[发明专利]一种视频编码标准中的亮度分量运动补偿方法及视频编码方法

说明书

本发明公开了一种视频编码标准中的亮度分量运动补偿方法及视频编码方法，运动补偿方法的步骤包括：对匹配块i的x方向进行第一次插值，由于第二次插值时输入数据和输出结果都为16比特有符号数，因此本发明针对插值抽头系数的特点，将插值过程中的乘法指令替换为指令周期较短的加减法、移位和取平均指令，整个插值过程都没有使用乘法，整体的计算复杂度得到降低，整个插值过程的数据位宽都控制在16比特。本发明改进了运动补偿模块的运算顺序和方式，提高了运算效率。本发明能够提升视频编解码器中运动补偿模块的编码速度，降低传统技术的计算复杂度。

技术领域

本发明涉及视频编解码领域，针对High Efficiency Video Coding(HEVC)视频编码标准中的运动补偿模块提出一种单指令多数据(SIMD)指令的优化方法，能够降低视频编解码器的计算复杂度，减少编码时间。

背景技术

HEVC是目前主流的视频编码标准，具有压缩效率高，计算复杂度大的特性。在HEVC中，运动补偿是一种基于块的预测技术，其主要原理是为当前图像的每个像素块在已获得的图像中寻找一个最佳匹配块，利用匹配块的像素来预测当前图像像素块的像素。其中，匹配块到当前像素块的位移称为运动矢量。

HEVC支持非整像素精度的运动矢量(亮度分量最高支持1/4像素精度，色度分量最高支持1/8像素精度)，这要求对匹配块进行非整像素插值，然后利用插值得到的像素作为预测像素。对于广泛使用的8比特位深视频的亮度分量而言，HEVC使用7抽头或8抽头的插值，具体方法如下：

①根据运动矢量确定整像素精度匹配块的位置。匹配块中某一像素相对于匹配块的左上角像素的坐标记为(x,y)，在图1中表示为A_0,0。根据运动矢量确定精度，若只在y方向为非整像素精度，则跳转至②；若只在x方向为非整像素精度，则跳转至③；否则，跳转至④。

②此时x方向为整像素精度，y方向为1/4，1/2，3/4像素分别对应图1中的d_0,0，h_0,0，n_0,0，插值公式为：

d_0,0＝-A_0,-3+4A_0,-2-10A_0,-1+58A_0,0+17A_0,1-5A_0,2+A_0,3

h_0,0＝-A_0,-3+4A_0,-2-11A_0,-1+40A_0,0+40A_0,1-11A_0,2+4A_0,3-A_0,4

n_0,0＝A_0,-2-5A_0,-1+17A_0,0+58A_0,1-10A_0,2+4A_0,3-A_0,4

跳转至⑤。

③此时y方向为整像素精度，x方向为1/4，1/2，3/4像素分别对应图1中的a_0,0，b_0,0，c_0,0，插值公式为：

a_0,0＝-A_-3,0+4A_-2,0-10A_-1,0+58A_0,0+17A_1,0-5A_2,0+A_3,0