专利名称：一种亚像素插值方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频编码帧间预测领域，尤其涉及一种亚像素插值方法及系统。
背景技术：
视频编码中为了提升压缩性能，在运动搜索时采用亚像素精度。整像素点是指原始图像或编码解码之后图像的原始像素点，所谓亚像素点是指对若干个整像素点进行处理所得的整像素点间的像素点，即在两个整像素点中间的亚像素点可称之为二分之一亚像素点，在两个1/2亚像素点或一个整像素点和一个1/2亚像素点之间的亚像素点可称之为四分之一亚像素点，获取亚像素点的过程可称之为插值滤波。亚像素实际并不存在，它由整像素采用插值技术获取，由于基于亚像素精度的搜索可以获得更佳的图像匹配块，从而可以进一步减少当前编码图像块的冗余信息，提高编码效率，因此，这就使得运动搜索的性能就与插值滤波器息息相关，不同精度的亚像素采用何种插值滤波器也是一个需要考虑的问题。目前常用的有4tap、6tap样条插值滤波器、双线性插值滤波器等；而在1/4亚像素插值时，有通过1/2亚像素进一步插值获取的，也有直接由整像素插值获取的。前者不利于并行计算，而现行的后者技术，一般都采用同一类型的插值滤波器，使得其性能并不尽如人
辰、ο
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种亚像素插值方法，旨在解决现有技术插值方法不利于并行计算，没有针对不同精度的亚像素采用不同类型的插值滤波器，编码性能不是很高的问题。本发明实施例方法是这样实现的，一种亚像素插值方法，所述方法包括步骤构建基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素6tap插值滤波器和基于三次卷积的4/8亚像素6tap插值滤波器；获取插值滤波器组；获取经水平插值列扩展和垂直插值行扩展后的1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8
亚像素像素值。所述“构建基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素6tap插值滤波器” 具体为构建四次卷积的基函数
权利要求
1.一种亚像素插值方法，其特征在于，所述方法包括步骤构建基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素6tap插值滤波器和基于三次卷积的4/8亚像素6tap插值滤波器； 获取插值滤波器组；获取经水平插值列扩展和垂直插值行扩展后的1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8亚像素像素值。
2.如权利要求1所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述“构建基于四次卷积的1/8， 2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素6tap插值滤波器”具体为构建四次卷积的基函数-19/240* 4-209/240* 3 -855/240*m2 -1539/240*Μ-1026/240 , - ><u<-2 61/240* 4 +503/240* 3 +1497/240* 2 +1885/240* +830/240 , -2<u<-\ -1/5*u4 -69/40*m3 -5/2*w2 +1/40*m + 1，-2/15*m4 +193/120* 3-5!2*u2 +1/40*m + 1， O^m <1f(u) = <159/240*M4 -497/240*M3 +1503/240*m2 -1915/240*M+ 850/240 , l、u<2 -7/80*u4 +77/80*u3 -315/80* 2 +567/80* -378/80 ， 2<u<30μ >30Μ <-3其中，U为基函数f (U)的自变量；结合所述四次卷积的基函数的表达式，获取1/8亚像素的插值滤波器 filter1/8 = [f (-2-x), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = 1/8 ； 结合所述四次卷积的基函数的表达式，取k分别等于k = 1，2，3，5，6，7，可得1/8，2/8、 3/8、5/8，6/8，7/8亚像素的插值滤波器fiIterk78 = [f (-2-x), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = k/8。
3.如权利要求1所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述“构建基于三次卷积的4/8 亚像素6tap插值滤波器”具体为构建三次卷积的基函数‘19/20* I u I3 -39/20* I u I2 +1, 0 u |< 1,’，、-31/40*| u I3 +83/20*| u I2 -281/40*| u I+73/20，1 u |< 2/ (U) = S11/40*| u I3 -11/5* I u I2 +231/40* | u |-99/20 , 2 u |< 3 .0, I u h 3其中，u为基函数f' (U)的自变量；结合所述三次卷积的基函数的表达式，获取4/8亚像素的插值滤波器fi Iterk78 = [f ‘ (2+x), f' (1+x), f' (χ), f' (1-χ), f' (2-χ), f' (3-χ) ], χ =4/8。
4.如权利要求1所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述“获取插值滤波器组”具体为filter1/8 = [f (-2-x), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = 1/8 fiIter278 = [f (-2-χ), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ)], χ = 2/8fiIter378 = [f (-2-x), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ)], χ = 3/8 f ilter4/8 = [f' (2+χ), f' (1+χ), f' (χ), f' (1-χ), f' (2-χ), f' (3-χ) ], χ = fi Iter578 = [f (-2-χ), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = 5/8 f ilter6/8 = [f (-2-χ), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = 6/8 fi Iter778 = [f (-2-χ), f (-1-χ), f (-χ), f (1-χ), f (2-χ), f (3-χ) ], χ = 7/8。
5.如权利要求1所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述“获取经水平插值列扩展和垂直插值行扩展后的1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8亚像素像素值”具体为经水平插值列扩展亚像素后的帧为
6.如权利要求2或3所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述f(u)和f' (u)公式中可接将浮点运算转化为整数运算。
7.如权利要求2或3所述的亚像素插值方法，其特征在于，所述f(u)和f ‘ (u)公式中可以利用近似法截断数据构建低阶滤波器，即浮点值用近似整数替换，利用相同的基函数构f(u)和f' (u)，构建低阶η tap滤波器组，η彡6。
8.—种亚像素插值系统，其特征在于，所述系统包括插值滤波器构建装置用于构建基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素 6tap插值滤波器和基于三次卷积的4/8亚像素6tap插值滤波器；插值滤波器组获取装置用于获取基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素 6tap插值滤波器和基于三次卷积的4/8亚像素6tap插值滤波器，形成滤波器组；亚像素像素值获取装置，用于获取经水平插值列扩展和垂直插值行扩展后1/8，2/8， 3/8，4/8，5/8，6/8，7/8 亚像素像素值。
全文摘要
本发明公开一种亚像素插值方法，所述方法包括步骤构建基于四次卷积的1/8，2/8，3/8，5/8，6/8，7/8亚像素6tap插值滤波器和基于三次卷积的4/8亚像素6tap插值滤波器；获取插值滤波器组；获取经水平插值列扩展和垂直插值行扩展后1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8亚像素像素值。本发明方法可一次实现1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8亚像素的插值，不同精度的亚像素采用不同的滤波器原型，使得不同滤波器间性能相互补充，从而提升滤波器组的综合性能。采用本发明的滤波器组进行亚像素插值，可以提升编码器的率失真性能，这种优势在低码率下更为显著。
文档编号H04N7/26GK102469310SQ201010551959
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者舒倩 申请人:深圳市融创天下科技股份有限公司