通過(guò)使用平滑插值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法和裝置制造方法及圖紙

提供了一種通過(guò)使用平滑插值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法和裝置。一種考慮平滑對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法，所述方法包括：基于子像素單位插值位置和平滑度，從用于產(chǎn)生位于整數(shù)像素單位像素之間的至少一個(gè)子像素單位像素值的插值濾波器中不同地選擇插值濾波器；通過(guò)使用選擇的插值濾波器對(duì)整數(shù)像素單位像素的像素值進(jìn)行插值，來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
通過(guò)使用平滑插值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法和裝置本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年09月30日，申請(qǐng)?zhí)枮椤?01180057602.5”，標(biāo)題為“通過(guò)使用平滑插值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法和裝置”的專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本專(zhuān)利技術(shù)涉及使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測(cè)編碼。
技術(shù)介紹
在典型的圖像編碼和解碼方法中，為了對(duì)圖像進(jìn)行編碼，將一幅畫(huà)面劃分為宏塊。隨后，通過(guò)使用幀間預(yù)測(cè)或幀內(nèi)預(yù)測(cè)來(lái)對(duì)每個(gè)宏塊執(zhí)行預(yù)測(cè)編碼。幀間預(yù)測(cè)指的是通過(guò)去除畫(huà)面之間的時(shí)間冗余來(lái)壓縮圖像的方法，幀間預(yù)測(cè)的代表性示例是運(yùn)動(dòng)估計(jì)編碼。在運(yùn)動(dòng)估計(jì)編碼中，通過(guò)使用至少一個(gè)參考畫(huà)面來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前畫(huà)面的每個(gè)塊。通過(guò)使用預(yù)定估計(jì)函數(shù)在預(yù)定搜索范圍內(nèi)找出與當(dāng)前塊最相似的參考?jí)K。基于參考?jí)K預(yù)測(cè)當(dāng)前塊，并對(duì)通過(guò)從當(dāng)前塊減去作為預(yù)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生的預(yù)測(cè)塊而獲得的殘差塊進(jìn)行編碼。在這種情況下，為了更精確地執(zhí)行預(yù)測(cè)，在搜索參考畫(huà)面的范圍上執(zhí)行插值，產(chǎn)生小于整數(shù)像素單位像素的子像素單位像素，并且對(duì)產(chǎn)生的子像素單位像素執(zhí)行幀間預(yù)測(cè)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本專(zhuān)利技術(shù)提供一種用于考慮圖像特征確定適當(dāng)插值濾波器系數(shù)以通過(guò)對(duì)整數(shù)像素單位像素進(jìn)行插值來(lái)產(chǎn)生子像素單位像素的方法和設(shè)備。技術(shù)方案根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一方面，提供了一種考慮平滑來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法，所述方法包括：基于子像素單位插值位置和平滑度，從用于產(chǎn)生位于整數(shù)像素單位像素之間的至少一個(gè)子像素單位像素值的插值濾波器中不同地選擇插值濾波器；通過(guò)使用選擇的插值濾波器對(duì)整數(shù)像素單位像素的像素值進(jìn)行插值，來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。有益效果當(dāng)對(duì)視頻進(jìn)行編碼和解碼時(shí)，由于通過(guò)對(duì)參考幀進(jìn)行插值來(lái)產(chǎn)生高質(zhì)量圖像并基于高質(zhì)量圖像執(zhí)行運(yùn)動(dòng)估計(jì)和補(bǔ)償，因此可提高幀間預(yù)測(cè)的精確度。此外，由于使用平滑插值濾波器來(lái)減少插值結(jié)果中的高頻分量并因而獲得更平滑的插值結(jié)果，因此可去除高頻分量，并可提高圖像編碼和圖像解碼的效率。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的圖像插值設(shè)備的框圖；圖2是用于描述整數(shù)像素單位和子像素單位之間的關(guān)系的示圖；圖3是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的將被參考以確定子像素單位像素值的鄰近整數(shù)像素單位像素的示圖；圖4a至圖4c是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的將被參考以確定子像素單位像素值的整數(shù)像素單位像素的示例的示圖；圖5是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的平滑插值濾波器的平滑參數(shù)的曲線圖；圖6是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的由平滑插值濾波器可使用的樣條函數(shù)的曲線圖；圖7是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的圖像插值方法的流程圖；圖8a至圖8c是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于平滑參數(shù)和插值位置確定的12抽頭插值濾波器的濾波器系數(shù)的表；圖9a至圖9c是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于平滑參數(shù)和插值位置確定的6抽頭插值濾波器的濾波器系數(shù)的表；圖10是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于平滑參數(shù)和插值位置針對(duì)色度像素確定的6抽頭插值濾波器的濾波器系數(shù)的表；圖11是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于彩色分量和圖像插值位置不同地確定的平滑插值濾波器的濾波器系數(shù)的表；圖12a至圖12c是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于圖像插值位置和縮放因子的平滑插值濾波器的濾波器系數(shù)的表；圖13a是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的使用平滑插值濾波器的視頻編碼設(shè)備的框圖；圖13b是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的使用平滑插值濾波器的視頻解碼設(shè)備的框圖；圖14a是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的使用平滑插值濾波器的圖像編碼方法的流程圖；圖14b是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的使用平滑插值濾波器的圖像解碼方法的流程圖；圖15是用于描述根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的編碼單元的概念的示圖；圖16是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于編碼單元的圖像編碼器的框圖；圖17是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于編碼單元的圖像解碼器的框圖；圖18是示出根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元以及分區(qū)的示圖；圖19是用于描述根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的編碼單元和變換單元之間的關(guān)系的示圖；圖20是用于描述根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的與編碼深度相應(yīng)的編碼單元的編碼信息的示圖；圖21是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元的示圖；圖22至圖24是用于描述根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的編碼單元、預(yù)測(cè)單元和變換單元之間的關(guān)系的示圖；圖25是用于描述根據(jù)表1的編碼模式信息的在編碼單元、預(yù)測(cè)單元或分區(qū)以及變換單元之間的關(guān)系的示圖；圖26是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元使用平滑插值濾波器的視頻編碼方法的流程圖；圖27是根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施例的基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元使用平滑插值濾波器的視頻解碼方法的流程圖。最佳實(shí)施方式根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的一方面，提供了一種考慮平滑對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法，所述方法包括：基于子像素單位插值位置和平滑度，從用于產(chǎn)生位于整數(shù)像素單位像素之間的至少一個(gè)子像素單位像素值的插值濾波器中不同地選擇插值濾波器；通過(guò)使用選擇的插值濾波器對(duì)整數(shù)像素單位像素的像素值進(jìn)行插值來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。插值濾波器可包括濾波器系數(shù)，所述濾波器系數(shù)用于基于多個(gè)基函數(shù)對(duì)整數(shù)像素單位像素進(jìn)行變換，并對(duì)作為變換的結(jié)果而產(chǎn)生的多個(gè)系數(shù)進(jìn)行反變換。插值濾波器可包括具有基于插值位置和整數(shù)像素單位像素之間的距離確定的平滑度的濾波器系數(shù)。插值濾波器包括具有基于插值位置和與所述插值位置鄰近的整數(shù)像素單位像素之間的距離確定的平滑度的濾波器系數(shù)。為了對(duì)空間域中的整數(shù)像素單位像素進(jìn)行插值，插值濾波器可包括通過(guò)將用于使用多個(gè)基函數(shù)執(zhí)行變換和反變換的濾波器與窗函數(shù)結(jié)合而獲得的濾波器系數(shù)，并且窗函數(shù)可關(guān)于插值位置而對(duì)稱(chēng)。為了對(duì)空間域中的整數(shù)像素單位像素進(jìn)行插值，插值濾波器可包括通過(guò)將用于使用多個(gè)基函數(shù)執(zhí)行變換和反變換的濾波器與平滑參數(shù)結(jié)合而獲得的濾波器系數(shù)，并且平滑參數(shù)可控制平滑速度和平滑范圍中的至少一個(gè)。插值濾波器可包括基于樣條函數(shù)的濾波器系數(shù)。插值濾波器可包括用于基于多項(xiàng)式函數(shù)最大化插值濾波器的低頻響應(yīng)的濾波器系數(shù)。選擇插值濾波器的步驟可包括：從插值濾波器中選擇包括被縮放為整數(shù)的濾波器系數(shù)的插值濾波器，并且產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值的步驟可包括：基于縮放因子，對(duì)通過(guò)使用選擇的插值濾波器而產(chǎn)生的所述至少一個(gè)子像素單位像素值進(jìn)行歸一化。選擇插值濾波器的步驟可包括：基于像素特征從插值濾波器中不同地選擇插值濾波器，并且產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值的步驟可包括：通過(guò)使用基于像素特征不同地選擇的插值濾波器來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，提供了一種用于考慮平滑對(duì)圖像進(jìn)行插值的設(shè)備，所述設(shè)備包括：濾波器選擇器，基于子像素單位插值位置和平滑度，從用于產(chǎn)生位于整數(shù)像素單位像素之間的至少一個(gè)子像素單位像素值的插值濾波器中不同地選擇插值濾波器；插值器，通過(guò)使用選擇的插值濾波器對(duì)整數(shù)像素單位像素的像素值進(jìn)行插值來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的另一方面，提供了一種考慮彩色分量對(duì)圖像進(jìn)行插值的方法，所述方法包括：基于子像素單位插值位置和當(dāng)前像素的彩色分量，從用于產(chǎn)生位于整數(shù)像素單位像素之間的至少一個(gè)子像素單位像素值的插值濾波器中不同地選擇插值濾波器；通過(guò)使用選擇的插值濾波器對(duì)整數(shù)像素單位像素的像素值進(jìn)行插值來(lái)產(chǎn)生所述至少一個(gè)子像素單位像素值。選擇插值濾波器的步驟包括：為了對(duì)色度像素進(jìn)行插值，從插值濾波器中選擇具有比用于亮度像素的插值濾波器的平滑度更強(qiáng)的平滑度的插值濾波器。具本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，所述設(shè)備包括：亮度插值濾波單元，被配置為通過(guò)使用當(dāng)前塊的亮度運(yùn)動(dòng)矢量，在亮度參考畫(huà)面中確定用于對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的亮度參考?jí)K，并被配置為通過(guò)將8抽頭濾波器應(yīng)用于亮度參考畫(huà)面的整數(shù)像素位置的亮度樣點(diǎn)，產(chǎn)生在亮度參考?jí)K中包括的2/4像素位置的亮度樣點(diǎn)；色度插值濾波單元，被配置為通過(guò)使用當(dāng)前塊的色度運(yùn)動(dòng)矢量，在色度參考畫(huà)面中確定用于對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的色度參考?jí)K，并被配置為通過(guò)將4抽頭濾波器應(yīng)用于色度參考畫(huà)面的整數(shù)像素位置的色度樣點(diǎn)，產(chǎn)生在色度參考?jí)K中包括的1/8像素位置、2/8像素位置和3/8像素位置中的至少一個(gè)像素位置的至少一個(gè)色度采樣，其中，8抽頭濾波器包括八個(gè)濾波器系數(shù)，4抽頭濾波器包括四個(gè)濾波器系數(shù)，其中，亮度運(yùn)動(dòng)矢量指示在亮度參考畫(huà)面中1/4像素單位的子像素位置，其中，色度運(yùn)動(dòng)矢量指示在色度參考畫(huà)面中1/8像素單位的子像素位置。

【技術(shù)特征摘要】
2010.09.30 US 61/388,264;2010.12.22 US 61/426,479;1.一種用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備，所述設(shè)備包括：亮度插值濾波單元，被配置為通過(guò)使用當(dāng)前塊的亮度運(yùn)動(dòng)矢量，在亮度參考畫(huà)面中確定用于對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行預(yù)測(cè)的亮度參考?jí)K，并被配置為通過(guò)將8抽頭濾波器應(yīng)用于亮度參考畫(huà)面的整數(shù)像素位置的亮度樣點(diǎn)，產(chǎn)生在亮度參考?jí)K中包括的2/4像素位...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：亞歷山大·阿爾辛，埃琳娜·阿爾辛娜，陳建樂(lè)，韓宇鎮(zhèn)，尼古拉·斯利亞科夫，洪允美，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三星電子株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR