[发明专利]一种基于n-bit截尾量化和块内二维预测的参考帧压缩方法

摘要

本发明属于数字视频信号编解码技术领域，具体为一种基于n-bit截尾量化和块内二维预测的参考帧压缩方法。该方法中，参考帧图像首先经过n-bit截尾量化得到量化后图像和量化残差，然后对量化后图像进行块内二维预测。本方法可根据使用要求提供不同质量的重构图像，以便对解码开销和图像质量进行平衡；适用于最新的视频编码标准，具有极高的压缩效率，可以无缝的嵌入到任何通用编解码器中。本方法符合参考帧压缩高速度的要求，在无损模式先可以达到50%~60%的压缩率，在有损模式下可以达到60%~75%的压缩率。

主权项

1.一种基于n-bit截尾量化和块内二维预测的参考帧压缩方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)输入原始像素，并处理为M×M块为单位的存储模式，其中M为4、8、16或32；(2)量化并存储量化残差：将输入的原始的N-bit像素数据向右移n位进行截尾量化，移出的最后n位作为量化残差进行存储，所述N为任意bit数的像素数据；(3)量化后的（N-n）位作为块内预测的输入，块内预测后每个M×M块分为初始化像素P(0,0)、基本参考像素P(0,y)和P(x,0)和普通预测像素P(x,y)三种, 其中x,y=1,2,3,…M-1；计算基本参考像素残差Residual(0,y)和Residual(x,0)，其计算公式如下：其中 P(0,y-1)表示P(0,y)上方像素点; P(x-1,0)表示P(x,0)左面的像素点;(4)依据HEVC编码器的帧内预测结果选择合适的块内预测模式，计算普通预测像素残差Residue(x.y)，其中：所述块内预测模式如下表所示： 其中，模式0：R₁位于C左侧，模式1：R₁位于C上方，模式2：R₁位于C左侧，且R₂位于C左上方，模式3：R₁位于C上方，且R₂位于C右上方，模式4：R₁位于C左侧，且R₂位于C右上方，模式5：R₁位于C左侧，且R₂位于C上方，模式6：R₁位于C左侧，且R₂位于C上方，且R₃位于C左上方，模式7：R₁位于C左侧，且R₂位于C上方，且R₃位于C左上方，且R₄位于C左上方；其中：C表示当前像素点； R₁表示第一参考像素点； R₂表示第二参考像素点； R₃表示第三参考像素点； R₄表示第四参考像素点；所述HEVC编码器的帧内预测结果和块内预测模式的映射如下表所示：所述普通预测像素残差Residual(x,y)的计算公式如下所示：其中 P(x,y)表示处于(x,y)位置的当前像素点，Ref_i表示当前像素的参考像素，是其权值，它的取值由块内二维预测模式决定；(5)选择最佳的残差预测结果，再进行编码，实现参考帧压缩。