[发明专利]变换域中的编码视频的过渡创建

说明书

优先权

本专利申请要求在2008年2月1日提交的标题为“TransitionCreation for Encoded Video in the Transform Domain”的美国专利申请No.12/024,707的优先权，其公开的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及图像处理，并且更具体地，涉及用于在编码的视频图像之间的过渡(transition)的编码域中的中间图像的构建。

背景技术

与软件和硬件视频编码器和解码器的持续增长的可用性相结合的现代压缩算法的令人印象深刻的性能已经使得编码内容普遍存在。MPEG(运动图片专家组)标准已经被广泛地用于商业和消费应用中。图1中示出了具有各种模块150的样本MPEG视频压缩和解压缩系统。将像素数据151输入到系统，并且每个宏块(16×16像素组)经历使用离散余弦变换(DCT)152的变换编码。量化153该得到的数据，并且如果对宏块进行帧内编码，则对该得到的数据进行熵编码。量化的数据通过反馈回路，在反馈回路中，量化的数据被反量化155，并且通过反变换156。然后，得到的像素数据被存储并且用于后续宏块的处理来用于计算运动估计模块157中的运动向量以及用于帧间编码的运动估计差值158(后续帧中的类似定位的宏块之间的差值)。随后对运动向量和运动估计差值进行熵编码154，并且在输出比特流160中输出该运动向量和运动估计差值。

MPEG解码器170接收来自编码器的编码输出比特流，并且首先对接收到的比特流进行熵解码171。当对数据进行熵解码时，如果数据被识别为空间编码的宏块数据，则数据通过反向量化器172和DCT反变换173，得到关于宏块位置的像素值。然后，该像素值被存储并且可以用于确定已经进行了帧间编码的后续宏块中的宏块的宏块像素值。如果得到的数据被识别为运动向量，则该运动向量被传递到运动补偿模块174。基于关于给定宏块位置的接收到的运动向量，运动补偿模块174调取运动向量指向的已经存储的宏块数据，并且运动补偿模块174确定与运动向量相关联的宏块位置的像素值。此外，可以在输入比特流中接收到关于帧间编码的宏块的差值，并且对于来自共享同一宏块位置的前一视频帧的宏块，将这些值与存储的像素值相加，或者从存储的像素值中减去这些值。一旦数据已经被解码为像素值，则得到的像素值比特流被输出，并且可以在显示设备上进行显示。

期望创建诸如淡入(fade in)、淡出(fade out)和交叉渐变(crossfade)的标准电影效果的编码视频内容的创建者和编辑者在空间/像素域中进行操作。在像素域中，两个图像之间的渐变可以以下式来表达，

P_new＝α·p_a+(1-α)·p_b

其中，p是像素域中的像素值，并且α＝[0，1]是渐变权重。如果p_b是单色(monotonic color)，则称为淡入(如果α＝0→1)和淡出(如果α＝1→0)。否则，称为交叉渐变。因此，处理编码视频内容的创建者和编辑者必须首先对在空间/像素域中操纵数据的视频内容的每个帧进行解码来创建这些效果，并且然后对帧重新编码。因此，为了创建这些电影效果，许多处理器密集步骤必须发生，特别是变换解码和编码的执行。

已经证明了由于处理需要和时延而导致难以诸如通过因特网或有线电视系统来在联网环境中实时地自动创建这样的效果。

发明内容

在本发明的第一实施例中，提供了一种用于计算表示在第一图像和第二图像之间的至少一个中间过渡图像的数据的方法。第一图像和第二图像由诸如DCT系数的变换编码数据来表示。该方法包括：在不对第一图像和第二图像内的相应位置处的变换编码数据进行变换解码的情况下，使用第一图像和第二图像的变换编码数据来计算用于至少一个中间图像的变换编码值。对于每个中间帧，针对每个像素位置来计算变换编码值。用于至少一个中间图像的变换编码值被存储到存储器。形成第一图像和第二图像的图像数据可以是一个或多个视频序列中的独立的帧或者可以是静止图像。可以对第一图像和第二图像的图像数据进行帧内编码。

如果图像中的一个来自视频序列，则从视频序列解析图像数据。例如，I帧可以位于MPEG流内。对于第一图像和第二图像二者，这均可以实现。可以对针对中间图像确定的变换编码值进行帧内编码或者帧间编码。可能出现用于确定应当对帧进行帧内编码还是帧间编码的过程。在一些实施例中，由计算机系统自动地进行确定。使用独立的等式来确定帧内值和帧间值。