專利名稱：基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種圖像處理技術(shù)領(lǐng)域的編解碼系統(tǒng)，具體是一種基于圖像修復(fù) 預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
視頻編解碼系統(tǒng)對于視頻的存儲和傳輸?shù)葢?yīng)用至關(guān)重要。新一代視頻編碼國際標(biāo) 準(zhǔn)H. 264是由ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和IS0/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)聯(lián)合組成 的聯(lián)合視頻組(Joint Video Team, JVT)提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。基于視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H. 264的視頻編解碼系統(tǒng)包括編碼子系統(tǒng)和解碼子系統(tǒng)， 編碼子系統(tǒng)中分為宏塊分割模塊，幀內(nèi)預(yù)測模塊，幀間預(yù)測模塊，模式選擇模塊，和殘差編 碼模塊。解碼子系統(tǒng)中包括殘差解碼模塊和宏塊重建模塊。在編碼子系統(tǒng)中，輸入的視頻 文件經(jīng)過宏塊分割模塊，分割為一定大小的圖像塊，傳遞給幀內(nèi)預(yù)測模塊和幀間預(yù)測模塊， 得到宏塊的預(yù)測值。經(jīng)過模式選擇模塊，得到該宏塊的最佳模式和殘差數(shù)據(jù)。最后通過殘 差編碼模塊輸出視頻碼流。在解碼子系統(tǒng)中，視頻碼流首先經(jīng)過殘差解碼模塊，得到殘差數(shù) 據(jù)和宏塊模式，最后經(jīng)過宏塊重建模塊得到輸出視頻。新一代視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H. 264的 增益大多數(shù)來自于細(xì)節(jié)的加強(qiáng)，但該框架的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到了一個瓶頸期。為了進(jìn) 一步提高視頻編碼的效率，研究者加入了信號處理領(lǐng)域的技術(shù)，建立新的視頻編解碼系統(tǒng)。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，C. B. Zhu等人在2008年IEEE International Conference onMultimedia&Expo (IEEE 多媒體國際會議)上發(fā)表的 “Video coding with spatio-temporal texture synthesis and edge-based inpainting ( ■于時空紋 3S☆成禾口 結(jié)構(gòu)修復(fù)的視頻編碼)”中，提出一種基于結(jié)構(gòu)化圖像修復(fù)技術(shù)的視頻編解碼系統(tǒng)，具體為 在編碼子系統(tǒng)中加入視頻幀結(jié)構(gòu)提取模塊和宏塊選擇模塊，在解碼子系統(tǒng)中加入宏塊修復(fù) 模塊。這種系統(tǒng)可以有效的節(jié)省視頻編碼的碼字，保證解碼視頻的主觀視覺效果。但是，這 種方案缺乏可信的客觀上的評估，并且所有的處理僅考慮到了視頻中的空間相關(guān)性，只能 應(yīng)用在視頻的I幀編碼中，具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種基于圖像修復(fù)預(yù)測 的視頻編解碼系統(tǒng)。本發(fā)明通過在新一代視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H. 264中加入基于圖像修復(fù)的 宏塊預(yù)測模式，實(shí)現(xiàn)了編碼效率的提高，具有節(jié)省碼字開銷、抗差錯性能強(qiáng)和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)
點(diǎn)o本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括宏塊分割模塊、宏塊預(yù)測模塊、殘差編碼模塊、殘差解碼模塊和宏塊 重建模塊，其中宏塊分割模塊與宏塊預(yù)測模塊相連傳輸宏塊的亮度和色度信息，宏塊預(yù)測 模塊與殘差編碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)，殘差編碼模塊與殘差解碼模塊相 連傳輸編碼的視頻碼流，殘差解碼模塊與宏塊重建模塊相連傳輸宏塊的殘差數(shù)據(jù)和宏塊類
4型信息。所述的宏塊預(yù)測模塊包括幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊、圖像修復(fù)預(yù)測子模 塊和模式選擇子模塊，其中幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊分 別與宏塊分割模塊相連傳輸宏塊的亮度和色度信息，模式選擇子模塊分別與幀內(nèi)預(yù)測子模 塊、幀間預(yù)測子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息，模式 選擇子模塊與殘差編碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)。所述的圖像修復(fù)預(yù)測子模塊對宏塊進(jìn)行基于圖像修復(fù)技術(shù)的預(yù)測，包括候選塊 提取單元、結(jié)構(gòu)顯著性度量單元和候選塊選擇單元，其中候選塊提取單元與候選塊選擇單 元相連傳輸所有的候選塊信息，結(jié)構(gòu)顯著性度量單元與候選塊選擇單元相連傳輸當(dāng)前視頻 幀的結(jié)構(gòu)信息，候選塊選擇單元與模式選擇子模塊相連傳輸圖像修預(yù)測下的宏塊的預(yù)測值 和編碼碼率信息。所述的結(jié)構(gòu)顯著性度量單元預(yù)測當(dāng)前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)特征，包括結(jié)構(gòu)提取子單 元、張量投票子單元和結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元，其中結(jié)構(gòu)提取子單元與張量投票子單元相 連傳輸已重建區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息，張量投票子單元與結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元相連傳輸已重建 區(qū)域的所有點(diǎn)對當(dāng)前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)性信息，結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元與候選塊選擇單元相 連傳輸當(dāng)前視頻幀的結(jié)構(gòu)信息。所述的候選塊選擇單元為當(dāng)前宏塊的點(diǎn)從所有的候選塊中選擇最佳的候選塊，包 括勢能初始化子單元、消息傳輸子單元和置信度更新子單元，其中勢能初始化子單元和 消息傳輸子單元相連傳輸當(dāng)前宏塊內(nèi)點(diǎn)的能量信息，消息傳輸子單元和置信度更新子單元 相連傳輸當(dāng)前宏塊內(nèi)點(diǎn)的置信度和優(yōu)先級信息，置信度更新子單元與模式選擇子模塊相連 傳輸圖像修復(fù)預(yù)測下的宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息。所述的殘差編碼模塊對殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流，包括變換子模塊、量化 子模塊和熵編碼子模塊，其中變換子模塊與量化子模塊相連傳輸變換后的殘差數(shù)據(jù)，量化 子模塊與熵編碼子模塊相連傳輸量化后的殘差數(shù)據(jù)，熵編碼子模塊與殘差解碼模塊相連傳 輸編碼后的視頻碼流。所述的殘差解碼模塊包括熵解碼子模塊、反量化子模塊和反變換子模塊，其中 熵解碼子模塊與殘差編碼模塊相連傳輸編碼后的視頻碼流，熵解碼子模塊與反量化子模塊 相連傳輸解碼后的殘差數(shù)據(jù)，反量化子模塊與反變換子模塊相連傳輸反量化后的殘差數(shù) 據(jù)，反變換子模塊與宏塊重建模塊相連傳輸反變換后的殘差數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是可以獲得更大的編碼增益，提高了編碼 效率，節(jié)省了碼字開銷，具有廣泛的應(yīng)用性，對視頻I幀編碼和P幀編碼都能處理，同時也提 高了抗差錯性能。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的組成連接示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例包括宏塊分割模塊、宏塊預(yù)測模塊、殘差編碼模塊、殘差解 碼模塊和宏塊重建模塊，其中宏塊分割模塊與宏塊預(yù)測模塊相連傳輸宏塊的亮度和色度 信息，宏塊預(yù)測模塊與殘差編碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)，殘差編碼模塊與 殘差解碼模塊相連傳輸編碼的視頻碼流，殘差解碼模塊與宏塊重建模塊相連傳輸宏塊的殘 差數(shù)據(jù)和宏塊類型信息。所述的宏塊分割模塊用于將視頻幀分為16x16像素大小的宏塊，得到宏塊數(shù)據(jù)。所述的宏塊預(yù)測模塊包括幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊、圖像修復(fù)預(yù)測子模 塊和模式選擇子模塊，其中幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊分 別與宏塊分割模塊相連傳輸宏塊的亮度和色度信息，模式選擇子模塊分別與幀內(nèi)預(yù)測子模 塊、幀間預(yù)測子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息，模式 選擇子模塊與殘差編碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)。所述的幀內(nèi)預(yù)測子模塊用于處理視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264中的9種4x4亮度塊預(yù)測模 式，4種16x16亮度塊預(yù)測模式和4種8x8色度塊預(yù)測模式。所述的幀間預(yù)測子模塊實(shí)現(xiàn)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H. 264中的運(yùn)動補(bǔ)償和運(yùn)動估計處理。所述的圖像修復(fù)預(yù)測子模塊根據(jù)視頻前一幀和當(dāng)前幀中已經(jīng)重建的區(qū)域，獲得當(dāng) 前宏塊的預(yù)測值，包括候選塊提取單元、結(jié)構(gòu)顯著性度量單元和候選塊選擇單元，其中 候選塊提取單元與候選塊選擇單元相連傳輸所有的候選塊信息，結(jié)構(gòu)顯著性度量單元與候 選塊選擇單元相連傳輸當(dāng)前視頻幀的結(jié)構(gòu)信息，候選塊選擇單元與模式選擇子模塊相連傳 輸圖像修預(yù)測下的宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息。所述的候選塊提取單元用于從當(dāng)前幀和前一幀視頻的已經(jīng)重構(gòu)區(qū)域中獲得大小 為預(yù)設(shè)值T的視頻塊作為候選塊。所述的結(jié)構(gòu)顯著性度量單元預(yù)測當(dāng)前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)特征，包括結(jié)構(gòu)提取子單 元、張量投票子單元和結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元，其中結(jié)構(gòu)提取子單元與張量投票子單元相 連傳輸已重建區(qū)域的結(jié)構(gòu)信息，張量投票子單元與結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元相連傳輸已重建 區(qū)域的所有點(diǎn)對當(dāng)前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)性信息，結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元與候選塊選擇單元相 連傳輸當(dāng)前視頻幀的結(jié)構(gòu)信息。所述的結(jié)構(gòu)提取子單元用于對當(dāng)前幀的已重構(gòu)區(qū)域提取結(jié)構(gòu)信息。所述的張量投票子單元用于對當(dāng)前宏塊區(qū)域的點(diǎn)進(jìn)行表征結(jié)構(gòu)特征的張量投票， 投票的發(fā)起點(diǎn)為當(dāng)前幀已重構(gòu)區(qū)域的點(diǎn)。所述的結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元用于對當(dāng)前宏塊區(qū)域的點(diǎn)收集投票結(jié)果并計算該 點(diǎn)的結(jié)構(gòu)顯著性。所述的候選塊選擇單元為當(dāng)前宏塊的點(diǎn)從所有的候選塊中選擇最佳的候選塊，包 括勢能初始化子單元、消息傳輸子單元和置信度更新子單元，其中勢能初始化子單元和 消息傳輸子單元相連傳輸當(dāng)前宏塊內(nèi)點(diǎn)的能量信息，消息傳輸子單元和置信度更新子單元 相連傳輸當(dāng)前宏塊內(nèi)點(diǎn)的置信度和優(yōu)先級信息，置信度更新子單元與模式選擇子模塊相連 傳輸圖像修復(fù)預(yù)測下的宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息。所述的勢能初始化子單元用于對當(dāng)前宏塊進(jìn)行建模并初始化勢能函數(shù)。所述的消息傳輸子單元用于在當(dāng)前宏塊模型的點(diǎn)之間傳遞消息。
所述的置信度更新子單元用于為當(dāng)前宏塊模型的點(diǎn)更新置信度信息。所述的模式選擇子模塊在所有預(yù)測模式中按照率失真最優(yōu)化原則選取最佳的模 式，得到相應(yīng)的最佳模式的宏塊預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)。所述的殘差編碼模塊對殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流，包括變換子模塊、量化 子模塊和熵編碼子模塊，其中變換子模塊與量化子模塊相連傳輸變換后的殘差數(shù)據(jù)，量化 子模塊與熵編碼子模塊相連傳輸量化后的殘差數(shù)據(jù)，熵編碼子模塊與殘差解碼模塊相連傳 輸編碼后的視頻碼流。所述的變換子模塊是將殘差數(shù)據(jù)變換為4x4整數(shù)離散余弦形式的數(shù)據(jù)。所述的量化子模塊中的量化步長分別為24、28、32、35和40。所述的熵編碼子模塊是通過基于上下文自適應(yīng)的可變長編碼實(shí)現(xiàn)的。所述的殘差解碼模塊包括熵解碼子模塊、反量化子模塊和反變換子模塊，其中 熵解碼子模塊與熵編碼子模塊相連傳輸編碼后的視頻碼流，熵解碼子模塊與反量化子模塊 相連傳輸解碼后的殘差數(shù)據(jù)，反量化子模塊與反變換子模塊相連傳輸反量化后的殘差數(shù) 據(jù)，反變換子模塊與宏塊重建模塊相連傳輸反變換后的殘差數(shù)據(jù)。所述的熵解碼子模塊是通過基于上下文自適應(yīng)的可變長解碼實(shí)現(xiàn)的。所述的反量化子模塊的反量化步長分別為24、28、32、35和40。所述的反變換子模塊是將4x4整數(shù)離散余弦形式的數(shù)據(jù)變換為殘差數(shù)據(jù)。所述的宏塊重建模塊用于從宏塊頭數(shù)據(jù)中讀取宏塊類型，按照相應(yīng)的預(yù)測模式進(jìn) 行預(yù)測，得到宏塊的預(yù)測值，并和殘差數(shù)據(jù)相加獲得解碼視頻序列。本實(shí)施例中結(jié)構(gòu)顯著性度量單元的具體工作過程為1)對當(dāng)前幀的已重構(gòu)區(qū)域R用Canny算子提取結(jié)構(gòu)信息，得到顯著結(jié)構(gòu)曲線，所述的Canny算子，是John F. Canny于1986年開發(fā)的多級邊緣檢測算法，通過降 噪、計算亮度梯度和邊緣跟蹤得到圖像的顯著結(jié)構(gòu)曲線。2)將當(dāng)前幀的已重構(gòu)區(qū)域內(nèi)的每個像素點(diǎn)根據(jù)顯著結(jié)構(gòu)曲線做張量表達(dá)，具體是 若點(diǎn)P在顯著結(jié)構(gòu)曲線上，根據(jù)結(jié)構(gòu)曲線的方向表達(dá)為二階對稱張量，否則表達(dá)為單位張量。3)當(dāng)前幀的已重構(gòu)區(qū)域內(nèi)的每個像素點(diǎn)作為投票發(fā)起點(diǎn)，向當(dāng)前宏塊區(qū)域內(nèi)的點(diǎn) 進(jìn)行張量投票，具體是以投票發(fā)起點(diǎn)的結(jié)構(gòu)曲線方向為法向，做經(jīng)過投票發(fā)起點(diǎn)和投票接 收點(diǎn)的圓弧，投票接受點(diǎn)處指向圓心的方向即為投票的方向。投票的大小由圓弧的長度、曲 率，以及決定。4)當(dāng)前宏塊區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)對接收到的所有投票進(jìn)行合成分析，得到結(jié)構(gòu)顯著性估 計，具體是對所有投票求和，計算總投票矩陣的特征值，結(jié)構(gòu)顯著性由特征值大小決定。結(jié) 構(gòu)顯著性越高，表明該點(diǎn)處于顯著的結(jié)構(gòu)區(qū)域的概率越大。本實(shí)施例中候選塊選擇單元的具體工作過程如下1)對當(dāng)前宏塊區(qū)域建立馬爾科夫隨機(jī)場模型，定義馬爾科夫隨機(jī)場中勢能函數(shù)的 數(shù)據(jù)項和平滑項，由此得到每點(diǎn)的置信度和相鄰點(diǎn)之間的消息函數(shù)。2)由結(jié)構(gòu)顯著性度量對置信度函數(shù)進(jìn)行修正，使結(jié)構(gòu)顯著性較大的點(diǎn)擁有更高的 置信度。3)由修正后的置信度函數(shù)計算得到每點(diǎn)的優(yōu)先級，選擇最高優(yōu)先級的點(diǎn)向相鄰點(diǎn)傳遞消息，并動態(tài)更新置信度和優(yōu)先級，保證消息總是從當(dāng)前優(yōu)先級最高的點(diǎn)傳出，不斷進(jìn) 行該過程直到所有的點(diǎn)都向相鄰點(diǎn)發(fā)出消息并收到所有相鄰點(diǎn)傳遞過來的消息，消息的傳 遞過程達(dá)到動態(tài)平衡。4)對當(dāng)前宏塊區(qū)域M內(nèi)的點(diǎn)m進(jìn)行候選塊選擇，得到當(dāng)前宏塊區(qū)域的候選塊的最 優(yōu)排列。具體是依據(jù)置信度函數(shù)，選擇置信度最大的候選塊作為該點(diǎn)的最優(yōu)塊，整個宏塊區(qū) 域內(nèi)的所有點(diǎn)的最優(yōu)塊組成該宏塊區(qū)域的候選塊的最優(yōu)排列。實(shí)施效果分別采用本實(shí)施例編解碼系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)H. 264編解碼系統(tǒng)對來源于“highway_Cif. yuv" (352x288的移動4:2:0格式的YUV文件)的100幀視頻進(jìn)行編解碼當(dāng)碼率為300kbit/s時，兩種系統(tǒng)得到的PSNR(峰值信噪比)分別為36. 19dB和 36. 12dB，相當(dāng)于本實(shí)施例系統(tǒng)獲得了 0. 07dB的編碼增益；當(dāng)碼率為200kbit/s時，兩種系統(tǒng)得到的PSNR分別為34. 44dB和34. 22dB，相當(dāng)于 本實(shí)施例系統(tǒng)獲得了 0. 22dB的編碼增益；當(dāng)碼率為150kbit/s時，兩種系統(tǒng)得到的PSNR分別為33. 12dB和32. 63dB，相當(dāng)于 本實(shí)施了系統(tǒng)獲得了 0. 49dB的編碼增益；當(dāng)碼率為100kbit/s時，兩種系統(tǒng)得到的PSNR分別為30. 54dB和29. 68dB，相當(dāng)于 本實(shí)施例系統(tǒng)獲得了 0. 86dB的編碼增益；當(dāng)丟包率為10%時，兩種系統(tǒng)得到的解碼視頻較之于原始視頻的PSNR為33. 80dB 和 33. 65dB ；當(dāng)丟包率為15%時，兩種系統(tǒng)得到的解碼視頻較之于原始視頻的PSNR為33. 80dB 和 33. 64dB。因此，本實(shí)施例系統(tǒng)可以獲得更大的編碼增益，具有更強(qiáng)的抗差錯性能。
權(quán)利要求
一種基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括宏塊分割模塊、宏塊預(yù)測模塊、殘差編碼模塊、殘差解碼模塊和宏塊重建模塊，其中宏塊分割模塊與宏塊預(yù)測模塊相連傳輸宏塊的亮度和色度信息，宏塊預(yù)測模塊與殘差編碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)，殘差編碼模塊與殘差解碼模塊相連傳輸編碼的視頻碼流，殘差解碼模塊與宏塊重建模塊相連傳輸宏塊的殘差數(shù)據(jù)和宏塊類型信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的宏 塊預(yù)測模塊包括幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊、圖像修復(fù)預(yù)測子模塊和模式選擇子模 塊，其中幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊分別與宏塊分割模塊相 連傳輸宏塊的亮度和色度信息，模式選擇子模塊分別與幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊 和圖像修復(fù)預(yù)測子模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息，模式選擇子模塊與殘差編 碼模塊相連傳輸宏塊的預(yù)測值和殘差數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的殘 差編碼模塊對殘差數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼得到視頻碼流，包括變換子模塊、量化子模塊和熵編碼子 模塊，其中變換子模塊與量化子模塊相連傳輸變換后的殘差數(shù)據(jù)，量化子模塊與熵編碼子 模塊相連傳輸量化后的殘差數(shù)據(jù)，熵編碼子模塊與殘差解碼模塊相連傳輸編碼后的視頻碼 流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的殘 差解碼模塊包括熵解碼子模塊、反量化子模塊和反變換子模塊，其中熵解碼子模塊與殘 差編碼模塊相連傳輸編碼后的視頻碼流，熵解碼子模塊與反量化子模塊相連傳輸解碼后的 殘差數(shù)據(jù)，反量化子模塊與反變換子模塊相連傳輸反量化后的殘差數(shù)據(jù)，反變換子模塊與 宏塊重建模塊相連傳輸反變換后的殘差數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的圖 像修復(fù)預(yù)測子模塊對宏塊進(jìn)行基于圖像修復(fù)技術(shù)的預(yù)測，包括候選塊提取單元、結(jié)構(gòu)顯著 性度量單元和候選塊選擇單元，其中候選塊提取單元與候選塊選擇單元相連傳輸所有的 候選塊信息，結(jié)構(gòu)顯著性度量單元與候選塊選擇單元相連傳輸當(dāng)前視頻幀的結(jié)構(gòu)信息，候 選塊選擇單元與模式選擇子模塊相連傳輸圖像修預(yù)測下的宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的候 選塊選擇單元為當(dāng)前宏塊的點(diǎn)從所有的候選塊中選擇最佳的候選塊，包括勢能初始化子 單元、消息傳輸子單元和置信度更新子單元，其中勢能初始化子單元和消息傳輸子單元相 連傳輸當(dāng)前宏塊內(nèi)點(diǎn)的能量信息，消息傳輸子單元和置信度更新子單元相連傳輸當(dāng)前宏塊 內(nèi)點(diǎn)的置信度和優(yōu)先級信息，置信度更新子單元與模式選擇子模塊相連傳輸圖像修復(fù)預(yù)測 下的宏塊的預(yù)測值和編碼碼率信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的結(jié) 構(gòu)顯著性度量單元預(yù)測當(dāng)前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)特征，包括結(jié)構(gòu)提取子單元、張量投票子單元 和結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元，其中結(jié)構(gòu)提取子單元與張量投票子單元相連傳輸已重建區(qū)域 的結(jié)構(gòu)信息，張量投票子單元與結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元相連傳輸已重建區(qū)域的所有點(diǎn)對當(dāng) 前宏塊區(qū)域的結(jié)構(gòu)性信息，結(jié)構(gòu)顯著性計算子單元與候選塊選擇單元相連傳輸當(dāng)前視頻幀 的結(jié)構(gòu)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的量化子模塊中的量化步長分別為24、28、32、35和40。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的熵 編碼子模塊是通過基于上下文自適應(yīng)的可變長編碼實(shí)現(xiàn)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，其特征是，所述的反 量化子模塊中的反量化步長分別為24、28、32、35和40。
全文摘要
一種視頻處理技術(shù)領(lǐng)域的基于圖像修復(fù)預(yù)測的視頻編解碼系統(tǒng)，包括宏塊分割模塊、宏塊預(yù)測模塊、殘差編碼模塊、殘差解碼模塊和宏塊重建模塊，其中所述的宏塊預(yù)測模塊包括幀內(nèi)預(yù)測子模塊、幀間預(yù)測子模塊、圖像修復(fù)預(yù)測子模塊和模式選擇子模塊。本發(fā)明在H.264混合視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了圖像修復(fù)預(yù)測模塊，彌補(bǔ)了現(xiàn)有的視頻編解碼系統(tǒng)的不足，與傳統(tǒng)的視頻編解碼系統(tǒng)H.264相比，提高了視頻編碼效率，具有更好的適應(yīng)性和抗差錯性能。
文檔編號H04N7/50GK101854554SQ20101019962
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月13日
發(fā)明者熊紅凱, 許楊 申請人:上海交通大學(xué)