一种视频图像的插值优化方法及滤波器的制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种视频图像的插值优化方法，包括：获取视频数据序列的序列信息；根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器；确定像素精度，并根据所述像素精度确定插入的分像素点的数量；使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。本申请还公开了一种滤波器。在本申请的【具体实施方式】中，由于先根据序列信息确定所使用的插值滤波器；再确定像素精度，并根据像素精度确定插入的分像素点的数量，使用所选择的插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。本申请可根据序列信息，选择插值滤波器的抽头数，并插入分像素点，提高了编码、解码性能，降低了其插值计算的复杂度。
【专利说明】一种视频图像的插值优化方法及滤波器
【技术领域】
[0001]本申请涉及视频图像处理领域，尤其涉及一种视频图像的插值优化方法及滤波器。
【背景技术】
[0002]随着众多如数字电视、互联网高清视频、数码相机、数码摄像机等高清数码产品的逐渐普及，现有的视频编解码标准已经不能满足要求，尤其对于高分辨力视频，如4KX2K的甚高分辨率。因此，人们期待能适应超高清视频的新一代高性能视频编码标准的开发。
[0003]在视频编解码技术中，分像素插值技术能提高运动预测的准确度，从而对整个编解码性能的提高有非常大的积极作用。分像素插值最早在MPEG-1中就已经使用，但仅限于半像素运动估计，尽管比整像素运动估计要好但是精度和性能还不高；WMPEG-4ASP开始提高了插值精度，使用1/4像素精度的插值；H.264/AVC采用了一个6抽头滤波器来获得1/2像素，然后用平均滤波器来得到1/4像素，性能有了很大提高；在AVS Jizhun Profile中也是采用了一个4抽头滤波器来获得1/2像素，然后再得出1/4像素；在最近JCT-VC(theJoint Collaborative Team on Video Coding)正在制订的下一代高性能视频编解码标准HEVC (High Efficiency Video Coding)中，为进一步提高插值性能,采用了高性能可分离式的基于DCT的插值滤波器，相比于H.264/AVC降低了很多码率，能明显提高编码性能，但是其插值计算的复杂度较高。
【发明内容】
[0004]本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种视频图像的插值优化方法及滤波器。
[0005]根据本申请的第一方面，本申请提供一种视频图像的插值优化方法，包括:
[0006]获取视频数据序列的序列信息；
[0007]根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器；
[0008]确定像素精度，并根据所述像素精度确定插入的分像素点的数量；
[0009]使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。
[0010]上述方法中，所述序列信息包括分辨率、频率域或纹理。
[0011 ] 上述方法中，所述根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器，具体包括:
[0012]当所述视频数据序列的分辨率大于1920X 1080时，采用4抽头插值滤波器。
[0013]上述方法中，所述像素精度为1/4像素精度，所述分像素点有15个。
[0014]上述方法中，所述4抽头插值滤波器的插值系数包括:1/4像素对应的系数为{-6，56，15，-1} ;2/4像素对应的系数为{_4，36，36，-4} ;3/4像素对应的系数为{-1, 15，56,-6}。
[0015]上述方法中，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，具体包括:[0016]对横向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述4抽头插值滤波器的系数，计算得到横向分像素点。
[0017]上述方法中，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，还包括:
[0018]对纵向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到纵向分像素点。
[0019]上述方法中，，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，还包括:
[0020]对于剩下的分像素点，先对横向最近邻的整像素点，分别使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到中间值，再对每个所述中间值，分别使用1/4,2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到所述剩下的分像素点。
[0021]上述方法中，所述获取视频数据序列的序列信息前，还可以包括步骤:在所述视频数据序列的数据头中，增加用于标记所述序列信息的语法元素。
[0022]根据本申请的第二方面，本申请提供一种滤波器，使用上述的视频图像的插值优化方法，对视频图像进行处理。
[0023]由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于:
[0024]⑴在本申请的【具体实施方式】中，由于先根据序列信息确定所使用的插值滤波器；再确定像素精度，并根据像素精度确定插入的分像素点的数量，使用所选择的插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。本申请可根据序列信息，选择插值滤波器的抽头数，并插入分像素点，提高了编码、解码性能，降低了其插值计算的复杂度。
[0025]⑵在本申请的【具体实施方式】中，由于序列信息包括分辨率，当视频数据序列的分辨率大于1920 X 1080时，采用4抽头插值滤波器，由于低抽头滤波器在高分辨率下性能较好，能达到最佳的编码性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本申请的视频图像的插值优化方法在一种实施方式中的流程图；
[0027]图2为本申请的视频图像的插值优化方法在一种实施方式中的插值示意图；
[0028]图3为本申请的实际插值过程示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。
[0030]实施例一:
[0031]如图1所示，本申请的视频图像的插值优化方法，其一种实施方式，包括以下步骤:
[0032]步骤102:获取视频数据序列的序列信息；
[0033]步骤104:根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器；
[0034]步骤106:确定像素精度，并根据所述像素精度确定插入的分像素点的数量；
[0035]步骤108:使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。
[0036]本申请的滤波器插值方法，其另一种实施方式，包括以下步骤:[0037]步骤202:在视频数据序列的数据头中，增加用于标记序列信息的语法元素。
[0038]步骤204:获取视频数据序列的分辨率。
[0039]步骤206:根据分辨率确定所使用的插值滤波器。在本实施方式中，当视频数据序列的分辨率大于1920 X 1080时，采用4抽头插值滤波器。
[0040]步骤208:确定像素精度，并根据像素精度确定插入的分像素点的数量。在本实施方式中，像素精度为1/4像素精度，所述分像素点有15个。
[0041]步骤210:使用步骤206所确定的插值滤波器，根据预定规则计算分像素点。
[0042]本申请的视频图像的插值优化方法，4抽头插值滤波器的插值系数包括:1/4像素对应的系数为{-6, 56, 15,-1} ;2/4像素对应的系数为{-4，36，36，-4} ;3/4像素对应的系数为{-1, 15，56，-6}。
[0043]4抽头插值滤波器的系数如表1所示:
[0044]
【权利要求】
1.一种视频图像的插值优化方法，其特征在于，包括: 获取视频数据序列的序列信息； 根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器； 确定像素精度，并根据所述像素精度确定插入的分像素点的数量； 使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点。
2.如权利要求1所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述序列信息包括分辨率、频率域或纹理。
3.如权利要求2所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述根据所述序列信息确定所使用的插值滤波器，具体包括: 当所述视频数据序列的分辨率大于1920X 1080时，采用4抽头插值滤波器。
4.如权利要求3所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述像素精度为1/4像素精度，所述分像素点有15个。
5.如权利要求4所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述4抽头插值滤波器的插值系数包括:1/4像素对应的系数为{-6,56,15,-1} ;2/4像素对应的系数为{-4，36，36，-4} ；3/4 像素对应的系数为{-1, 15，56，-6}。
6.如权利要求5所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，具体包括: 对横向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述4抽头插值滤波器的系数，计算得到横向分像素点。
7.如权利要求6所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，还包括: 对纵向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到纵向分像素点。
8.如权利要求7所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述使用所述插值滤波器根据预定规则计算所述分像素点，还包括: 对于剩下的分像素点，先对横向最近邻的整像素点，分别使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到中间值，再对每个所述中间值，分别使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述的抽头插值滤波器的系数，计算得到所述剩下的分像素点。
9.如权利要求1所述的视频图像的插值优化方法，其特征在于，所述获取视频数据序列的序列信息前，还可以包括步骤: 在所述视频数据序列的数据头中，增加用于标记所述序列信息的语法元素。
10.一种滤波器，采用如权利要求1至9中任一项所述的视频图像的插值优化方法，对视频图像进行处理。
【文档编号】H04N19/59GK103747251SQ201310465581
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王荣刚, 吕浩, 解晓东, 王振宇, 董胜富, 高文 申请人:北京大学深圳研究生院