[发明专利]高性能空域可伸缩的运动估计与运动矢量编码实现方法

摘要

本发明公开了高性能空域可伸缩的运动估计与运动矢量编码实现方法，采用联合空域小波核低通滤波技术为核心，能自适应视频传输网络的异构性、网络带宽的波动性以及用户视频接收终端的多样性，采用联合空域小波滤波的低通滤波实现视频帧的分级降维；运用子像素精度的可变块大小分级运动估计提高运动矢量精度和时域压缩性能；采用分级的运动矢量算术编码，实现运动矢量的可伸缩性编码；通过分级运动矢量码流抽取，得到用户需求的空域可伸缩的视频码流，实现视频帧序列的高性能空域可伸缩性。本发明通过结合运动补偿时域提升小波、空域离散小波变换以及三维熵编码技术，实现高可伸缩性的视频编解码，能满足异构网络下，不同带宽不同终端用户的需求。

主权项

1.高性能空域可伸缩的运动估计与运动矢量编码实现方法，其特征在于，采用联合空域小波核低通滤波技术为核心，能自适应视频传输网络的异构性、网络带宽的波动性以及用户视频接收终端的多样性，该方法包括下列步骤：1)对要做运动估计的视频帧的当前帧和参考帧的两帧首先经过低通滤波器来实现分级降维，实现不同分辨率级的金字塔结构，而低通滤波器的选择是根据空域小波滤波器来选择的，通过运动估计就可以得到分级的运动矢量，不同分辨率级和分级运动矢量是一一对应的，这样在空域可伸缩得到缩减的分辨率级的运动矢量就是没有经过采样而是与其对应的运动矢量，从而提高了运动矢量的精度，进一步提高了通过运动补偿时域提升小波合成的分辨率缩减的视频帧序列的质量，实现高性能的空域可伸缩的视频编解码；2)在相邻两帧之间运用基于宏块匹配的方法在分级后的各分辨率级上进行子象素精度的运动估计，先从第一级分辨率就是最低分辨率级上根据视频帧内的运动情况进行自适应变块大小的运动估计，此后的每一级运动估计均是在前一级运动估计的基础上进行的，从而进一步提高运动估计的精确度，找到相应分辨率级视频帧内的运动相关联像素，使得运动补偿的时域提升小波更好的消除时域信息冗余；3)对不同分辨率级上得到的运动矢量进行统一编码，并利用这些运动矢量之间的信息相关性，进行差错算术编码，得到可伸缩的分级运动矢量码流；和4)对经过分级编码的运动矢量码流，根据用户不同终端、不同带宽和视频传输网络的异构性结合视频码流来分配和抽取可伸缩的分级运动矢量码流。不同空域分辨率级的可伸缩对应不同的分辨率级的运动矢量码流，这样就实现了高性能的视频码的流空域可伸缩。