一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法
【专利摘要】一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法，本发明充分利用了原始码流的丰富信息，快速进行宏块的运动矢量计算，并尽可能保证计算结果的正确性；运动矢量的计算是转码中最耗时的部分，本发明能快速完成该部分内容，从而转码速度较快。本发明采用了像素域的视频转码，不会出现漂移误差，也就不会导致漂移效应，从而保证了重新编码后的图像质量。
【专利说明】一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法，属于多媒体信 号处理的【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在视频点播的应用中，为了能给更广泛的用户提供丰富的视频资源，视频内容提 供商需要保存各种格式下的视频资源，如高清品质，标清品质，一般品质等。这样才能满足 各类不同用户的需求，如个人电脑用户，手机用户等。为了能解决不同用户终端带来的差 异，可以使用视频转码技术。在该技术中，可以实时对视频流中的图像大小，帧率，图像质量 等各参数进行调整，从而符合接入网络和播放终端的要求。比如在图1所述的视频点播中， 就可以在视频服务器上加入视频转码模块，用户就可以通过无线终端完成点播，从而解决 了无线信道过窄无法点播的问题。
[0003] 视频转码的输入是一种比特流格式（如图像大小，帧率，码率，编码标准等），经过 转码模块，可以得到另一个输出比特流格式。根据输入和输出比特流格式，视频转码通常分 为标准间转码和标准内转码两种。标准间转码是指输入比特流和输出比特流属于不同的标 准。标准内转码指输入比特流和输出比特流属于同一标准，又常分为图像尺寸转码，帧率转 码，比特率转码三个方面。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计 算方法。该方法适用于无线视频监控，互联网视频监控，视频点播等领域，本方法不仅可以 显著加快转码速度，而且保证了重新编码后的图像质量，满足了实时性的要求。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] 空间分辨率转码也就是图像尺寸转码，即从较大尺寸图像转码到较小尺寸图像。 图像尺寸缩放因子一般分为整数和任意值两种。本发明支持任意值缩放因子的情况，并约 定图像尺寸缩放前图像尺寸为NI XM1，图像尺寸缩放后图像尺寸为N2XM2,因此横向和纵 向的图像缩放因子分别为N1/N2和M1/M2。
[0007] 附图2中给出了图像尺寸缩放前后图像中子块的对应关系。图2b为图像尺寸缩 放后一个子块，宽度和高度均为B个像素，本说明称之为BXB子块。图2a为BXB子块对 应到图像尺寸缩放前图像中的位置，其中阴影区域，即图中标识为区域A2为BXB子块在图 像尺寸缩放前图像中的对应区域，设BXB子块在图像尺寸缩放后图像中的左上角坐标为 (x，y)，则区域A2在图像尺寸缩放前图像中的左上角坐标为（x*Nl/N2，yMl/M2)。区域 Al定义为：其横向和纵向尺寸均为B个像素的整数倍，且刚好完全包含区域A2,在图2a中 黑粗线所包围区域即为Al
[0008] 选择图像中16X 16像素的子块作为一个宏块，称为当前宏块。每个当前宏块都被 划分为16个4X4的子块，划分方法见附图3。本发明涉及的宏块类型为P16X16，P16X8， P8X 16, P8X8,划分示意见附图4。
[0009] -种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法，包括步骤如下：
[0010] 1)对每个4X4子块估计运动矢量：方法为计算区域A1，其中B = 4时所有运动矢 量的中间值；区域Al中每个4X4子块都有一个运动矢量，在解码时从视频流中提取得到； 计算得到的运动矢量共计16个，为Iiivi, i = 0, 1，…，15，计算结果为表1 :
[0011] 表1宏块内各个4X4子块的运动矢量的计算结果
[0012]
【权利要求】
1. 一种空间分辨率视频转码中宏块运动矢量的计算方法，包括步骤如下： 1) 对每个4X4子块估计运动矢量：方法为计算区域A1，其中B = 4时所有运动矢量的 中间值；区域Al中每个4 X 4子块都有一个运动矢量，在解码时从视频流中提取得到；计算 得到的运动矢量共计16个，为mVi，i = 0, 1，…，15,计算结果为表1 : 表1宏块内各个4X4子块的运动矢量的计算结果
2) 将步骤1)中的16个运动矢量划分为9个不同的集合，划分方法如下： MV1 = {mv〇, mv^ mv2, mv3, mv4, mv5, mv6, mv7, mv8, mv9, mv10, mvn, mv12, mv13, mv14, mv15} MV2 = {mv〇, mvj, mv2, mv3, mv4, mv5, mv6, mv7} MV3 = {mv8, mv9, mv10, mvn, mv12, mv13, mv14, mv15} MV4 = {mv〇, mv^ mv4, mv5, mv8, mv9, mv12, mv13} MV5 = {mv2, mv3, mv6, mv7, mv10, mvn, mv14, mv15} MV6 = {mv〇, mv^ mv4, mv5} MV7 = {mv2, mv3, mv6, mv7} MV8 = {mv8, mv9, mv12, mv13} MV9 = {mv10, mvn, mv14, mv15} 3) 为当前宏块选择候选类型，选择方法采用现有公开的算法； 4) 如果当前宏块类型选择为P16X 16,其中P16X 16类型包括一个初始运动矢量 mvl6X 16和一个细化步长rel6X 16,其计算方法为： mvl6X16 = median {mv e MV1I
其中median{ · }表示计算括号内所有数值的中间值； 5) 如果当前宏块类型选择为P16X8,其中P16X8类型包括上、下两个初始运动 矢量，分别为：HivIGXSci和IiivIGXS 1，每个运动矢量分别对应一个细化步长，分别为： rel6 X Sc^reieXS1，其计算方法为：
6) 如果当前宏块类型选择为P8X 16,其中P8X 16类型包括左、右两个初始运动 矢量，分别为：mv8X 16(!和mv8X W1，每个运动矢量分别对应一个细化步长，分别为： re8 X 16。，re8 X W1，其计算方法为：
7) 如果当前宏块类型选择为P8 X 8，其中P8 X 8类型包括上、下、左、右四个初始运动矢 量，分别为：mv8 X 8。，mv8 X mv8 X 82, mv8 X 83,每个运动矢量分别对应一个细化步长，分 别为：re8 XS^reSXSpreSXS^reSXSs，其计算方法为：
8) 采用上述步骤计算得到的初始运动矢量，采用现有公开的运动估计算法对其进行运 动细化。
【文档编号】H04N19/513GK104394423SQ201410766150
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】徐新艳, 刘兆广, 冷严 申请人:山东电子职业技术学院