欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的圖像編碼方法

文檔序號(hào):7675191閱讀:150來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的圖像編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及釆用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的圖像編碼方法。
背景技術(shù)
:在MPEG-4AVC中,大小為4x4、8x8或16x16像素的圖像塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)是通過(guò)沿預(yù)定義方向根據(jù)相鄰重建像素進(jìn)行1D外插的方式予以實(shí)現(xiàn)的。該預(yù)測(cè)的執(zhí)行過(guò)于局部化,因而,只利用周邊的信息。無(wú)法對(duì)含有某種紋理或重復(fù)的2D圖案的圖像執(zhí)行最優(yōu)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。在比如Siu-LeongYu和ChristosChrysafis的、題為"NewIntraPredictionusingIntra-MacroblockMotionCompensation"的論文中(文檔JVT-C151,JVT會(huì)議,2002年5月),或SatoshiKondo、HisaoSasai和ShinyaKadono的、題為"Treestructuredhybridintraprediction"的論文中(2004年)提出了利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)進(jìn)行幀內(nèi)編碼的方法。當(dāng)塊匹配涉及相同圖案時(shí),此類算法的效率無(wú)法達(dá)到最優(yōu)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的之一在于緩解上述缺陷。本發(fā)明的主題是一種利用幀內(nèi)模式對(duì)視頻圖像逐塊編碼的方法,包括-重建已編碼的圖像部分的步驟,-計(jì)算預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)步驟,-計(jì)算與當(dāng)前塊和預(yù)測(cè)塊間的差異相對(duì)應(yīng)的殘差的步驟,其特征在于,幀內(nèi)預(yù)測(cè)步驟包括-在圖像的重建部分內(nèi)對(duì)已編碼的當(dāng)前塊的相鄰部分進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)以獲得相關(guān)部分的步驟,-根據(jù)相關(guān)部分以及與相鄰部分有關(guān)的當(dāng)前塊的位置定義預(yù)測(cè)塊的步驟。依照具體實(shí)施例,所考慮的重建部分取決于當(dāng)前塊在其所屬的宏塊內(nèi)的位置。依照具體實(shí)施例,所考慮的當(dāng)前塊的相鄰部分取決于當(dāng)前塊在其所屬的宏塊內(nèi)的位置。依照具體實(shí)施例,運(yùn)動(dòng)估計(jì)執(zhí)行塊匹配算法。依照具體實(shí)施例,運(yùn)動(dòng)估計(jì)為全像素搜索、半像素搜索或l/4像素搜索。依照具體實(shí)施例,對(duì)于相關(guān),所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)考慮偏重于所述當(dāng)前塊的最近像素的加權(quán)函數(shù)。通過(guò)閱讀對(duì)不同實(shí)施例的說(shuō)明,本發(fā)明的其他特征以及優(yōu)勢(shì)將顯而易見(jiàn),該說(shuō)明是參照附圖描述的,附圖中圖1示出了重建圖像中的幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì),圖2示出了依照本發(fā)明的算法的圖示,圖3示出了重建宏塊,圖4示出了當(dāng)前宏塊內(nèi)4x4塊的重建區(qū)域,圖5示出了當(dāng)前宏塊內(nèi)8x8塊的重建區(qū)域,圖6示出了4x4塊的相鄰子分區(qū)的形狀,圖7示出了8x8塊的相鄰子分區(qū)的形狀,圖8示出了位于全像素和下一半像素上的邊緣的示例,圖9示出了兩個(gè)2x2塊及其之間的一個(gè)半像素2x2塊的示例,圖IO示出了半像素的水平內(nèi)插,圖11示出了半像素的垂直內(nèi)插,圖12示出了與初始全像素相對(duì)應(yīng)的半像素,圖13示出了1/4像素內(nèi)插,圖14示出了目標(biāo)塊的可能的子分區(qū)擴(kuò)展,圖15示出了根據(jù)編碼順序和塊位置的目標(biāo)形狀,圖16示出了加權(quán)運(yùn)動(dòng)估計(jì)函數(shù),圖17示出了預(yù)測(cè)圖像的表,圖18示出了殘差圖像的表。具體實(shí)施例方式提出了一種所謂的基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法,包括利用幀內(nèi)圖像運(yùn)動(dòng)估計(jì)對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)。幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的實(shí)現(xiàn)同"傳統(tǒng)的"幀間運(yùn)動(dòng)估計(jì)類似。最重要的區(qū)別在于,參考圖像不是另一已編碼圖像而是當(dāng)前解碼圖像本身。只利用被稱為重建圖像的、包含在前宏塊以及當(dāng)前宏塊內(nèi)的在前塊的圖像已編碼部分。該方法的目標(biāo)是,在重建圖像內(nèi)搜索與要預(yù)測(cè)的塊最相似的塊。以和利用MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)測(cè)模式獲得的預(yù)測(cè)塊同樣的方式,將這個(gè)最相似的塊用作幀內(nèi)預(yù)測(cè)??梢詫⑦@種執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)的新式幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼模式看作現(xiàn)有編碼模式(如MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的編碼模式)中的另一種編碼模式。選中的模式可以是比如在某一給定質(zhì)量下編碼開(kāi)銷(xiāo)最小的模式。與解碼有關(guān)的方法包括在已解碼且接近于要解碼的當(dāng)前塊的子分區(qū)和當(dāng)前圖像的己解碼區(qū)域之間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)的步驟。同子分區(qū)相關(guān)的部分允許獲得與當(dāng)前塊相關(guān)的、作為預(yù)測(cè)塊的部分。將該預(yù)測(cè)塊與殘差相加以獲得當(dāng)前塊。無(wú)需運(yùn)動(dòng)矢量就能找到該預(yù)測(cè)塊。該算法基于如下構(gòu)思取與要預(yù)測(cè)的當(dāng)前塊相鄰的重建圖像子分區(qū)。圖1表示重建圖像中的幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì),其中bk和ndgh_part對(duì)應(yīng)于要預(yù)測(cè)的當(dāng)前塊。利用該子分區(qū)掃描重建圖像,根據(jù)相似性準(zhǔn)則搜索在圖中被稱為sim_part的最相似子分區(qū)。圖中被稱為pred的預(yù)測(cè)塊就是找到的子分區(qū)simj)art的相鄰塊。該算法還可應(yīng)用在解碼器中。由于根據(jù)定義,重建圖像在編碼器和解碼器中相同,因此算法將給出同樣的結(jié)果。因而,不必傳送幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)矢量。幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)具有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)-有可能可以從整個(gè)重建圖像中提取搜索塊預(yù)測(cè)所需的信息,而不像在MPEG-4AVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)中的那樣,僅從當(dāng)前塊的相鄰像素提取搜索塊預(yù)測(cè)所需的信息。在此,預(yù)測(cè)內(nèi)容可以是復(fù)雜的2D圖案和紋理。-編碼器無(wú)需向解碼器傳送任何運(yùn)動(dòng)矢量。利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法以之字形順序?qū)Ξ?dāng)前宏塊的例如大小為4x4或8x8的每個(gè)塊進(jìn)行處理。按光柵掃描順序處理圖像的宏塊。對(duì)于每個(gè)塊,算法步驟如下,如圖2所示1)獲取對(duì)重建圖像中與相鄰子分區(qū)最相似的候選子分區(qū)Sim_part的位置進(jìn)行描述的最佳運(yùn)動(dòng)矢量。這是通過(guò)在重建圖像中掃描neighjDart并在每個(gè)位置處計(jì)算相鄰子分區(qū)與候選子分區(qū)之差而實(shí)現(xiàn)的。該差是利用相似性準(zhǔn)則計(jì)算的,相'似性準(zhǔn)則比如是全、半和1/4像素搜索中的絕對(duì)差和或者SAD。2)獲取預(yù)測(cè)塊。該預(yù)測(cè)結(jié)果就是同上述運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)應(yīng)的sim_part鄰接的塊pred。3)根據(jù)由幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)得到的預(yù)測(cè)塊以及由MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式得到的其他預(yù)測(cè)塊,確定最佳預(yù)測(cè)塊。這是通過(guò)對(duì)所有獲得的預(yù)測(cè)塊的編碼開(kāi)銷(xiāo)(sse+X*塊開(kāi)銷(xiāo))進(jìn)行比較而實(shí)現(xiàn)的。重建圖像的定義區(qū)域在圖1中,簡(jiǎn)化了重建圖像的定義區(qū)域。實(shí)際上,該區(qū)域包含圖3中陰影區(qū)域所示的先前已編碼的宏塊。在圖3中虛線區(qū)域所示的當(dāng)前宏塊內(nèi),定義區(qū)域的邊界取決于當(dāng)前塊(打叉的塊)的位置。定義區(qū)域的邊界取決于圖3(a)中當(dāng)前4x4塊或圖3(b)中當(dāng)前8x8塊的位置,在圖4和圖5中分別針對(duì)宏塊內(nèi)當(dāng)前塊的不同位置示出了定義區(qū)域的邊界。全像素搜索為了獲得最佳運(yùn)動(dòng)矢量,在前段定義的重建圖像上掃描當(dāng)前塊的相鄰子分區(qū),以便確定最相似子分區(qū)。此搜索的精度單位是一個(gè)像素。這就是此搜索被成為"全像素搜索"的原因。4x4塊的相鄰子分區(qū)的定義根據(jù)宏塊內(nèi)當(dāng)前塊的位置,4x4塊的相鄰子分區(qū)可以具有兩種不同的形狀。如果右上方的塊不在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為5、7、11、13、15的4x4塊,以及當(dāng)宏塊位于圖像最后一列時(shí)編號(hào)為3的塊)(塊編號(hào)可參見(jiàn)圖15),那么4x4塊的相鄰子分區(qū)具有圖6(a)的形狀。如果右上方的塊在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為0、1、2、4、6、8、9、10、13、14的塊,以及當(dāng)宏塊并非位于圖像最后一列時(shí)編號(hào)為3的塊),相鄰子分區(qū)具有(b)的形狀。由圖4可見(jiàn),對(duì)于宏塊中每個(gè)4x4塊位置,由此定義的相鄰子分區(qū)能夠同重建區(qū)域相符合。8x8塊的相鄰子分區(qū)的定義同樣,根據(jù)宏塊內(nèi)當(dāng)前塊的位置,8x8塊的相鄰子分區(qū)可以具有兩種不同的形狀。如果右上方的塊不在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為3的8x8塊,以及當(dāng)宏塊位于圖像最后一列時(shí)編號(hào)為1的塊),那么8x8塊的相鄰子分區(qū)具有圖7(a)的形狀。如果右上方的塊在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為0、2的塊,和當(dāng)宏塊并非位于圖像最后一列時(shí)編號(hào)為1的塊),相鄰子分區(qū)具有圖7(b)的形狀。由圖5可見(jiàn),對(duì)于宏塊中每個(gè)4x4塊位置,由此定義的相鄰子分區(qū)能夠同重建區(qū)域相符合。全像素搜索算法-在整個(gè)重建區(qū)域中掃描該相鄰子分區(qū),用SAD(絕對(duì)差和)準(zhǔn)則選擇最佳候選子分區(qū),作為最相似子分區(qū)。對(duì)Sahn-GyuPark、EdwardJ.Delp禾口HoapingYu的、題為"Ad沖tivelosslessvideocompressionusinganintegerwavelettransform"(ICIP,2004)的論文中所描述的算法進(jìn)行調(diào)整,在幀內(nèi)4x4預(yù)測(cè)的情況下,按如下方式計(jì)算SAD:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中,根據(jù)圖h-dec(u,v)與要預(yù)測(cè)的當(dāng)前塊blc相對(duì)應(yīng)的因果(causal)部分-dec(m,n)是,在應(yīng)用于當(dāng)前幀重建部分的運(yùn)動(dòng)估計(jì)的情形下,位移了矢量(u-m,v-n)的、與dec(u,v)大小相同的塊,-i和j索引允許對(duì)塊dec(u,v)和dec(m,n)中的全部像素進(jìn)行掃描,-SADuv(m,n)是分別包含于塊dec(u,v)和dec(m,n)中的像素的絕對(duì)差的和。值得注意的是,和的索引取決于相鄰子分區(qū)的形狀。此處,圖6中的形狀(a)作為參考。并且,在幀內(nèi)8x8預(yù)測(cè)的情況下,需要對(duì)這些索引進(jìn)行調(diào)整。半像素搜索在全像素搜索中,搜索網(wǎng)格的單位是像素??赡艹霈F(xiàn)最佳預(yù)測(cè)位于兩個(gè)單元位置之間的情形。此類預(yù)測(cè)是由內(nèi)插像素構(gòu)成的塊。圖8示出了位于兩個(gè)像素之間(或位于半像素上)的邊緣的示例。并且,圖9示出了由全像素之間的內(nèi)插半像素構(gòu)成的塊的示例。如同MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中那樣,根據(jù)兩個(gè)方向上的三個(gè)相鄰像素進(jìn)行半像素內(nèi)插。該內(nèi)插算法如下所示1)如圖IO所示,首先根據(jù)包含有全像素的每一行中的半像素的6個(gè)最近的水平相鄰全像素,在水平方向上內(nèi)插這些半像素。內(nèi)插半像素的值為,「a-5b+20c+20d-5e+f)h=round-L32J2)如圖11所示,根據(jù)全像素或已在第一步中內(nèi)插的半像素,在垂直方向上內(nèi)插其他半像素。在垂直方向上計(jì)算半像素的值時(shí)采用同樣的公式。圖12示出了如何(沿兩個(gè)方向)將每個(gè)全像素分成4個(gè)半像素。因而,對(duì)于每個(gè)全像素需要計(jì)算3個(gè)半像素。因此,如果n和m表示圖像的尺寸,那么在該圖像上需計(jì)算3.11.111個(gè)半像素。為了避免對(duì)該圖像的所有3.11.111個(gè)半像素進(jìn)行計(jì)算,并避免以SAD準(zhǔn)則測(cè)試圖像中的所有半像素子分區(qū),在運(yùn)行中(ontheflight)進(jìn)行半像素搜索,對(duì)于每個(gè)己處理的塊進(jìn)行一次。從先前已算得的最相似的全像素子分區(qū)開(kāi)始,考慮該全像素子分區(qū)周?chē)?個(gè)半像素子分區(qū)。只內(nèi)插這8個(gè)候選子分區(qū)所需的半像素。然后,對(duì)上述所有8個(gè)半像素候選子分區(qū)的SAD和位于中心的最相似的全像素子分區(qū)的SAD(共9個(gè)SAD)進(jìn)行比較,并選出最相似的半像素子分區(qū)。該半像素子分區(qū)的鄰接塊確定了預(yù)測(cè)塊。1/4像素搜索同前述從全像素到半像素的搜索精度的提高類似,搜索精度可以從半像素提高到l/4像素。如圖13所示,實(shí)現(xiàn)1/4像素內(nèi)插的方式同MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中的相似,采用兩個(gè)鄰接的相鄰像素的線性內(nèi)插。該內(nèi)插算法如下所示全部1/4像素都是根據(jù)兩個(gè)鄰接像素內(nèi)插得到的。-如圖13(a,)所示,內(nèi)插得到全像素周?chē)?個(gè)1/4像素-如圖13(a》所示,內(nèi)插得到內(nèi)插半像素(在4個(gè)全像素和4個(gè)半像素之間)周?chē)?個(gè)l/4像素-如圖13(b)所示,內(nèi)插得到內(nèi)插半像素(在2個(gè)全像素和6個(gè)半像素之間)周?chē)?個(gè)l/4像素"+b、內(nèi)插1/4像素的值為q=roundV2乂和前面的半像素搜索一樣,不計(jì)算圖像的所有1/4像素。只計(jì)算在運(yùn)行中計(jì)算最相似的半像素子分區(qū)周?chē)?個(gè)候選子分區(qū)時(shí)所需的l/4像素。然后,對(duì)8個(gè)候選子分區(qū)的SAD和最相似的半像素子分區(qū)的SAD(共9個(gè)SAD)進(jìn)行比較,并選出最相似的1/4像素子分區(qū)。該1/4像素子分區(qū)的鄰接塊確定了預(yù)測(cè)塊。巾貞內(nèi)4x4禾口8x8預(yù)測(cè)在實(shí)現(xiàn)基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)4x4和幀內(nèi)8x8預(yù)測(cè)算法時(shí),可以無(wú)誤地同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種算法。這兩種算法分別返回4x4和8x8預(yù)測(cè)塊。可以將這些預(yù)測(cè)模式集成在編碼過(guò)程中。圖l提出了相鄰子分區(qū)的基本形狀,因此,如果要預(yù)測(cè)4x4像素塊,相鄰子分區(qū)大小等于不存在4x4候選塊的8x8個(gè)像素。事實(shí)上,根據(jù)MB和MB內(nèi)的塊的掃描順序以及由于相鄰子分區(qū)大小導(dǎo)致的塊匹配機(jī)會(huì),該子分區(qū)可以采用截然不同的形式。圖14的示例示出了可能的匹配隨著(a)、(b)和(c)的情況下而逐漸增大。然而,如前面所見(jiàn),目標(biāo)的配置取決于當(dāng)前塊在宏塊內(nèi)的位置。如果是4x4的塊,根據(jù)塊編碼順序和當(dāng)前塊在宏塊內(nèi)的位置,相鄰子分區(qū)可能具有三種不同的形狀。圖14以典型的左下對(duì)角線示出了匹配/不匹配的示例。由圖14(a)可見(jiàn),利用具有這種形狀的相鄰子分區(qū)內(nèi)的可用信息,無(wú)法預(yù)測(cè)(與水平軸的)角度小于兀/4且位于當(dāng)前塊右下半部分內(nèi)的直線邊緣(straitedge)。在(b)中,相鄰子分區(qū)向右擴(kuò)展,因此無(wú)法預(yù)測(cè)的僅僅是角度小于兀/8且位于當(dāng)前塊右下1/4部分內(nèi)的直線邊緣。如圖(c)所示,隨著相鄰子分區(qū)向右下擴(kuò)展,理論上可以預(yù)測(cè)所有通過(guò)預(yù)測(cè)塊的直線邊緣。圖15示出了根據(jù)編碼順序和塊位置的目標(biāo)形狀。圖15a)示出了宏塊內(nèi)的塊的掃描順序,圖15b)示出了這些宏塊(塊0、塊l、塊4...)的編碼順序。圖15c)至e)示出了要求分別與圖14的(a)、(b)、(c)相對(duì)應(yīng)的不同子分區(qū)的不同當(dāng)前塊位置a、b、c。圖15f)根據(jù)所用的子分區(qū)對(duì)宏塊中不同的塊進(jìn)行了命名。如果是4x4的塊,則根據(jù)塊編碼順序和以a、b或c命名的當(dāng)前塊在以2標(biāo)識(shí)的宏塊內(nèi)的位置,相鄰子分區(qū)可能具有以1標(biāo)識(shí)三種不同的形狀-如果右上方的塊不在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為5、7、11、13和15的4x4塊),則相鄰子分區(qū)具有圖14(a)的形狀,-如果右上方的塊在重建區(qū)域內(nèi),但左下方的塊不在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為1、3、6、9、12和14的塊),則相鄰子分區(qū)具有圖14(b)的形狀,-如果右上方的塊和左下方的塊都在重建區(qū)域內(nèi)(編號(hào)為0、2、4、8和10的4塊),則相鄰子分區(qū)具有圖14(c)的形狀,-在幀的邊界上(最后一列和最后一行的塊),可以使用其他種類的目標(biāo)形狀。上面解釋了針對(duì)4x4塊大小的目標(biāo)形狀,由于4x4塊和8x8塊的形狀相同,因此對(duì)于8x8的塊,方法是類似的。加權(quán)函數(shù)由于運(yùn)動(dòng)估計(jì)器試圖借助于周?chē)南袼貕K搜索子分區(qū),因而塊匹配類型是特定的。為了在塊匹配過(guò)程中偏重于最近的像素,一種解決方案包括利用加權(quán)函數(shù)。加權(quán)系數(shù)值可以隨所要匹配的像素距所要預(yù)測(cè)的塊的中心的距離而變化。在這種情況下,所用的4x4和8x8加權(quán)函數(shù)為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中C是歸一化系數(shù),p=0.8,i和j是基于目標(biāo)參考的系數(shù)坐標(biāo),其中,對(duì)于4x4的塊,所要編碼的塊的中心為(5.5,5.5),對(duì)于8x8的塊,為(11.5,11.5),且原點(diǎn)(0,0)位于目標(biāo)的右上角。利用這個(gè)函數(shù),相關(guān)系數(shù)為一43<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>參考圖l,通過(guò)使用該函數(shù),偏重了接近當(dāng)前塊的neighjart的像素。舉例而言,當(dāng)進(jìn)行塊匹配時(shí),按照ndghj)art的像素的位置,將加權(quán)系數(shù)應(yīng)用于neigh_part中像素的亮度與sim_part中相應(yīng)像素的亮度之差。圖16a)示出了針對(duì)8x8大小的塊的、并且特別地具有類似于圖14b)的目標(biāo)形狀的加權(quán)函數(shù)。x軸對(duì)應(yīng)于圖像的水平方向,y軸對(duì)應(yīng)于圖像的垂直方向。當(dāng)前塊與x軸的S9至S16以及y軸的16至9相對(duì)應(yīng)。如圖所示,最接近于該塊的像素具有最大系數(shù)。圖16b)表示從目標(biāo)角度觀察的相同函數(shù)。測(cè)試及結(jié)果在該配置下,基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的執(zhí)行時(shí)間很長(zhǎng)。這主要是由于,對(duì)于圖像中的每個(gè)塊,搜索窗尺寸均是整個(gè)已編碼圖像(重建圖像)。運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法(整塊匹配)是通過(guò)遍歷該窗中的每個(gè)位置而實(shí)現(xiàn)的。這意味著,算法的復(fù)雜度是0(N2),其中N是圖像中像素的總數(shù),O表示函數(shù)。舉例而言,如果將圖像的高度和寬度增大一倍,圖像的像素?cái)?shù)量就將增大至原來(lái)的4倍,且執(zhí)行時(shí)間將增長(zhǎng)至原先的42=16倍。算法復(fù)雜度的計(jì)算O(基于ME的幀內(nèi)預(yù)測(cè),在重建圖像上)2O(基于ME的幀內(nèi)預(yù)測(cè),廣寬度髙度A僅在當(dāng)前塊的左上方上)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>預(yù)測(cè)圖像預(yù)測(cè)圖像是由基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法算得的預(yù)測(cè)塊構(gòu)成的。編碼器將預(yù)測(cè)圖像從源圖像中減去,從而得到差值圖像,也稱殘差圖像。對(duì)殘差圖像進(jìn)行編碼,并將其發(fā)送至解碼器。圖17是一張表,示出了僅對(duì)4x4塊進(jìn)行1/4像素搜索、僅對(duì)8x8塊進(jìn)行1/4像素搜索、以及對(duì)4x4和8x8塊的組合進(jìn)行1/4像素搜索后得到的預(yù)測(cè)圖像。將上述預(yù)測(cè)圖像與采用MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)模式得到的預(yù)測(cè)圖像進(jìn)行比較。上述測(cè)試是對(duì)QCIF圖像(176x144個(gè)像素)進(jìn)行的測(cè)試,QCIF圖像的源圖像顯示在表的第一行。能夠注意到,具有幀內(nèi)4x4和幀內(nèi)8x8塊的預(yù)測(cè)圖像不等同于從幀內(nèi)4x4預(yù)測(cè)圖像和幀內(nèi)8x8預(yù)測(cè)圖像得到的塊構(gòu)成的圖像。所觀察到的差異是由于如下事實(shí)解碼圖像是在運(yùn)行中生成的,并且在根據(jù)幀內(nèi)4x4/幀內(nèi)8x8MB判決選擇的編碼過(guò)程中發(fā)生改變??梢愿鶕?jù)該表進(jìn)行以下視覺(jué)觀察第一,在"工頭"序列中,基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法較好地預(yù)測(cè)出了位于人物后的規(guī)則結(jié)構(gòu)。然而,檢測(cè)到一些錯(cuò)誤的邊緣,而且一些從左下到右上的對(duì)角線邊緣沒(méi)有得到較好的預(yù)測(cè)。下面將對(duì)這些情況予以討論。圖像的不規(guī)則部分、人物的臉部和上衣的預(yù)測(cè)效果比使用MPEG-4AVC算法得到的預(yù)測(cè)效果要差。第二,在"qcif!7"序列中,利用基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的方法以最佳效果預(yù)測(cè)出了電視屏幕上重復(fù)的內(nèi)容。第三,在"qcif—8"序列中,同MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)幀內(nèi)預(yù)測(cè)(允許使用所有幀內(nèi)模式)相比,幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法可以產(chǎn)生非常好的結(jié)果。在這種情況下,我們的算法找到了矩陣符號(hào)上的正確的位置。雖然,算法未找到正確的符號(hào)(非常困難...),但同MPEG-4AVC相比,進(jìn)步還是十分明顯的。圖18是顯示了殘差圖像的表。這些圖像是源圖像的亮度分量和預(yù)測(cè)圖像的亮度分量之差。如同通過(guò)預(yù)測(cè)圖像所注意到的一樣,由殘差圖像可見(jiàn),利用基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的算法可以在視覺(jué)效果上更好地預(yù)測(cè)出序列"qcif—7"和"qcif—8"。在"工頭"序列中,我們的算法在視覺(jué)上減小了位于人物后的規(guī)則結(jié)構(gòu)中的殘差。以下,我們將看到利用該方法可以使比特流大小縮減多少。性能以下,將用于執(zhí)行基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的模式稱為幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模式。在以下所示的仿真中,用該模式替換MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)的另一幀內(nèi)模式。選擇要替換哪種模式是由對(duì)采樣序列執(zhí)行的仿真而決定的。一般而言,幀內(nèi)模式5(沿右垂直軸預(yù)測(cè))是較少使用的模式之一。因此,在其他仿真中用所述幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模式替換模式5。執(zhí)行所述模式替換,以避免進(jìn)一步修改軟件,并且為了產(chǎn)生可解碼的比特流。由于只有在塊預(yù)測(cè)之后產(chǎn)生的所發(fā)送的殘差發(fā)生了變化(同原始MPEG-4AVC殘差相比),因此比特流依然是可解碼的。當(dāng)接收到采用基于幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的模式而編碼的塊時(shí),解碼器就認(rèn)為應(yīng)該用幀內(nèi)模式5進(jìn)行解碼。由于解碼器采用原始預(yù)測(cè)模式5對(duì)塊進(jìn)行重建,因此,解碼圖像是錯(cuò)誤的。但是,編碼比特流的大小對(duì)應(yīng)于要搜索什么。毫無(wú)疑問(wèn),必須根據(jù)新預(yù)測(cè)模式對(duì)編碼器的編碼語(yǔ)法進(jìn)行修改。解碼器也必須進(jìn)行修改。解碼器實(shí)現(xiàn)同樣的、基于幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的算法。在用幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模式替換幀內(nèi)模式5以及將幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)模式添加至標(biāo)準(zhǔn)模式這兩種情況下,都要對(duì)解碼器進(jìn)行這種修改。對(duì)不同的CIF圖像(352x288個(gè)像素)測(cè)試基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式。同前面的QCIF序列的計(jì)算時(shí)間相比,此時(shí)計(jì)算時(shí)間非常長(zhǎng)。首先,只對(duì)于幀內(nèi)4x4塊進(jìn)行測(cè)試。以下的表1以百分比形式示出了同樣條件下、基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)4x4預(yù)測(cè)(替換預(yù)測(cè)模式5)和MPEG-4AVC之間的比特流大小之差。該差是利用Bjontegaard準(zhǔn)則計(jì)算得到的。由表可見(jiàn),在所有情況下,從全像素搜索到半像素搜索最終到1/4像素搜索,性能越來(lái)越好。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表l如果只對(duì)于幀內(nèi)8x8塊大小進(jìn)行編碼,那么根據(jù)以下的表2可以得出相同的結(jié)論。當(dāng)基于幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)的預(yù)測(cè)從全像素精度提高到1/4像素精度時(shí),比特流大小減小。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>同前面基于最可能的模式估計(jì)的方法相比,其改進(jìn)在于,在從4x4塊大小變?yōu)?x8塊大小時(shí),能夠保持良好的性能。例如,當(dāng)從4x4塊大小變?yōu)?x8塊大小時(shí),第一種最可能模式估計(jì)方法的改進(jìn)平均上是從75%開(kāi)始下降的。有關(guān)基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)的結(jié)論前段所示的結(jié)果顯示,基于運(yùn)動(dòng)估計(jì)的幀內(nèi)預(yù)測(cè)改善了MPEG-4AVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)的質(zhì)量-如果不存在旋轉(zhuǎn)或變焦或透視效果,可以較好地實(shí)現(xiàn)相似2D圖案和紋理元素的匹配。-在從4x4塊大小變?yōu)?x8塊大小時(shí),圖像質(zhì)量不會(huì)顯著下降。并且兩種塊大小的結(jié)合能夠產(chǎn)生良好的結(jié)果。-在MPEG-4AVC預(yù)測(cè)效率較低時(shí),該算法十分高效。作為示例,可以對(duì)該方法進(jìn)行以下修改-縮小搜索窗,以縮短計(jì)算時(shí)間,或者使用另一運(yùn)動(dòng)估計(jì)器代替全塊匹配,以在時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)和結(jié)果質(zhì)量之間取得折中,-改變相鄰子分區(qū)的尺寸或者形狀。如圖16(c)所示,當(dāng)可以利用重建圖像中左下方的塊時(shí),相鄰子分區(qū)可以向下方擴(kuò)展。-利用其他相鄰子分區(qū)相似性準(zhǔn)側(cè)代替SAD,或除了SAD還利用其他相鄰子分區(qū)相似性準(zhǔn)側(cè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)。-在16x16塊上執(zhí)行幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)估計(jì)。-在預(yù)測(cè)級(jí)(運(yùn)動(dòng)估計(jì))使用色度信號(hào),比如,通過(guò)將色度包含到運(yùn)動(dòng)估計(jì)過(guò)程中,在預(yù)測(cè)級(jí)(運(yùn)動(dòng)估計(jì))使用色度信號(hào)。權(quán)利要求1.一種利用幀內(nèi)模式對(duì)視頻圖像逐塊編碼的方法,包括-重建已編碼的圖像部分的步驟,-計(jì)算預(yù)測(cè)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)步驟,-計(jì)算與當(dāng)前塊和預(yù)測(cè)塊之差相對(duì)應(yīng)的殘差的步驟,其特征在于,幀內(nèi)預(yù)測(cè)步驟包括-在圖像的重建部分內(nèi)對(duì)已編碼的當(dāng)前塊(a、b、c)的相鄰部分(1)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)以獲得相關(guān)部分的步驟,-根據(jù)所述相關(guān)部分以及與所述相鄰部分有關(guān)的當(dāng)前塊的位置定義預(yù)測(cè)塊的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所考慮的重建部分取決于所述當(dāng)前塊(a、b、c)在其所屬的宏塊(2)內(nèi)的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所考慮的當(dāng)前塊(a、b、c)的相鄰部分(1)取決于所述當(dāng)前塊在其所屬的宏塊(2)內(nèi)的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)執(zhí)行塊匹配算法。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)為全像素搜索、半像素搜索或l/4像素搜索。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,對(duì)于相關(guān),所述運(yùn)動(dòng)估計(jì)考慮偏重于所述當(dāng)前塊的最近像素的加權(quán)函數(shù)。全文摘要本方法的特征在于,幀內(nèi)預(yù)測(cè)步驟包括在圖像的重建部分內(nèi)對(duì)已編碼的當(dāng)前塊(a、b、c)的相鄰部分(1)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)從而獲得相關(guān)部分的步驟;根據(jù)所述相關(guān)部分以及與所述相鄰部分有關(guān)的當(dāng)前塊的位置定義預(yù)測(cè)塊的步驟。文檔編號(hào)H04N7/34GK101385356SQ200780005063公開(kāi)日2009年3月11日申請(qǐng)日期2007年2月15日優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日發(fā)明者列奧納德·坡塔,多米尼克·托羅,奧利弗·勒默爾,艾尼塔·奧翰德申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司
網(wǎng)友詢問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
永清县| 夏津县| 昭通市| 桑植县| 开鲁县| 宝坻区| 白沙| 巴塘县| 呼和浩特市| 锦州市| 博白县| 青龙| 集安市| 陆河县| 曲松县| 株洲县| 榆社县| 九龙城区| 阜新市| 郓城县| 乌拉特后旗| 清河县| 恩平市| 广饶县| 东丽区| 中超| 锡林郭勒盟| 汝城县| 泰州市| 宿州市| 凤阳县| 娱乐| 桂东县| 垣曲县| 上思县| 通渭县| 陈巴尔虎旗| 江西省| 桐梓县| 新绛县| 冕宁县|