专利名称：一种1/4亚像素插值方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频编码技术领域，尤其涉及一种1/4亚像素插值方法及装置。
背景技术：
目前主流的视频编码主要包含以下步骤将每个视频帧分割成象素块； 通过对每个块的视频数据进行变换、量化和熵编码，减小视频帧内的空间冗余；利用
连续帧的块之间的时间依赖关系，以便仅发送连续帧之间的不同部分。连续帧之间的块的 时间依赖关系是通过采用运动估计和运动补偿技术确定的，对于任何给定块，在编码和发 送帧之前进行运动搜索，以确定编码装置和解码装置为预测块的图像数据而使用的运动向 量。当前常用的运动补偿搜索和运动补偿算法是以1/4精度来对参考图像进行运动 预测的，对于像素之间的1/4像素插值方法，一般需要用到周围4至8个整像素点，传统中 最简易的线性插值，插值过程不考虑像素亮度值之间的变化率，无法很好的模拟相邻像素 之间的变化，进而无法取得良好的编码效果。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种1/4亚像素插值方法，旨在解决现有技术插值 过程不考虑像素亮度值之间的变化率，无法很好的模拟相邻像素之间的变化，进而无法取 得良好的编码效果的问题。本发明实施例是这样实现的，一种1/4亚像素插值方法，所述方法包括以下步骤 将待插值亚像素点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成4等份；
获取每份之间的斜率第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的
值；
根据第一斜率(k》、第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值获取待插值亚像 素点对应的插值系数；
根据所述插值系数对第二整像素点(A2)、第三整像素点(A3)之间的区域进行1/4精度 的插值。本发明实施例的另一目的在于提出一种1/4亚像素插值装置，所述装置包括 区域划分模块，用于将待插值亚像素点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成
4等份；
斜率求取模块，用于获取第二整像素点A2、第三整像素点A3之间的斜率第一斜率(k》、 第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)；
插值系数获取模块，用于根据第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率 (k4)的值获取待插值亚像素点对应的插值系数；
插值模块，用于根据获取的插值系数，对第二整像素点(A2)、第三整像素点(A3)之间的 区域进行1/4精度的插值。
本发明的有益效果
本发明实施例提出了一种1/4亚像素插值方法，为对待插值亚像素点左右相邻两整像 素点A2和A3之间进行1/4亚像素的插值，考虑了 A2左侧的整像素A1及A3右侧的整像素A4 的值，以模拟A2的像素亮度值％和A3的像素亮度值％之间的变化趋势；通过将相邻两整像 素点A2和A3之间的区域划分成4等份，按特定的规则求出每等份的斜率(kp k2、k3、k4)，根 据每等份的斜率(kpl^kyk》的值获取待插值亚像素点的像素亮度值和对应的插值系数， 根据所述插值系数，对A2、A32间进行1/4亚像素精度插值。本发明实施例对图像的1/4像 素插值仅考虑临近的4个整像素点，插值过程中考虑像素亮度值之间的变化率，可以很好 的模拟相邻整像素之间的变化，编码效果良好且计算简便。
图1是本发明实施例一种1/4亚像素插值方法流程图2是本发明实施例连续整像素点A1、A2、A3、A4的排列示意图； 图3是本发明实施例以像素点位置为横坐标、像素亮度值为纵坐标绘制的连续整像素 ^A1、4、^、~的像素亮度值-位置曲线图;
图4是图3曲线中的将相邻整像素点A2和A3之间的区域分成4等份的像素亮度值-位 置曲线图5是本发明实施例一种1/4亚像素插值装置结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对 本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理 解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。本发明实施例为对待插值亚像素点左右相邻两整像素点A2和A3之间进行1/4亚 像素的插值，考虑了 A2左侧的整像素A1及A3右侧的整像素A4的值，以模拟A2的像素亮度 值％和A3的像素亮度值％之间的变化趋势；本发明实施例通过将相邻两整像素点A2和A3 之间的区域划分成4等份，按特定的规则求出每等份的斜率(ki、k2、k3、k4)，根据每等份的斜 率(kpl^kyk》的值获取待插值亚像素点的像素亮度值和对应的插值系数，根据所述插值 系数，对A2、A3之间进行1/4亚像素精度插值。以下以具体实施例对本发明方法进行详细说明。由于考虑到应用于视频编解码时 计算的简便性，本发明实施例对图像的1/4亚像素插值仅考虑临近的4个整像素点。如图 1所示为本发明实施例一种1/4亚像素插值方法流程图，所述方法包括以下步骤
S101，获取待插值亚像素点左侧依次临近的第二整像素点A2、第一整像素点A1和右侧 依次的临近第三整像素点A3、第四整像素点A4对应的第一像素亮度值 、第二像素亮度值 、第三像素亮度值 、第四像素亮度值 ；
如图2所示为连续整像素点第一整像素点A1、第二整像素点4、第三整像素点A3、第四 整像素点A4的排列示意图，其对应的像素亮度值分别为第一像素亮度值％、第二像素亮度 值 、第三像素亮度值 、第四像素亮度值 ，为了对相邻整像素点第二整像素点A2、第三整 像素点A3之间进行1/4亚像素的插值，本发明实施例考虑了第二整像素点A2左侧的第一整像素点A1及第三整像素点A3右侧的第四整像素点A4的像素亮度值变化规律以模拟第二像 素A2和第三像素A3之间的亮度变化趋势。如图3所示是以像素点位置为横坐标、像素亮度值为纵坐标绘制的连续整像素点 A1、4、^、~的像素亮度值-位置曲线图。S102，将待插值亚像素点左右相邻整像素点第二整像素点A2、第三整像素点A3之 间的区域分成4等份，获取每份之间的斜率第一斜率&、第二斜率1 、第三斜率k3、第四斜率 k4的值；
如图4所示是将相邻第二整像素点A2、第三整像素点A3之间的区域分成4等份的像素 亮度值-位置曲线图。所述“获取每份之间的斜率第一斜率Ic1、第二斜率1 、第三斜率k3、第四斜率 k4的值”具体为
设定如下规则 规则1
权利要求
1. 一种1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 将待插值亚像素点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成4等份； 获取每份之间的斜率第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值；根据第一斜率(k》、第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值获取待插值亚像 素点对应的插值系数；根据所述插值系数对第二整像素点(A2)、第三整像素点(A3)之间的区域进行1/4精度 的插值。
2.如权利要求1所述的1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述步骤“将待插值亚像素 点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成4等份”之前还包括步骤获取待插值亚像素点左侧临近第二整像素点(A2)、第一整像素点(A1)和右侧临近第三 整像素点(A3)、第四整像素点(A4)的对应的第一像素亮度值( )、第二像素亮度值(&1)、第 三像素亮度值(a3)、第四像素亮度值( )。
3.如权利要求1所述的1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述“获取每份之间的斜率 第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值”具体为设定如下规则 规则1
4.如权利要求1所述的1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述“获取待插值亚像素点 对应的插值系数”具体方法为
5.如权利要求1或4所述的1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述插值系数为1/4亚像素位置的滤波器(-4，24，6，-2)/24 1/2亚像素位置的滤波器(-1，3，3，-1)/4 3/4亚像素位置的滤波器(-2，6，24，-4)/24。
6.如权利要求1所述的1/4亚像素插值方法，其特征在于，所述插值系数还可以为 1/4亚像素位置的滤波器(-5，32，8，-3) 51/2亚像素位置的滤波器(-1，3，3，-1) 2 3/4亚像素位置的滤波器(-3，8，32，-5) 5 其中 >> 符号表示计算机中对数据进行右移计算。
7.—种1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述装置包括区域划分模块，用于将待插值亚像素点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成 4等份；斜率求取模块，用于获取第二整像素点A2、第三整像素点A3之间的斜率第一斜率(k》、 第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)；插值系数获取模块，用于根据第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率 (k4)的值获取待插值亚像素点对应的插值系数；插值模块，用于根据获取的插值系数，对第二整像素点(A2)、第三整像素点(A3)之间的 区域进行1/4精度的插值。
8.如权利要求7所述的1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述装置还包括像素亮度值获取模块，与区域划分模块，用于获取待插值亚像素点左侧临近第二整像 素点(A2)、第一整像素点(A1)和右侧临近第三整像素点(A3)、第四整像素点(A4)的像素亮度 值第一像素亮度值(a》、第二像素亮度值( )、第三像素亮度值(a3)、第四像素亮度值(&)。
9.如权利要求7所述的1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述“获取第二整像素点A2、 第三整像素点A3之间的斜率第一斜率(k》、第二斜率仏2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4) ”具 体为设定如下规则规则 1
10.如权利要求7所述的1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述“获取待插值亚像素 点对应的插值系数”具体方法为3
11、如权利要求7或10所述的1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述插值系数为 1/4亚像素位置的滤波器(-4，24，6，-2)/241/2亚像素位置的滤波器(-1，3，3，-1)/4 3/4亚像素位置的滤波器(-2，6，24，-4)/24。
12、如权利要求7所述的1/4亚像素插值装置，其特征在于，所述插值系数还可以为 1/4亚像素位置的滤波器(-5，32，8，-3) 51/2亚像素位置的滤波器(-1，3，3，-1) 2 3/4亚像素位置的滤波器(-3，8，32，-5) 5 其中 >> 符号表示计算机中对数据进行右移计算。
全文摘要
本发明公开一种1/4亚像素插值方法，将待插值亚像素点左右相邻两整像素点(A2和A3)之间的区域分成4等份，通过相邻4个整像素点(A1、A2、A3、A4)的变化规律，计算出A2和A3之间4个区域的斜率第一斜率(k1)、第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值；根据第一斜率(k1)、第二斜率(k2)、第三斜率(k3)、第四斜率(k4)的值获取待插值亚像素点对应的插值系数；根据所述插值系数对第二整像素点(A2)、第三整像素点(A3)之间的区域进行1/4精度的插值。本发明在插值过程中考虑像素亮度值之间的变化率，可以很好的模拟相邻整像素之间的变化，编码效果良好且计算简便。
文档编号H04N7/26GK102104779SQ20111005816
公开日2011年6月22日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者张智雄 申请人:深圳市融创天下科技发展有限公司