一种滤波器插值方法及滤波器技术

本申请公开了一种滤波器插值方法，包括：获取视频数据序列的序列信息；根据所述序列信息和预定规则确定所使用的插值滤波器；确定像素精度，并根据所述像素精度和所述插值滤波器的系数，插入分像素点。本申请还公开了一种滤波器。在本申请的具体实施方式中，根据序列信息和预定规则确定所使用的插值滤波器，并根据像素精度和抽头插值滤波器的系数，计算插入的分像素点，本申请可根据序列信息，自动选择插值滤波器的抽头数，自适应地插入分像素点，提高了编码性能，降低了其插值计算的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种滤波器插值方法及滤波器
本申请涉及视频图像处理领域，尤其涉及一种滤波器插值方法及滤波器。
技术介绍
随着众多如数字电视、互联网高清视频、数码相机、数码摄像机等高清数码产品的逐渐普及，现有的视频编解码标准已经不能满足要求，尤其对于高分辨力视频，如4K×2K的甚高分辨率。因此，人们期待能适应超高清视频的新一代高性能视频编码标准的开发。在视频编解码技术中，分像素插值技术能提高运动预测的准确度，从而对整个编解码性能的提高有非常大的积极作用。分像素插值最早在MPEG-1中就已经使用，但仅限于半像素运动估计，尽管比整像素运动估计要好但是精度和性能还不高；从MPEG-4ASP开始提高了插值精度，使用1/4像素精度的插值；H.264/AVC采用了一个6抽头滤波器来获得1/2像素，然后用平均滤波器来得到1/4像素，性能有了很大提高；在AVSJizhunProfile中也是采用了一个4抽头滤波器来获得1/2像素，然后再得出1/4像素；在最近JCT-VC(theJointCollaborativeTeamonVideoCoding)正在制订的下一代高性能视频编解码标准HEVC(HighEfficiencyVideoCoding)中，为进一步提高插值性能，采用了高性能可分离式的基于DCT的插值滤波器，相比于H.264/AVC降低了很多码率，能明显提高编码性能，但是其插值计算的复杂度较高。
技术实现思路
本申请要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种滤波器插值方法及滤波器。根据本申请的第一方面，本申请提供一种滤波器插值方法，包括：获取视频数据序列的序列信息；根据所述序列信息和预定规则确定所使用的插值滤波器；确定像素精度，并根据所述像素精度和所述抽头插值滤波器的系数，插入分像素点。上述方法中，所述序列信息包括分辨率、频率域或纹理。上述方法中，所述序列信息为分辨率，所述预定规则包括：对于分辨率高的视频数据序列，采用低抽头的插值滤波器；对于分辨率低的视频数据序列，采用高抽头的插值滤波器。上述方法中，所述预定规则至少还包括：当所述视频数据序列的分辨率大于等于2560×1600时，采用4抽头插值滤波器；当所述视频数据序列的分辨率小于2560×1600且大于等于1280×720时，采用6抽头插值滤波器；当所述视频数据序列的分辨率小于1280×720时，采用10抽头插值滤波器。上述方法中，所述像素精度为1/4像素精度，所述分像素点有15个。上述方法中，所述4抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{-6,56,15,-1}；2/4像素对应的系数为{-4,36,36,-4}；3/4像素对应的系数为{-1,15,56,-6}。上述方法中，所述6抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{2,-9,57,17,-4,1}；2/4像素对应的系数为{2,-9,39,39,-9,2}；3/4像素对应的系数为{1,-4,17,57,-9,2}。上述方法中，所述10抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{1,-2,4,-10,57,19,-7,3,-1,0}；2/4像素对应的系数为{1,-2,5,-12,40,40,-12,5,-2,1}，3/4像素对应的系数为{0,-1,3,-7,19,57,-10,4,-2,1}。上述方法中，所述插入分像素点，具体包括：对横向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述抽头插值滤波器的系数，计算得到横向分像素点；对纵向最近邻的整像素点，使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述抽头插值滤波器的系数，计算得到纵向分像素点；对于剩下的分像素点，先对横向最近邻的整像素点，分别使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述抽头插值滤波器的系数，计算得到中间值，再对每个所述中间值，分别使用1/4、2/4和3/4位置对应的所述抽头插值滤波器的系数，计算得到所述剩下的分像素点。根据本申请的第二方面，本申请提供一种滤波器，采用上述的滤波器插值方法，对视频图像进行处理。由于采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：⑴在本申请的具体实施方式中，由于根据序列信息和预定规则确定所使用的抽头插值滤波器，并根据像素精度和抽头插值滤波器的系数，插入分像素点，本申请可根据序列信息，自动选择插值滤波器的抽头数，自适应地插入分像素点，提高了编码性能，降低了其插值计算的复杂度。⑵在本申请的具体实施方式中，由于序列信息包括分辨率，根据不同的分辨率，自适应地选择不同抽头的插值滤波器，高分辨率的视频序列使用低抽头滤波器，低分辨率的视频序列使用高抽头滤波器，由于低抽头滤波器在高分辨率下性能较好，而高抽头滤波器在低分辨率下性能较好，因此采用分辨率自适应的策略能达到最佳的编码性能。附图说明图1为本申请的滤波器插值方法在一种实施方式中的流程图；图2为本申请的滤波器插值方法在一种实施方式中的插值示意图；图3为本申请的实际插值过程示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。实施例一：如图1所示，本申请的滤波器插值方法，其一种实施方式，包括以下步骤：步骤102：获取视频数据序列的序列信息；序列信息可以包括分辨率、频率域或纹理等信息。步骤104：根据所述序列信息和预定规则确定所使用的抽头插值滤波器；步骤106：确定像素精度，并根据所述像素精度和所述抽头插值滤波器的系数，插入分像素点。本申请的滤波器插值方法，其另一种实施方式，包括以下步骤：步骤202：获取视频数据序列的分辨率。在本步骤前，还可以包括步骤：在视频数据序列的数据头中，增加用于标记序列信息的语法元素。在本实施方式中，增加用于标记序列信息的语法元素。步骤204：根据分辨率和预定规则确定所使用的抽头插值滤波器。在一种实施方式中，预定规则包括：对于分辨率高的视频数据序列，采用低抽头的插值滤波器；对于分辨率低的视频数据序列，采用高抽头的插值滤波器。在另一种实施方式中，预定规则至少还可以包括：当视频数据序列的分辨率大于等于2560×1600时，采用4抽头插值滤波器；当视频数据序列的分辨率小于2560×1600且大于等于1280×720时，采用6抽头插值滤波器；当视频数据序列的分辨率小于1280×720时，采用10抽头插值滤波器。步骤206：确定像素精度，并根据像素精度和抽头插值滤波器的系数，插入分像素点。本实施方式中，像素精度为1/4像素精度，插入的分像素点有15个。4抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{-6,56,15,-1}；2/4像素对应的系数为{-4,36,36,-4}；3/4像素对应的系数为{-1,15,56,-6}。4抽头插值滤波器的系数如表1所示：分像素位置滤波器系数乘法数加法数1/4{-6，56，15，-1}332/4{-4，36，36，-4}433/4{-1，15，56，-6}33表16抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{2,-9,57,17,-4,1}；2/4像素对应的系数为{2,-9,39,39,-9,2}；3/4像素对应的系数为{1,-4,17,57,-9,2}。6抽头插值滤波器的系数如表2所示：分像素位置滤波器系数乘法数加法数1/4{2，-9，57，17，-4，1}552本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波器插值方法，其特征在于，包括：获取视频数据序列的序列信息；根据所述序列信息和预定规则确定所使用的插值滤波器；确定像素精度，并根据所述像素精度和所述插值滤波器的系数，插入分像素点。

【技术特征摘要】
1.一种滤波器插值方法，其特征在于，包括：获取视频数据序列的序列信息；根据所述序列信息和预定规则确定所使用的插值滤波器；确定像素精度，并根据所述像素精度和所述插值滤波器的系数，插入分像素点；所述预定规则至少还包括：当所述视频数据序列的分辨率大于等于2560×1600时，采用4抽头插值滤波器；当所述视频数据序列的分辨率小于2560×1600且大于等于1280×720时，采用6抽头插值滤波器；当所述视频数据序列的分辨率小于1280×720时，采用10抽头插值滤波器；所述4抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{-6,56,15,-1}；2/4像素对应的系数为{-4,36,36,-4}；3/4像素对应的系数为{-1,15,56,-6}；所述6抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{2,-9,57,17,-4,1}；2/4像素对应的系数为{2,-9,39,39,-9,2}；3/4像素对应的系数为{1,-4,17,57,-9,2}；所述10抽头插值滤波器的插值系数包括：1/4像素对应的系数为{1,-2,4,-10,57,19,-7,3,-1,0}；2/4像素对应的系数为{1,-2,5,-12,40...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣刚，吕浩，解晓东，王振宇，董胜富，高文，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44