一種運動補償預測誤差計算方法及裝置的製作方法

2023-04-23 02:18:06

專利名稱：一種運動補償預測誤差計算方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及運動補償領域，特別涉及一種運動補償預測誤差計算方法及裝置。
背景技術：
在視頻的處理中，會用到運動補償，通過對當前塊進行預測形成預測塊並計算出預測誤差，利用預測誤差對當前塊進行補償。現有技術中，利用濾波器能夠快速的獲得預測塊的四分之一像素點的預測誤差，所述四分之一像素點包括二分之一像素點以及整像素點，為了提高精度，往往需要計算出八分之一像素點的預測誤差，現有技術中通過對四分之一像素點進行濾波器插值得到八分之一像素點的預測誤差。
現有技術中，每個八分之一像素點的預測誤差均需要利用若干個的像素點的預測誤差來計算，且計算不同八分之一像素點的預測誤差所用到的像素點均不相同，若需要計算多個八分之一像素點的預測誤差，計算量非常大。

發明內容
本發明實施例提高效率計算八分之一像素點的預測誤差的一種運動補償預測誤差計算方法及裝置。一種運動補償預測誤差計算方法，包括獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點；對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數；根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差。—種運動補償預測誤差計算裝置，包括八分之一像素誤差計算模塊，用於獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點，對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數，根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差。本發明實施例提供的技術方案中，通過計算像素點的規律獲得預測函數，通過預測函數便可以快速的計算出所有八分之一像素點的預測誤差，提高了計算的效率。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例中運動補償預測誤差計算方法實施例示意圖；圖2為本發明實施例中運動補償預測誤差計算裝置實施例示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例提供一種運動補償預測誤差計算方法及裝置。下面分別進行詳細說明。請參閱圖1，為本發明實施例中運動補償預測誤差計算方法實施例示意圖，包括101、根據原始像素產生當前塊的運動矢量；運動補償預測誤差計算裝置根據原始像素產生當前塊的運動矢量。 102、對當前塊進行運動補償產生預測塊；運動補償預測誤差計算裝置對當前塊進行運動補償產生預測塊，所述預測預測塊包括預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點，進一步的，所述預測塊像素點還可以包括四分之一像素點，所述運動補償預測誤差計算裝置可以通過濾波器快速計算得到每個預測塊像素點的預測誤差。103、獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差；運動補償預測誤差計算裝置獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點，二分之一像素點以及四分之一像素點，進一步的，為了使計算更方便，所述獲取的16個預測塊像素點均為整像素點或二分之一像素點，具體的，所述16個預測塊像素點的坐標分別為(-1，-I)、(0，-I)、(1，-I)、(0. 5，-1)、(-1，0)、(0，0)、(1，0)、(0. 5，0)、(-1，1)、(0，1)、(1，1)、(0. 5，I)、(-1,0. 5),(0,0. 5),(1,0. 5),(0. 5,0. 5)，對應的預測誤差分別為 f (_l，_l)、f (0，-l)、f (l，_l)、f (0.5，-l)、f (-1,0),f (0,0),f (I,
0)、f (0.5，0)、f (_l，l)、f (0，l)、f (l，l)、f (0.5，l)、f (-1,0. 5), f (0，0.5)、f (I,
0.5)、f (0. 5,0. 5)。104、對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數；運動補償預測誤差計算裝置對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數，具體的，將所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差代入等式f (x, y) =C1X3Y3+C2X3Y2+C3X3Y+C4X^C5X2Y3+C6X2Y2+C7X2
y+cgx^cgxy^cjoxy^cuxy+c^x+c^y^ci^+cisy+cjg,計算出C1至C16的值，獲得預測函數f &，7)，其中(^7)為像素點的坐標，所述坐標(x，y)對應的預測誤差為f (x，y)；具體的，所述16個預測塊像素點的坐標為(-1，-1),(0, -1),(1, -I)、(0.5，-I)、(-1，0)、(0，0)、(1，0)、(0.5，0)、(-1，1)、(0，1)、(1，1)、(0.5，1)、(-1，0.5)、(0，0.5)、(1，
0.5)、(0.5，0.5)，則將16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差代入等式可以得到下列16個等式f (-1，-I) =c1-c2+c3-c4-c5+c6-c7+c8+c9-c10+c11-c12-c13+c14-c15+c16 ；f (0, -I) =-c13-c14-c15+c16 ；f (I, -I) ^ci+ca+cg+c^cg+cg-c^cg-cg+cio-cn+c^-c^+c^-c^+c^ ；
f (O. 5，—I)=—1/80^1/803-1/8c3+1/8c4—I/4c5+l/4c6—I/4c7+l/4c8—l/2c9+l/2c10—I/2cn+l/2c12-c13+c14-c15+c16 ；f (-1, 0) =-c4+c8_c12+c16 ；f (0,0) =C16 ；f (I, 0) =c4+c8+c12+c16 ；f (0. 5, 0) =1/8c4+1/4c8+1/2c12+c16 ；f (-1, I) =-(^ -C2-C3- c4+c5+c6+c7+c8 _ C9 _ C10 _ C11 _ c12+c13+c14+c15+c16 ；f (0, I) =c13+c14+c15+c16 ； f (I, I) =C1+C2+C3+C4+C5+C6+C7+C8+Cg+X10+C11+C12+C13+C14+C15+C16 ;f (0. 5, I) =1/80^1/802+1/803+1/804+1/4c5+l/4c6+l/4c7+l/4c8+l/2c9+l/2c10+l/2cn+l/2c12+c13+c14+c15+c16 ；f (—I, 0. 5) =-1/8(^ - I/4c2—I/2c3 _ C4+1/8C5+1/4c6+l/2c7+c8 _ 1/8C9 _ I/4c10 _l/2cn - c12+1/8c13+1/4c14+1/2c15+c16 ；f (0, 0. 5) =1/8c13+1/4c14+1/2c15+c16 ；f (I, 0. 5) =1/8(^+1/4c2+l/2c3+c4+l/8c5+l/4c6+l/2c7+c8+l/8c9+l/4c10+l/2cn+c12+1/8c13+1/4c14+1/2c15+c16 ；f (0. 5，0. 5) =l/64ci+l/32c2+l/16c3+l/8c4+l/32c5+l/16c6+l/8c7+l/4c8+l/16c9+l/8c10+l/4cn+l/2c12+l/8c13+l/4c14+l/2c15+c16 ；通過對16個等式進行矩陣變換，便可以求解C1到C16的值，從而獲得預測函數f
(X，y)。105、根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差；運動補償預測誤差計算裝置根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差，將八分之一像素點的坐標代入預測函數中，即可快速得到該像素點的預測誤差，具體的例子中，計算坐標為(0125，O. 125)的像素點的預測誤差，則該預測誤差f (O. 125，O. 125)為f (O. 125,0. 125)=Cl*0. 1256+c2*0. 1255+c3*0. 1254+c4*0. 1253+c5*0. 1255+c6*0. 1254+c7*0. 1253+c8*0. 1252+c9*0. 1254+c10*0. 1253+cn*0. 1252+c12*0. 125+c13*0. 1253+c14*0. 1252+-c15*0. 125+c16 ；106、獲得八分之一預測塊；運動補償預測誤差計算裝置獲得八分之一預測塊，所述八分之一預測塊包括八分之一像素點的預測誤差，所述八分之一像素點包括四分之一像素點，二分之一像素點以及整像素點。107、將所述八分之一預測塊與原始像素之間的差值進行編碼；運動補償預測誤差計算裝置所述八分之一預測塊與原始像素的差值進行編碼。本實施例中，通過計算像素點的規律獲得預測函數，更優的通過獲取預測塊像素點並代入等式，解得預測函數，通過預測函數便可以快速的計算出所有八分之一像素點的預測誤差，提高了計算的效率，由於獲得預測函數的過程中，通過簡單的計算便可以得到預測函數，節省了裝置的存儲空間。以下將本實施例中運動補償預測誤差計算方法與傳統的四分之一像素全搜索(Quarter Pixel Full Search,QPFS)以及中心偏移部分查找(Center Biased FractionalPel Search, CBFPS)算法進行比較，將本發明實施例中運動補償預測誤差計算方法嵌入到H. 264的標準參考軟體中進行測試,測試序列為CIF格式的6個序列，分別為flower,forman, akiyo, Stefan, paris, mother,當量化參數(Quantization parameter, QP)等於28時，本發明實施例中運動補償預測誤差計算方法，QPFS以及CBFPS的運動估計(Motionestimation, ME)時間，以及亮度峰值信噪比(Y Peak Signal to Noise Ratio, YPSNR)如表I所示表I
權利要求
1.一種運動補償預測誤差計算方法，其特徵在於，包括 獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點； 對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數； 根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數具體包括 將所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差代入等式 n / \ _ 3 3 I 3 2 I 3 I 3 I 23, 22, 2 , 2 ,3 ,2 ,,,I (X，y) -C1X y +c2x y +c3x y+c4x +c5x y +c6x y +c7x y+c8x +c9xy +c10xy +cnxy+c12x+c13y3+c14y2+c15y+c16, 計算出Cl至cl6的值，獲得預測函數f &，7)，其中(^7)為像素點的坐標，所述f (X，y)的值為對應坐標(x，y)的預測誤差。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述預測塊像素點包括四分之一像素點。
4.根據權利要求1，2或3所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 根據原始像素產生當前塊的運動矢量； 對當前塊進行運動補償產生預測塊，所述預測塊包括預測塊像素點的預測誤差。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差之後還包括 獲得八分之一預測塊，所述八分之一預測塊包括八分之一像素點的預測誤差； 將所述八分之一預測塊與原始像素之間的差值進行編碼。
6.一種運動補償預測誤差計算裝置，其特徵在於，包括 八分之一像素誤差計算模塊，用於獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點，對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數，根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述八分之一像素誤差計算模塊進一步用於 將所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差代入等式 n / \ _ 3 3 I 3 2 I 3 I 3 I 23, 22, 2 , 2 ,3 ,2 ,,,I(X，y) -C1X y +c2x y +c3x y+c4x +c5x y +c6x y +c7x y+c8x +c9xy +c10xy +cnxy+c12x+c13y3+c14y2+c15y+c16, 計算出C1至C16的值，獲得預測函數f (X，y)，其中(X，y)為像素點的坐標，所述f (X，y)的值為對應坐標(x，y)的預測誤差。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述預測塊像素點包括四分之一像素點。
9.根據權利要求6，7或8所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括 預測模塊，用於根據原始像素產生當前塊的運動矢量； 補償模塊，用於對當前塊進行運動補償產生預測塊，所述預測塊包括預測塊像素點的預測誤差。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述八分之一像素誤差計算模塊進一步用於 獲得八分之一預測塊，所述八分之一預測塊包括八分之一像素點的預測誤差； 所述裝置還包括 編碼模塊，用於將所述八分之一預測塊與原始像素·之間的差值進行編碼。
全文摘要
本發明實施例公開了一種運動補償預測誤差計算方法及裝置，應用於運動補償領域。一種運動補償預測誤差計算方法，包括獲取預測塊中16個預測塊像素點的預測誤差，所述預測塊像素點包括整像素點以及二分之一像素點；對所述16個預測塊像素點的坐標以及預測誤差的規律進行計算，獲得用於計算坐標對應的預測誤差的預測函數；根據預測函數獲得八分之一像素點的預測誤差。本發明實施例能夠提高計算八分之一像素點的預測誤差的效率。
文檔編號G06T7/20GK102831623SQ20121030764
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者唐健, 萬超群 申請人:深圳市捷順科技實業股份有限公司