[发明专利]基于纹理和运动特征的H.264降尺寸转码方法

权利要求书

1、基于纹理和运动特征的H.264降尺寸转码方法，其特征在于：利用输入H.264编码码流中的编码信息，将视频数据基于图像纹理特征利用运动边缘检测划分为运动区域和背景区域，对位于不同区域内的宏块根据其运动特征采用相应的转码策略，具体包括下述步骤：

1)获取H.264编码码流中的编码信息，包括：帧间编码模式，运动矢量和离散余弦变换系数，即DCT系数；

2)利用DCT系数，通过如下公式得到运动边缘：

Σi=03DCTi4>0]]>

式中i代表原始视频的四个宏块，DCT_i表示宏块i不为零的DCT系数，通过垂直、水平方向逐行的块搜索，标记每行最左端和最右端该值大于0的宏块位置，以及每列最上端和最下端该值大于0的宏块位置，由各帧中被标记的宏块组成运动边缘序列；

3)根据步骤2)得到的运动边缘序列，将各帧图像分为运动区域和背景区域，分别采用不同的帧间模式选择方法和运动矢量重建及修正方法进行转码。

2、根据权利要求1所述的基于纹理和运动特征的H.264降尺寸转码方法，其特征在于所述的帧间模式选择方法包括下述步骤：

1)计算位于运动区域内宏块的运动程度MA_i：

MAi=14×mΣi=0m(|mviv|+|mvih|)]]>

式中，mv_ih，mv_iv代表宏块MB_i在水平和垂直方向上的运动矢量；

2)将MA_i与预设的高低两个阈值T_{A_low}和T_{A_high}进行比较；如果MA_i≤T_{A_low}，则从四个宏块的候选模式中选择大块模式计算其率失真代价，转到步

骤3)，如果没有大块模式则转到步骤5)；如果T_{A_low}＜MA_i≤T_{A_high}，则从四个宏块的候选模式中选择小块模式计算其率失真代价后转到步骤

3)，如果没有小块模式则转码步骤5)；如果MA_i＞T_{A_high}，则采用帧内预测模式；

3)选择率失真代价最小的模式作为最终编码模式；

4)对于位于背景区域的宏块，如果四个候选模式中有不少于2个SKIP模式，则选择SKIP模式，否则转到5)；

5)选用残差最大，即不为零DCT系数最大宏块的模式作为最终编码模式。

3、根据权利要求1所述的基于纹理和运动特征的H.264降尺寸转码方法，其特征在于所述的运动矢量重建及修正方法包括下述步骤：

1)对于位于运动区域的宏块，利用计算方差的方法定义宏块的运动差异性dif_i：

difi=Σi=03(mvih-mv‾h)2+(mviv-mv‾v)2]]>

其中，mv_h和mv_v分别为水平及垂直方向上的差异性平均值；通过将当前宏块的运动差异性与差异性平均值的比较设置差异性因子MD_i：

MDi=high,difi1NΣi=0N-1difi≥1low,difi1NΣi=0N-1difi<1zero,difi=0]]>

如果MD_i的值为high，则表明原始视频4个宏块的运动较分散，采用自适应运动矢量下采样方法重建运动矢量mv′：

mv′=12Σi=14mviDCTiΣi=14DCTi]]>

其中，mv_i为原始视频中四个宏块的运动矢量，DCT_i为不为零的DCT系数；

否则，采用最严重加权法重建运动矢量mv′：

mv′=12mvMAX{DCTi,i=0,1,2,3}]]>

其中，表示选取四个宏块中DCT系数最大宏块的运动矢量；

2)对于位于背景区域的宏块，采用平均加权法重建运动矢量mv′：

mv′=12Σi=03mvi4]]>

其中，mv_i为原始视频中四个宏块的运动矢量

3)对位于运动目标边缘和内部的宏块进行±2像素的运动搜索；对于位于背景区域的宏块不进行运动搜索。