[发明专利]一种视频编码预测残差块的分解及重建方法无效

专利信息
申请号: 200910062165.0 申请日: 2009-05-19
公开(公告)号: CN101562747A 公开(公告)日: 2009-10-21
发明(设计)人: 陈加忠;周敬利;黎单;孙自龙 申请(专利权)人: 华中科技大学
主分类号: H04N7/26 分类号: H04N7/26;H04N7/50;H04N11/04
代理公司: 华中科技大学专利中心 代理人: 方 放
地址: 430074湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 一种视频编码预测残差块的分解及重建方法,属于信号处理中的视频编码技术领域,减少现有DCT变换矩阵引起的块效应,并解决该矩阵的值不能进行调整的问题。本发明分解方法包括:预测残差块分类,第一、第三、第二多通道滤波器组横向分解,横向分解系数矩阵分类,第一、第三、第二多通道滤波器组纵向分解步骤;本发明重建方法包括:预测残差块的分解系数矩阵分类,第一、第三、第二多通道滤波器组纵向重建,横向分解系数矩阵分类,第一、第三、第二多通道滤波器组横向重建步骤。本发明能有效地进行去相关性,并能减少DCT变换矩阵和预测残差块尺寸不匹配所引起的块效应,提高编码主客观质量。
搜索关键词: 一种 视频 编码 预测 残差块 分解 重建 方法
【主权项】:
1.一种视频编码预测残差块的分解方法,包括:(1)预测残差块分类步骤:对输入的帧内或帧间预测残差块进行分类,当残差块的长边尺寸为4时,进行步骤(2);当残差块的长边尺寸为8时,进行步骤(3);当残差块的长边尺寸为16时,进行步骤(4);(2)第一多通道滤波器组横向分解步骤:使用第一多通道滤波器组F1=U0U1W0W1]]>对残差块X进行横向分解得到横向分解系数矩阵Y,其分解表达式为:Y=XU0TW0TU1TW1T1/22cosα/21/22sinα/21/22sinα/2-1/2-2cosα/21/2-2sinα/2-1/22cosα/21/2-2cosα/21/2-2sinα/2]]>其中,U0=1/21/22cosα/22sinα/2,]]>U1=1/21/2-2sinα/2-2cosα/2,]]>W0=1/2-1/22sinα/2-2cosα/2,]]>W1=-1/21/22cosα/2-2sinα/2,]]>α=0.1225π;分解完成后,进行步骤(5);(3)第三多通道滤波器组横向分解步骤:使用第三多通道滤波器组F3=R0R1T0T1]]>对残差块X进行横向分解得到横向分解系数矩阵Y,其分解表达式为:Y=XR0TT0TR1TT1T]]>其中,R0=1222222222sinα22(sinα+cosα)22(sinα-cosα)cosαsinβcosβ-cosβ-sinβ22(sinα+cosα)-cosα-sinα22(cosα-sinα),]]>R1=SR0PSP,T0=1222-22-222222(sinα-cosα)-sinαcosα22(sinα+cosα)cosβ-sinβsinβ-cosβcosα22(cosα-sinα)22(sinα+cosα)-sinα,]]>T1=ST0PSP,P=1211111-11-111-1-11-1-11,]]>S=121-11-1,]]>α=0.4362π,β=0.38π;分解完成后,进行步骤(5);(4)第二多通道滤波器组横向分解步骤:使用第二多通道滤波器组F2=H0H1H2H3G0G1G2G3]]>对残差块X进行横向分解得到横向分解系数矩阵Y,过程为:(4.1)对残差块X的每个行向量进行横向对称扩展以及分解:对第i个行向量Ni=[xi,0 xi,1 xi,2 xi,3 xi,4 xi,5 xi,6 xi,7 xi,8 xi,9 xi,10 xi,11 xi,12 xi,13 xi,14 xi,15]横向对称扩展得到扩展行向量Zi,Zi=[xi,1 xi,0 xi,0 xi,1 xi,2 xi,3 xi,4 xi,5 xi,6xi,7 xi,8 xi,9 xi,10 xi,11 xi,12 xi,13 xi,14 xi,15 xi,15 xi,14],对Zi进行横向分解得到第i个行向量Ni的横向分解向量Mi:Mi=[yi,0 yi,1 yi,2 yi,3 yi,4 yi,5 yi,6 yi,7 yi,8 yi,9 yi,10 yi,11 yi,12 yi,13 yi,14 yi,15],其中:[yi,0 yi,1 yi,2 yi,3]=[xi,1 xi,0 xi,0 xi,1 xi,2 xi,3 xi,4 xi,5]F2T,[yi,4 yi,5 yi,6 yi,7]=[xi,2 xi,3 xi,4 xi,5 xi,6 xi,7 xi,8 xi,9]F2T,[yi,8 yi,9 yi,10 yi,11]=[xi,6 xi,7 xi,8 xi,9 xi,10 xi,11 xi,12 xi,13]F2T,[yi,12 yi,13 yi,14 yi,15]=[xi,10 xi,11 xi,12 xi,13 xi,14 xi,15 xi,15 xi,14]F2TF2=H0H1H2H3G0G1G2G3,]]>H0=141+sinα+cosα1+sinα-cosα1+sinα-cosα1+sinα+cosα,]]>H1=141-sinα+cosα1-sinα-cosαsinα-1+cosαsinα-1-cosα,]]>H2=141-sinα-cosα1-sinα+cosα1-sinα+cosα1-sinα-cosα,]]>H3=141+sinα-cosα1+sinα+cosα-1-sinα-cosα-1-sinα+cosα,]]>G0=14cosα-1-sinαcosα+1+sinαcosα+1+sinαcosα-1-sinα,]]>G1=14-cosα+1-sinα-cosα-1+sinαcosα+1-sinαcosα-1-sinα,]]>G2=14-cosα-1+sinα-cosα+1-sinα-cosα+1-sinα-cosα-1+sinα,]]>G3=14cosα+1+sinαcosα-1-sinα-cosα+1+sinα-cosα-1-sinα,]]>α=-0.595π,i为0~k-1,k≤16,k由残差块X的宽边尺寸决定;(4.2)各个行向量的横向分解向量Mi构成横向分解系数矩阵Y,Y=M0M1...Mk-1,]]>其中,k由残差块X的宽边尺寸决定;分解完成后,进行步骤(5);(5)横向分解系数矩阵分类步骤:对横向分解系数矩阵Y进行分类,当Y的宽边尺寸为4时,进行步骤(6);当Y的宽边尺寸为8时,进行步骤(7);当Y的宽边尺寸为16时,进行步骤(8);(6)第一多通道滤波器组纵向分解步骤:使用第一多通道滤波器组F1=U0U1W0W1]]>对横向分解系数矩阵Y进行纵向分解得到残差块的分解系数矩阵D,其分解表达式为:D=U0U1W0W1Y=1/21/21/21/22cosα/22sinα/2-2sinα/2-2cosα/21/2-1/2-1/21/22sinα/2-2cosα/22cosα/2-2sinα/2Y]]>其中,U0、U1、W0、W1和α的值与步骤(2)中所示相同;分解结束;(7)第三多通道滤波器组纵向分解步骤:使用第三多通道滤波器组F3=R0R1T0T1]]>对横向分解系数矩阵Y进行纵向分解得到残差块的分解系数矩阵D,其分解表达式为:D=R0R1T0T1Y]]>其中,R0、R1、T0、T1的值与步骤(3)中所示相同;分解结束;(8)第二多通道滤波器组纵向分解步骤:使用第二多通道滤波器组F2=H0H1H2H3G0G1G2G3]]>对横向分解系数矩阵Y进行纵向分解得到残差块的分解系数矩阵D,过程为:(8.1)对横向分解系数矩阵Y的每个列向量进行纵向对称扩展以及分解:对第i个列向量Li=[y0,i y1,i y2,i y3,i y4,i y5,i y6,i y7,i y8,i y9,i y10,i y11,i y12,i y13,i y14,i y15,i]T纵向对称扩展得到扩展列向量Zi,Zi=[y1,i y0,i y0,i y1,i y2,i y3,i y4,i y5,i y6,iy7,i y8,i y9,i y10,i y11,i y12,i y13,i y14,i y15,i y15,i y14,i]T,对Zi进行纵向分解得到第i个列向量Li的纵向分解向量Ji:Ji=[d0,i d1,i d2,i d3,i d4,i d5,i d6,i d7,i d8,i d9,i d10,i d11,i d12,i d13,i d14,i d15,i ]T,其中:[d0,i d1,i d2,i d3,i]T=F2[y1,i y0,i y0,i y1,i y2,i y3,i y4,i y5,i]T,[d4,i d5,i d6,i d7,i]T=F2[y2,i y3,i y4,i y5,i y6,i y7,i y8,i y9,i]T,[d8,i d9,i d10,i d11,i]T=F2[y6,i y7,i y8,i y9,i y10,i y11,i y12,i y13,i]T,[d12,i d13,i d14,i d15,i]T=F2[y10,i y11,i y12,i y13,i y14,i y15,i y15,i y14,i]TF2=H0H1H2H3G0G1G2G3,]]>H0、H1、H2、H3、G0、G1、G2、G3的值与步骤(4.1)中所示相同,i为0~k-1,k≤16,k由残差块X的长边尺寸决定;(8.2)各个列向量的纵向分解向量Ji构成残差块的分解系数矩阵D,D=[J0 J1…Jk-1],其中k由残差块X的长边尺寸决定;分解结束。
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