WO2012122729A1 - 一种1/4亚像素插值方法及装置 - Google Patents

一种1/4亚像素插值方法及装置 Download PDF

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WO2012122729A1
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integer
interpolation
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张智雄
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深圳市融创天下科技股份有限公司
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/577Motion compensation with bidirectional frame interpolation, i.e. using B-pictures

Definitions

  • the present invention relates to the field of video coding technologies, and in particular, to a 1/4 sub-pixel interpolation method and apparatus.
  • mainstream video coding mainly includes the following steps: dividing each video frame into pixel blocks; reducing spatial redundancy in a video frame by transforming, quantizing, and entropy encoding video data of each block; The time dependency between blocks of consecutive frames, so that only different portions between successive frames are sent.
  • the time dependence of the blocks between successive frames is determined by employing motion estimation and motion compensation techniques.
  • a motion search is performed prior to encoding and transmitting the frame to determine that the encoding device and the decoding device are images of the prediction block.
  • the motion vector used for the data The currently used motion compensation search and motion compensation algorithms use 1/4 precision to predict the motion of the reference image.
  • the purpose of the embodiment of the present invention is to provide a 1/4 sub-pixel interpolation method, which aims to solve the problem that the interpolation process in the prior art does not consider the change rate between pixel brightness values, and cannot simulate the change between adjacent pixels well. Furthermore, the problem of a good coding effect cannot be obtained.
  • the embodiment of the present invention is implemented by a 1/4 sub-pixel interpolation method, and the method includes the following steps:
  • Dividing the area between the second integer pixel point and the third integer pixel point adjacent to the sub-pixel point to be interpolated Obtaining values of a slope first slope, a second slope, a third slope, and a fourth slope between each region;
  • the interpolation filter is used to interpolate the area between the second integer pixel and the third integer pixel by 1/4 precision.
  • Another object of an embodiment of the present invention is to provide a 1/4 sub-pixel interpolation apparatus, the apparatus comprising:
  • a region dividing module configured to divide an area between a second integer pixel point and a third integer pixel point adjacent to the sub-pixel point to be interpolated into four equal parts
  • a slope finding module configured to obtain a slope first slope, a second slope, a third slope, and a fourth slope between each region;
  • An interpolation filter acquiring module configured to acquire, according to the values of the first slope, the second slope, the third slope, and the fourth slope, an interpolation filter corresponding to the sub-pixel point to be interpolated; And using the interpolation filter to perform quarter-precision interpolation on a region between the second integer pixel point and the third integer pixel point.
  • the embodiment of the present invention proposes a 1/4 sub-pixel interpolation method, which performs 1/4 sub-pixel interpolation between two adjacent pixel points ⁇ and A 3 of the adjacent sub-pixel points to be interpolated, considering the left side of A 2
  • the integer pixel ⁇ and the value of the integer pixel A 4 on the right side of A 3 to simulate the change trend between the pixel brightness value of A 2 and the brightness value of the pixel of A 3 ; by placing two adjacent pixels ⁇ and A
  • the area between 3 is divided into 4 equal parts, and the slope of each aliquot (, k 2 , k 3 , k 4 ) is obtained according to a specific rule, according to the slope of each aliquot ( , k 2 , k 3 , k 4 )
  • the value of the pixel obtains the pixel luminance value of the sub-pixel to be interpolated and the corresponding interpolation filter, and uses the interpolation filter to perform 1/4 sub-pixel precision interpolation between A 2 and A 3
  • the 1/4 pixel interpolation of the image only considers four adjacent integer pixels, and the rate of change between the pixel luminance values is considered in the interpolation process, which can well simulate the change between adjacent integer pixels. Good results and easy calculations. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be further described below in conjunction with the drawings and embodiments, in which:
  • FIG. 1 is a flow chart of a method of a preferred embodiment of the 1/4 sub-pixel interpolation method of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic view showing the arrangement of successive integer pixels ⁇ , A 2 , A 3 , and A 4 according to a preferred embodiment of the present invention
  • 3 is a pixel luminance value-position graph of successive integer pixels, A 2 , A 3 , and A 4 drawn with a pixel point position as an abscissa and a pixel luminance value as an ordinate in a preferred embodiment of the present invention;
  • FIG. 4 is a graph showing a pixel luminance value-position curve in which the area between adjacent integer pixel points A 2 and A 3 is divided into four equal parts in the graph of FIG. 3;
  • Fig. 5 is a view showing the configuration of a preferred embodiment of the 1/4 sub-pixel interpolation apparatus of the present invention.
  • the value of A 4 is to simulate the change trend between the pixel luminance value of A 2 and the pixel luminance value of A 3 ; the embodiment of the present invention divides the area between adjacent two integer pixel points ⁇ and A 3 into 4 Equally, find the slope of each aliquot according to a specific rule, k 2 , k 3 , k 4 , and obtain the pixel brightness of the sub-pixel to be interpolated according to the slope of each aliquot, the values of k 2 , k 3 , k 4
  • the value and the corresponding interpolation filter are used to perform 1/4 sub-pixel precision interpolation between A 2 and A 3 using the interpolation filter.
  • FIG. 1 is a flowchart of a 1/4 sub-pixel interpolation method according to an embodiment of the present invention. The method includes the following steps:
  • the second pixel luminance value acquisition 3 ⁇ 4 be interpolated sub-pixels adjacent to the left side of the second integer pixel corresponding to point A 2 and the first integer pixel points ⁇ corresponding to a first pixel luminance value acquisition sub-pixels to be interpolated is located near the right side a third pixel brightness value corresponding to the third integer pixel point A 3 and a corresponding fourth pixel brightness value of the fourth integer pixel point A 4 ;
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the arrangement of the first integer pixel point, the second integer pixel point A 2 , the third integer pixel point A 3 , and the fourth integer pixel point A 4 of consecutive integer pixels, and the corresponding pixel brightness values respectively
  • the embodiment of the present invention considers the pixel brightness of the first integer pixel point on the left side of the second integer pixel point A 2 and the fourth integer pixel point A 4 on the right side of the third integer pixel point A 3
  • the value change rule simulates a trend of luminance change between the second pixel A2 and the third pixel A3.
  • the pixel luminance value-position graph of consecutive integer pixels, A 2 , A 3 , and A 4 drawn with the pixel position as the abscissa and the pixel luminance value as the ordinate.
  • 4 is a second integer pixel points adjacent region between the 3 ⁇ third integer pixel luminance value of the pixel point A is divided into aliquots of 4 - position of the graph.
  • the "acquiring the slope first slope, the second slope k 2 , the third slope k 3 , and the fourth slope k 4 between each region" is specifically:
  • ⁇ 'J 2: (2) where - a2 represents the slope between the first integer pixel point A1 and the second integer pixel point A2. 3 ⁇ 4 - a 1; - a4 represents the slope between the third integer pixel point A3 and the fourth integer pixel point A4 , and the values of k 2 , k 3 , k 4 are solved according to the formulas (1) and (2).
  • the sum of rule 1 ie k 2 , k 3 , k 4 is equal to the total slope of a 2 to 3 ⁇ 4 , and rule 2 can make smoothness between k 2 , k 3 , k 4 as much as possible, so that k 2 , k 3 , k 4 try to satisfy the change between pixels
  • 3/4 sub-pixel position filter (—2, 6, 24, -4) /24 S104: Perform 1/4 precision interpolation on a region between the second integer pixel point A 2 and the third integer pixel point A 3 by using the obtained interpolation filter.
  • the interpolation filter may also be used.
  • the denominator is set to 2 nth power, so that the division operation becomes a right shift operation in the computer. The specific method is as follows:
  • 3/4 sub-pixel position filter (-3, 8, 32, -5) »5
  • the embodiment of the present invention proposes a 1/4 sub-pixel precision interpolation method for 1/4 sub-pixel interpolation of an image. Considering only four adjacent integer pixels, the rate of change between pixel luminance values is considered in the interpolation process, which can well simulate the variation between adjacent pixels, and the coding effect is good and the calculation is simple.
  • FIG. 5 is a structural diagram of a 1/4 sub-pixel interpolation apparatus according to an embodiment of the present invention, where the apparatus includes:
  • a region dividing module configured to divide an area between the second integer pixel point A 2 and the third integer pixel point A 3 adjacent to the sub-pixel point to be interpolated into 4 equal parts; a slope obtaining module, configured to acquire each area a slope first slope, a second slope k 2 , a third slope k 3 , and a fourth slope k 4 between each aliquot; an interpolation filter acquisition module for using the slope, k 2 , k 3 , and The value of k 4 obtains the subimage to be interpolated Interpolation filter corresponding to the prime point;
  • An interpolation module configured to perform interpolation of a 1/4 precision region between the second integer pixel point and the third integer pixel point A 3 using the acquired interpolation filter;
  • the device further comprises:
  • a pixel brightness value obtaining module (not shown), configured to obtain a second pixel brightness value corresponding to the second integer pixel point A 2 on the left side of the sub-pixel point to be interpolated, and a first corresponding to the first integer pixel point a pixel brightness value, a third pixel brightness value corresponding to a third integer pixel point on the right side of the sub-pixel point to be interpolated, and a corresponding fourth pixel brightness value of the fourth integer pixel point A 4 , wherein the “acquisition”
  • the slope first slope, the second slope k 2 , the third slope k 3 , and the fourth slope k 4 between each aliquot between each region are specifically:
  • the “interpolating filter corresponding to the sub-pixel point to be interpolated” is specifically as follows:
  • the interpolation filter is:
  • the denominator of the interpolation filter can also be set to 2 n-th power, so that the division operation becomes To the right shift operation in the computer, the specific method is as follows:
  • the embodiment of the present invention proposes a 1/4 sub-pixel interpolation apparatus, which only considers 1/4 sub-pixel interpolation of an image.
  • the adjacent four full pixels considering the rate of change between the pixel brightness values during the interpolation process, can well simulate the change between adjacent pixels, and the coding effect is good and the calculation is simple.
  • the storage medium may be a ROM, a RAM, a magnetic disk, an optical disk, or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Description

一种 1/4亚像素插值方法及装置 技术领域 本发明涉及视频编码技术领域, 尤其涉及一种 1/4 亚像素插值方法及装 置。
背景技术 目前主流的视频编码主要包含以下步骤: 将每个视频帧分割成象素块; 通过对每个块的视频数据进行变换、量化和熵编码,减小视频帧内的空间冗余; 利用连续帧的块之间的时间依赖关系, 以便仅发送连续帧之间的不同部分。连 续帧之间的块的时间依赖关系是通过采用运动估计和运动补偿技术确定的,对 于任何给定块,在编码和发送帧之前进行运动搜索, 以确定编码装置和解码装 置为预测块的图像数据而使用的运动向量。 当前常用的运动补偿搜索和运动补偿算法是以 1/4 精度来对参考图像进 行运动预测的, 对于像素之间的 1/4像素插值方法, 一般需要用到周围 4至 8 个整像素点,传统中最简易的线性插值,插值过程不考虑像素亮度值之间的变 化率, 无法很好的模拟相邻像素之间的变化, 进而无法取得良好的编码效果。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种 1/4亚像素插值方法,旨在解决现有技 术插值过程不考虑像素亮度值之间的变化率,无法很好的模拟相邻像素之间的 变化, 进而无法取得良好的编码效果的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种 1/4亚像素插值方法,所述方法包括以 下步骤:
将待插值亚像素点相邻的第二整像素点和第三整像素点之间的区域分成 获取每份区域之间的斜率第一斜率、第二斜率、第三斜率以及第四斜率的 值;
根据所述第一斜率、所述第二斜率、所述第三斜率以及所述第四斜率的值 获取所述待插值亚像素点对应的插值滤波器;
使用所述插值滤波器对第二整像素点和第三整像素点之间的区域进行 1/4精度的插值。
本发明实施例的另一目的在于提出一种 1/4亚像素插值装置,所述装置包 括:
区域划分模块,用于将待插值亚像素点相邻的第二整像素点和第三整像素 点之间的区域分成 4等份;
斜率求取模块, 用于获取每份区域之间的斜率第一斜率、 第二斜率、 第三 斜率以及第四斜率;
插值滤波器获取模块, 用于根据所述第一斜率、所述第二斜率、所述第三 斜率以及所述第四斜率的值获取所述待插值亚像素点对应的插值滤波器; 插值模块,用于使用所述插值滤波器,对第二整像素点和第三整像素点之 间的区域进行 1/4精度的插值。
本发明的有益效果:
本发明实施例提出了一种 1/4亚像素插值方法,为对待插值亚像素点左右 相邻两整像素点 ^和 A3之间进行 1/4亚像素的插值, 考虑了 A2左侧的整像素 ^及 A3右侧的整像素 A4的值, 以模拟 A2的像素亮度值 ¾和 A3的像素亮度值 之间的变化趋势; 通过将相邻两整像素点 ^和 A3之间的区域划分成 4等份, 按特定的规则求出每等份的斜率 ( 、 k2、 k3、 k4), 根据每等份的斜率 ( 、 k2、 k3、 k4) 的值获取待插值亚像素点的像素亮度值和对应的插值滤波器, 使 用所述插值滤波器, 对 A2、 A3之间进行 1/4亚像素精度插值。 本发明实施例对 图像的 1/4像素插值仅考虑临近的 4个整像素点,插值过程中考虑像素亮度值 之间的变化率, 可以很好的模拟相邻整像素之间的变化, 编码效果良好且计算 简便。 附图说明 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明, 附图中:
图 1是本发明的 1/4亚像素插值方法的优选实施例的方法流程图; 图 2是本发明的优选实施例连续整像素点 ^、 A2、 A3、 A4的排列示意图; 图 3是本发明的优选实施例以像素点位置为横坐标、像素亮度值为纵坐标 绘制的连续整像素点 、 A2、 A3、 A4的像素亮度值-位置曲线图;
图 4是图 3曲线中的将相邻整像素点 A2和 A3之间的区域分成 4等份的像 素亮度值-位置曲线图;
图 5是本发明的 1/4亚像素插值装置的优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合附图和实 施例, 对本发明进行进一步详细说明, 为了便于说明, 仅示出了与本发明实施 例相关的部分。 应当理解, 此处所描写的具体实施例, 仅仅用于解释本发明, 并不用以限制本发明。 本发明实施例为对待插值亚像素点左右相邻两整像素点 ^和 A3之间进行 1/4亚像素的插值, 考虑了 A2左侧的整像素 ^及 A3右侧的整像素 A4的值, 以 模拟 A2的像素亮度值 ¾和 A3的像素亮度值 之间的变化趋势; 本发明实施例 通过将相邻两整像素点 ^和 A3之间的区域划分成 4等份, 按特定的规则求出 每等份的斜率 、 k2、 k3、 k4, 根据每等份的斜率 、 k2、 k3、 k4的值获取待插 值亚像素点的像素亮度值和对应的插值滤波器, 使用所述插值滤波器, 对 A2、 A3之间进行 1/4亚像素精度插值。 以下以具体实施例对本发明方法进行详细说明。由于考虑到应用于视频编 解码时计算的简便性, 本发明实施例对图像的 1/4亚像素插值仅考虑临近的 4 个整像素点。如图 1所示为本发明实施例一种 1/4亚像素插值方法流程图,所 述方法包括以下步骤:
5101 , 获取待插值亚像素点左侧临近第二整像素点 A2对应的第二像素亮 度值 ¾以及第一整像素点 ^对应的第一像素亮度值 , 获取待插值亚像素点 右侧临近第三整像素点 A3对应的第三像素亮度值 以及第四整像素点 A4的对 应的第四像素亮度值 ;
如图 2所示为连续整像素点第一整像素点 、第二整像素点 A2、第三整像 素点 A3以及第四整像素点 A4的排列示意图, 其对应的像素亮度值分别为第一 像素亮度值 、 第二像素亮度值 ¾、 第三像素亮度值 、 第四像素亮度值 , 为了对相邻整像素点第二整像素点 A2、 第三整像素点 ^之间进行 1/4亚像素 的插值, 本发明实施例考虑了第二整像素点 A2左侧的第一整像素点 及第三 整像素点 A3右侧的第四整像素点 A4的像素亮度值变化规律以模拟第二像素 A2 和第三像素 A3之间的亮度变化趋势。
如图 3所示是以像素点位置为横坐标、像素亮度值为纵坐标绘制的连续整 像素点 、 A2、 A3、 A4的像素亮度值-位置曲线图。
5102 ,将待插值亚像素点左右相邻整像素点第二整像素点 A2、第三整像素 点 A3之间的区域分成 4等份, 获取每份之间的斜率第一斜率 、 第二斜率 k2、 第三斜率 k3以及第四斜率 k4的值;
如图 4所示是将相邻第二整像素点 ^与第三整像素点 A3之间的区域分成 4 等份的像素亮度值-位置曲线图。
所述 "获取每份区域之间的斜率第一斜率 、 第二斜率 k2、 第三斜率 k3 以及第四斜率 k4的值"具体为:
设定如下规则: 规贝 lj 1: "2+丄 +丄^+丄^+丄^ = "3 (1)
4 4 4 4
规贝 'J 2: = (2) 其中 -a2表示第一整像素点 A1 到第二整像素点 A2 之间的斜率, 。 ¾- a1; -a4表示第三整像素点 A3到第四整像素点 A4之间的斜率, : 根据公式 (1)、 (2), 求解出 、 k2、 k3、 k4的值; 规则 1即 、 k2、 k3、 k4之和等于 a2至 ¾的总斜率, 规则 2可使 、 k2、 k3、 k4之间尽量显得平滑, 从而使得 、 k2、 k3、 k4尽量满足像素之间的变化关
S103, 根据斜率 k
^取插值像素点对应的插值滤波器"具体如下: al = a2+-^- =— (-4aj + 24a2 + 6a3 - 2a4) al = α2 + -^- + -^- = + 3α2 + 3α3 - α4) α, = αΊ +— +— +— =— (-2α, + 6α + 24α, -4αΛ)
1 2 4 4 4 24 1 2 3 Α' 其中 为第二整像素点 Α2到 第三整像素点 A3中 1/4亚像素处的值, 为第二整像素点 Α2到第三整像素点 A3中 1/2亚像素处的值, 为第二整像素 点 Α2到第三整像素点 A3中 3/4亚像素处的值。 所述插值滤波器为: 1/4亚像素位置的滤波器: 24, 6, -2) /24
1/2亚像素位置的滤波器: 3, 3, -1) /4
3/4亚像素位置的滤波器: (—2, 6, 24, -4) /24 S104, 使用获取的插值滤波器, 对第二整像素点 A2、 第三整像素点 A3之 间的区域进行 1/4精度的插值; 在实际应用中,还可将所述插值滤波器的分母设置成 2的 n次方,使除运 算变成计算机中的右移运算, 具体方法如下:
(—4, 24, 6, — 2)/ 24 = (—5.33, 32, 8, - 2.66)/32 « (- 5, 32, 8, —3) » 5 (- 1, 3, 3, - 1)/ 4 = (- 1, 3, 3, - 1) » 2
(- 2, 6, 24, - 4)/ 24 = (- 2.66, 8, 32, - 5.33)/32 « (- 3, 32, 8, —5) » 5 其中〉〉符号表示计算机中对数据进行右移计算; 因此,在实际应用中,对图像进行 1/4亚像素的插值时可以采用如下插值 滤波器:
1/4亚像素位置的滤波器: (-5, 32, 8, -3 ) »5
1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) »2
3/4亚像素位置的滤波器: (-3, 8, 32, -5 ) »5 本发明实施例提出了一种 1/4亚像素精度的插值方法,对图像的 1/4亚像 素插值仅考虑临近的 4个整像素点, 插值过程中考虑像素亮度值之间的变化 率, 可以很好的模拟相邻像素之间的变化, 编码效果良好且计算简便。
如图 5所示是本发明实施例一种 1/4亚像素插值装置结构图,所述装置包 括:
区域划分模块, 用于将待插值亚像素点相邻的第二整像素点 A2和第三整 像素点 A3之间的区域分成 4等份; 斜率求取模块, 用于获取每份区域之间每等份之间的斜率第一斜率 、 第 二斜率 k2、 第三斜率 k3以及第四斜率 k4的值; 插值滤波器获取模块, 用于根据斜率 、 k2、 k3以及 k4的值获取待插值亚像 素点对应的插值滤波器;
插值模块, 用于使用获取的插值滤波器, 对第二整像素点^和第三整像素 点 A3之间的区域进行 1 /4精度的插值;
优选地, 所述装置进一步包括:
像素亮度值获取模块(图中未示出) , 用于获取待插值亚像素点左侧临近 第二整像素点 A2对应的第二像素亮度值¾以及第一整像素点 ^对应的第一像素 亮度值 , 获取待插值亚像素点右侧临近第三整像素点^对应的第三像素亮度 值 以及第四整像素点 A4的对应的第四像素亮度值 其中, 所述所述 "获取每 份区域之间每等份之间的斜率第一斜率 、 第二斜率 k2、 第三斜率 k3以及第四 斜率 k4"具体为:
设定如下规
规则 1:
规贝 'J 2:
Figure imgf000009_0001
一整像素点 Al 到第二整像素点 A2 之间的斜率, 第三整像素点 A3到第四整像素点 A4之间的斜率, :
根据公式 (1)、 (2), 求解出 、 k2、 k3、 k4的值;
其中, 所述 "获取待插值亚像素点对应的插值滤波器"具体如下:
1
αχ = 2 + = ^(- +24 2 + 6 3 - 2 4)
Figure imgf000009_0002
α, = +— +— +— =— (-2α, +6 +24α, -4αά)
^ 2 4 4 4 24 1 2 3 4 其中 为第二整像素点 Α2到 第三整像素点 A3中 1/4亚像素处的值, ^ 为第二整像素点 A2到第三整像素点 A3中 1/2亚像素处的值, 为第二整像素 点 A2到第三整像素点 A3中 3/4亚像素处的值。 所述插值滤波器为:
1/4亚像素位置的滤波器: (-4, 24, 6, -2 ) /24
1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) /4
3/4亚像素位置的滤波器: (-2, 6, 24, -4) /24 在实际应用中,还可将所述插值滤波器的分母设置成 2的 n次方,使除运 算变成计算机中的右移运算, 具体方法如下:
(—4, 24, 6, — 2)/ 24 = (—5.33, 32, 8, - 2.66)/32 « (- 5, 32, 8, —3) » 5 (- 1, 3, 3, - 1)/ 4 = (- 1, 3, 3, - 1) » 2
(- 2, 6, 24, — 4)/ 24 = (—2.66, 8, 32, - 5.33)/32 « (- 3, 32, 8, —5) » 5 其中〉〉符号表示计算机中对数据进行右移计算; 因此, 在实际应用中, 对图像进行 1/4 亚像素的插值时可以采用如下 4 抽头滤波器:
1/4亚像素位置的滤波器: (-5, 32, 8, -3 ) »5
1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) »2
3/4亚像素位置的滤波器: (-3, 8, 32, -5 ) »5 本发明实施例提出了一种 1/4亚像素插值装置,对图像的 1/4亚像素插值 仅考虑临近的 4个整像素,插值过程中考虑像素亮度值之间的变化率,可以很 好的模拟相邻像素之间的变化, 编码效果良好且计算简便。
本领域的普通技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步 骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的,所述的程序可以存储于一计算机可 读取存储介质中, 所述的存储介质可以为 R0M、 RAM, 磁盘、 光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求
1、 一种 1/4亚像素插值方法, 其特征在于, 所述方法包括以下步骤: 将待插值亚像素点相邻的第二整像素点 (A2) 和第三整像素点 (A3) 之间 的区域分成 4等份;
获取每份区域之间的斜率第一斜率 (kj、 第二斜率 (k2)、 第三斜率 (k3) 以及第四斜率 (k4) 的值;
根据所述第一斜率 (kj、 所述第二斜率 (k2)、 所述第三斜率 (k3) 以及 所述第四斜率 (k4) 的值获取所述待插值亚像素点对应的插值滤波器; 使用所述插值滤波器对第二整像素点 (A2) 和第三整像素点 (A3) 之间的 区域进行 1/4精度的插值。
2、如权利要求 1所述的 1/4亚像素插值方法,其特征在于,所述步骤"将 待插值亚像素点相邻的第二整像素点 (A2) 和第三整像素点 (A3) 之间的区域 分成 4等份"之前还包括步骤:
获取所述待插值亚像素点左侧临近第二整像素点 (A2)对应的第二像素亮 度值 (¾)、 第一整像素点 (AJ 对应的第一像素亮度值 ( )、 右侧临近第三 整像素点 (A3) 对应的第三像素亮度值 (¾) 以及第四整像素点 (A4) 的对应 的第四像素亮度值 ( )。
3、 如权利要求 2所述的 1/4亚像素插值方法, 其特征在于, 所述 "获取 每份区域之间的斜率第一斜率 (kj、 第二斜率 (k2)、 第三斜率 (k3) 以及第 四斜率 (k4) 的值"具体为: 设定如下规则: 规则 1: a2 + -L+-k2+-k3+-k4=a3 (1)
4 4 4 4
规贝 'J 2: - = - = - kai_a2 = ka3_a4 - k4 (2) 其中 -a2表示第一整像素点 A1 到第二整像素点 A2 之间的斜率, k。m : a2- a1; -a4表示第三整像素点 A3到第四整像素点 A4之间的斜率, k。 4= a4- a3; 根据公式 (1)、 (2), 求解出 、 k2、 k3、 k4的值。 4、 如权利要求 2所述的 1/4亚像素插值方法, 其特征在于, 所述 "获取 所述待插值亚像素点对应的插值滤波器"具体方法为:
al = a2 + -^- =— (-4aj + 24a2 + 6a3 - 2a4) al = α2 + -^- + -^- = + 3α2 + 3α3 - α4) α, = αΊ +— +— +— =— (-2α, + 6α + 24α, - 4αΛ)
^ 2 4 4 4 24 1 2 3 Α' 其中 为第二整像素点 Α2到 第三整像素点 A3中 1/4亚像素处的值, ^ 为第二整像素点 Α2到第三整像素点 A3中 1/2亚像素处的值, 为第二整像素 点 Α2到第三整像素点 A3中 3/4亚像素处的值。
5、 如权利要求 1或 4所述的 1/4亚像素插值方法, 其特征在于, 所述插 值滤波器为:
1/4亚像素位置的滤波器: (-4, 24, 6, -2 ) /24
1/2亚像素位置的滤波器: (—1, 3, 3, -1 ) /4 3/4亚像素位置的滤波器: (—2, 6, 24, -4) /24ο
6、 如权利要求 1所述的 1/4亚像素插值方法, 其特征在于, 所述插值滤
Figure imgf000013_0001
1/4亚像素位置的滤波器: (-5, 32, 8, -3 ) »5 1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) »2 3/4亚像素位置的滤波器: (-3, 8, 32, -5 ) »5
区域划分模块, 用于将待插值亚像素点相邻的第二整像素点 (Α2) 和第 三整像素点 (Α3) 之间的区域分成 4等份;
斜率求取模块, 用于获取每份区域之间的斜率第一斜率 (kj、 第二斜率 (k2)、 第三斜率 (k3) 以及第四斜率 (k4); 插值滤波器获取模块,用于根据所述第一斜率( )、所述第二斜率(k2)、 所述第三斜率 (k3) 以及所述第四斜率 (k4) 的值获取所述待插值亚像素点对 应的插值滤波器;
插值模块, 用于使用所述插值滤波器, 对第二整像素点 (A2) 和第三整 像素点 (A3) 之间的区域进行 1/4精度的插值。
8、 如权利要求 7所述的 1/4亚像素插值装置, 其特征在于, 所述装置还 包括: 像素亮度值获取模块, 用于获取所述待插值亚像素点左侧临近第二整像 素点 (A2)对应的第二像素亮度值 (¾)、 第一整像素点 (AJ对应的第一像素 亮度值 ( )、 右侧临近第三整像素点 (A3)对应的第三像素亮度值 (¾) 以及 第四整像素点 (A4) 的对应的第四像素亮度值 ( )。
9、 如权利要求 8所述的 1/4亚像素插值装置, 其特征在于, 所述"获取每 份区域之间的斜率第一斜率 (kj、 第二斜率 (k2)、 第三斜率 (k3) 以及第四 斜率 (k4)"具体为: 设定如下规则: 规贝 Ij l: α +— h +— k7 +— L +— kA = a, (l)
2 4 1 4 2 4 3 4 4 3
规贝 'J 2: - = - = - kai_a2 = ka3_a4 - k4 (2) 其中 -a2表示第一整像素点 A1 到第二整像素点 A2 之间的斜率, k。m: a2- a1; -a4表示第三整像素点 A3到第四整像素点 A4之间的斜率, 。 a4- a3; 根据公式 (1)、 (2), 求解出 、 k2、 k3、 k4的值。
10、 如权利要求 8所述的 1/4亚像素插值装置, 其特征在于, 所述"获取 所述待插值亚像素点对应的插值滤波器"具体方法为: al = a2 + -^- =— (-4aj + 24a2 + 6a3 - 2a4) al = a2 + ^- + ^- = ~(~ai + 3α2 + 3α3 - α4) α, = αΊ +— +— +— =— (-2α, + 6α + 24α, - 4αΛ)
^ 2 4 4 4 24 1 2 3 其中 为第二整像素点 Α2到 第三整像素点 A3中 1/4亚像素处的值, 为 第二整像素点 Α2到第三整像素点 A3中 1/2亚像素处的值, 为第二整像素点 Α2到第三整像素点 A3中 3/4亚像素处的值。
11、 如权利要求 7或 10所述的 1/4亚像素插值装置, 其特征在于, 所述 插值滤波器为:
1/4亚像素位置的滤波器: (—4, 24, 6, -2 ) /24
1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) /4
3/4亚像素位置的滤波器: (—2, 6, 24, -4) /24ο
12、 如权利要求 7所述的 1/4亚像素插值装置, 其特征在于, 所述插值 滤波器为
1/4亚像素位置的滤波器: (-5, 32, 8, -3 ) »5
1/2亚像素位置的滤波器: (-1, 3, 3, -1 ) »2
3/4亚像素位置的滤波器: (-3, 8, 32, -5 ) »5
Figure imgf000015_0001
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