一种图像与视频重构用编解码系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410315568.2

申请日:

2014.07.03

公开号:

CN104113762A

公开日:

2014.10.22

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H04N 19/61申请公布日:20141022|||实质审查的生效IPC(主分类):H04N 19/61申请日:20140703|||公开

IPC分类号:

H04N19/61(2014.01)I; H04N19/147(2014.01)I; H04N19/80(2014.01)I

主分类号:

H04N19/61

申请人:

宁波摩米创新工场电子科技有限公司

发明人:

刘霖; 邱会中; 杨先明

地址:

315100 浙江省宁波市鄞州区学士路298号505、510室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。本发明能够获得较高的编码增益,能有效的提高编码和解码效率,节省码字开销,具有广泛的应用性。

权利要求书

1.  一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。

2.
  根据权利要求1所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的宏块预测模块由模式选择子模块,以及与该模式选择子模块相连接的帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块组成。

3.
  根据权利要求2所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块分别对残差数据进行编码得到视频码流;所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块均包括变换子模块、量化子模块和熵编码子模块,其中,变换子模块与量化子模块相连传输变换后的残差数据,量化子模块与熵编码子模块相连传输量化后的残差数据。

4.
  根据权利要求2或3所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块均包含失真深度图像视频流和失真彩色图像视频流。

说明书

一种图像与视频重构用编解码系统
技术领域
本发明涉及一种编解码系统,具体是指一种图像与视频重构用编解码系统。
背景技术
视频编解码系统对于视频的存储和传输等应用至关重要。新一代视频编解码国际标准H.264是由ITU-T视频编解码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(Joint Video Team,JVT)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。
基于视频编解码国际标准H.264的视频编解码系统包括编解码子系统和解码子系统,编解码子系统中分为宏块分剖模块,帧内预测模块,帧问预测模块,模式选择模块,和残差编解码模块。解码子系统中包括残差解码模块和宏块重建模块。在编解码子系统中,输入的视频文件经过宏块分剖模块,分割为一定大小的图像块,传递给帧内预测模块和帧问预测模块,得到宏块的预测值。经过模式选择模块,得到该宏块的最佳模式和残差数据。最后通过残差编解码模块输出视频码流。在解码子系统中,视频码流首先经过残差解码模块,得到残差数据和宏块模式,最后经过宏块重建模块得到输出视颇。
新一代视频编解码国际标准H.264的增益大多数来自于细节的加强,但该框架的相关技术的发展已经到了一个瓶颈期。为了进一步提高视频编解码的效率,目前有学者提出了一种基于结构化图像修复技术的视频编解码系统,其具体为在编解码子系统中加入视频帧结构提取模块和宏块选择模块,在解码子系统中加入宏块修复模块。虽然这种系统能提高视频编解码的效率,但其不能有效的节省视频编解码的码字,不能保证解码视频的主观视觉效果,更不能很好的解决视频编解码失真的技术问题。
因此,如何在有效提高视频编解码效率的前提下,能更好的节省视频编解码的码字、提高解码视频的主观视觉效果和失真问题,仍是人们迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服目前视频编解码系统所存在的编解码效率较低、所需码字较多以及解码视频的主观视觉效果失真较为严重的缺陷,提供一种图像与视频重构用编解码系统。
本发明通过以下技术方案来实现:一种图像与视频重构用编解码系统,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。
进一步地,所述的宏块预测模块由模式选择子模块,以及与该模式选择子模块相连接的帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块组成。
为了确保使用效果,所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块分别对残差数据进行编码得到视频码流;所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块均包括变换子模块、量化子模块和熵编码子模块,其中,变换子模块与量化子模块相连传输变换后的残差数据,量化子模块与熵编码子模块相连传输量化后的残差数据。
所述的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块均包含失真深度图像视频流和失真彩色图像视频流。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
1、本发明能够获得较高的编码增益,能有效的提高编码和解码效率,节省码字开销,具有广泛的应用性。
2、本发明能有效的改变传统编解码系统在编解码后所存在的图像与视频的失真现象,进而还原真实的图像和视频信息。
3、本发明能同时对I帧编码和P帧编码进行处理,具有良好的纠错能力。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示,本发明的图像与视频重构用编码系统包括有宏块分割模块、宏块预测模块、第一失真虚拟视点图像序列模块、第二失真虚拟视点图像序列模块、第一残差编码模块、第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块、加权运算器、残差解码模块、滤波器及宏块重建模块这几个部分。
其中,宏块分割模块与宏块预测模块相连接,并传输宏块的亮度和色度信息。经宏块预测模块所产生的宏块预测值和残差数据则分成两路数据,其中一路数据依次经第一失真虚拟视点图像序列模块和第一残差编码模块后进入到加权运算器中,另一路数据则依次经第二失真虚拟视点图像序列模块和第二残差编码模块后进入到加权运算器中。两路数据在加权运算器中进行权值运算,并将生成的新的宏块信息和残差数据送入残差解码模块进行数据解码,然后再经滤波器进行滤波,最后将进行滤波处理后的宏块信息和残差数据送入宏块重建模块,形成完整的图像与视频信息。
为了确保使用效果,所述的宏块预测模块则包括有帧内预测子模块、帧间预测子模块、图像修复预测子模块和模式选择子模块。其中,帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块分别与宏块分割模块相连接,以传输宏块的亮度和色度信息;而模式选择子模块则分别与帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块相连以传输宏块的预测值和编码码率信息。
根据实际情况,该宏块分割模块用于将视频帧或图像帧分为16x16像素大小的宏块,以得到宏块数据。而帧内预测子模块用于处理视频编码标准H.264中的9种4x4亮度块预测模式,4种16x16亮度块预测模式和4种8x8色度块预测模式。
所述的帧间预测子模块实现视频编码标准H.264中的运动补偿和运动估计处理;图像修复预测子模块则用于根据视频前一帧和当前帧中已经重建的区域,获得当前宏块的预测值。
按照上述方式实施后,本发明与传统的编解码系统进行对比,其相关对比数据如下:

由上述数据可见,本发明的图像与视频重构用编解码系统较传统的图像与视频编解码系统相比,能获得更大的编码增益和更强的抗差错性能。
如上所述,便可较好的实现本发明。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104113762A43申请公布日20141022CN104113762A21申请号201410315568222申请日20140703H04N19/61201401H04N19/147201401H04N19/8020140171申请人宁波摩米创新工场电子科技有限公司地址315100浙江省宁波市鄞州区学士路298号505、510室72发明人刘霖邱会中杨先明54发明名称一种图像与视频重构用编解码系统57摘要本发明公开了一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二。

2、失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。本发明能够获得较高的编码增益,能有效的提高编码和解码效率,节省码字开销,具有广泛的应用性。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104113762ACN104113762A1/1页21一种图像。

3、与视频重构用编解码系统,其特征在于,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。2根据权利要求1所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的宏块预测模块由模式选择子模块,以及与该模式选择子模块相连接的帧内预测子模块。

4、、帧间预测子模块和图像修复预测子模块组成。3根据权利要求2所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块分别对残差数据进行编码得到视频码流;所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块均包括变换子模块、量化子模块和熵编码子模块,其中,变换子模块与量化子模块相连传输变换后的残差数据,量化子模块与熵编码子模块相连传输量化后的残差数据。4根据权利要求2或3所述的一种图像与视频重构用编解码系统,其特征在于,所述的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块均包含失真深度图像视频流和失真彩色图像视频流。权利要求书CN104113762A1/3页3一种。

5、图像与视频重构用编解码系统技术领域0001本发明涉及一种编解码系统,具体是指一种图像与视频重构用编解码系统。背景技术0002视频编解码系统对于视频的存储和传输等应用至关重要。新一代视频编解码国际标准H264是由ITUT视频编解码专家组VCEG和ISO/IEC动态图像专家组MPEG联合组成的联合视频组JOINTVIDEOTEAM,JVT提出的高度压缩数字视频编解码器标准。0003基于视频编解码国际标准H264的视频编解码系统包括编解码子系统和解码子系统,编解码子系统中分为宏块分剖模块,帧内预测模块,帧问预测模块,模式选择模块,和残差编解码模块。解码子系统中包括残差解码模块和宏块重建模块。在编解码。

6、子系统中,输入的视频文件经过宏块分剖模块,分割为一定大小的图像块,传递给帧内预测模块和帧问预测模块,得到宏块的预测值。经过模式选择模块,得到该宏块的最佳模式和残差数据。最后通过残差编解码模块输出视频码流。在解码子系统中,视频码流首先经过残差解码模块,得到残差数据和宏块模式,最后经过宏块重建模块得到输出视颇。0004新一代视频编解码国际标准H264的增益大多数来自于细节的加强,但该框架的相关技术的发展已经到了一个瓶颈期。为了进一步提高视频编解码的效率,目前有学者提出了一种基于结构化图像修复技术的视频编解码系统,其具体为在编解码子系统中加入视频帧结构提取模块和宏块选择模块,在解码子系统中加入宏块修。

7、复模块。虽然这种系统能提高视频编解码的效率,但其不能有效的节省视频编解码的码字,不能保证解码视频的主观视觉效果,更不能很好的解决视频编解码失真的技术问题。0005因此,如何在有效提高视频编解码效率的前提下,能更好的节省视频编解码的码字、提高解码视频的主观视觉效果和失真问题,仍是人们迫切需要解决的问题。发明内容0006本发明的目的在于克服目前视频编解码系统所存在的编解码效率较低、所需码字较多以及解码视频的主观视觉效果失真较为严重的缺陷,提供一种图像与视频重构用编解码系统。0007本发明通过以下技术方案来实现一种图像与视频重构用编解码系统,主要由宏块分割模块,与该宏块分割模块相连接的宏块预测模块,。

8、与该宏块预测模块相连接的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块,与第一失真虚拟视点图像序列模块相连接的第一残差编码模块,与第二失真虚拟视点图像序列模块相连接的第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块相连接的加权运算器,与该加权运算器相连接的残差解码模块,与该残差解码模块相连接的滤波器,以及与该滤波器相连接的宏块重建模块组成。0008进一步地,所述的宏块预测模块由模式选择子模块,以及与该模式选择子模块相连接的帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块组成。说明书CN104113762A2/3页40009为了确保使用效果,所述的第一残差编码模块和第二残差编。

9、码模块分别对残差数据进行编码得到视频码流;所述的第一残差编码模块和第二残差编码模块均包括变换子模块、量化子模块和熵编码子模块,其中,变换子模块与量化子模块相连传输变换后的残差数据,量化子模块与熵编码子模块相连传输量化后的残差数据。0010所述的第一失真虚拟视点图像序列模块和第二失真虚拟视点图像序列模块均包含失真深度图像视频流和失真彩色图像视频流。0011本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果00121、本发明能够获得较高的编码增益,能有效的提高编码和解码效率,节省码字开销,具有广泛的应用性。00132、本发明能有效的改变传统编解码系统在编解码后所存在的图像与视频的失真现象,进而还原真实的。

10、图像和视频信息。00143、本发明能同时对I帧编码和P帧编码进行处理,具有良好的纠错能力。附图说明0015图1为本发明的整体结构示意图。具体实施方式0016下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。0017实施例0018如图1所示,本发明的图像与视频重构用编码系统包括有宏块分割模块、宏块预测模块、第一失真虚拟视点图像序列模块、第二失真虚拟视点图像序列模块、第一残差编码模块、第二残差编码模块,与第一残差编码模块和第二残差编码模块、加权运算器、残差解码模块、滤波器及宏块重建模块这几个部分。0019其中,宏块分割模块与宏块预测模块相连接,并传输宏块的亮度和色度信息。经宏块。

11、预测模块所产生的宏块预测值和残差数据则分成两路数据,其中一路数据依次经第一失真虚拟视点图像序列模块和第一残差编码模块后进入到加权运算器中,另一路数据则依次经第二失真虚拟视点图像序列模块和第二残差编码模块后进入到加权运算器中。两路数据在加权运算器中进行权值运算,并将生成的新的宏块信息和残差数据送入残差解码模块进行数据解码,然后再经滤波器进行滤波,最后将进行滤波处理后的宏块信息和残差数据送入宏块重建模块,形成完整的图像与视频信息。0020为了确保使用效果,所述的宏块预测模块则包括有帧内预测子模块、帧间预测子模块、图像修复预测子模块和模式选择子模块。其中,帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测。

12、子模块分别与宏块分割模块相连接,以传输宏块的亮度和色度信息;而模式选择子模块则分别与帧内预测子模块、帧间预测子模块和图像修复预测子模块相连以传输宏块的预测值和编码码率信息。0021根据实际情况,该宏块分割模块用于将视频帧或图像帧分为16X16像素大小的宏块,以得到宏块数据。而帧内预测子模块用于处理视频编码标准H264中的9种4X4亮度块预测模式,4种16X16亮度块预测模式和4种8X8色度块预测模式。0022所述的帧间预测子模块实现视频编码标准H264中的运动补偿和运动估计处理;说明书CN104113762A3/3页5图像修复预测子模块则用于根据视频前一帧和当前帧中已经重建的区域,获得当前宏块的预测值。0023按照上述方式实施后,本发明与传统的编解码系统进行对比,其相关对比数据如下00240025由上述数据可见,本发明的图像与视频重构用编解码系统较传统的图像与视频编解码系统相比,能获得更大的编码增益和更强的抗差错性能。0026如上所述,便可较好的实现本发明。说明书CN104113762A1/1页6图1说明书附图CN104113762A。

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