[发明专利]多项式运动建模的帧间编码方法、系统、设备与存储介质

权利要求书

1.一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，包括：

对于当前视频帧的每一参考帧，使用k阶多项式进行建模，获得每一参考帧的像素的光流，并结合流向变换技术，获得当前视频帧的像素的光流；

利用当前视频帧的像素的光流进行运动预测，获得预测帧；

利用所述预测帧对当前视频帧进行帧间编码。

2.根据权利要求1所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，所述对于当前视频帧的每一参考帧，使用k阶多项式进行建模，获得每一参考帧的像素的光流包括：

对于参考帧将其中单个像素移动到当前时刻t的光流记为使用k阶多项式建模；

利用参考帧集合中距离t_j最近的k个参考帧，计算出用k阶多项式的多项式系数，并计算出参考帧单个像素移动到当前时刻t的光流

3.根据权利要求1或2所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，k阶多项式建模表示为：

其中，每一视频帧对应一个时刻，当前时刻t对应当前视频帧，t_j表示参考帧对应的时刻；a₁,a₂,…,a_k为多项式系数。

4.根据权利要求3所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，将自变量t设为参考帧集合中距离t_j最近的k个参考帧，并带入上述k阶多项式，得到如下等式：

其中，分别表示距离t_j最近的k个参考帧对应的时刻，分别表示参考帧的某个像素移动到时刻的光流；

将计算出的多项式a₁,a₂,…,a_k，带入k阶多项式，估计出参考帧单个像素移动到当前时刻t的光流

5.根据权利要求1所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，所述采用流向变换技术，获得当前视频帧的像素的光流包括：

采用基于Softmax Splatting的流向变换技术，结合参考帧的像素的光流获得当前视频帧的像素的光流，表示为：

其中，是Softmax Splatting定义的求和方式；Z是一个重要性掩膜，由SoftmaxSplatting中描述的方法生成；表示参考帧单个像素移动到当前时刻t的光流，每一视频帧对应一个时刻，当前时刻t对应当前视频帧，t_j表示参考帧对应的时刻。

6.根据权利要求1所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，当前视频帧对应的参考帧数目设为n，则获得的当前视频帧的像素的光流为当前视频帧的像素到n个时刻的光流；通过运动预测，获得n个预测帧，利用n个预测帧对当前视频帧进行帧间编码。

7.根据权利要求1或6所述的一种多项式运动建模的帧间编码方法，其特征在于，参考帧在视频序列中的位置位于当前视频帧之前和/或当前视频帧之后。

8.一种多项式运动建模的帧间编码系统，其特征在于，用于实现权利要求1～7任一项所述的方法，该系统包括：

光流预测模块，用于对当前视频帧的每一参考帧，使用k阶多项式进行建模，获得每一参考帧的像素的光流，并结合流向变换技术，获得当前视频帧的像素的光流；

运动预测模块，用于利用当前视频帧的像素的光流进行运动预测，获得预测帧；

帧间编码模块，用于利用所述预测帧对当前视频帧进行帧间编码。

9.一种处理设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；

其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1～7任一项所述的方法。

10.一种可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，当计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的方法。