基于壓縮視頻的圖像插值技術(shù)研究.pdf

1、圖像插值是最基礎(chǔ)的圖像研究課題之一，許多的圖像插值方法在文獻(xiàn)中被提出，用以解決非壓縮圖像的插值問題。然而，大量的視頻序列是以壓縮格式存儲(chǔ)的，或由帶寬限制要求視頻以壓縮形式進(jìn)行傳輸。一些基于非壓縮視頻的圖像插值方法，當(dāng)直接應(yīng)用于壓縮視頻的圖像插值時(shí)，往往得不到較好的效果。這是因?yàn)?，一方面，這些方法沒有利用視頻碼流中已有的信息；另一方面他們沒有考慮壓縮視頻的量化誤差，而量化誤差在一些情況下很明顯。關(guān)于上述問題，我們?cè)谘芯縃.264/AVC和

2、MPEG-2壓縮視頻的圖像插值方面做了一些努力。
　　我們提出了一種對(duì) H.264/AVC壓縮視頻，基于模式指導(dǎo)的幀內(nèi)視頻圖像插值方法。我們?cè)谠O(shè)計(jì)插值濾波器的時(shí)候考慮了幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式信息。對(duì)每一個(gè)幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式，我們?cè)诮?jīng)典視頻序列訓(xùn)練集上訓(xùn)練出一組相對(duì)應(yīng)的最優(yōu)的插值濾波器，所以每一個(gè)插值濾波器能自動(dòng)適應(yīng)于與他對(duì)應(yīng)的一個(gè)幀內(nèi)方向預(yù)測(cè)模式，更進(jìn)一步地，量化因子作為上下文參考也參與到插值濾波器的設(shè)計(jì)與選擇。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型相比于其

3、他傳統(tǒng)的模型Bicubic,Bilinear,LAZA和NEDI，能提高插值的性能，同時(shí)保持低運(yùn)算復(fù)雜度。
　　進(jìn)而我們提出了一種對(duì)H.264/AVC壓縮視頻的基于模式指導(dǎo)的幀間視頻圖像插值方法，對(duì)每一個(gè)幀間幀（P幀和B幀）而言，幀間預(yù)測(cè)模式被考慮來獲取到運(yùn)動(dòng)信息，如motion vector（運(yùn)動(dòng)向量）。每一個(gè)在幀間幀的待插值像素點(diǎn)，它的插值濾波器是由它根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息的對(duì)應(yīng)參考點(diǎn)的插值濾波器拷貝而來，而雙向參考的待插值像素點(diǎn)，取其

4、雙向插值濾波后得到的像素值的均值。這樣的設(shè)計(jì)不破壞壓縮視頻的結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型相比于其他傳統(tǒng)的模型Bicubic, Bilinear,LAZA和NEDI，能提高插值的性能，同時(shí)保持低運(yùn)算復(fù)雜度。
　　借鑒H.264/AVC幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式和邊緣指導(dǎo)的圖像插值技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)，我們提出一種基于MPEG-2壓縮視頻的方向插值方法，在模型中，8x8的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式幀中的規(guī)則塊在變換域被分成九種方向，然后在這一塊上的插值被認(rèn)為是沿著這一像素