[发明专利]一种降分辨率视频转码中的运动矢量合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降分辨率视频转码方法，特别是一种降分辨率视频转码中的运动矢量合成方法，属于多媒体视频转码领域。

背景技术

视频转码能够将已压缩的视频流从一种格式(如分辨率、帧率、码率等)转换为另一种格式，以适应不同性能的网络和终端。作为视频转码的关键技术之一，降分辨率视频转码能够通过空间下采样将压缩视频由高分辨率转换为低分辨率，以适应终端显示能力和处理能力的限制。在降分辨率转码中，高分辨率图像中的多个宏块需要合成为低分辨率图像中的一个宏块，相应地多个运动矢量也需要合成一个新的运动矢量。因此运动矢量合成成为降分辨率视频转码的关键问题。

已有的运动矢量合成算法可以总结为两种：第一种是选择，第二种是求和。根据第一种思路，参考文献1(Rajeev Kumar，Vasant Patil，An efficientmotion vector composition scheme for arbitrary frame down-sampling videotranscoder.IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology，2006，16(9)：1148～1152)提出了空间主导向量选择合成算法，从多个输入运动矢量中选择具有最大覆盖面积的运动矢量作为输出运动矢量。根据第二种思路，参考文献2(Jiao Wang，En-hui Yang，Xiang Yu，An efficientmotion estimation method for H.264-based video transcoding with spatialresolution conversion.In：Proceedings of 2007 IEEE InternationalConference on Multimedia and Expo，Beijing，China，2007：444～447)提出了基于线性衰退模型的合成算法，将多个输入运动矢量根据线性模型系数进行加权求和得到输出运动矢量。

上述算法虽然对运动矢量合成的性能有所改善，但是却存在着一个共同的问题：没有考虑输入运动矢量的精确度，即假设输入运动矢量是足够精确的。但是在降分辨率视频转码中，这一假设并不一定成立。首先，当输入运动矢量对应的采样面积小于搜索面积(例如当搜索面积为16×16而采样面积为4×4)时，输入运动矢量相对于搜索面积虽然足够精确，但是相对于采样面积则不一定是足够精确的。其次，当转码前后的视频流所采用的运动矢量精确度度量不同(例如当转码前输入的MPEG-2视频流和转码后输出的H.264视频流分别采用SAD(绝对差值和)和率失真函数作为运动矢量精确度的度量)时，输入运动矢量相对于输入视频流虽然足够精确，但是相对于输出视频流则不一定是足够精确的。

发明内容

本发明的目的是提供一种降分辨率视频转码中的运动矢量合成方法。

本发明的技术方案包括以下步骤：

(1)计算输入运动矢量在精确度较低、较高和介于两种情况之间时的权重。运动矢量的精度可以通过其对应的采样面积和搜索面积的比值S_i/S来界定，比值S_i/S大于3/4则精确度较高，比值S_i/S小于1/4则精确度较低，其他则介于较低和较高两者之间。根据下式计算输入运动矢量MV_i在精确度较低、较高和介于两种情况之间时的权重A_i、B_i和C_i：

Ai=Si/SADiSi=Si2/SADi]]>