[发明专利]一种基于面透射变换的视频编码与解码方法

权利要求书

1.一种基于面透射变换的视频编码与解码方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在编码端，输入待编码图像，检测待编码图像的消失点，消失点采用三维的齐次坐标表示；

S2、选择两个不同的消失点为一组，计算以这两个消失点所对应的平行线所构成平面的法向量该平面的法向量的计算公式为：

其中，vp_i和vp_j为两个不相同的消失点，通过vp_i和vp_j叉乘得到连接两个消失点的消失线，即可获得两组消失线所确定平面的法向量l^m；

并构建该平面的透视变换矩阵H_m，透视变换矩阵H_m为：

S3、在编码过程中，输入当前编码块，该编码块包含一组像素位置及该位置上的原始像素值，在已重建的图像区域获得编码块内每个位置的预测值，设图像域运动矢量为mv＝(mvx,mvy)，其记录当前块位置与产生预测位置的差，其中，mvx表示在水平方向上的差值，mvy表示垂直方向上的差值，对mv进行面透射变换，得到在校正空间内运动矢量的表示形式(d^x,d^y)：

S4、获取mv在所标识的位置处所产生的预测的流程为：设当前编码块内的像素点为t_i，其在已重建的图像区域由运动矢量mv计算得到产生预测的像素点位置s_i，其中，其齐次坐标形式为设h₁，h₂，h₃为步骤S2中矩阵H_m的三个行向量，将和转换为校正空间内的表示形式和为：

所述步骤S3所求出的校正空间上的运动矢量为(d^x,d^y)，则通过以下公式计算得到：

由公式(5)可得：

将公式(6)带入中，得到产生预测的像素的坐标：

S5、通过S3和S4确定的给定图像域运动矢量和预测的像素坐标，得出给定图像域运动矢量，编码块内所有像素的预测值，根据对编码块所产生预测值的性能，从图像域运动矢量候选集中确定最优的图像域运动矢量，将其写入码流；

S6、在解码端，输入待解码的码流，从码流中解析出根据公式(2)构建面的透视变换矩阵H_m；

S7、在解码端，从码流中解析出运动矢量mv＝(mvx,mvy)，根据公式(3)计算出校正空间内的运动矢量(d^x,d^y)；

S8、假设当前编码块内的像素点位置为t_i，其在已重建的图像区域的预测位置通过公式(7)计算出，s_i为齐次坐标的前两维；

S9、当步骤S7所得到的目标像素位置为分像素，则通过插值的方式获得该分像素位置上的像素值。

2.根据权利要求1所述的一种基于面透射变换的视频编码与解码方法，其特征在于：所述步骤S5中，设编码块内的所有像素位置具有相同的运动矢量，对当前编码块，确定所有的候选运动矢量mv中确定最优的运动矢量mv，确定的准则包括编码块的原始像素值与由运动矢量mv通过步骤S4计算得到的预测值间的误差平方和SSD、平均误差平方MSE、误差绝对值均值MAD、误差绝对值和SAD，若设当前编码块原始像素值为矩阵orig,通过步骤S4中确定的orig中每个像素的预测值构成的矩阵为pred，编码块的高度为h，宽度为w，则：

误差平方和的计算公式为

平均误差平方的计算公式为

误差绝对值和的计算公式为

误差绝对值均值的计算公式为

3.根据权利要求2所述的一种基于面透射变换的视频编码与解码方法，其特征在于：所述插值的方式为双线性插值、三次方插值、双三次方插值中的一种。