[发明专利]一种基于图层分解的视频编解码方法

说明书

技术领域

本发明属于数字视频压缩编解码技术领域，涉及一种基于图层分解的视频编解码方法。

背景技术

视频序列的不同区域具有不同性质、重要性也不同，如视频监控的背景区域和运动目标区域，视频会议往往是在一个固定的背景环境中人物的头肩像的运动，还有一些电影片段或演播室中录制视频，往往具有长期或短期不变的背景区域和更受关注运动区域，而且还存在场景循环切换的情况，采用不同的编码策略，如分辨率、帧率、量化系数等，有助于提高编码性能。

现有的视频编码框架是针对一系列矩形图像的视频序列的编码，不能实现对不同区域采用不同编码策略，虽然MPEG-4的面向对象的视频编码技术也可实现对一个或多个视频对象编码，但不同对象间不能相互参考，因而压缩效率较低，且对对象分割的要求较高，实用性较差。

中国专利申请201010039620.8中公开了一种基于图层分解的视频编码、解码方法及装置，该方法中将输入的每一帧图像分解为静止图层和运动图层进行编码，运动图层是包含运动目标区域像素的图像区域，静止图层是利用当前帧图像和以前帧图像检测得到的，静止图层和运动图层的编码方法包括层间帧内预测，层内帧内预测，层间帧间预测，层内帧间预测，这种编解码方法尤其对监控应用的视频序列有很好的编码效果，可以大幅降低码率，但该发明专利对图层区域采用矩形的描述方法，这种方法对运动目标较少或者运动简单的序列是有效的，但是一般的视频序列并不满足上述条件，如果运动目标较多且分布于整个图像，则不能对运动图层和静止图层进行有效的描述，若将整个图像都作为运动图层区域，并不能实现分图层编码；并且由于不同的运动目标的运动特性往往是不相同的，如果采用一个矩形对运动图层区域描述就不能很好的利用运动目标的运动特性对帧间编码图像进行运动估计。

故，针对上述现有技术存在的缺陷，有必要进行研究开发，以提供一种高效的图像区域描述方法，实现基于图层分解的视频编、解码，对静止图层和运动图层进行编码。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于图层分解的视频编解码方法，实现基于图层分解的视频编、解码，对静止图层和运动图层进行编码，提高了运动矢量预测的准确性，从而提高了编解码效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于图层分解的视频编解码方法，其中编码过程包括如下步骤：

步骤101：将当前输入图像分为静止图层区域和运动图层区域；

步骤102：用一个或者多个矩形区域子图分别包含所有运动图层宏块；

步骤103：将各矩形区域子图用四分法分为更小的矩形区域子图，对每个矩形区域子图用四分树描述其属于静止图层还是运动图层，并用图层标识（block_layer_flag）进行标记；

步骤104：宏块的宏块层标识（mb_layer_flag）取值为宏块所属矩形区域子图的图层标识值，对每个宏块进行编码

本发明基于图层分解的视频编解码方法对当前图像中的静止图层和运动图层区域采用四分树的结构进行描述，采用同一图层的已编码块对当前块的运动矢量进行预测，对静止图层区域和运动图层区域采用更加准确的描述方式，并且提高了运动矢量预测的准确性，从而提高了编解码效率。

附图说明

图1是本发明视频编码方法的流程图示。

图2是本发明获得矩形区域子图的流程图示。

图3是本发明四分法描述方法的流程图示。

图4是本发明对每个矩形区域子图用四分树描述其属于静止图层还是运动图层，并用block_layer_flag进行标记的流程图示。

图5是本发明当前块的当前帧中已编码的相邻块的位置示意图。

图6是本发明当前块的已编码帧中的八邻域内的块的位置示意图。

图7是本发明运动矢量的预测方法的流程图。

图8是本发明运动矢量预测值的计算方法的流程图。

图9是本发明视频解码的流程图。

图10是本发明视频解码对每个宏块进行解码的方法的流程图。

图11是本发明解码中运动矢量预测值的计算方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。