專利名稱：確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，尤其涉及確定一個(gè)幀的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，所述的幀是被傳輸?shù)膸?，且在幀速率轉(zhuǎn)換變碼器中不被跳過(guò)的幀。
背景技術(shù)：
視頻點(diǎn)播(VOD)或視頻信息流服務(wù)是通過(guò)將視頻內(nèi)容以已壓縮文件的形式存儲(chǔ)在一個(gè)傳輸服務(wù)器中，用于有選擇地傳輸所請(qǐng)求的內(nèi)容的。在一個(gè)低信道帶寬的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或具有可變信道帶寬的因特網(wǎng)中，進(jìn)行視頻內(nèi)容服務(wù)是很復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)楹芸赡艹霈F(xiàn)信道帶寬銳減或擁塞的情況。
為了解決這些問(wèn)題，傳輸服務(wù)器必須減少視頻傳輸幀速率。可以使用幀速率轉(zhuǎn)換變碼器來(lái)調(diào)整視頻傳輸幀速率。圖1是一個(gè)方框圖，示出了通用的幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器的操作。
通常，一個(gè)活動(dòng)圖像，比如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)，由預(yù)測(cè)編碼來(lái)進(jìn)行壓縮。在該預(yù)測(cè)編碼中，通過(guò)使用不同時(shí)間中圖像信號(hào)值之間的差獲得特定像素的信號(hào)值?；顒?dòng)圖像的每個(gè)幀互相之間都是時(shí)間相關(guān)的。該幀由多個(gè)宏塊構(gòu)成。該宏塊可以分為交互型(inter type)或內(nèi)部型(intra type)宏塊。
參考圖1，幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器10包括一個(gè)幀跳轉(zhuǎn)器(skipper)11，用于跳過(guò)一幀以便將高幀速率位序列轉(zhuǎn)換為低幀速率位序列；一個(gè)估算器12，通過(guò)將幀跳轉(zhuǎn)器11中被跳過(guò)的幀作為預(yù)測(cè)參考，分配給后一的幀一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型。
當(dāng)為了減少視頻傳輸率而跳過(guò)特定的幀的時(shí)候，后一幀使用被跳過(guò)的幀作為進(jìn)行預(yù)測(cè)的參考。因此，不得不確定一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量和一個(gè)新的宏塊類型。
為了確定一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量，F(xiàn)DVS(前向控制向量選擇)方法已經(jīng)由J.Youn和M.Sun(“用于高性能代碼轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)矢量求精”IEEETrans.，多媒體雜志1999年3月第1卷30-40頁(yè))提出。在一個(gè)編碼器中，在計(jì)算復(fù)雜性中，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算量占到了全部計(jì)算復(fù)雜性的70％。相應(yīng)地，Youn和Sun也已經(jīng)給出了不用執(zhí)行運(yùn)動(dòng)矢量判斷，利用預(yù)先獲得的運(yùn)動(dòng)矢量確定一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量的方法。
圖2示出一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中的FDVS方法。該FDVS方法將參考一個(gè)在傳輸中跳過(guò)幀N-1的例子進(jìn)行說(shuō)明。在現(xiàn)有技術(shù)FDVS的方法中，在被跳過(guò)的幀的四個(gè)宏塊之中，將被預(yù)測(cè)的具有最大重疊部分的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量定義為主運(yùn)動(dòng)矢量。所述的主運(yùn)動(dòng)矢量被定義為所跳過(guò)的幀的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
如圖2所示，將與由被分配給幀N的宏塊MBN的運(yùn)動(dòng)向量MVN測(cè)預(yù)的宏塊具有最大重疊部分的宏塊稱為MBN-1，將分配給宏塊MBN-1的運(yùn)動(dòng)矢量稱為MVN-1。
相應(yīng)地，被跳過(guò)的幀N-1后面的幀N的宏塊MBN的新的運(yùn)動(dòng)矢量MV′N，可以通過(guò)將分配給宏塊MBN的運(yùn)動(dòng)矢量MVN加上分配給宏塊MVN-1的運(yùn)動(dòng)矢量MBN-1求和計(jì)算。以下等式1，示出了幀N的宏塊MBN的新的運(yùn)動(dòng)矢量MV′N的計(jì)算。
MV′N＝MVN+MVN-1-------(等式1)
如等式1所示，在現(xiàn)有技術(shù)的FDVS中，可以使用預(yù)先獲得的運(yùn)動(dòng)矢量確定一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量，該新的運(yùn)動(dòng)矢量與將被傳輸?shù)脑诒惶^(guò)的幀之后的幀有關(guān)。然而，如果使用等式1，而不考慮幀N的宏塊MBN的宏塊類型，則可能出現(xiàn)下列問(wèn)題。
首先，當(dāng)幀N-1的宏塊MBN-1是“內(nèi)部類型”的時(shí)候，重新分配的運(yùn)動(dòng)矢量MV′N由以下等式2定義。在這里，“內(nèi)部類型”的宏塊沒(méi)有運(yùn)動(dòng)矢量，分配給宏塊MBN-1的運(yùn)動(dòng)矢量MVN-1是(0，0)。
MV′N＝MVN+(0，0)＝MVN-------(等式2)在等式2中，由幀N-2中的運(yùn)動(dòng)矢量MVN預(yù)測(cè)的宏塊是相匹配的，以便使其與由幀N-1中的運(yùn)動(dòng)矢量MVN預(yù)測(cè)的宏塊盡可能相似。然而，因?yàn)閹琋-1和幀N-2的特性不同，不能達(dá)到最佳匹配。
其次，在FDVS方法中，當(dāng)幀N的宏塊MBN是一個(gè)“跳過(guò)類型”的時(shí)候，不考慮被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型，該宏塊MBN被確定為“跳過(guò)類型”。然而，當(dāng)幀N-1的宏塊是“內(nèi)部類型”或“交互類型”的時(shí)候，且?guī)琋-1的宏塊與幀N的宏塊MBN定位在相同位置時(shí)，則宏塊MBN不同于幀N-1的宏塊類型。更具體地說(shuō)，作為參考圖像的宏塊MBN的再現(xiàn)圖像與宏塊MBN的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)不同，其中所述的宏塊MBN的再現(xiàn)圖像是用幀N-2進(jìn)行解碼的。
如上所述，如果在不考慮傳輸中被跳過(guò)的幀的宏塊類型，并且不考慮根據(jù)該被跳過(guò)的幀所預(yù)測(cè)的幀的宏塊類型的情況下評(píng)估一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量，則可以通過(guò)接收塊的解碼器對(duì)圖像進(jìn)行還原，且被還原的圖像與實(shí)際圖像不同。因此可能在后面的圖像中積累誤差錯(cuò)誤，相應(yīng)地圖像質(zhì)量將會(huì)降低。因此，需要能夠解決上述與現(xiàn)有FDVS方法相關(guān)的缺點(diǎn)的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種方法，該方法可以確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型，該方法能夠精確地確定幀的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型，所述的幀是將被傳輸?shù)膸以搸谝曨l變碼器中是不被跳過(guò)的。
提供了一個(gè)確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法。所述的方法包括接收一個(gè)具有N個(gè)幀的高幀-速率視頻信息流；跳過(guò)幀N-1；根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型為幀N的宏塊分配一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量；根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型為幀N的宏塊類型分配一個(gè)宏塊類型；以及輸出一個(gè)低幀-速率視頻信息流。
將該幀N的宏塊類型分成內(nèi)部類型和跳過(guò)類型。當(dāng)幀N的宏塊是一個(gè)內(nèi)部類型的時(shí)候，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型確定幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。當(dāng)幀N的宏塊是一個(gè)跳過(guò)類型的時(shí)候，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型確定幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，該幀N-1的宏塊與幀N的宏塊的所在位置接近。
在一些實(shí)施例中，該方法還包括，當(dāng)新的宏塊是交互類型的時(shí)候，確定幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量。幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量被確定，使其與幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量相同，所述的幀N-1的宏塊與幀N的宏塊所在位置接近。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊的方法包括確定在跳過(guò)的幀N-1后面的且將被傳輸?shù)膸琋的宏塊是內(nèi)部類型還是跳過(guò)類型；當(dāng)幀N的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型為幀N分配一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量；當(dāng)幀N的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，根據(jù)幀N-1的宏塊類型確定幀N的新的宏塊類型，其中所述的幀N-1的宏塊與幀N的宏塊所在位置接近。
根據(jù)特定實(shí)施例，當(dāng)幀N的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，確定被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型；這樣，當(dāng)跳過(guò)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，將分配給幀N的宏塊一個(gè)無(wú)窮大的運(yùn)動(dòng)矢量；當(dāng)跳過(guò)的幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，分配給幀N的宏塊相同的運(yùn)動(dòng)矢量；當(dāng)跳過(guò)的幀N-1是交互類型的時(shí)候，將分配給幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量和分配給幀N-1的運(yùn)動(dòng)矢量的總和作為新的運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述的方法還包括當(dāng)幀N的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，確定與幀N的宏塊所在位置接近的幀N-1的宏塊類型；當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，將幀N的宏塊確定為內(nèi)部類型；當(dāng)幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，將幀N的宏塊確定為跳過(guò)類型；以及當(dāng)幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，將幀N的宏塊確定為交互類型。
當(dāng)幀N的宏塊是交互類型的時(shí)候，將運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊。對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配，使其與幀N的宏塊所在位置接近的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量相似。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供了一個(gè)確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法。所述的方法包括檢查被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊是否是交互類型；確定幀N-1的宏塊類型；以及根據(jù)幀N-1的宏塊類型，為幀N的宏塊分配一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量。將所述的幀N-1的宏塊類型分成內(nèi)部類型、跳過(guò)類型和交互類型。
在一些實(shí)施例中，新的運(yùn)動(dòng)矢量根據(jù)等式MV′N＝MVN+MVN-1確定，其中MV′N是分配給幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，MVN是幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，而MVN-1是幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。當(dāng)幀N-1是內(nèi)部類型的時(shí)候，MVN近似無(wú)窮大值。當(dāng)幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，該MVN-1接近于0。
分配新的運(yùn)動(dòng)矢量的步驟包括當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1是內(nèi)部類型的時(shí)候，將一個(gè)無(wú)窮大運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1是跳過(guò)類型的時(shí)候，分配一個(gè)幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，將分配給幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量和分配給幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的和作為幀N的宏塊的一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供了一個(gè)確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法。所述的方法包括檢查被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊；檢查與幀N的宏塊所在位置接近的幀N-1的宏塊類型；以及確定幀N的宏塊類型是否與幀N-1的宏塊類型相同。當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，幀N的宏塊被確定為內(nèi)部類型。
當(dāng)幀N-1的宏塊是一個(gè)跳過(guò)類型的時(shí)候，幀N的宏塊被確定為一個(gè)跳過(guò)類型。當(dāng)幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，幀N的宏塊被確定為交互類型；為幀N的宏塊分配一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量。在一個(gè)實(shí)施例中，將與幀N的宏塊所在位置接近的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配。
根據(jù)下列參考附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的這些及其它實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，但是本發(fā)明并不僅限于公開(kāi)的任意特定的實(shí)施例。


所包括的相關(guān)附圖用于提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，在此結(jié)合并組成這些說(shuō)明書(shū)的一部分，本發(fā)明的示例性實(shí)施例結(jié)合說(shuō)明書(shū)用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
圖1是一個(gè)方框圖，示出了通用的幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器的操作；圖2示出了相關(guān)技術(shù)FDVS方法的例子；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)典型的方法，組成機(jī)器可讀的代碼，重新給宏塊MBN分配一個(gè)類型；圖4是一個(gè)流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量和一個(gè)宏塊類型的方法；和圖5A和5B示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)FDVS方法的基礎(chǔ)上提出的改進(jìn)方法與相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中FDVS方法的性能比較圖。
在本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的不同附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同、等效或相似的功能部件、元件或特征。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考相關(guān)附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明的確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法可以解決與現(xiàn)有FDVS方法相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，當(dāng)傳輸中被幀跳過(guò)的N-1包括一個(gè)內(nèi)部類型宏塊的時(shí)候，按照如下等式3定義新的運(yùn)動(dòng)矢量MV′N＝MVN+(∞，∞)＝(∞，∞)-------(等式3)例如將運(yùn)動(dòng)矢量(0，0)分配給內(nèi)部類型宏塊。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將一個(gè)無(wú)窮大運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊MBN，并且將宏塊MBN確定為內(nèi)部類型。
當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊MBN是跳過(guò)類型的時(shí)候，確定將被重新分配的宏塊類型和運(yùn)動(dòng)矢量。在一些實(shí)施例中，不考慮被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型，將幀N的宏塊確定為跳過(guò)類型。然而，在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，根據(jù)與宏塊MBN所在位置接近的幀N-1的宏塊類型，確定宏塊MBN的宏塊類型和運(yùn)動(dòng)矢量。
更具體地說(shuō)，當(dāng)與宏塊MBN所在位置接近的幀N-1的宏塊類型是一個(gè)內(nèi)部類型的時(shí)候，新分配的宏塊MBN的類型是內(nèi)部類型。當(dāng)幀N-1的宏塊類型是交互類型的時(shí)候，新分配的宏塊MBN的類型是交互類型。當(dāng)幀N-1的宏塊類型是跳過(guò)類型的時(shí)候，新分配的宏塊MBN的類型是跳過(guò)類型。
參考圖3，當(dāng)幀N的宏塊MBN是跳過(guò)類型的時(shí)候，提供了重新分配宏塊MBN的類型的過(guò)程。相應(yīng)地，宏塊MBN的類型是MB_型_MBN，與在幀N-1中的宏塊MBN所在位置接近的宏塊的類型是MB_型_跳過(guò)幀。
參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的提供用于確定一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量和一個(gè)宏塊類型的方法。當(dāng)被輸入到幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器的視頻信息流中的幀N-1被跳過(guò)的時(shí)候(步驟S11)，將幀N的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型作為預(yù)測(cè)幀N-1的基準(zhǔn)幀進(jìn)行重新分配。
判斷幀N的宏塊MBN是交互類型還是跳過(guò)類型(步驟S12)。當(dāng)宏塊MBN是交互類型的時(shí)候，執(zhí)行運(yùn)動(dòng)矢量重新分配步驟。當(dāng)宏塊MBN是跳過(guò)類型的時(shí)候，執(zhí)行分配適當(dāng)?shù)暮陦K類型和運(yùn)動(dòng)矢量的步驟。當(dāng)宏塊MBN是內(nèi)部類型的時(shí)候，認(rèn)為所述的操作與前一幀(即，當(dāng)執(zhí)行情景轉(zhuǎn)換的時(shí)候)無(wú)關(guān)。相應(yīng)地，不必到執(zhí)行運(yùn)動(dòng)矢量重新分配的步驟。
在特定實(shí)施例中，確定宏塊MBN的運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的步驟將參考兩個(gè)情況進(jìn)行說(shuō)明(例如，宏塊MBN是交互類型或跳過(guò)類型)。首先，如果所述的宏塊MBN是交互類型，確定被跳過(guò)的幀N-1的宏塊MBN-1的類型是否是內(nèi)部類型(步驟S13)。如果宏塊MBN-1是內(nèi)部類型，則通過(guò)應(yīng)用等式3，確定關(guān)于宏塊MBN的新的運(yùn)動(dòng)矢量(步驟S14)。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，新分配的運(yùn)動(dòng)矢量是一個(gè)無(wú)窮大運(yùn)動(dòng)矢量。
當(dāng)被跳過(guò)的幀N-的宏塊MBN-1不是內(nèi)部類型的時(shí)候，判斷宏塊MBN-1是否是跳過(guò)類型(步驟S15)。當(dāng)宏塊MBN-1是跳過(guò)類型的時(shí)候，應(yīng)用等式2，確定關(guān)于宏塊MBN-1的新的運(yùn)動(dòng)矢量(步驟S16)。更具體地說(shuō)，當(dāng)宏塊MBN-1是跳過(guò)類型的時(shí)候，因?yàn)楹陦K沒(méi)有運(yùn)動(dòng)矢量，將運(yùn)動(dòng)矢量MVN分配給宏塊MBN，而且與新分配的運(yùn)動(dòng)矢量相同。
當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊MBN-1是交互類型的時(shí)候，應(yīng)用等式1，如同傳統(tǒng)的FDVS，確定關(guān)于宏塊MBN的新的運(yùn)動(dòng)矢量(步驟S17)。如果幀N的宏塊MBN是交互類型，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊MBN-1的宏塊類型，為宏塊MBN分配一個(gè)類型。
在一些實(shí)施例中，判斷被跳過(guò)的幀N-1中的與宏塊MBN所在位置相同的宏塊是否是內(nèi)部類型(步驟S18)。當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，確定宏塊MBN的類型為內(nèi)部類型(步驟S19)。當(dāng)幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候(步驟S20)，確定宏塊MBN的類型為跳過(guò)類型(步驟S21)。當(dāng)幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，確定宏塊MBN的類型為交互類型(步驟S22)。
在一個(gè)實(shí)施例中，在宏塊MBN被確定為交互類型之后，將與幀N-1的宏塊相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)矢量作為宏塊MBN的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配(步驟S23)。也就是說(shuō)，當(dāng)宏塊MBN是內(nèi)部類型或跳過(guò)類型的時(shí)候，不必給分配新的運(yùn)動(dòng)矢量。然而，當(dāng)宏塊MBN是交互類型的時(shí)候，將分配給幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量作為新的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配。
當(dāng)宏塊MBN是跳過(guò)類型的時(shí)候，根據(jù)與宏塊MBN所在位置相同的幀N-1的宏塊類型，確定新的宏塊MBN的類型。盡管通過(guò)幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器傳輸?shù)臎](méi)有被跳過(guò)的幀的宏塊是內(nèi)部或跳過(guò)類型，也可以使用根據(jù)本發(fā)明的確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法。
本發(fā)明能夠減少視頻信息流中產(chǎn)生的位數(shù)量，并提高圖像再現(xiàn)的圖像質(zhì)量。表1和表2比較了傳統(tǒng)FDVS方法和根據(jù)本發(fā)明的改善的FDVS方法的性能。在表1和表2中，以30每秒幀被MPEG-1編碼的圖像位序列分別轉(zhuǎn)換為15幀和7.5幀。



在表1和2中，利用120幀的足球、乒乓球和花園圖像作為測(cè)試圖像，傳統(tǒng)的FDVS方法與根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的FDVS方法在產(chǎn)生的位數(shù)量和圖像質(zhì)量方面進(jìn)行對(duì)比。在此，例如圖像質(zhì)量比較的尺度是功率信噪比(PSNR)。
與傳統(tǒng)的FDVS方法相比，圖像質(zhì)量被提高到最大值0.6dB，并且在改進(jìn)的FDVS方法中產(chǎn)生的位序列數(shù)量有所降低。更具體地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的FDVS方法，可以減少產(chǎn)生的位數(shù)量并同時(shí)提高圖像質(zhì)量。
參考圖5A和圖5B，將以1.5Mbps的編碼速率進(jìn)行MPEG-1編碼的乒乓球圖像的120幀作為測(cè)試圖像，例如，測(cè)試圖像通過(guò)幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器被轉(zhuǎn)換為15每秒幀數(shù)。在測(cè)試圖像的第68幀和98幀出現(xiàn)序列轉(zhuǎn)換。當(dāng)出現(xiàn)序列轉(zhuǎn)換的時(shí)候，由于預(yù)測(cè)編碼的性能降下，P幀中的很多的宏塊被確定為內(nèi)部類型。
圖5A示出了當(dāng)測(cè)試圖像轉(zhuǎn)換為15每秒幀數(shù)的時(shí)候，每個(gè)幀的PSNR的比較圖。在傳統(tǒng)的FDVS方法的應(yīng)用中，序列轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的第68幀和第98幀被跳過(guò)之后，例如，圖像在第69幀和第99幀質(zhì)量急劇下降。然而，在根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的FDVS方法的應(yīng)用中，在第69幀和第99幀可以保持相同的圖像質(zhì)量。
圖5B示出了內(nèi)部類型宏塊的數(shù)量和在測(cè)試序列的每個(gè)幀產(chǎn)生的跳過(guò)類型的宏塊的數(shù)量。在第68幀和第98幀發(fā)生序列轉(zhuǎn)換，內(nèi)部類型宏塊的數(shù)目激增。因此，確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法不但要考慮交互類型宏塊，而且要考慮內(nèi)部類型和跳過(guò)類型宏塊。同樣地，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明中的考慮每個(gè)宏塊類型的方法，可以提高圖像質(zhì)量。
在根據(jù)本發(fā)明的確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法中，可以精確地給幀重新分配一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量和一個(gè)宏塊類型，所述的幀通過(guò)幀速率轉(zhuǎn)換視頻變碼器被沒(méi)有被跳過(guò)地傳輸。在根據(jù)本發(fā)明的確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊的方法中，盡管預(yù)測(cè)編碼的性能例如序列轉(zhuǎn)換有所下降，但是還是可以提高圖像質(zhì)量并且減少產(chǎn)生的位序列數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，其包括下列步驟接收具有N幀的高幀速率視頻流；跳過(guò)幀N-1；根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型將一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊；根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型將一個(gè)宏塊類型分配給幀N的宏塊；輸出一個(gè)低幀-率視頻流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中幀N的宏塊類型被分為交互類型和跳過(guò)類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中當(dāng)幀N的宏塊是交互類型的時(shí)候，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型確定幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中當(dāng)幀N的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，根據(jù)與幀N的宏塊所在位置大致相同的幀N-1的宏塊類型確定幀N的宏塊類型。
5.如權(quán)利要求4的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)新的宏塊是交互類型的時(shí)候，確定幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中確定幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量，以便使其與幀N的宏塊所在位置大致相同的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量相同。
7.一種確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，其包括下列步驟確定一個(gè)被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊是交互類型還是跳過(guò)類型；當(dāng)幀N的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，根據(jù)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型將一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N；和當(dāng)幀N的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，根據(jù)與幀N的宏塊所在位置大致相同的幀N-1的宏塊類型確定幀N的新宏塊類型。
8.如權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)幀N的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，確定被跳過(guò)的幀N-1的宏塊類型；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，將一個(gè)無(wú)窮大運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，分配幀N的宏塊的相同運(yùn)動(dòng)矢量；和當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，將分配給幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量和分配給幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的總和作為幀N的新的運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配。
9.如權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)幀N的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，確定與幀N的宏塊所在位置大致相同的幀N-1的宏塊類型；當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，確定幀N的宏塊為內(nèi)部類型；當(dāng)幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，確定幀N的宏塊為一個(gè)跳過(guò)類型；和當(dāng)幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，確定幀N的宏塊為交互類型。
10.如權(quán)利要求9的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)幀N的宏塊是交互類型的時(shí)候，將運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配，使其與幀N的宏塊的所在位置大致相同的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量相似。
12.一種確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，包括下列步驟檢查一個(gè)被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊是交互類型；確定幀N-1的宏塊類型；和根據(jù)幀N-1的宏塊類型將一個(gè)新的運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中將幀N-1的宏塊類型分成內(nèi)部類型、跳過(guò)類型和交互類型。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中根據(jù)等式MV′N＝MVN+MVN-1確定新的運(yùn)動(dòng)矢量，其中MV′N是分配給幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，MVN是幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量，而MVN-1是幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，MVN-1具有近似無(wú)窮大的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中當(dāng)幀N-1的宏塊是一個(gè)跳過(guò)類型的時(shí)候，MVN-1具有約等于0的值。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述新的運(yùn)動(dòng)矢量分配步驟包括當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，將一個(gè)無(wú)窮大運(yùn)動(dòng)矢量分配給幀N的宏塊；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，分配幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量；當(dāng)被跳過(guò)的幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，將分配給幀N的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量和分配的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量的和作為幀N的宏塊的新運(yùn)動(dòng)矢量進(jìn)行分配。
18.一種確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法，其包括下列步驟檢查在被跳過(guò)的幀N-1后面的被傳輸?shù)膸琋的宏塊；檢查與幀N的宏塊所在位置大致相同的幀N-1的宏塊類型；和確定幀N的宏塊類型是否與幀N-1的宏塊類型相同。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中當(dāng)幀N-1的宏塊是內(nèi)部類型的時(shí)候，幀N的宏塊被確定為內(nèi)部類型。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中當(dāng)幀N-1的宏塊是跳過(guò)類型的時(shí)候，幀N的宏塊確定為跳過(guò)類型。
21.如權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)幀N-1的宏塊是交互類型的時(shí)候，幀N的宏塊被確定為交互類型；和分配幀N的宏塊的新的運(yùn)動(dòng)矢量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中將與幀N的宏塊的所在位置大致相同的幀N-1的宏塊的運(yùn)動(dòng)矢量被分配為幀N的宏塊的新運(yùn)動(dòng)矢量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一個(gè)確定運(yùn)動(dòng)矢量和宏塊類型的方法。所述的方法包括接收一個(gè)具有N幀的高幀－速率視頻信息流；跳過(guò)幀N－1；根據(jù)被跳過(guò)的幀N－1的宏塊類型分配一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量給幀N的宏塊；根據(jù)被跳過(guò)的幀N－1的宏塊類型分配一個(gè)宏塊類型給幀N的宏塊類型；以及輸出一個(gè)低幀－速率視頻信息流。
文檔編號(hào)H03M7/36GK1622471SQ20041004316
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月3日
發(fā)明者徐光德 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社