通过使用平滑插值滤波器对图像进行插值的方法和装置制造方法及图纸

提供了一种通过使用平滑插值滤波器对图像进行插值的方法和装置。一种考虑平滑对图像进行插值的方法，所述方法包括：基于子像素单位插值位置和平滑度，从用于产生位于整数像素单位像素之间的至少一个子像素单位像素值的插值滤波器中不同地选择插值滤波器；通过使用选择的插值滤波器对整数像素单位像素的像素值进行插值，来产生所述至少一个子像素单位像素值。

【技术实现步骤摘要】
通过使用平滑插值滤波器对图像进行插值的方法和装置本申请是申请日为2011年09月30日，申请号为“201180057602.5”，标题为“通过使用平滑插值滤波器对图像进行插值的方法和装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及使用运动补偿的预测编码。
技术介绍
在典型的图像编码和解码方法中，为了对图像进行编码，将一幅画面划分为宏块。随后，通过使用帧间预测或帧内预测来对每个宏块执行预测编码。帧间预测指的是通过去除画面之间的时间冗余来压缩图像的方法，帧间预测的代表性示例是运动估计编码。在运动估计编码中，通过使用至少一个参考画面来预测当前画面的每个块。通过使用预定估计函数在预定搜索范围内找出与当前块最相似的参考块。基于参考块预测当前块，并对通过从当前块减去作为预测结果产生的预测块而获得的残差块进行编码。在这种情况下，为了更精确地执行预测，在搜索参考画面的范围上执行插值，产生小于整数像素单位像素的子像素单位像素，并且对产生的子像素单位像素执行帧间预测。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供一种用于考虑图像特征确定适当插值滤波器系数以通过对整数像素单位像素进行插值来产生子像素单位像素的方法和设备。技术方案根据本专利技术的一方面，提供了一种考虑平滑来对图像进行插值的方法，所述方法包括：基于子像素单位插值位置和平滑度，从用于产生位于整数像素单位像素之间的至少一个子像素单位像素值的插值滤波器中不同地选择插值滤波器；通过使用选择的插值滤波器对整数像素单位像素的像素值进行插值，来产生所述至少一个子像素单位像素值。有益效果当对视频进行编码和解码时，由于通过对参考帧进行插值来产生高质量图像并基于高质量图像执行运动估计和补偿，因此可提高帧间预测的精确度。此外，由于使用平滑插值滤波器来减少插值结果中的高频分量并因而获得更平滑的插值结果，因此可去除高频分量，并可提高图像编码和图像解码的效率。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的图像插值设备的框图；图2是用于描述整数像素单位和子像素单位之间的关系的示图；图3是示出根据本专利技术的实施例的将被参考以确定子像素单位像素值的邻近整数像素单位像素的示图；图4a至图4c是示出根据本专利技术的实施例的将被参考以确定子像素单位像素值的整数像素单位像素的示例的示图；图5是根据本专利技术的实施例的平滑插值滤波器的平滑参数的曲线图；图6是根据本专利技术的实施例的由平滑插值滤波器可使用的样条函数的曲线图；图7是根据本专利技术的实施例的图像插值方法的流程图；图8a至图8c是示出根据本专利技术的实施例的基于平滑参数和插值位置确定的12抽头插值滤波器的滤波器系数的表；图9a至图9c是示出根据本专利技术的实施例的基于平滑参数和插值位置确定的6抽头插值滤波器的滤波器系数的表；图10是示出根据本专利技术的实施例的基于平滑参数和插值位置针对色度像素确定的6抽头插值滤波器的滤波器系数的表；图11是示出根据本专利技术的实施例的基于彩色分量和图像插值位置不同地确定的平滑插值滤波器的滤波器系数的表；图12a至图12c是示出根据本专利技术的实施例的基于图像插值位置和缩放因子的平滑插值滤波器的滤波器系数的表；图13a是根据本专利技术的实施例的使用平滑插值滤波器的视频编码设备的框图；图13b是根据本专利技术的实施例的使用平滑插值滤波器的视频解码设备的框图；图14a是根据本专利技术的实施例的使用平滑插值滤波器的图像编码方法的流程图；图14b是根据本专利技术的实施例的使用平滑插值滤波器的图像解码方法的流程图；图15是用于描述根据本专利技术的实施例的编码单元的概念的示图；图16是根据本专利技术的实施例的基于编码单元的图像编码器的框图；图17是根据本专利技术的实施例的基于编码单元的图像解码器的框图；图18是示出根据本专利技术的实施例的根据深度的较深层编码单元以及分区的示图；图19是用于描述根据本专利技术的实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图；图20是用于描述根据本专利技术的实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息的示图；图21是根据本专利技术的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图；图22至图24是用于描述根据本专利技术的实施例的编码单元、预测单元和变换单元之间的关系的示图；图25是用于描述根据表1的编码模式信息的在编码单元、预测单元或分区以及变换单元之间的关系的示图；图26是根据本专利技术的实施例的基于具有树结构的编码单元使用平滑插值滤波器的视频编码方法的流程图；图27是根据本专利技术的实施例的基于具有树结构的编码单元使用平滑插值滤波器的视频解码方法的流程图。最佳实施方式根据本专利技术的一方面，提供了一种考虑平滑对图像进行插值的方法，所述方法包括：基于子像素单位插值位置和平滑度，从用于产生位于整数像素单位像素之间的至少一个子像素单位像素值的插值滤波器中不同地选择插值滤波器；通过使用选择的插值滤波器对整数像素单位像素的像素值进行插值来产生所述至少一个子像素单位像素值。插值滤波器可包括滤波器系数，所述滤波器系数用于基于多个基函数对整数像素单位像素进行变换，并对作为变换的结果而产生的多个系数进行反变换。插值滤波器可包括具有基于插值位置和整数像素单位像素之间的距离确定的平滑度的滤波器系数。插值滤波器包括具有基于插值位置和与所述插值位置邻近的整数像素单位像素之间的距离确定的平滑度的滤波器系数。为了对空间域中的整数像素单位像素进行插值，插值滤波器可包括通过将用于使用多个基函数执行变换和反变换的滤波器与窗函数结合而获得的滤波器系数，并且窗函数可关于插值位置而对称。为了对空间域中的整数像素单位像素进行插值，插值滤波器可包括通过将用于使用多个基函数执行变换和反变换的滤波器与平滑参数结合而获得的滤波器系数，并且平滑参数可控制平滑速度和平滑范围中的至少一个。插值滤波器可包括基于样条函数的滤波器系数。插值滤波器可包括用于基于多项式函数最大化插值滤波器的低频响应的滤波器系数。选择插值滤波器的步骤可包括：从插值滤波器中选择包括被缩放为整数的滤波器系数的插值滤波器，并且产生所述至少一个子像素单位像素值的步骤可包括：基于缩放因子，对通过使用选择的插值滤波器而产生的所述至少一个子像素单位像素值进行归一化。选择插值滤波器的步骤可包括：基于像素特征从插值滤波器中不同地选择插值滤波器，并且产生所述至少一个子像素单位像素值的步骤可包括：通过使用基于像素特征不同地选择的插值滤波器来产生所述至少一个子像素单位像素值。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于考虑平滑对图像进行插值的设备，所述设备包括：滤波器选择器，基于子像素单位插值位置和平滑度，从用于产生位于整数像素单位像素之间的至少一个子像素单位像素值的插值滤波器中不同地选择插值滤波器；插值器，通过使用选择的插值滤波器对整数像素单位像素的像素值进行插值来产生所述至少一个子像素单位像素值。根据本专利技术的另一方面，提供了一种考虑彩色分量对图像进行插值的方法，所述方法包括：基于子像素单位插值位置和当前像素的彩色分量，从用于产生位于整数像素单位像素之间的至少一个子像素单位像素值的插值滤波器中不同地选择插值滤波器；通过使用选择的插值滤波器对整数像素单位像素的像素值进行插值来产生所述至少一个子像素单位像素值。选择插值滤波器的步骤包括：为了对色度像素进行插值，从插值滤波器中选择具有比用于亮度像素的插值滤波器的平滑度更强的平滑度的插值滤波器。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运动补偿的设备，所述设备包括：亮度插值滤波单元，被配置为通过使用当前块的亮度运动矢量，在亮度参考画面中确定用于对当前块进行预测的亮度参考块，并被配置为通过将8抽头滤波器应用于亮度参考画面的整数像素位置的亮度样点，产生在亮度参考块中包括的2/4像素位置的亮度样点；色度插值滤波单元，被配置为通过使用当前块的色度运动矢量，在色度参考画面中确定用于对当前块进行预测的色度参考块，并被配置为通过将4抽头滤波器应用于色度参考画面的整数像素位置的色度样点，产生在色度参考块中包括的1/8像素位置、2/8像素位置和3/8像素位置中的至少一个像素位置的至少一个色度采样，其中，8抽头滤波器包括八个滤波器系数，4抽头滤波器包括四个滤波器系数，其中，亮度运动矢量指示在亮度参考画面中1/4像素单位的子像素位置，其中，色度运动矢量指示在色度参考画面中1/8像素单位的子像素位置。

【技术特征摘要】
2010.09.30 US 61/388,264;2010.12.22 US 61/426,479;1.一种用于运动补偿的设备，所述设备包括：亮度插值滤波单元，被配置为通过使用当前块的亮度运动矢量，在亮度参考画面中确定用于对当前块进行预测的亮度参考块，并被配置为通过将8抽头滤波器应用于亮度参考画面的整数像素位置的亮度样点，产生在亮度参考块中包括的2/4像素位...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·阿尔辛，埃琳娜·阿尔辛娜，陈建乐，韩宇镇，尼古拉·斯利亚科夫，洪允美，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR