[发明专利]基于匹配追踪编码图像序列的视频数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码和解码方法，尤其涉及基于稀疏表示的图像预测的相位细化(phase refinement)方法。

背景技术

目的是提出一种在编码器和解码器上使用的、将通过对较低比特率保持相同质量来改进视频编码性能的工具。本发明解决的问题是在空间和帧间图像预测情况下的改进预测。

在H264/AV中，如例如在文献T.Wiegand，G.J.Sullivan，G.Bjontegaard，和A.Luthra，名称“Overview of the H.264/AVC”Circuits and Systems for Video Technology，IEEE Transactions，Vol 13，7，560-576，2003年7月中公开的，基于与当前块相邻的像素行和列的知识执行帧内预测以对邻近块去相关。规定若干定向模式。通过沿着一个预定方向“传播”像素值来完成外插。除了这些几何模式之外，DC预测，邻近之前编码样本的平均值可用。H264/AVC帧内编码对于重构均匀区域或定向结构很高效，特别是当帧内模式的一个方向最符合轮廓时。

为了在高度纹理区中解决信号预测的问题，在此考虑基于稀疏信号逼近(approximation)的方法。稀疏逼近技术的目的是根据从大的并且冗余的集合(即，字典)中选取的函数来寻找逼近分析信号的线性展开。MP(匹配追踪)算法是通过对来自字典的所谓原子进行迭代选择来计算自适应信号表示的可行技术。见Mallat，S.和Zhang，Z.，名称“Matching pursuits with time frequency dictionaries，”IEEE Sig.Processing 41(1993年12月)的论文。在此，我们考虑闭环空间图像预测或外插的问题。其可以看作依据取自因果邻域的噪声数据的信号扩展的问题。考虑MP稀疏表示算法。我们还呈现一种通过基函数的相位细化来改进原子分解的方式。

发明内容

本发明的主题是一种对图像序列的视频数据进行编码的方法，包括将图像划分为块，使用基于匹配追踪算法的空间预测帧内编码当前块，从原子字典中选择与当前块的因果邻域最相关的原子，其特征在于，该方法执行以下步骤：

-确定因果邻域和所选原子之间的二维移位，

-考虑二维空间移位的值生成至少一个新定相原子，

-如果该新原子比所选原子更好地相关，则根据匹配追踪算法使用新原子用于帧内预测。

根据具体实施，依据DCT(离散余弦变换)和/或DFT(离散傅立叶变换)和/或其他变换提取字典的原子。

根据具体实施例，确定二维空间移位Δx，Δy包括：

-计算互功率谱的步骤：

C=Finput×Fatom*|Finput×Fatom*|]]>

其中

F_input是当前残差的傅立叶变换，

F_atom是所选原子的傅立叶变换，

F^*_atom对应于F_atom的复共轭

-计算C的逆傅立叶变换c的步骤

-确定相关性峰的二维位置的步骤