[发明专利]色度补偿方法和装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及视频编解码领域，尤其是一种视频编解码中的加权预测方法和装置。

背景技术

随着多媒体通信技术的发展，人们不再满足于传统的固定视点视觉以及2D平面视觉，尤其在娱乐、教育、观光和外科医学等许多应用领域内出现了对于自由视点视频和3D视频的需求。例如能够由观看者选择视角的自由视点电视(FTV)，以及为处于不同位置观看者播放不同视角视频的3DTV。这些技术都要求使用多个摄像机在不同的空间位置以不同的角度同时获取同一场景的视频信号，并对所获得的一组视频信号进行压缩编码和传输。这一组视频被称为多视点视频，而对它们进行压缩编码这一过程则被称为多视点视频编码(Multi-view Video Coding，MVC)。

(联合视频专家组JVT)提出了一种与高级视频编码(Advanced VideoCoding，AVC)兼容的多视点视频预测结构，即分等级B帧预测结构，该技术充分利用了单个视点视频内部视图的时间相关性以及不同视点视图间的相关性进行预测编码，能够获得较高的编码增益。如图1所示为现有技术分等级B帧预测结构的示意图，S0，S1，..S7是每个视图的序号，S0是采用H.264的编码方式单独编码的视图，不需要其他视图做预测，S2，S4，S6，S7仅有一个视图作为其参考帧，S1，S3，S5利用上下相邻视图做预测，从而去除视图间的冗余信息。

在H.264/MPEG AVC中，包含了加权预测(weighted Prediction，WP)工具，但是对亮度和色度分量分别做加权预测，该方法主要是对参考帧做处理，具体地讲是对参考帧的Y，Cb，Cr分量做线性变换后，对参考帧进行加权处理后用于运动估计和运动补偿，能够有效地提高编码效率。表示式为：

Y＝weight*X+offset

其中X为当前参考帧的亮度或色度的任一分量，weight是加权因子，offset是偏移量，加权因子和偏移量统称为加权系数，加权预测技术比较适用于编码淡入或淡出序列。

在显性模式中，加权因子和偏移量将会在条带头中编码传输，解码端可以从码流中解码得到相应的值。现有技术的一种实现方法是weight的值通过参考帧和当前帧平均亮度之比求出，offset置为零。色度分量偏移offset为0，权重weight为1。

在隐性模式中，加权因子和补偿是通过参考帧和当前编码帧的POC(picture order count)距离推导得出的。

加权机制主要是针对淡入淡出序列设计的，单个图像采集器再图像采集时，由于图像出现渐亮或渐暗引起的，现有技术是通过一个线性变换来消除参考帧和当前编码帧的不匹配，即只对亮度进行补偿，而对色度值不进行补偿。

图像采集器往往是在RGB(Red Green Blue，红绿蓝)或CMYK(请提供英文全称和中文译文)色彩空间上进行图像的色彩采集的，因此YCbCr分量不是原始图像的颜色空间，例如在RGB色彩空间，假设图像采集器C1每个通道对应的增益为Kr1，Kg1，Kb1，图像采集器C2每个通道对应的增益为Kr2，Kg2，Kb2，这样同一个图像内容经过C1和C2成像后满足：

R1/R2＝Kr1/Kr2

G1/G2＝Kg1/Kg2

B1/B2＝Kb1/Kb2。

其中，R1为图像采集器C1采集的一个整个图像的色彩分量R的值，G1为图像采集器C1采集的一个整个图像的色彩分量G的值，B1为图像采集器C1采集的一个整个图像的色彩分量B的值；R2为图像采集器C2采集的一个整个图像的色彩分量R的值，G2为图像采集器C2采集的一个整个图像的色彩分量G的值，B2为图像采集器C2采集的一个整个图像的色彩分量B的值。

实际编码时用到的YCbCr色彩空间，YCbCr色彩空间与RGB色彩空间的转换关系如式(1)所示。