一種針對(duì)色度的插值方法及濾波器的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種針對(duì)色度的插值方法，包括：確定插值的像素精度；在整像素點(diǎn)之間確定插入分像素的點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)所述坐標(biāo)，使用低抽頭插值濾波器對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值。本申請還公開一種濾波器。在本申請的【具體實(shí)施方式】中，由于在像素點(diǎn)之間確定插入分像素的點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)，使用低抽頭插值濾波器，如4抽頭插值濾波器，對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值，對(duì)于雙線性插值來說，提高了插值性能。
【專利說明】一種針對(duì)色度的插值方法及濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及視頻編解碼【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種針對(duì)色度的分像素插值方法及濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著眾多如數(shù)字電視、互聯(lián)網(wǎng)高清視頻、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等高清數(shù)碼產(chǎn)品的逐漸普及，現(xiàn)有的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不能滿足要求，尤其對(duì)于高分辨力視頻，如4Kx2K的甚高分辨率。因此，人們期待能適應(yīng)超高清視頻的新一代高性能視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)。
[0003]在視頻編解碼技術(shù)中，分像素插值技術(shù)能提高運(yùn)動(dòng)預(yù)測的準(zhǔn)確度，從而對(duì)整個(gè)編解碼性能的提高有非常大的積極作用。分像素插值最早在MPEG-1中就已經(jīng)使用，但僅限于半像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)，盡管比整像素運(yùn)動(dòng)估計(jì)要好但是精度和性能還不高；WMPEG-4開始提高了插值精度，使用1/4像素精度的亮度插值。目前典型的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)如H.264/AVC、HEVC都采用1/4像素精度的亮度插值，對(duì)應(yīng)的色度插值精度為1/8像素。由于視頻中色度分量比亮度分量要平坦一些，同時(shí)考慮到色度的插值精度是1/8像素，需要插值的分像素種類多達(dá)63種，計(jì)算復(fù)雜?，F(xiàn)有的色度插值采用簡單的雙線性插值，計(jì)算起來雖然較為簡單，但影響了插值性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請?zhí)峁┮环N針對(duì)色度的分像素插值方法及濾波器。
[0005]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N針對(duì)色度的插值方法，包括:
[0006]確定插值的像素精度；
[0007]在整像素點(diǎn)之間確定插入分像素的點(diǎn)的坐標(biāo)；
[0008]根據(jù)所述坐標(biāo)，使用低抽頭插值濾波器對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值。
[0009]上述方法中，所述像素精度為1/8像素精度；所述低抽頭插值濾波器包括4抽頭插值濾波器。
[0010]上述方法中，所述根據(jù)所述坐標(biāo)，對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值，具體包括:
[0011]對(duì)于橫向相鄰的整像素點(diǎn)之間的分像素，進(jìn)行橫向的一維插值濾波；
[0012]對(duì)于縱向相鄰的整像素點(diǎn)之間的分像素，進(jìn)行縱向的一維插值濾波；
[0013]對(duì)于剩余的分像素先進(jìn)行橫向的一維插值濾波，再進(jìn)行縱向的一維插值濾波。
[0014]上述方法中，所述4抽頭插值濾波器，1/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{-4，62，6，0}，2/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_6，56，15，-1}，3/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_5，47，25，-3} ；4/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_4，36，36，-4}，5/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_3，25，47，-5}，6/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{-1, 15，56，-6}，7/8 像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{O, 6，62，-4}。
[0015]上述方法中，插入的分像素及坐標(biāo)如下表所示:
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，包括: 確定插值的像素精度； 在整像素點(diǎn)之間確定插入分像素的點(diǎn)的坐標(biāo)； 根據(jù)所述坐標(biāo)，使用低抽頭插值濾波器對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值。
2.如權(quán)利要求1所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，所述像素精度為1/8像素精度；所述低抽頭插值濾波器包括四抽頭插值濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，所述根據(jù)所述坐標(biāo)，對(duì)插入的分像素進(jìn)行二維分離插值，具體包括: 對(duì)于橫向相鄰的整像素點(diǎn)之間的分像素，進(jìn)行橫向的一維插值濾波； 對(duì)于縱向相鄰的整像素點(diǎn)之間的分像素，進(jìn)行縱向的一維插值濾波； 對(duì)于剩余的分像素先進(jìn)行橫向的一維插值濾波，再進(jìn)行縱向的一維插值濾波。
4.如權(quán)利要求3所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，所述4抽頭插值濾波器，1/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_4，62，6，0}，2/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{-6，56，15，-1}，3/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_5，47，25，-3} ;4/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_4，36，36，-4}，5/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_3，25，47，-5}，6/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{_1，15，56，-6}，7/8像素對(duì)應(yīng)的系數(shù)為{O, 6，62，-4}。
5.如權(quán)利要求4所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，插入的分像素及坐標(biāo)如下表所示:
6.如權(quán)利要求5所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，其中，分像素pa、qa、ra、sa、ta.ua, va的插值，通過對(duì)縱向最近鄰的整像素點(diǎn)使用4抽頭插值濾波，分別使用1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8位置對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果位移shiftl，得到對(duì)應(yīng)的分像素。
7.如權(quán)利要求6所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，shiftl等于6。
8.如權(quán)利要求5所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，對(duì)剩余的分像素，先對(duì)橫向最近鄰的整像素點(diǎn)使用4抽頭插值濾波，使用其位置對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，計(jì)算得到中間值；然后再對(duì)中間值使用縱向4抽頭插值濾波，分別使用1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8位置對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，計(jì)算結(jié)果位移shift2，得到對(duì)應(yīng)的分像素。
9.如權(quán)利要求8所述的針對(duì)色度的插值方法，其特征在于，shift2等于12。
10.一種濾波器，采用如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的針對(duì)色度的插值方法，對(duì)色度進(jìn)行插值處理。
【文檔編號(hào)】H04N19/587GK103974078SQ201410127457
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】王榮剛, 呂浩, 王振宇, 董勝富, 高文 申請人:北京大學(xué)深圳研究生院