償中的濾波器。
背景技術(shù)：
運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)(MCP)是視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)中為了減少編碼比特率而采用的技術(shù)。在 MCP中，通過對(duì)參考一個(gè)或幾個(gè)已編碼幀來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前幀，并僅將與原始幀的誤差和預(yù)測(cè)信號(hào) 進(jìn)行編碼并傳輸給解碼端。首先將幀劃分為塊，然后在參考幀中查找最佳匹配塊而得到預(yù) 測(cè)信號(hào)，從而獲得了當(dāng)前編碼塊相對(duì)于參考幀的運(yùn)動(dòng)信息，然后將運(yùn)動(dòng)矢量作為運(yùn)動(dòng)信息 編碼成比特流。這樣解碼端就能利用嵌入在比特流中的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行解碼，從而能夠準(zhǔn)確 地進(jìn)行重構(gòu)圖像。 運(yùn)動(dòng)矢量并不只是整像素精度，也包含分?jǐn)?shù)像素精度，也就是說(shuō)，運(yùn)動(dòng)矢量能夠指 向參考圖像中的分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的位置。為了獲取分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的位置，在MCP過程中采用插值 濾波器。目前的視頻編碼(VCEG)標(biāo)準(zhǔn)中描述了解碼端如何通過插值濾波器來(lái)獲得分?jǐn)?shù)像 素精度的采樣點(diǎn)。在H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，所支持的運(yùn)動(dòng)矢量達(dá)到1/4像素精度。 在H. 264/AVC中，通過采用對(duì)稱可分離6抽頭濾波器來(lái)獲取1/2像素點(diǎn)，再對(duì)最近處的1/2 像素點(diǎn)和整像素點(diǎn)進(jìn)行雙線性插值來(lái)獲取1/4像素點(diǎn)。對(duì)每個(gè)幀自適應(yīng)改變插值濾波器的 系數(shù)能夠更加準(zhǔn)確地獲取視頻信號(hào)的非平穩(wěn)特性，但該方法需要將濾波器系數(shù)作為邊緣信 息傳輸?shù)浇獯a端。在視頻編碼中采用自適應(yīng)插值濾波器已經(jīng)被國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部分 (ITU-T)視頻編碼專家組核心技術(shù)領(lǐng)域(VCEG-KTA)作為參考視頻編碼軟件采用。VCEG-KTA 中采用自的適應(yīng)插值濾波器，在編碼端需要對(duì)每個(gè)幀進(jìn)行兩次編碼步驟首先，采用H. 264 標(biāo)準(zhǔn)的插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)；然后，對(duì)每個(gè)分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)采用獨(dú)立的濾波器，通過最小預(yù) 測(cè)誤差能量原則來(lái)計(jì)算獲取每個(gè)濾波器的系數(shù)。 在分像素自適應(yīng)插值濾波器中，都是條帶級(jí)或幀級(jí)自適應(yīng)插值濾波器，其濾波器 系數(shù)由編碼器對(duì)當(dāng)前幀(條帶)和參考幀(條帶)訓(xùn)練得到，即對(duì)于整幅圖像(條帶)采 用相同的一組插值系數(shù)。這相當(dāng)于采用當(dāng)前幀和重構(gòu)幀相關(guān)性來(lái)獲得濾波器系數(shù)，而同一 幀中紋理變化劇烈的區(qū)域中的塊和紋理變化緩慢的區(qū)域中的塊的相關(guān)性差異很大，顯然對(duì) 整個(gè)條帶或整幀采用相同的一組插值系數(shù)是不合適的。 一般來(lái)說(shuō)，采用相近模式的塊具有 相近的紋理特性和運(yùn)動(dòng)特性。 自適應(yīng)插值濾波技術(shù)中，對(duì)每一個(gè)分像素位置定義了相應(yīng)的插值方式。在這些自 適應(yīng)分像素插值技術(shù)中，例如在分像素a， d， c位置，定義了相同階數(shù)的插值濾波器，而在獲 取每個(gè)濾波器的系數(shù)之前，已經(jīng)通過H. 264標(biāo)準(zhǔn)的插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)獲得每個(gè)塊的 運(yùn)動(dòng)矢量。則可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的位置來(lái)獲得圖像的紋理信息。如果MVx的小數(shù)部分 為1/4、3/4，說(shuō)明圖像水平方向紋理變化比較劇烈，應(yīng)在水平方向采用頻帶較寬即階次較高 的維納濾波器。如果MVx的小數(shù)部分為1/2，說(shuō)明圖像水平方向紋理變化比較緩慢，應(yīng)在水 平方向采用頻帶較窄即階次較低的維納濾波器。顯然，僅僅根據(jù)分像素空間位置不同來(lái)定 義不同的插值濾波器是不準(zhǔn)確的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)已有插值濾波器的不足，提出一種基于圖像塊編碼信息的智 能濾波器設(shè)計(jì)方法，可以降低插值的復(fù)雜度，提高編碼性能。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是視頻編碼器將圖片劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊采 用標(biāo)準(zhǔn)插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，獲得包括編碼模式和運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)據(jù)塊編碼信息， 運(yùn)動(dòng)矢量指向圖片分像素空間位置；對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分類，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的編碼模式判決數(shù)據(jù) 塊類型，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊通過編碼器訓(xùn)練得到分像素插值濾波系數(shù)并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ) 償，以率失真代價(jià)最小為依據(jù)在不同濾波器之間進(jìn)行選擇；根據(jù)分像素空間位置所對(duì)應(yīng)的 運(yùn)動(dòng)矢量的小數(shù)精度來(lái)定義不同的插值方法從而定義不同的自適應(yīng)濾波器階次；視頻解碼 器根據(jù)數(shù)據(jù)塊信息和分像素插值濾波器系數(shù)信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空間位置采用不 同的濾波器對(duì)其參考圖像進(jìn)行內(nèi)插。
本發(fā)明的有益效果是 1、在參考圖片的像素上操作的插值濾波器根據(jù)數(shù)據(jù)塊的運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空 間位置而定，從而減少了計(jì)算復(fù)雜度。 2、將圖像塊按模式進(jìn)行智能識(shí)別，分別訓(xùn)練得到不同類型塊的自適應(yīng)插值濾波器 系數(shù)，提高了編碼性能，對(duì)變化劇烈的視頻序列編碼性能有明顯提高。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)1/4精度插值的整像素和分像素位置示意圖。 圖2為運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素位置示意圖。 圖3為本發(fā)明智能濾波器設(shè)計(jì)流程圖。 圖4為本發(fā)明智能濾波視頻編碼器功能模塊圖。 圖5為本發(fā)明智能濾波視頻解碼器功能模塊圖。
具體實(shí)施例方式
如圖l，本發(fā)明在視頻編碼器的視頻序列編碼過程中，視頻序列包括多個(gè)圖片，其 中圖片被劃分為條，每個(gè)條被劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，以數(shù)據(jù)塊為單位，每個(gè)數(shù)據(jù)塊使用采用 H. 264標(biāo)準(zhǔn)的插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，獲得數(shù)據(jù)塊的編碼信息，包括編碼模式，運(yùn)動(dòng) 矢量和預(yù)測(cè)差值。其中，運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空間位置。 在編碼過程中，對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行智能分類，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的編碼模式，對(duì)數(shù)據(jù)塊類型進(jìn) 行判決，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊通過編碼器訓(xùn)練得到分像素插值濾波系數(shù)，每個(gè)數(shù)據(jù)塊使用 訓(xùn)練得到的插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，并以率失真代價(jià)最小為依據(jù)在不同濾波器之間進(jìn)行 選擇，優(yōu)先的，兩組插值濾波系數(shù)更能反映圖像數(shù)據(jù)塊本身的特性，提高編碼性能。編碼過 程中在每幀幀頭或條帶頭傳輸類型信息以及相應(yīng)類型的分像素插值系數(shù)，在每個(gè)宏塊頭傳 輸運(yùn)動(dòng)矢量信息。 視頻解碼器在解碼過程中，根據(jù)已編碼比特流中的數(shù)據(jù)塊信息和濾波器系數(shù)信 息，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊采用不同的系數(shù)來(lái)對(duì)其參考圖像進(jìn)行內(nèi)插，即對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量指向分 像素空間位置采用不同的濾波器對(duì)其參考圖像進(jìn)行內(nèi)插。
在編碼過程中，為了降低插值的復(fù)雜度，在參考圖片的像素上操作的插值濾波器 根據(jù)數(shù)據(jù)塊的運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空間位置而定，根據(jù)分像素空間位置所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量 的小數(shù)精度來(lái)定義不同的插值方法，從而定義不同的自適應(yīng)濾波器階次。對(duì)圖片的亮度分 量和色度分量都可以運(yùn)用分像素值插值。例如亮度分量中的分像素插值，通過運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ) 償獲得的運(yùn)動(dòng)矢量MV，其水平部分MVx和垂直部分MVy小數(shù)部分分別有四種情況0、l/4、 l/2、3/4。分別對(duì)應(yīng)(O，O)、 (1/4,0)、 (1/2,0)、 (3/4,0)、 (0,1/4)、 (1/4,1/4)、 (1/2,1/4)、 (1/4， 3/4) 、 (0， 1/2) 、 (1/2， 1/2) 、 (1/4， 1/2) 、 (3/4， 1/2) 、 (0， 3/4) 、 (1/2， 3/4) 、 (3/4， 1/4)、 (3/4,3/4)共16個(gè)位置，其中(0，0)對(duì)應(yīng)的是整像素位置，其它15個(gè)為分像素位置。圖2 示出了上述位置與現(xiàn)有技術(shù)插值分像素位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)整像素不需要進(jìn)行內(nèi)插。按下 述方法對(duì)15個(gè)分像素位置定義不同的插值濾波器對(duì)水平位置為0的分像素僅對(duì)垂直方向 插值濾波；對(duì)水平位置為1/4和3/4的分像素對(duì)水平方向采用6階插值濾波；對(duì)水平位置 為1/2的分像素對(duì)水平方向采用4階插值濾波。同樣，對(duì)垂直位置為0的分像素僅對(duì)水平 方向插值濾波；對(duì)垂直位置為1/4和3/4的分像素對(duì)垂直方向采用6階插值濾波；對(duì)垂直位 置為1/2的分像素對(duì)垂直方向采用4階插值濾波。優(yōu)先的，在水平和垂直為1/2位置分像 素上操作的插值濾波器更短。具體是 結(jié)合圖l和圖2，分像素a對(duì)應(yīng)MV的小數(shù)值為(1/4，0)，表明分像素a水平為1/4 像素精度，垂直為整像素精度。類似地，分像素c對(duì)應(yīng)MV的小數(shù)值為(3/4，0)，對(duì)分像素a， c采用水平6階自適應(yīng)插值濾波。分像素b對(duì)應(yīng)MV的小數(shù)值為(1/2,0)，表明分像素b水 平為1/2像素精度，垂直為整像素精度。對(duì)分像素b采用水平4階自適應(yīng)插值濾波。
a，c，b點(diǎn)的插值
a = [Cl hla+C2 h2a+C3 h3a+C4 h4a+C5 h5a+C6 h6a+128] >> 8 c = [CI h6c+C2 h5c+C3 h4c+C4 h3c+C5 h2c+C6 hlc+128] >> 8 b = [(C2+C3) hlb+(C4+C5) h2b+128] >> 8 類似地，其余分像素的插值具體如下 d， h， 1點(diǎn)插值:

















h3e+D4 h4o+D4 h3g+D3
h4e+E5 h3o+E5 h4g+E2
h5e+F6 h2o+F6 h5g+Fl
d = [A3 hld+B3 h2d+C3 h3d+D3 h4d+E3 h5d+F3 h = [(B3+C3) hld+(D3+E3) h2d+128] >> 8 1 = [A3 h61+B3 h51+C3 h41+D3 h31+E3 h21+F3 g，m點(diǎn)的插值 [Al hle+B2 h2e+C3 [Al h6。+B2 h5。+C3 [A6 hlg+B5 h2g+C4 [A6 h6m+B5 h5ni+C4 j，k，n點(diǎn)的插值 >> 8 i = [(A1+B1) 'hu+(B2+E2) h2i+(C3+D3) + (B5+E5) *h5i+(A6+F6) h6i+128] >> 8 j = [ (B2+B5) hu+ (C3+C5) h2j+ (D3+D4)
h6d+128] >> 8
hu+128] >> 8
o，
g m f，
f
h4nl+D3 h加+E2 h加+Fl
h6e+128] hl0+128] h6g+128] hlm+128]
>> 8 >> 8 >> 8 >> 8
hw+ (D3+D4) h4
K.+ (C4+D4) h4
h3j+(E2+E5) h4i+128] >> 8
4j
5<formula>formula see original document page 6</formula>
為了提高編碼性能，對(duì)分像素{f， i， j， k， n}定義了另一組插值濾波器，和第一組階次相同，但對(duì)角方向頻帶較寬的濾波器組，如下<formula>formula see original document page 6</formula>
以運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償?shù)淖钚埐顬榕袚?jù)對(duì)分像素{f， i， j， k， n}在兩組濾波器中進(jìn)行增強(qiáng)選擇，優(yōu)先的，在水平和垂直為1/2位置分像素上操作的插值濾波器更短。
圖3所示，本發(fā)明智能濾波器的設(shè)計(jì)步驟為 步驟310 :視頻編碼器用H. 264標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行第一遍編碼，劃分?jǐn)?shù)據(jù)塊； 步驟320 :視頻編碼器對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行智能分類，利用數(shù)據(jù)塊的編碼信息確定數(shù)據(jù)
塊的類型； 步驟330 :對(duì)于幀內(nèi)編碼模式的數(shù)據(jù)塊不進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)于數(shù)據(jù)塊的編碼模式為16*16， 16*8， 8*16定義為第一類，對(duì)于數(shù)據(jù)塊的編碼模式為8*8， 8*4， 4*4， 4*4定義為第二類； 步驟340 :如果數(shù)據(jù)塊的編碼模式屬于第一類，該數(shù)據(jù)塊進(jìn)入第1訓(xùn)練器；
步驟342 :第1自適應(yīng)濾波器系數(shù)由編碼器對(duì)屬于第一類的塊訓(xùn)練得到；
步驟346 :使用第1自適應(yīng)濾波器對(duì)重構(gòu)幀進(jìn)行插值，得到第1參考幀；
步驟348 :接下來(lái)對(duì)該類數(shù)據(jù)塊采用第1參考幀進(jìn)行運(yùn)功估計(jì)；
步驟350 :如果數(shù)據(jù)塊的編碼模式屬于第二類，該數(shù)據(jù)塊進(jìn)入第2訓(xùn)練器；
步驟352 :第2自適應(yīng)其濾波器系數(shù)由編碼器對(duì)屬于第二類的塊訓(xùn)練得到；
步驟354 :使用第2自適應(yīng)濾波器對(duì)重構(gòu)幀進(jìn)行插值，得到第2參考幀；
步驟356 :對(duì)該類數(shù)據(jù)塊采用第2參考幀進(jìn)行運(yùn)功估計(jì)。 在本發(fā)明中，第1訓(xùn)練器和第2訓(xùn)練器的運(yùn)算量和目前的自適應(yīng)插值濾波技術(shù)相比并不增加。將圖像塊按模式進(jìn)行智能識(shí)別，分別訓(xùn)練得到不同類型塊的自適應(yīng)插值濾波器系數(shù)，使編碼性能得到提高。 下面將更加詳細(xì)的描述濾波器系數(shù)的訓(xùn)練形成。對(duì)于同一類數(shù)據(jù)塊，根據(jù)該數(shù)據(jù)塊運(yùn)動(dòng)矢量所指向的分像素空間位置，以及上述相應(yīng)分像素定義的濾波器，針對(duì)插值所需的整像素，例如對(duì)于分像素a，所需的整像素為Cl， C2， C3， C4， C5， C6。由上述所需的整像素構(gòu)成兩個(gè)序列當(dāng)前編碼幀對(duì)應(yīng)整像素位置的像素值組成每1序列，對(duì)應(yīng)整像素位置根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量指向重構(gòu)幀相應(yīng)位置上的像素值組成第2序列。分別計(jì)算第1序列與第2序列的互相關(guān)序列以及第2序列的自相關(guān)序列。對(duì)于同一類數(shù)據(jù)塊的同一分像素位置，互相關(guān)序列和自相關(guān)序列的值循環(huán)累加，從而訓(xùn)練出該類型數(shù)據(jù)塊的各分像素濾波器系數(shù)。
圖4為示出根據(jù)本發(fā)明能夠智能選擇插值濾波器類型的視頻編碼器400的功能模塊圖。如圖所示，編碼器400包括形成條、塊模塊410，減法器414，數(shù)據(jù)編碼模塊420，解碼重構(gòu)模塊430，固定系數(shù)濾波模塊440，運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊450，智能濾波模塊460，插值方式選擇模塊470，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊480。 形成條、塊模塊410將接收輸入視頻序列，并將每個(gè)收到的圖片被劃分為條，每個(gè)條被劃分為多個(gè)16*16的宏塊，每個(gè)宏塊劃分為16個(gè)4*4數(shù)據(jù)塊。 數(shù)據(jù)編碼模塊420對(duì)幀內(nèi)編碼模式的圖像塊進(jìn)行原圖像數(shù)據(jù)編碼，對(duì)于幀間預(yù)測(cè)模式的圖像塊進(jìn)行殘差數(shù)據(jù)編碼。 解碼重構(gòu)模塊430，對(duì)數(shù)據(jù)編碼模塊420進(jìn)行解碼，得到重構(gòu)圖像，作為接下來(lái)一幅圖片編碼的參考幀。 固定系數(shù)濾波模塊440采用H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的濾波器對(duì)重構(gòu)圖像進(jìn)行插值濾波，為得到1/4像素精度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)矢量。 運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊450按H. 264標(biāo)準(zhǔn)對(duì)宏塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)，得到宏塊的編碼模式，4*4數(shù)據(jù)塊的運(yùn)動(dòng)矢量，宏塊的率失真代價(jià)值。 智能濾波模塊460根據(jù)數(shù)據(jù)塊的編碼信息，智能地訓(xùn)練出不同編碼類型的數(shù)據(jù)塊的自適應(yīng)插值濾波器。在訓(xùn)練過程中，根據(jù)分像素對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量的小數(shù)精度不同，采用不同階次的自適應(yīng)濾波器。然后對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊采取不同的插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)。
插值方式選擇模塊470，在固定插值濾波和自適應(yīng)插值濾波中以率失真代價(jià)最小為依據(jù)來(lái)選擇，并在圖像幀的頭信息中加入濾波器的類型信息，O為固定插值濾波，1為自適應(yīng)插值濾波。 運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊480，根據(jù)濾波器選擇的結(jié)果選擇最終的運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償方式，得到每個(gè)宏塊的編碼方式、運(yùn)動(dòng)矢量、殘差、濾波方式等信息。 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的智能濾波視頻解碼器500的圖。視頻解碼器500包括一個(gè)解復(fù)用模塊510，殘差解碼模塊520，智能控制模塊530，智能插值濾波模塊540，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊550，加法器560。解碼器500被安排來(lái)接收并解碼由上述的視頻編碼器400產(chǎn)生的已編碼視頻比特流。 已編碼比特流由解復(fù)用模塊510接收并分解。解復(fù)用模塊510從比特流中提取與編碼信息有關(guān)的控制信息，包括數(shù)據(jù)塊的編碼類型信息，所采用的插值濾波器類型信息，并將它傳遞到智能控制模塊530，智能控制模塊530根據(jù)控制信息來(lái)判定數(shù)據(jù)塊的類型，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的類型和插值濾波器的類型來(lái)選用相應(yīng)的插值濾波器。解復(fù)用模塊510從比特流中提取濾波系數(shù)信息，接著智能插值濾波模塊540根據(jù)系數(shù)信息和智能控制模塊530傳遞的濾波器，使用相應(yīng)的濾波器進(jìn)行插值，并給運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊550提供相應(yīng)的參考幀。運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊550根據(jù)解復(fù)用模塊510提取的運(yùn)動(dòng)信息在參考幀中預(yù)測(cè)出塊的預(yù)測(cè)像素值，塊的預(yù)測(cè)像素值接著被傳遞到加法器560，其在此由殘差解碼模塊520形成的殘差信息組合，最終形成像素值的完整重構(gòu)塊。解碼碼流輸出以便顯示或存儲(chǔ)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述具體實(shí)施方式
中的全部或部分步驟是可以通過程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征是包括如下步驟1)視頻編碼器將圖片劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊采用標(biāo)準(zhǔn)插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，獲得包括編碼模式和運(yùn)動(dòng)矢量的數(shù)據(jù)塊編碼信息，運(yùn)動(dòng)矢量指向圖片分像素空間位置；2)對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分類，根據(jù)數(shù)據(jù)塊的編碼模式判決數(shù)據(jù)塊類型，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊通過編碼器訓(xùn)練得到分像素插值濾波系數(shù)并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，以率失真代價(jià)最小為依據(jù)在不同濾波器之間進(jìn)行選擇；3)根據(jù)分像素空間位置所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量的小數(shù)精度來(lái)定義不同的插值方法從而定義不同的自適應(yīng)濾波器階次；4)視頻解碼器根據(jù)數(shù)據(jù)塊信息和分像素插值濾波器系數(shù)信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空間位置采用不同的濾波器對(duì)其參考圖像進(jìn)行內(nèi)插。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征是分 像素插值通過運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償獲得運(yùn)動(dòng)矢量MV，其水平部分MVx和垂直部分MVy小數(shù)部分 分別有0、1/4、1/2、3/4四種情況，分別對(duì)應(yīng)(O，O)、 (1/4,0)、 (1/2,0)、 (3/4,0)、 (0,1/4)、 (1/4， 1/4) 、 (1/2， 1/4) 、 (1/4， 3/4) 、 (0， 1/2) 、 (1/2， 1/2) 、 (1/4， 1/2) 、 (3/4， 1/2) 、 (0， 3/4)、 (1/2,3/4)、 (3/4,1/4)、 (3/4,3/4)共16個(gè)位置，其中(O，O)對(duì)應(yīng)的是整像素位置，其它15 個(gè)為分像素位置；對(duì)整像素不進(jìn)行濾波器內(nèi)插；按下述方法對(duì)15個(gè)分像素空間位置定義不同的插值濾波器對(duì)水平位置為0的分像素 僅對(duì)垂直方向插值濾波；對(duì)水平位置為1/4和3/4的分像素對(duì)水平方向采用6階插值濾波； 對(duì)水平位置為1/2的分像素對(duì)水平方向采用4階插值濾波；對(duì)垂直位置為0的分像素僅對(duì) 水平方向插值濾波；對(duì)垂直位置為1/4和3/4的分像素對(duì)垂直方向采用6階插值濾波；對(duì)垂 直位置為1/2的分像素對(duì)垂直方向采用4階插值濾波。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征是所述對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊通過編碼器訓(xùn)練的方法是對(duì)同一類數(shù)據(jù)塊，根據(jù)該數(shù)據(jù)塊運(yùn)動(dòng)矢量所指向的分像素空間位置以及相應(yīng)分像素定義的濾波器，針對(duì)插值所需的整像素，由整像素構(gòu)成兩個(gè)序列當(dāng)前編碼幀對(duì)應(yīng)整像素位置的像素值組成第l序列，對(duì)應(yīng)整像素位置 根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量指向重構(gòu)幀相應(yīng)位置上的像素值組成第2序列，分別計(jì)算兩序列的互相關(guān)序 列以及第2序列的自相關(guān)序列；對(duì)于同一類數(shù)據(jù)塊的同一分像素位置，互相關(guān)序列和自相 關(guān)序列的值循環(huán)累加以訓(xùn)練出該類型數(shù)據(jù)塊的各分像素濾波器系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法，其特征是所 述視頻編碼器包括形成條、塊模塊，減法器，數(shù)據(jù)編碼模塊，解碼重構(gòu)模塊，固定系數(shù)濾波 模塊，運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊，智能濾波模塊，插值方式選擇模塊和運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ)償模塊；所述視頻解 碼器包括一個(gè)解復(fù)用模塊，殘差解碼模塊，智能控制模塊，智能插值濾波模塊，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)補(bǔ) 償模塊和加法器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于圖像塊編碼信息的智能濾波器設(shè)計(jì)方法，視頻編碼器將圖片劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊采用標(biāo)準(zhǔn)插值濾波器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)矢量指向圖片分像素空間位置；對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分類，對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)塊通過編碼器訓(xùn)練得到分像素插值濾波系數(shù)并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償，以率失真代價(jià)最小為依據(jù)在不同濾波器之間進(jìn)行選擇；根據(jù)分像素空間位置所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量的小數(shù)精度來(lái)定義不同的插值方法從而定義不同的自適應(yīng)濾波器階次；視頻解碼器根據(jù)數(shù)據(jù)塊信息和分像素插值濾波器系數(shù)信息，對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量指向分像素空間位置采用不同的濾波器對(duì)其參考圖像進(jìn)行內(nèi)插。本發(fā)明減少了計(jì)算復(fù)雜度，提高了編碼性能。
文檔編號(hào)H04N7/50GK101790092SQ20101012406
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者曹寧, 朱金秀, 李莉, 翟慧, 陳玲 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)