[发明专利]高效平面与立体数字视频编码及解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字视频编与解码技术，特别涉及一种高效平面与立体数字视频编解码技术。

背景技术

数字视频编码技术从MPEG-2发展到MPEG-4、AVS及H.264，并朝H.265方向发展，从标准清晰度朝高清晰度发展，从平面视频编码发展到立体视频编码，为了满足不断发展的视频编码要求，最大限度的节省带宽资源，具有高压缩比的多种清晰度的平面与立体视频编码技术已成为迫切需要，一方面，现有的MPEG-2、MPEG-4、AVS及H.264编码效率还有待提高，另一方面，在现有的MPEG-2、MPEG-4、AVS及H.264架构下，如何实现立体视频高效编码有待研究。

发明内容

本发明的目的在于，在现有的MPEG-2、MPEG-4、AVS及H.264的架构下：通过相邻抽取辅助分量编码法、帧(场)内邻宏块估计编码与奇偶场场差编码法大幅度提高编码效率，提高压缩比，由此编码方法形成相应的解码方法；进一步地，在立体视频中，将左右视频立体信号中的一幅图像作高效基本编码，另一路按视频差异进行预处理，再根据视频清晰度要求，对左右视频图像的水平差异与垂直差异或亮度残留纹理或色度残留纹理进行辅助分量编码，得到高效率立体视频编码方法，由此编码方法形成相应的解码方法；进一步地，将清晰度与立体视频编码作为统一的问题对待，将清晰度低一级的信号与平面信号作高效编码，通过增加辅助信息的方式实现高一级清晰度与立体高效编码，所述多种高效编码方法可以组合，由此编码方法形成相应的解码方法；通过高效平面或立体视频编码方法及相应的解码方法，广泛用于数字电视传输、网络电视、视频监控、移动多媒体通信、计算机图像合成及互动多视点的三维游戏与虚拟现实领域。

本发明第一个方面中，一种用于高效视频编码的4:1相邻抽取辅助信息编码方法：

它由4:1相邻抽取单元、基本图像存储单元、基本宏块DCT+量化+重排序零编码+运动矢量编码单元、邻图像1存储单元、差异估计位移1单元、差异1及位移存储单元、差异宏块DCT+量化+重排序零编码+位移矢量编码1单元、邻图像2存储单元、差异估计位移1单元、差异2及位移存储单元、差异宏块DCT+量化+重排序零编码+位移矢量编码2单元、邻图像3存储单元、差异估计位移1单元、差异3及位移存储单元、差异宏块DCT+量化+重排序零编码+位移矢量编码3单元组成。

由相邻抽取单元对视频图像进行相邻抽取后，形成一个基本图像与3个差异图像分别输入到基本图像存储单元、邻图像1存储单元、邻图像2存储单元及邻图像3存储单元存储，基本邻图像存储单元经宏块DCT+量化+重，排序零编码+运动矢量编码单元进行宏块分割、DCT变换、量化、“Z”字型扫描重排序、零编码及运动矢量编码输入到熵编码模块2；邻图像1存储单元将信号输入到差异估计位移1单元，与来自基本图像存储单元的信号作差值估计与位移确定，如基本图像是奇行奇列，邻图像1是奇行偶列，则位移1为左移一个像素，经差异1及位移存储单元存储，输入到差异宏块DCT+量化+重排序零编码+位移矢量编码单元，对差异信号进行宏块分割、DCT变换、量化、“Z”字型扫描重排序、零编码及位移矢量编码形成辅助分量1输入到熵编码模块2；同样的方法得到辅助分量2与辅助分量3，因采用的是相邻抽取，处理后将形成大量的“0”，辅助分量1、辅助分量2及辅助分量3所占的信息量很小，实现了高效率编码压缩。

其对应的解码方法是：它由相邻嵌套合成单元、基本图像存储单元、基本宏块IDCT+反量化+解重排序零编码+运动矢量解码单元、邻图像1存储单元311、差异补偿位移1单元、差异1及位移存储单元、差异宏块IDCT+反量化+解重排序零编码+位移矢量解码1单元、邻图像2存储单元、差异估计位移2单元、差异2及位移存储单元、差异宏块IDCT+反量化+解重排序零编码+位移矢量解码2单元、邻图像3存储单元、差异补偿位移3单元、差异3及位移存储单元、差异宏块IDCT+反量化+解重排序零编码+位移矢量解码3单元组成。