一種用于svac標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法，提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，減少了編碼碼流長度。該用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法包括：對預(yù)測參考像素值進行濾波處理；利用濾波后的預(yù)測參考像素值計算當(dāng)前塊的預(yù)測像素值。其中，所述預(yù)測參考像素值包括：所述當(dāng)前塊上邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和/或左下的原始像素值。
【專利說明】-種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及音視頻處理技術(shù)，特別涉及一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法。 技術(shù)背景
[0002] 在符合SVAC標(biāo)準(zhǔn)的解碼流程中，一般采用重建圖像來做參考點以進行解碼。而在 現(xiàn)有SVAC標(biāo)準(zhǔn)的編碼器的硬件實現(xiàn)中，為了實現(xiàn)高性能編碼器且降低硬件實現(xiàn)的難度，直 接利用當(dāng)前塊周邊的原始像素作為當(dāng)前塊的預(yù)測參考像素。由于這些預(yù)測參考像素源于原 始圖像數(shù)據(jù)，而非真實的重建圖像數(shù)據(jù)，在計算預(yù)測值時必然會帶來一些誤差，導(dǎo)致預(yù)測的 不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致編碼碼流變長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法，提高了預(yù)測的 準(zhǔn)確性。
[0004] 為了達到上述目的，本發(fā)明實施例提供的一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法包 括：
[0005] 對預(yù)測參考像素值進行濾波處理；
[0006] 利用濾波后的預(yù)測參考像素值計算當(dāng)前塊的預(yù)測像素值。
[0007] 本發(fā)明實施例提供的一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法，在利用當(dāng)前塊的預(yù)測 參考像素為當(dāng)前塊做預(yù)測前，首先對這些預(yù)測參考像素做濾波處理，然后利用這些濾波后 的預(yù)測參考像素為當(dāng)前塊計算預(yù)測像素值。由于這些經(jīng)過濾波處理的預(yù)測參考值更接近重 建值，從而提高了幀內(nèi)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是本發(fā)明實施例提供的用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法的流程圖。
[0009] 圖2是本發(fā)明實施例中參考像素分布示意圖。
[0010] 圖 3 序列 Flowervase_416X240 的 RD 曲線圖。
[0011] 圖 4 序列 Basketbal IDril 1_832 X 480 的 RD 曲線圖。
[0012] 圖 5 序列 rush_hour_1088p 的 RD 曲線圖。

【具體實施方式】
[0013] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步 的詳細描述。
[0014] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法的流程圖。如圖 1所示，該方法包括如下步驟：
[0015] 步驟101 :對預(yù)測參考像素值進行濾波處理。濾波處理可使預(yù)測參考值更接近解 碼中重建圖像的重建值，從而提高了編碼過程中幀內(nèi)預(yù)測的準(zhǔn)確性，且縮短了編碼碼流。具 體濾波處理的方式將在后文圖2所示的實施例中進行詳細說明。
[0016] 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，濾波處理的具體方式可以根據(jù)所要實現(xiàn)硬件的復(fù)雜度 和所要接近的重建值而定，本發(fā)明對此不做限定。
[0017] 步驟102 :利用濾波后的預(yù)測參考像素來計算當(dāng)前塊的預(yù)測像素值；
[0018] 在本發(fā)明一實施例中，計算預(yù)測像素值的預(yù)測模式可分為五種，分別為利用當(dāng)前 塊上邊、左上、右上、左邊、和左下的原始像素值計算當(dāng)前塊所有像素的預(yù)測像素值。若當(dāng)前 塊位于圖像的邊緣，當(dāng)前塊可能沒有上邊、左上、右上、左邊、和左下的原始像素值中的一個 或多個，此時將該上邊、左上、右上、左邊、和左下的原始像素值中的一個或多個視為空值即 可。
[0019] 在本發(fā)明一實施例中，為了進一步提高預(yù)測準(zhǔn)確性，可以選取當(dāng)前塊上邊、左上、 右上、左邊、和左下的原始像素值中的一種預(yù)測模式作為最佳預(yù)測模式進行預(yù)測像素值的 計算。此時該SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法可進一步包括：
[0020] 步驟103 :分別將利用所述當(dāng)前塊上邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和 /或左下的原始像素值計算得出的預(yù)測像素值與所述當(dāng)前塊的原始像素值進行絕對差值求 和運算。
[0021] 具體過程可以為：用當(dāng)前塊的原始像素值減去步驟102中分別通過五種預(yù)測模式 計算出的預(yù)測像素值，再對減法運算求得的差值求絕對值，最后把當(dāng)前塊的所有像素的絕 對值相加，得出當(dāng)前塊在相應(yīng)預(yù)測模式下的絕對差值求和運算（后文以SAD表示）結(jié)果，每 一種預(yù)測模式對應(yīng)一個SAD值。
[0022] 在本發(fā)明一實施例中，SAD運算中還包括將差值進行Hadamard變換，此時該SAD運 算其實成為了 SATD運算。
[0023] 步驟104 :將所述當(dāng)前塊上邊、左上、右上、左邊和左下中絕對差值求和運算結(jié)果 最小的預(yù)測參考值作為最佳預(yù)測參考值。
[0024] 具體過程可以為：將步驟103計算出的各預(yù)測模式的SAD值，按照由小到大順序編 號，并根據(jù)該順序編號將這些SAD值進行兩兩比較，每輪比較取其中SAD值較小者繼續(xù)下一 輪比較，最終可得出具有最小SAD值的預(yù)測模式，該具有最小SAD值的預(yù)測模式即是當(dāng)前塊 的最佳預(yù)測模式，該模式中所利用的預(yù)測參考值也即為最佳預(yù)測參考值。
[0025] 下面通過一個實施例來詳細說明濾波處理的具體過程。
[0026] 圖2是本發(fā)明一實施例中參考像素分布示意圖。如圖2所示，以一 4x4亮度宏塊 (圖中的a至p)為例進行說明。該亮度宏塊的上邊、左上、右上、左邊和左下邊像素為A到 Q。其中，當(dāng)前亮度宏塊上邊的像素為A?D ;左上的像素為Q ;右上的像素為E?H ;左邊的 像素為I?L ;左下的像素為M?P。
[0027] 則濾波算法的輸入為：預(yù)測參考值p[x，y]，其中，X = -1?7，y = -1和X = -l，y =〇?7。當(dāng)然，實際情況下，當(dāng)亮度宏塊位于圖像邊緣時，有可能不具有上邊、左上、右上、 左邊和左下邊像素的一個或多個，此時可以將對應(yīng)的P[x，y]視為空值。
[0028] 濾波算法的輸出為：濾波后的預(yù)測參考值f[x，y]，其中，X = -1?7, y = -1和X =-1，y = 0 ?7〇
[0029] 對當(dāng)前塊左上Q的預(yù)測參考值p [-1，-1]進行濾波處理，獲得濾波后的預(yù)測參考值 f[-l，_l]的過程為：
[0030] 若值p [0, -1](對應(yīng)I點）和p [-1，0](對應(yīng)A點）都可用于預(yù)測，則Q點的預(yù)測 值 f[-l，-l] = (P[0，-l]+6*p[-l，-l]+p[-l，0]+4) >>3;
[0031] 其中，I、Q、A三點對f[-l，-l]的作用系數(shù)為I : 6 : 1，該值為經(jīng)驗值。
[0032] ">> 3"的目的是為了實現(xiàn)除8的效果，以保持最后的運算結(jié)果仍為像素長度。具 體而言，由于每一個像素點的比特位長度是8,則（ρ[0, -1]+6*ρ[-1，-1]+ρ[-1，0])的比特 位長度為11，通過">> 3"的操作，可以使得最后運算結(jié)果保持8bits。
[0033] "+4"的目的是為了實現(xiàn)硬件除法取整的精確度，或者說為了實現(xiàn)四舍五入的效 果。由于硬件移位操作后只能"保留整數(shù)部分，去掉小數(shù)部分"，這樣當(dāng)某些情況下除法結(jié)果 為（1.5,2)時，都會被認為1，顯然這是不夠精確的。通過"+4"的計算，就可以讓大于0.5 的部分對整數(shù)部分貢獻1，則對于原除法結(jié)果為（1. 5,2)的情況，現(xiàn)在均可以為認為是2 ;而 對于小于0.5的部分，即使"+4"，結(jié)果還是0,這樣可以實現(xiàn)四舍五入，讓運算結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0034] 以上對f(x，y)的說明也適用于下列公式。即，當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素 值、當(dāng)前塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值對所述塊的濾波后的預(yù) 測參考像素值的作用系數(shù)為1 : 6 : 1。
[0035] 若值p[0，_l](對應(yīng)I點）可用，但值p[_l，0](對應(yīng)A點）不可用，用Q點的值替 換 A 點時，此時 f[-l，-l] = (p[0，-l]+7*p[-l，_l]+4) >>3;
[0036] 若值p[_l，0](對應(yīng)A點）可用，但值ρ[0，-1](對應(yīng)I點）不可用，用Q點的值替 換 I 點時，則 f[_l，-1] = (7*P[-1，-l]+p[-l，0]+4) >> 3。
[0037] 對當(dāng)前塊上邊的預(yù)測參考值p[x，_l]，x = 0?3(對應(yīng)I、J、K、L)進行濾波處理， 獲得濾波后的預(yù)測參考值f[x，-1]的過程為：
[0038] 若p[_l，-1](對應(yīng)Q)可用，則I點濾波后的預(yù)測參考值f[0, -1]= (P[_l，-l]+6*p[0, _l]+p[l，-l]+4) >> 3 ;
[0039] 若p[_l，-1](對應(yīng)Q)不可用，則I點濾波后的預(yù)測參考值f [0, -1]= (7*p[0, _l]+p[l，_1]+4) >> 3 ;
[0040] J、K、L 點濾波后的預(yù)測參考值 f[x，-1] = (P[x-1，-l]+6*p[x，-1]+P[x+1，-l]+4 )>> 3,其中，x = 1，2,3。
[0041] 對當(dāng)前塊右上的預(yù)測參考值p[x，_l]，x = 4?7(對應(yīng)M、N、0、P)進行濾波處理， 獲得濾波后的預(yù)測參考值f[x，-1]的過程為：
[0042] Μ、Ν、0 點濾波后的預(yù)測參考值 f [X，-1] = (p[x-l，-l]+6*p[x，-l]+p[x+l，_1]+4 )>>3;其中，x = 4 ?6;
[0043] P 點濾波后的預(yù)測參考值 f [7, -1] = (p[6, _l]+6*p[7, -l]+4) >> 3。
[0044] 對當(dāng)前塊左邊的預(yù)測參考值p[_l，y]，y = 0?3(對應(yīng)A、B、C、D)進行濾波處理， 獲得濾波后的預(yù)測參考值f[-l，y]的過程為：
[0045] 若P[-1，-1](對應(yīng)Q)可用，則A點濾波后的預(yù)測參考值f[-l，0]= (P [-1，-1] +6*P [-1，0] +P [-1，1] +4) > > 3 ;
[0046] 若p[_l，-1](對應(yīng)Q)不可用，則A點濾波后的預(yù)測參考值f [_1，0]= (7*p[0, -l]+p[-l，l]+4) >> 3 ;
[0047] B、C、D 點濾波后的預(yù)測參考值 f[_l，y] = (p[-l，y_l]+6*p[y，-l]+p[-l，y+l]+4) >> 3, y = I ?3。
[0048] 對當(dāng)前塊左下的預(yù)測參考值p[_l，y]，y = 4?7(對應(yīng)E、F、G、H)進行濾波處理， 獲得濾波后的預(yù)測參考值f[-l，y]的過程為：
[0049] E、F、G點濾波后的預(yù)測參考值f[-l，y] = (p[-l，y-l]+6*p[-l，y]+p[-l，y+l]+4) >>3,y = 4?7;
[0050] H 點濾波后的預(yù)測參考值 f[-l，7] = (p[-l，6]+7*p[-l，7]+4) >> 3。
[0051] 當(dāng)然，在本發(fā)明一實施例中，當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的預(yù)測參 考像素值、當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值對所述塊的濾波后的預(yù)測參考像素值的作用 系數(shù)也可以是1 : 2 : 1。這種情況下，舉例說明，若值P[0，-1](對應(yīng)I點）和P[-1，0](對 應(yīng)A 點）都可用于預(yù)測，則 Q 點的預(yù)測值 f[-l，-l] = (p[0，-l]+2*p[-l，-l]+p[-l，0]+2) >> 2 ；
[0052] 其中，">> 2"的目的是為了實現(xiàn)除4的效果，以縮短編碼長度。具體而言，由于 每一點的編碼長度均為8,則（ρ[0, -1]+2*ρ[-1，-1]+ρ[-1，0])的長度為10,通過">> 2" 的操作，可以使得編碼長度又縮短為8。"+2"的目的是為了實現(xiàn)硬件除法取整的精確度，或 者說為了實現(xiàn)四舍五入的效果。對于8X8的亮度宏塊，其預(yù)測方式與圖2所示實施例相同， 其區(qū)別在于其預(yù)測參考值P[X，y]的范圍為：X = -1?15, y = -1和X = -1，y = 0?15。
[0053] 下面以實際的實驗數(shù)據(jù)對打開與關(guān)閉濾波算法進行比較測試。選取了 3個不同 的視頻序列做測試實驗，分別是：Flowervase_416X240，BasketballDrill_832X480 和 rush_hour_1088p。每個序列選100巾貞，以全I巾貞的方式進行編碼。實驗米用Hadamard變 換和VLCE編碼，為了檢驗算法在不同碼率下的效果，采用了 5個不同的QP值進行測試。
[0054] 圖表說明：APSNR表示打開濾波算法后峰值信噪比的變化，ABitrate表示打開 濾波算法后碼率變化的百分比，正值表示增加，負值表示減少。表1?表3分別是3個序列 的測試結(jié)果，圖3至圖5分別是3個序列的RD(Rate Distortion)曲線圖，其中ON表示打 開算法，OFF表示關(guān)閉算法。
[0055] 表 1 序列 Flowervase_416 X 240 的結(jié)果
[0056]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于SVAC標(biāo)準(zhǔn)的圖像預(yù)測方法，其特征在于，包括： 對預(yù)測參考像素值進行濾波處理獲得濾波后的預(yù)測參考像素值； 利用濾波后的預(yù)測參考像素值計算當(dāng)前塊的預(yù)測像素值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)測參考像素值包括：所述當(dāng)前塊上 邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和/或左下的原始像素值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，進一步包括： 分別將利用所述當(dāng)前塊上邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和/或左下的原始 像素值計算得出的預(yù)測像素值與所述當(dāng)前塊的原始像素值進行絕對差值求和運算； 將所述當(dāng)前塊上邊、左上、右上、左邊和左下中絕對差值求和運算結(jié)果最小的預(yù)測參考 值作為最佳預(yù)測參考值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將所述當(dāng)前塊上邊、左上、右上、左邊和左 下中絕對差值求和運算結(jié)果最小的預(yù)測像素值作為最佳預(yù)測像素值包括： 將所述當(dāng)前塊上邊、左上、右上、左邊和左下預(yù)測像素值的絕對差值求和運算結(jié)果按順 序編號； 將所述按順序編號的絕對差值求和運算結(jié)果按編號順序兩兩進行比較；其中取絕對差 值求和運算結(jié)果較小的進行下一輪比較。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述絕對差值求和運算包括將差值經(jīng) Hadamard 變換。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述當(dāng)前塊位于圖像邊緣而不具備上 邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和/或左下的原始像素值時，所述方法進一步包 括： 將該上邊、和/或左上、和/或右上、和/或左邊、和/或左下的原始像素值視為空值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，某一塊的濾波后的預(yù)測參考像素值與當(dāng) 前塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考 像素值相關(guān)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前 塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值對所述塊的濾波后的預(yù)測參考像 素值的作用系數(shù)為1 : 6 : 1或1 : 2 : 1。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng) 前塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值對所述塊的濾波后的預(yù)測參考 像素值的作用系數(shù)為1 : 6 : 1時；將當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的預(yù)測參 考像素值和當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值的計算結(jié)果左移3位獲得所述塊的濾波后 的預(yù)測參考像素值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在對當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素 值、當(dāng)前塊的預(yù)測參考像素值和當(dāng)前塊的右邊塊的預(yù)測參考像素值的計算結(jié)果左移3位之 前，進一步包括： 在當(dāng)前塊的下邊塊的預(yù)測參考像素值、當(dāng)前塊的預(yù)測參考像素值和當(dāng)前塊的右邊塊的 預(yù)測參考像素值的計算結(jié)果基礎(chǔ)上加4。
【文檔編號】H04N19/593GK104333759SQ201410697769
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】鐘俊華, 吳克壽, 瞿艷梅 申請人:廣東中星電子有限公司