一種針對色度的插值方法及濾波器的製造方法

2023-05-20 05:07:41

一種針對色度的插值方法及濾波器的製造方法
【專利摘要】本申請公開了一種針對色度的插值方法，包括：確定插值的像素精度；在整像素點之間確定插入分像素的點的坐標；根據所述坐標，使用低抽頭插值濾波器對插入的分像素進行二維分離插值。本申請還公開一種濾波器。在本申請的【具體實施方式】中，由於在像素點之間確定插入分像素的點的坐標，根據坐標，使用低抽頭插值濾波器，如4抽頭插值濾波器，對插入的分像素進行二維分離插值，對於雙線性插值來說，提高了插值性能。
【專利說明】一種針對色度的插值方法及濾波器
【技術領域】
[0001]本申請涉及視頻編解碼【技術領域】，尤其涉及一種針對色度的分像素插值方法及濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著眾多如數位電視、網際網路高清視頻、數位相機、數碼攝像機等高清數碼產品的逐漸普及，現有的視頻編解碼標準已經不能滿足要求，尤其對於高分辨力視頻，如4Kx2K的甚高解析度。因此，人們期待能適應超高清視頻的新一代高性能視頻編碼標準的開發。
[0003]在視頻編解碼技術中，分像素插值技術能提高運動預測的準確度，從而對整個編解碼性能的提高有非常大的積極作用。分像素插值最早在MPEG-1中就已經使用，但僅限於半像素運動估計，儘管比整像素運動估計要好但是精度和性能還不高；WMPEG-4開始提高了插值精度，使用1/4像素精度的亮度插值。目前典型的視頻編解碼標準如H.264/AVC、HEVC都採用1/4像素精度的亮度插值，對應的色度插值精度為1/8像素。由於視頻中色度分量比亮度分量要平坦一些，同時考慮到色度的插值精度是1/8像素，需要插值的分像素種類多達63種，計算複雜。現有的色度插值採用簡單的雙線性插值，計算起來雖然較為簡單，但影響了插值性能。

【發明內容】

[0004]本申請提供一種針對色度的分像素插值方法及濾波器。
[0005]根據本申請的第一方面，本申請提供一種針對色度的插值方法，包括:
[0006]確定插值的像素精度；
[0007]在整像素點之間確定插入分像素的點的坐標；
[0008]根據所述坐標，使用低抽頭插值濾波器對插入的分像素進行二維分離插值。
[0009]上述方法中，所述像素精度為1/8像素精度；所述低抽頭插值濾波器包括4抽頭插值濾波器。
[0010]上述方法中，所述根據所述坐標，對插入的分像素進行二維分離插值，具體包括:
[0011]對於橫向相鄰的整像素點之間的分像素，進行橫向的一維插值濾波；
[0012]對於縱向相鄰的整像素點之間的分像素，進行縱向的一維插值濾波；
[0013]對於剩餘的分像素先進行橫向的一維插值濾波，再進行縱向的一維插值濾波。
[0014]上述方法中，所述4抽頭插值濾波器，1/8像素對應的係數為{-4，62，6，0}，2/8像素對應的係數為{_6，56，15，-1}，3/8像素對應的係數為{_5，47，25，-3} ；4/8像素對應的係數為{_4，36，36，-4}，5/8像素對應的係數為{_3，25，47，-5}，6/8像素對應的係數為{-1, 15，56，-6}，7/8 像素對應的係數為{O, 6，62，-4}。
[0015]上述方法中，插入的分像素及坐標如下表所示:
【權利要求】
1.一種針對色度的插值方法，其特徵在於，包括: 確定插值的像素精度； 在整像素點之間確定插入分像素的點的坐標； 根據所述坐標，使用低抽頭插值濾波器對插入的分像素進行二維分離插值。
2.如權利要求1所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，所述像素精度為1/8像素精度；所述低抽頭插值濾波器包括四抽頭插值濾波器。
3.如權利要求2所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，所述根據所述坐標，對插入的分像素進行二維分離插值，具體包括: 對於橫向相鄰的整像素點之間的分像素，進行橫向的一維插值濾波； 對於縱向相鄰的整像素點之間的分像素，進行縱向的一維插值濾波； 對於剩餘的分像素先進行橫向的一維插值濾波，再進行縱向的一維插值濾波。
4.如權利要求3所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，所述4抽頭插值濾波器，1/8像素對應的係數為{_4，62，6，0}，2/8像素對應的係數為{-6，56，15，-1}，3/8像素對應的係數為{_5，47，25，-3} ;4/8像素對應的係數為{_4，36，36，-4}，5/8像素對應的係數為{_3，25，47，-5}，6/8像素對應的係數為{_1，15，56，-6}，7/8像素對應的係數為{O, 6，62，-4}。
5.如權利要求4所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，插入的分像素及坐標如下表所示:
6.如權利要求5所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，其中，分像素pa、qa、ra、sa、ta.ua, va的插值，通過對縱向最近鄰的整像素點使用4抽頭插值濾波，分別使用1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8位置對應的濾波器係數進行計算，計算結果位移shiftl，得到對應的分像素。
7.如權利要求6所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，shiftl等於6。
8.如權利要求5所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，對剩餘的分像素，先對橫向最近鄰的整像素點使用4抽頭插值濾波，使用其位置對應的濾波器係數，計算得到中間值；然後再對中間值使用縱向4抽頭插值濾波，分別使用1/8，2/8，3/8，4/8，5/8，6/8，7/8位置對應的濾波器係數，計算結果位移shift2，得到對應的分像素。
9.如權利要求8所述的針對色度的插值方法，其特徵在於，shift2等於12。
10.一種濾波器，採用如權利要求1至9中任一項所述的針對色度的插值方法，對色度進行插值處理。
【文檔編號】H04N19/587GK103974078SQ201410127457
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】王榮剛, 呂浩, 王振宇, 董勝富, 高文 申請人:北京大學深圳研究生院