專利名稱：一種色度插值方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種色度插值方法和裝置。
背景技術(shù)：
H. 264標(biāo)準(zhǔn)是一種視頻高壓縮技術(shù)，全稱是MPEG (運(yùn)動(dòng)圖像專家組，Moving Picture Expert Group)-4AVC(高級(jí)視頻編碼，Advanced Video Coding)標(biāo)準(zhǔn)。在H. 264標(biāo)準(zhǔn)中，一幀圖像被劃分為若干個(gè)宏塊，一個(gè)宏塊由一個(gè)16 X 16亮度塊、 一個(gè)8X8的Cb和Cr色度塊組成；為提高運(yùn)動(dòng)估計(jì)的預(yù)測(cè)精度，H. 264標(biāo)準(zhǔn)采用1/4像素精 度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，也即，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)由參考圖像與殘差數(shù)據(jù)相加得到，運(yùn)動(dòng)矢量對(duì)亮度塊是1/4 精度，對(duì)色度塊是1/8精度。因此，對(duì)于參考色度塊，H. 264標(biāo)準(zhǔn)的插值過(guò)程就是一個(gè)通過(guò)計(jì)算整像素點(diǎn)來(lái)得到 分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)(1/2像素點(diǎn)、1/4像素點(diǎn)和1/8像素點(diǎn))的過(guò)程。參照?qǐng)D1，示出了現(xiàn)有H.264標(biāo)準(zhǔn)中的色度插值示意圖，其輸入為1、兩個(gè)色度參考圖像塊(一個(gè)Cb，一個(gè)Cr)；2、兩個(gè)用1/8精度表示的色度運(yùn)動(dòng)矢量，即mvCLX，其中X代表0或1，表示前向或 后向，另外，xFracc = mvCLX
&7表示水平方向的分?jǐn)?shù)像素偏移，yFracc = mvCLX [ 1] &7代 表垂直方向的分?jǐn)?shù)項(xiàng)數(shù)偏移。并采用如下公式計(jì)算分像素點(diǎn)X X = ((8-xFracC)* (8-yFracC)*A+xFracC*(8-yFracC)*B+(8-xFracC)*yFracC*C+ xFracC*yFracC*D+32) >> 6可以看出，由于僅僅使用A、B、C、D四個(gè)整像素點(diǎn)，這樣，會(huì)丟失一些相鄰整像素點(diǎn) 的相關(guān)性信息，例如，在計(jì)算AB方向上的1/2像素點(diǎn)時(shí)，只是使用了 A、B兩個(gè)整像素點(diǎn)；因 此，插值精度不高?？傊?，需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是如何能夠提高色度插 值精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種色度插值方法和裝置，用以提高色度插值 精度。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種色度插值方法，包括輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)；利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值得到所述1/4像素點(diǎn)；利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，插值得到所述1/8 像素點(diǎn)。優(yōu)選的，所述插值得到所述1/2像素點(diǎn)的步驟，包括
分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的1/2像素點(diǎn)，利用相應(yīng)方向上的距其 最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的像素點(diǎn)，利用距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值。優(yōu)選的，所述插值得到所述1/2像素點(diǎn)的步驟，包括采用4抽頭濾波器，對(duì)距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值，得到所述1/2
像素點(diǎn)。優(yōu)選的，所述插值得到所述1/4像素點(diǎn)的步驟，包括針對(duì)像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三 個(gè)1/2像素點(diǎn)進(jìn)行插值；針對(duì)非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和 一個(gè)1/2像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/2像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。優(yōu)選的，所述插值得到所述1/8像素點(diǎn)的步驟包括針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三 個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值；針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和 一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。本發(fā)明還公開(kāi)了一種色度插值裝置，包括輸入模塊，用于輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；1/2像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述 1/2像素點(diǎn)；1/4像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值 得到所述1/4像素點(diǎn)；1/8像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4 像素點(diǎn)，插值得到所述1/8像素點(diǎn)。優(yōu)選的，所述1/2像素點(diǎn)插值模塊包括第一 1/2像素點(diǎn)插值子模塊，用于分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的 1/2像素點(diǎn)，利用相應(yīng)方向上的距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；第二 像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的像素點(diǎn)，利用 距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值。優(yōu)選的，所述1/2像素點(diǎn)插值模塊具體用于，采用4抽頭濾波器，對(duì)距1/2像素點(diǎn) 最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值，得到所述1/2像素點(diǎn)。優(yōu)選的，所述1/4像素點(diǎn)插值模塊包括第一 1/4像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利 用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/2像素點(diǎn)進(jìn)行插值；第二 1/4像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)， 利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/2像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/2像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。優(yōu)選的，所述1/8像素點(diǎn)插值模塊包括
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第一 1/8像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利 用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)， 進(jìn)行插值；第二 1/8像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)， 利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素 點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用當(dāng)前參考像素源中距待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)最近的像素點(diǎn)進(jìn)行插值，由于 所述當(dāng)前參考像素源隨著待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的變化而不斷更新，這樣，能夠保證所述用于 插值的像素點(diǎn)距待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)最近，而最近像素點(diǎn)與該待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的相關(guān)性最 大，因此，能夠達(dá)到較好的插值效果，進(jìn)而提高色度插值精度。首先，本發(fā)明利用距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)，相對(duì)于現(xiàn) 有技術(shù)，只采用兩個(gè)相鄰整像素點(diǎn)，或者，雖然采用四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)，但是這些整像素點(diǎn) 距所述1/2像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/2像素點(diǎn)，也就為待 插值1/4像素點(diǎn)和1/8像素點(diǎn)提供了更高精度的參考像素源。其次，本發(fā)明從包括整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)的當(dāng)前參考像素源中，選擇距1/4像素 點(diǎn)最近的進(jìn)行插值，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，僅僅選用相鄰的整像素點(diǎn)，而這些整像素點(diǎn)距 離該1/4像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/4像素點(diǎn)，也就為待插 值1/8像素點(diǎn)提供了更高精度的參考像素源。再者，由于從包括整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)的當(dāng)前參考像素源中，選擇 距1/8像素點(diǎn)最近的進(jìn)行插值，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)僅僅選用相鄰的整像素點(diǎn)，而這些整 像素點(diǎn)距離該1/8像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/8像素點(diǎn)，從 而能夠提高色度插值精度。


圖1是現(xiàn)有H. 264標(biāo)準(zhǔn)中的色度插值示意圖；圖2是本發(fā)明一種色度插值方法實(shí)施例的流程圖；圖3是本發(fā)明一種色度插值的示意圖；圖4是本發(fā)明一種在編碼端的應(yīng)用示例；圖5是本發(fā)明一種在解碼端的應(yīng)用示例；圖6是本發(fā)明一種色度插值裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明的核心構(gòu)思之一在于，利用當(dāng)前參考像素源中距待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)最近的 像素點(diǎn)進(jìn)行插值，由于所述當(dāng)前參考像素源隨著待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的變化而不斷更新，例 如，待插值1/2像素點(diǎn)的參考像素源包括整像素點(diǎn)，待插值1/4像素點(diǎn)的參考像素源包括 整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，待插值1/8像素點(diǎn)的參考像素源包括整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4
6像素點(diǎn)，這樣，能夠保證所述用于插值的像素點(diǎn)距待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)最近，而最近像素點(diǎn)與 該待插值分?jǐn)?shù)像素點(diǎn)的相關(guān)性最大，因此，能夠達(dá)到較好的插值效果，進(jìn)而提高色度插值精度。參照?qǐng)D2，示出了本發(fā)明一種色度插值方法實(shí)施例的流程圖，具體可以包括步驟201、輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；所述輸入的整像素點(diǎn)被作為本發(fā)明的初始參考像素源，也即，作為待插值1/2像 素點(diǎn)的參考像素源；這里，所述待插值區(qū)域可以為參考幀的全局或局部區(qū)域，本發(fā)明對(duì)此不 加以限制。步驟202、利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)；以YCbCr4:2:0采樣格式的參考幀為例，無(wú)論Cb或者Cr色度分量，都是對(duì)亮度分 量Y在水平和垂直方向做1/2抽取得到的，即，Cb和Cr大小一樣，水平和垂直方向都是亮 度分量Y的一半(總數(shù)就是1/4)，那么相鄰的4個(gè)亮度像素(2x2塊)共用一個(gè)Cb和Cr。由于色度分量是亮度分量以2 1的抽樣率存儲(chǔ)，如果選用大數(shù)量的相鄰整像素 點(diǎn)進(jìn)行插值，例如，在所述數(shù)量為6或8時(shí)，待插值1/2像素點(diǎn)與距其最遠(yuǎn)的整像素點(diǎn)的相 關(guān)性很小，甚至沒(méi)有相關(guān)性，會(huì)影響插值精度；而如果選用小數(shù)量的相鄰整像素點(diǎn)，例如，圖 1中僅僅選用2個(gè)相鄰整像素點(diǎn)，則會(huì)丟失一些相鄰整像素點(diǎn)的相關(guān)性信息，同樣會(huì)影響插 值精度。進(jìn)一步，本專利發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對(duì)一個(gè)1/2像素點(diǎn)來(lái)說(shuō)，距它最近的四個(gè)整像素點(diǎn)與 它的相關(guān)性比較大，其中，所述每個(gè)整像素點(diǎn)到該1/2像素點(diǎn)的距離可以相同，也可以不 同。在實(shí)際中，步驟202的執(zhí)行過(guò)程可以包括子步驟Al、分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的1/2像素點(diǎn)，利用相應(yīng)方 向上的距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；參照?qǐng)D3，示出了本發(fā)明一種色度插值的示意圖，其中，A'為整像素點(diǎn)水平方向上 的1/2像素點(diǎn)，距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)包括Ε、A、B、F，其中，A和B距A'最近，E和 F距A'次最近；B'為整像素點(diǎn)垂直方向上的1/2像素點(diǎn)，距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)包 括G、A、C、H，其中，A和C距B'最近，G和H距B'次最近。子步驟A2、針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/2像素點(diǎn)，利用距其最近的四個(gè)整像 素點(diǎn)進(jìn)行插值。以圖3為例，整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/2像素點(diǎn)，C'為整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上 的1/2像素點(diǎn)，A、B、C、D為距C'最近的整像素點(diǎn)。在具體實(shí)現(xiàn)中，可采用4抽頭濾波器，對(duì)距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插 值，得到所述1/2像素點(diǎn)；其中的濾波系數(shù)可根據(jù)相應(yīng)整像素點(diǎn)與待插值1/2像素點(diǎn)的位置 關(guān)系來(lái)確定。對(duì)于整像素點(diǎn)水平方向上的A'，由于A和B距A'最近，可賦予相應(yīng)濾波系數(shù)以 較大的值；E和F距k丨次最近，可賦予相應(yīng)濾波系數(shù)以較小的值；例如，所采用4抽頭濾波 器的濾波系數(shù)可以為(_1，5，5，_1)，此時(shí)，可采用如下4抽頭濾波器公式，插值得到A'A' = (_E+5*A+5*B_F+4)/8(1)同理，對(duì)于整像素點(diǎn)垂直方向上的B'，所采用4抽頭濾波器的濾波系數(shù)也可以為(-1,5,5,-1),此時(shí)，可采用如下4抽頭濾波器公式，插值得到B'B' = (_G+5*A+5*C_H+4)/8(2)對(duì)于整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的C'，由于A、B、C、D到C'的距離相等，也即權(quán)重是 相同的，故可采用相同的濾波器系數(shù)，假設(shè)為(1，1，1，1)，則可采用如下4抽頭濾波器公式， 插值得到C'C' = (A+B+C+D+2) /4(3)可以理解，上述(_1，5，5，-1)濾波器系數(shù)只是作為示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根 據(jù)實(shí)際情況，采用其它濾波器系數(shù)，例如，(1，7，7，1)等，本發(fā)明對(duì)此不加以限制。步驟203、利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值得到所述1/4像素占.由于利用距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù) 只采用兩個(gè)相鄰整像素點(diǎn)，或者，雖然采用四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)，但是這些整像素點(diǎn)距離所述 1/2像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/2像素點(diǎn)，也就為待插值 1/4像素點(diǎn)和1/8像素點(diǎn)提供了更高精度的參考像素源。具體到本步驟的待插值1/4像素點(diǎn)，其當(dāng)前參考像素源包括整像素點(diǎn)和1/2像素 點(diǎn)，在實(shí)際中，可以根據(jù)具體的1/4像素點(diǎn)，來(lái)確定使用當(dāng)前參考像素源中的哪些像素點(diǎn)， 所述步驟203具體可以包括子步驟Bi、針對(duì)像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像 素點(diǎn)和三個(gè)1/2像素點(diǎn)進(jìn)行插值；以圖3為例，c'為像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，A為距c'最近的整像 素點(diǎn)，A'、B'、C'為距c'最近的1/2像素點(diǎn)；由于A、A'、B'、C'到C'的距離相等，也 即權(quán)重是相同的，故可采用相同的濾波器系數(shù)，假設(shè)為(1，1，1，1)，在具體實(shí)現(xiàn)中，可采用如 下4抽頭濾波器公式，插值得到c'c' = (A+A' +B' +C' +2)/4(4)子步驟B2、針對(duì)非像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整 像素點(diǎn)和一個(gè)1/2像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/2像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。例如，對(duì)于非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)a' A為距其最近的整像素 點(diǎn)，A'為距其最近的1/2像素點(diǎn)，且A、A'到a'的距離相等，也即權(quán)重是相同的，故可采 用相同的濾波器系數(shù)，假設(shè)為(1，1)；在具體實(shí)現(xiàn)中采用如下2抽頭濾波器公式，插值得到 a'a' = (A+A' +1)/2(5)對(duì)于非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)d' , B'、C'為距d'最近的1/2 像素點(diǎn)，且B'、C'到d'的距離相等，同理，可采用如下2抽頭濾波器公式，插值得到d'd' = (B' +C' +1)/2(6)步驟204、利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，插值得到 所述1/8像素點(diǎn)。由于從包括整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)的當(dāng)前參考像素源中，選擇距1/4像素點(diǎn)最近 的進(jìn)行插值，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)僅僅選用相鄰的整像素點(diǎn)，而這些整像素點(diǎn)距離該1/4 像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/4像素點(diǎn)，也就為待插值1/8像素點(diǎn)提供了更高精度的參考像素源。具體到本步驟的待插值1/8像素點(diǎn)，其當(dāng)前參考像素源包括整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn) 和1/4像素點(diǎn)，在實(shí)際中，可以根據(jù)具體的1/8像素點(diǎn)，來(lái)確定使用當(dāng)前參考像素源中的哪 些像素點(diǎn)，所述步驟204具體可以包括如下子步驟子步驟Cl、針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像 素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值；在實(shí)際中，針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，可采用如下4抽頭濾波器 公式，插值得到i = (A+a' +b' +c' +2)/4(7)或者，k=(B'+b' +c' +d' +2)/4(8)其中，i、k為1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，A為距i最近的整像素點(diǎn)， a'、b'、c'為距i最近的1/4像素點(diǎn)，B'為距k最近的1/2像素點(diǎn)，b'、c'、d'為距k 最近的1/4像素點(diǎn)。子步驟C2、針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè) 整像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/4像素 點(diǎn)，進(jìn)行插值。例如，對(duì)于一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)的情形，1/8像素點(diǎn)a的2抽頭濾波器 公式可以為a = (A+a' +1)/2(9)又如，對(duì)于一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)的情形，1/8像素點(diǎn)b的2抽頭濾波 器公式可以為b = (A' +a' +1)/2(10)再如，對(duì)于兩個(gè)1/4像素點(diǎn)的情形，1/8像素點(diǎn)e的2抽頭濾波器公式可以為e = (a' +c' +1)/2(11)其中，a、i、b、e為1/8像素點(diǎn)，A、a'分別為距a最近的整像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)， A、c'分別為距i最近的整像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，A'、a'分別為距b最近的1/2像素點(diǎn)和 1/4像素點(diǎn)，a'、c'為距e最近的1/4像素點(diǎn)。由于從包括整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)的當(dāng)前參考像素源中，選擇距1/8 像素點(diǎn)最近的進(jìn)行插值，因此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)僅僅選用相鄰的整像素點(diǎn)，而這些整像素點(diǎn) 距離該1/8像素點(diǎn)不是最近的，本發(fā)明能夠得到準(zhǔn)確性和精度更高的1/8像素點(diǎn)，從而能夠 提高色度插值精度。需要說(shuō)明的是，對(duì)于四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)組成的矩形區(qū)域，如果其上線段位于待插 值區(qū)域的第一行，例如，圖3中的線段AB位于待插值區(qū)域的第一行，而插值B'點(diǎn)還需要用 到整像素點(diǎn)G，此時(shí)，所述整像素點(diǎn)G可用整像素點(diǎn)A代替；或者，其左線段位于待插值區(qū)域的第一列，例如，圖3中的線段AC位于待插值區(qū)域 的第一列，而插值A(chǔ)'點(diǎn)還需要用到整像素點(diǎn)E，此時(shí)，所述整像素點(diǎn)E可用整像素點(diǎn)A代替。本發(fā)明的色度插值方法可以應(yīng)用于視頻編解碼過(guò)程中1、編碼端；
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在幀間編碼時(shí)，由于編碼端的運(yùn)動(dòng)估計(jì)是針對(duì)亮度塊進(jìn)行的，因此在搜索運(yùn)動(dòng)向 量的過(guò)程中并沒(méi)有用到色度插值，；如果當(dāng)前幀需要作為后續(xù)幀的參考幀時(shí)，那么就需要利 用色度運(yùn)動(dòng)向量，插值得到相應(yīng)的色度預(yù)測(cè)塊。參照?qǐng)D4，示出了本發(fā)明一種在編碼端的應(yīng)用示例，其中，對(duì)參考幀中原編碼色度 塊進(jìn)行解碼，可以得到色度重構(gòu)塊；對(duì)于所述色度重構(gòu)塊，可依據(jù)本發(fā)明，對(duì)輸入的整像素 點(diǎn)依次進(jìn)行插值得到1/2像素點(diǎn)，1/4像素點(diǎn)和1/8像素。進(jìn)一步，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)亮度運(yùn)動(dòng)估計(jì)得到的運(yùn)動(dòng)矢量，在插值后的參考 幀中，搜索相應(yīng)的分像素塊來(lái)作為當(dāng)前塊編碼的預(yù)測(cè)塊。2、解碼端。在解碼端得到運(yùn)動(dòng)向量后，通常首先進(jìn)行亮度插值，得到亮度運(yùn)動(dòng)矢量。參照?qǐng)D5，示出了本發(fā)明一種在解碼端的應(yīng)用示例，該示例針對(duì)色度塊進(jìn)行操作， 其中，可首先對(duì)亮度運(yùn)動(dòng)矢量推導(dǎo)得到色度矢量，然后對(duì)色度進(jìn)行相應(yīng)的插值得到預(yù)測(cè)塊; 由于解碼過(guò)程中不涉及運(yùn)動(dòng)估計(jì)，因此，所述亮度插值和色度插值可同時(shí)進(jìn)行，也即，可同 時(shí)得到相應(yīng)的亮度和色度預(yù)測(cè)塊。與前述方法實(shí)施例相應(yīng)，本發(fā)明還公開(kāi)了一種色度插值裝置實(shí)施例，參照?qǐng)D6，具 體可以包括輸入模塊601，用于輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；1/2像素點(diǎn)插值模塊602，用于利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到 所述1/2像素點(diǎn)；1/4像素點(diǎn)插值模塊603，用于利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)， 插值得到所述1/4像素點(diǎn)；1/8像素點(diǎn)插值模塊604，用于利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和 1/4像素點(diǎn)，插值得到所述1/8像素點(diǎn)。1/2像素點(diǎn)插值模塊602、待插值1/2像素點(diǎn)的參考像素源包括整像素點(diǎn)，在實(shí)際中，所述1/2像素點(diǎn)插值模 塊602可以進(jìn)一步包括第一 1/2像素點(diǎn)插值子模塊D1，用于分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的 1/2像素點(diǎn)，利用相應(yīng)方向上的距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；第二 1/2像素點(diǎn)插值子模塊D2，用于針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/2像素點(diǎn)，利 用距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值。在具體實(shí)現(xiàn)中，所述1/2像素點(diǎn)插值模塊602可具體用于，采用4抽頭濾波器，對(duì) 距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值，得到所述1/2像素點(diǎn)。例如，所述第一 1/2像素點(diǎn)插值子模塊，可具體用于采用如下4抽頭濾波器公式， 插值得到所述1/2像素點(diǎn)A' = (_E+5*A+5*B_F+4)/8其中，A'為整像素點(diǎn)水平方向或垂直方向上的1/2像素點(diǎn)，E、A、B、F與A'同方 向，且，A和B為距A'最近的整像素點(diǎn)，E和F為距A'次最近的整像素點(diǎn)。又如，所述第二 1/2像素點(diǎn)插值子模塊，可具體用于采用如下4抽頭濾波器公式， 插值得到所述1/2像素點(diǎn)
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C' = (A+B+C+D+2) /4其中，C'為整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/2像素點(diǎn)，A、B、C、D為距C'最近的整像
； ο1/4像素點(diǎn)插值模塊603、待插值1/4像素點(diǎn)的參考像素源包括整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，本發(fā)明可以提供所 述1/4像素點(diǎn)插值模塊603的如下結(jié)構(gòu)子模塊第一 1/4像素點(diǎn)插值子模塊E1，用于針對(duì)1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)， 利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/2像素點(diǎn)進(jìn)行插值；例如，所述第一 1/4像素點(diǎn)插值子模塊E1，可用于采用如下4抽頭濾波器公式，插 值得到所述1/4像素點(diǎn)c' = (A+A' +B' +C' +2)/4其中，c'為1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，A為距c'最近的整像素點(diǎn)， A'、B'、C'為距c'最近的1/2像素點(diǎn)。第二 1/4像素點(diǎn)插值子模塊E2，用于針對(duì)非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素 點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。又如，所述第二 1/4像素點(diǎn)插值子模塊E2，可用于采用如下2抽頭濾波器公式，插 值得到所述1/4像素點(diǎn)a' = (A+A' +1)/2，或者，d' = (B' +C' +1)/2其中，a'、d'為非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，A為距a'最近的整 像素點(diǎn)，A'為距a'最近的1/2像素點(diǎn)，B'、C'為距d'最近的1/2像素點(diǎn)。1/8像素點(diǎn)插值模塊604、待插值1/8像素點(diǎn)的參考像素源包括整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，本發(fā)明 可以提供所述1/8像素點(diǎn)插值模塊604的如下設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)根據(jù)具體的1/8像素點(diǎn)，確定從當(dāng)前參考像素源中選用哪些像素點(diǎn)，此時(shí)，可以在 所述1/8像素點(diǎn)插值模塊中設(shè)計(jì)如下子模塊第一 1/8像素點(diǎn)插值子模塊F1，用于針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)， 利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素 點(diǎn)，進(jìn)行插值；在具體實(shí)現(xiàn)中，所述第一 1/8像素點(diǎn)插值子模塊F1，可用于采用如下4抽頭濾波器 公式，插值得到所述1/8像素點(diǎn)i = (A+a' +b' +c' +2)/4，或者，k = (B‘ +b' +c' +d' +2)/4其中，i、k為1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，A為距i最近的整像素點(diǎn)， a'、b'、c'為距i最近的1/4像素點(diǎn)，B'為距k最近的1/2像素點(diǎn)，b'、c'、d'為距k 最近的1/4像素點(diǎn)。第二 1/8像素點(diǎn)插值子模塊F2，用于針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素 點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像 素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。所述第二 1/8像素點(diǎn)插值子模塊F2的工作過(guò)程可以為，采用如下2抽頭濾波器公 式，插值得到所述1/8像素點(diǎn)
a = (A+a' +1)/2，或者，b = (A' +a' +1)/2，或者，e = (a' +c' +1)/2其中，a、b、e為非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，A、a'分別為距a最近 的整像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，A'、a'分別為距b最近的1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，a'、c ‘ 為距e最近的1/4像素點(diǎn)。對(duì)于裝置實(shí)施例而言，由于其與方法實(shí)施例基本相似，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān) 之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種色度插值方法和裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用 了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解 本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具 體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明 的限制。
權(quán)利要求
一種色度插值方法，其特征在于，包括輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)；利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值得到所述1/4像素點(diǎn)；利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，插值得到所述1/8像素點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值得到所述1/2像素點(diǎn)的步驟，包括分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的像素點(diǎn)，利用相應(yīng)方向上的距其最近 的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的像素點(diǎn)，利用距其最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述插值得到所述1/2像素點(diǎn)的步驟， 包括采用4抽頭濾波器，對(duì)距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值，得到所述1/2像素點(diǎn)ο
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值得到所述1/4像素點(diǎn)的步驟，包括針對(duì)像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/2 像素點(diǎn)進(jìn)行插值；針對(duì)非1/2像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè) 1/2像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/2像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述插值得到所述1/8像素點(diǎn)的步驟包括 針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值；針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè) 1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。
6.一種色度插值裝置，其特征在于，包括輸入模塊，用于輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；1/2像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2 像素點(diǎn)；1/4像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值得到 所述1/4像素點(diǎn)；1/8像素點(diǎn)插值模塊，用于利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素 點(diǎn)，插值得到所述1/8像素點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述1/2像素點(diǎn)插值模塊包括第一 1/2像素點(diǎn)插值子模塊，用于分別針對(duì)整像素點(diǎn)水平方向和垂直方向上的1/2像 素點(diǎn)，利用相應(yīng)方向上的距其最近的四個(gè)相鄰整像素點(diǎn)進(jìn)行插值；第二 像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)整像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的像素點(diǎn)，利用距其 最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值。
8.如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述1/2像素點(diǎn)插值模塊具體用于，采 用4抽頭濾波器，對(duì)距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)進(jìn)行插值，得到所述1/2像素點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述1/4像素點(diǎn)插值模塊包括第一 1/4像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用距 其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/2像素點(diǎn)進(jìn)行插值；第二 1/4像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)非像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/4像素點(diǎn)，利用 距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/2像素點(diǎn)，或者，兩個(gè)1/2像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述1/8像素點(diǎn)插值模塊包括第一 1/8像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用距 其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和三個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行 插值；第二 1/8像素點(diǎn)插值子模塊，用于針對(duì)非1/4像素點(diǎn)對(duì)角線方向上的1/8像素點(diǎn)，利用 距其最近的一個(gè)整像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或者，一個(gè)1/2像素點(diǎn)和一個(gè)1/4像素點(diǎn)，或 者，兩個(gè)1/4像素點(diǎn)，進(jìn)行插值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種色度插值方法和裝置，其中的色度插值方法具體包括輸入?yún)⒖紟拇逯祬^(qū)域的整像素點(diǎn)；利用距1/2像素點(diǎn)最近的四個(gè)整像素點(diǎn)，插值得到所述1/2像素點(diǎn)；利用距1/4像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)和1/2像素點(diǎn)，插值得到所述1/4像素點(diǎn)；利用距1/8像素點(diǎn)最近的整像素點(diǎn)、1/2像素點(diǎn)和1/4像素點(diǎn)，插值得到所述1/8像素點(diǎn)。本發(fā)明主要用以提高色度插值的精度。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101888558SQ201010211400
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者季鵬飛 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司