一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，其特征在于，主要由宏塊分割模塊，與該宏塊分割模塊相連接的宏塊預(yù)測(cè)模塊，與該宏塊預(yù)測(cè)模塊相連接的第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊，與第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊相連接的第一殘差編碼模塊，與第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊相連接的第二殘差編碼模塊，與第一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊相連接的加權(quán)運(yùn)算器，與該加權(quán)運(yùn)算器相連接的殘差解碼模塊，與該殘差解碼模塊相連接的濾波器，以及與該濾波器相連接的宏塊重建模塊組成。本發(fā)明能夠獲得較高的編碼增益，能有效的提高編碼和解碼效率，節(jié)省碼字開銷，具有廣泛的應(yīng)用性。
【專利說明】一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種編解碼系統(tǒng)，具體是指一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 視頻編解碼系統(tǒng)對(duì)于視頻的存儲(chǔ)和傳輸?shù)葢?yīng)用至關(guān)重要。新一代視頻編解碼國際 標(biāo)準(zhǔn)H. 264是由ITU-T視頻編解碼專家組（VCEG)和IS0/IEC動(dòng)態(tài)圖像專家組（MPEG)聯(lián)合 組成的聯(lián)合視頻組（Joint Video Team，JVT)提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 基于視頻編解碼國際標(biāo)準(zhǔn)H. 264的視頻編解碼系統(tǒng)包括編解碼子系統(tǒng)和解碼子 系統(tǒng)，編解碼子系統(tǒng)中分為宏塊分剖模塊，幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊，幀問預(yù)測(cè)模塊，模式選擇模塊，和 殘差編解碼模塊。解碼子系統(tǒng)中包括殘差解碼模塊和宏塊重建模塊。在編解碼子系統(tǒng)中， 輸入的視頻文件經(jīng)過宏塊分剖模塊，分割為一定大小的圖像塊，傳遞給幀內(nèi)預(yù)測(cè)模塊和幀 問預(yù)測(cè)模塊，得到宏塊的預(yù)測(cè)值。經(jīng)過模式選擇模塊，得到該宏塊的最佳模式和殘差數(shù)據(jù)。 最后通過殘差編解碼模塊輸出視頻碼流。在解碼子系統(tǒng)中，視頻碼流首先經(jīng)過殘差解碼模 塊，得到殘差數(shù)據(jù)和宏塊模式，最后經(jīng)過宏塊重建模塊得到輸出視頗。
[0004] 新一代視頻編解碼國際標(biāo)準(zhǔn)H. 264的增益大多數(shù)來自于細(xì)節(jié)的加強(qiáng)，但該框架的 相關(guān)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)瓶頸期。為了進(jìn)一步提高視頻編解碼的效率，目前有學(xué)者提 出了一種基于結(jié)構(gòu)化圖像修復(fù)技術(shù)的視頻編解碼系統(tǒng)，其具體為在編解碼子系統(tǒng)中加入視 頻幀結(jié)構(gòu)提取模塊和宏塊選擇模塊，在解碼子系統(tǒng)中加入宏塊修復(fù)模塊。雖然這種系統(tǒng)能 提高視頻編解碼的效率，但其不能有效的節(jié)省視頻編解碼的碼字，不能保證解碼視頻的主 觀視覺效果，更不能很好的解決視頻編解碼失真的技術(shù)問題。
[0005] 因此，如何在有效提高視頻編解碼效率的前提下，能更好的節(jié)省視頻編解碼的碼 字、提高解碼視頻的主觀視覺效果和失真問題，仍是人們迫切需要解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服目前視頻編解碼系統(tǒng)所存在的編解碼效率較低、所需碼字 較多以及解碼視頻的主觀視覺效果失真較為嚴(yán)重的缺陷，提供一種圖像與視頻重構(gòu)用編解 碼系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，主要由宏 塊分割模塊，與該宏塊分割模塊相連接的宏塊預(yù)測(cè)模塊，與該宏塊預(yù)測(cè)模塊相連接的第一 失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊，與第一失真虛擬視點(diǎn)圖像 序列模塊相連接的第一殘差編碼模塊，與第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊相連接的第二殘 差編碼模塊，與第一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊相連接的加權(quán)運(yùn)算器，與該加權(quán)運(yùn) 算器相連接的殘差解碼模塊，與該殘差解碼模塊相連接的濾波器，以及與該濾波器相連接 的宏塊重建模塊組成。
[0008] 進(jìn)一步地，所述的宏塊預(yù)測(cè)模塊由模式選擇子模塊，以及與該模式選擇子模塊相 連接的幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊、幀間預(yù)測(cè)子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊組成。
[0009] 為了確保使用效果，所述的第一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊分別對(duì)殘差數(shù) 據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流；所述的第一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊均包括變換子模 塊、量化子模塊和熵編碼子模塊，其中，變換子模塊與量化子模塊相連傳輸變換后的殘差數(shù) 據(jù)，量化子模塊與熵編碼子模塊相連傳輸量化后的殘差數(shù)據(jù)。
[0010] 所述的第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊均包 含失真深度圖像視頻流和失真彩色圖像視頻流。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0012] 1、本發(fā)明能夠獲得較高的編碼增益，能有效的提高編碼和解碼效率，節(jié)省碼字開 銷，具有廣泛的應(yīng)用性。
[0013] 2、本發(fā)明能有效的改變傳統(tǒng)編解碼系統(tǒng)在編解碼后所存在的圖像與視頻的失真 現(xiàn)象，進(jìn)而還原真實(shí)的圖像和視頻信息。
[0014] 3、本發(fā)明能同時(shí)對(duì)I幀編碼和P幀編碼進(jìn)行處理，具有良好的糾錯(cuò)能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。 [0017] 實(shí)施例
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明的圖像與視頻重構(gòu)用編碼系統(tǒng)包括有宏塊分割模塊、宏塊預(yù) 測(cè)模塊、第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊、第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊、第一殘差編碼 模塊、第二殘差編碼模塊，與第一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊、加權(quán)運(yùn)算器、殘差解 碼模塊、濾波器及宏塊重建模塊這幾個(gè)部分。
[0019] 其中，宏塊分割模塊與宏塊預(yù)測(cè)模塊相連接，并傳輸宏塊的亮度和色度信息。經(jīng)宏 塊預(yù)測(cè)模塊所產(chǎn)生的宏塊預(yù)測(cè)值和殘差數(shù)據(jù)則分成兩路數(shù)據(jù)，其中一路數(shù)據(jù)依次經(jīng)第一失 真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第一殘差編碼模塊后進(jìn)入到加權(quán)運(yùn)算器中，另一路數(shù)據(jù)則依次 經(jīng)第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第二殘差編碼模塊后進(jìn)入到加權(quán)運(yùn)算器中。兩路數(shù)據(jù) 在加權(quán)運(yùn)算器中進(jìn)行權(quán)值運(yùn)算，并將生成的新的宏塊信息和殘差數(shù)據(jù)送入殘差解碼模塊進(jìn) 行數(shù)據(jù)解碼，然后再經(jīng)濾波器進(jìn)行濾波，最后將進(jìn)行濾波處理后的宏塊信息和殘差數(shù)據(jù)送 入宏塊重建模塊，形成完整的圖像與視頻信息。
[0020] 為了確保使用效果，所述的宏塊預(yù)測(cè)模塊則包括有幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊、幀間預(yù)測(cè)子 模塊、圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊和模式選擇子模塊。其中，幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊、幀間預(yù)測(cè)子模塊和 圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊分別與宏塊分割模塊相連接，以傳輸宏塊的亮度和色度信息；而模式 選擇子模塊則分別與幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊、幀間預(yù)測(cè)子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊相連以傳輸 宏塊的預(yù)測(cè)值和編碼碼率信息。
[0021] 根據(jù)實(shí)際情況，該宏塊分割模塊用于將視頻幀或圖像幀分為16x16像素大小的宏 塊，以得到宏塊數(shù)據(jù)。而幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊用于處理視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264中的9種4x4亮度 塊預(yù)測(cè)模式，4種16x16亮度塊預(yù)測(cè)模式和4種8x8色度塊預(yù)測(cè)模式。
[0022] 所述的幀間預(yù)測(cè)子模塊實(shí)現(xiàn)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和運(yùn)動(dòng)估計(jì)處理； 圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊則用于根據(jù)視頻前一幀和當(dāng)前幀中已經(jīng)重建的區(qū)域，獲得當(dāng)前宏塊的 預(yù)測(cè)值。
[0023] 按照上述方式實(shí)施后，本發(fā)明與傳統(tǒng)的編解碼系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，其相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)如 下：
[0024]

【權(quán)利要求】
1. 一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，其特征在于，主要由宏塊分割模塊，與該宏塊分 割模塊相連接的宏塊預(yù)測(cè)模塊，與該宏塊預(yù)測(cè)模塊相連接的第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模 塊和第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊，與第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊相連接的第一殘 差編碼模塊，與第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊相連接的第二殘差編碼模塊，與第一殘差 編碼模塊和第二殘差編碼模塊相連接的加權(quán)運(yùn)算器，與該加權(quán)運(yùn)算器相連接的殘差解碼模 塊，與該殘差解碼模塊相連接的濾波器，以及與該濾波器相連接的宏塊重建模塊組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述的宏 塊預(yù)測(cè)模塊由模式選擇子模塊，以及與該模式選擇子模塊相連接的幀內(nèi)預(yù)測(cè)子模塊、幀間 預(yù)測(cè)子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測(cè)子模塊組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述的第 一殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊分別對(duì)殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流；所述的第一 殘差編碼模塊和第二殘差編碼模塊均包括變換子模塊、量化子模塊和熵編碼子模塊，其中， 變換子模塊與量化子模塊相連傳輸變換后的殘差數(shù)據(jù)，量化子模塊與熵編碼子模塊相連傳 輸量化后的殘差數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種圖像與視頻重構(gòu)用編解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述的 第一失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊和第二失真虛擬視點(diǎn)圖像序列模塊均包含失真深度圖像 視頻流和失真彩色圖像視頻流。
【文檔編號(hào)】H04N19/80GK104113762SQ201410315568
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】劉霖, 邱會(huì)中, 楊先明 申請(qǐng)人:寧波摩米創(chuàng)新工場(chǎng)電子科技有限公司