[发明专利]一种实现自适应插值滤波二次编码的搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩编码领域，特别涉及一种实现自适应插值滤波二次编码的搜索方法。

背景技术

在目前各种视频编码标准中所采用的混合编码结构的视频编码方法，通常使用预测、变换、量化和信息熵编码四种压缩编码技术。其中，预测编码技术是利用已经完成编码和重建的视频图像块来预测和描述当前编码的视频图像块。根据所使用的已经完成编码和重建的视频图像块和当前正在编码的视频图像块之间的关系，预测编码技术可以分为帧间预测(利用先前视频帧中的图像块预测当前帧正在编码的图像块)和帧内预测(利用当前视频帧中已经完成编码和重建的图像块预测同一帧中正在编码的图像块)。针对帧间预测而言，早期的视频压缩编码标准，如H.261中，采用整像素的运动补偿进行帧间预测；后来的视频压缩编码标准，如H.263、H.264中，采用了分像素的运动补偿帧间预测，其中，分像素的运动补偿帧间预测相对于整像素的运动补偿而言，能够进行更精确的预测，实现更高的压缩效率。

对于分像素的运动补偿帧间预测，需要对解码图像缓冲区中的参考帧进行插值操作来获得分像素位置的像素值，当前的视频编码标准中一般采用简单的双线性滤波或维纳滤波来进行插值操作。

在目前的各种使用Wiener-Hopf方程(维纳霍夫)实现自适应插值方案中，都使用了视频帧级的二次编码结构：在对一帧视频图像进行编码的过程中，首先进行一次预编码，所有的参考帧使用了固定系数插值滤波器进行插值实现预编码；在预编码结束后，计算新的插值滤波器系数，重新对各参考帧进行插值，再进行第二次视频帧级的编码操作，从而获得使用自适应插值滤波进行压缩的码流。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：在实际应用中，现有技术提供的这种视频帧级的二次编码结构，运算的复杂度大、多次帧级编码存在重复操作，繁琐度高，运算的效率低。

发明内容

为了降低视频帧级的二次编码中分像素运动搜索的计算复杂度，本发明提出一种实现自适应插值滤波二次编码的搜索方法，所述技术方案如下：

一种实现自适应插值滤波二次编码的搜索方法，所述方法包括：

对当前帧视频图像进行预编码，在预编码过程中记录每个编码宏块i选择的编码模式和相应的参考帧编号、整像素精度运动矢量以及分像素位置；并统计出当前帧中的各个子块j与相应参考帧中对应子块整像素位置图像块的局部互相关，以及各子块j相对应的参考帧整像素位置图像块的局部自相关，得到预编码后的信息；

根据预编码得到的各子块j相对应的参考帧整像素位置图像块的局部自相关和当前帧中的各子块j与相应参考帧中对应子块整像素位置图像块的局部互相关，获得插值滤波器系数；

根据所述获得的插值滤波器系数，对所述当前帧视频图像进行二次编码，根据所述预编码后的信息，对当前编码宏块i的当前编码模式进行尝试，搜索到最佳匹配的分像素位置后，对当前编码宏块i的下一编码模式进行尝试，直到对当前编码宏块i的所有编码模式尝试完毕，搜索到各编码模式下的最佳匹配的分像素位置。

所述根据所述获得的插值滤波器系数，对所述当前帧视频图像进行二次编码，根据预编码后的信息，对当前编码宏块i的当前编码模式进行尝试，搜索到最佳匹配的分像素位置，包括：

根据所述获得的插值滤波器系数，对所述当前帧视频图像进行二次编码；

如果当前编码宏块i的当前编码模式小于等于所述预编码所确定的宏块i选择的编码模式，且在所述当前编码模式下记录的编码宏块i选择的编码模式、相应的参考帧编号、整像素精度运动矢量以及分像素位置与预编码中记录的信息相同，则根据预编码中记录的分像素位置及其周围邻近的8个分像素位置，搜索最佳匹配的分像素位置。

所述根据预编码中记录的分像素位置及其周围邻近的8个分像素位置，搜索最佳匹配的分像素位置，包括：

如果搜索到的最佳匹配的分像素位置是预编码中记录的分像素位置，则结束本次分像素搜索；

如果搜索到的最佳匹配的分像素位置是位于预编码中记录的分像素位置的左上、左下、右上、右下四个位置中的任一一个，则以搜索到的最佳匹配的分像素位置为中心，从该位置及邻近的8个位置且未搜索过的5个位置中，搜索最佳匹配的分像素位置；

如果搜索到的最佳匹配的分像素位置是位于预编码中记录的分像素位置的上、左、右、下四个位置中的任一一个，则以搜索出的最佳匹配的分像素位置为中心，从该位置及邻近的8个位置且未搜索过的3个位置中，搜索最佳匹配的分像素位置。