基于时空域相关性运动矢量预测的视频编码方法

摘要

基于时空域相关性运动矢量预测的视频编码方法，属于计算机数字视频编码技术领域。本发明特征在于，提出一种结合运动矢量在时间域和空间域上相关性的运动矢量预测方法，及相邻宏块间运动相关性的描述方法。方法步骤依次为摄像机将目标物状态转换成视频信号，视频信号通过采集卡转换成数字视频序列，并存放在视频缓存中，作为系统输入用于压缩；计算机进入完成对原始视频帧进行基于运动补偿/DCT的混合编码子程序，进行视频压缩并生成码流文件。本发明重点在于运动矢量预测子程序，其预测方法主要为：首先进行相邻宏块间运动相关性的判断，再根据这一判断结果，开始执行宏块运动矢量预测程序。该系统有效地提高了运动矢量的预测的精度及视频编码效率。

主权项

1.基于时空域相关性运动矢量预测的视频编码方法，是由摄像机(1)，将目标物状态转换成视频信号置于采集卡(2)中；采集卡将视频信号转换成数字视频序列，并存放在视频缓存中，这些数字视频序列或是以视频序列文件形式存放在计算机硬盘中的视频数据，作为该系统的输入用于压缩；计算机(3)存放原始视频序列和执行视频编码程序，并生成压缩后的码流文件，本发明的特征在于：计算机首先从采集卡的视频存储器或存放在计算机硬盘上的视频序列文件中读一帧视频数据到计算机的缓冲区中，通过执行视频编码子程序对该帧进行编码；视频编码子程序在视频编码时，一个输入的视频序列帧被分为16×16的宏块，编码过程是以宏块为单位进行的；计算机开始执行视频编码子程序后，首先对编码进行初始化；然后计算机按照从上到下、从左到右的次序先对第一个宏块做运动估计与补偿；运动估计与补偿之后得到该宏块的运动矢量和残差图像，对其中的运动矢量，首先执行运动矢量子程序进行预测，然后对预测差值进行上下文自适应的变长编码(CAVLC)；而对残差图像则首先进行DCT变换，然后对DCT系数进行量化和CAVLC编码；之后输出该宏块的压缩码流放入计算机的缓冲区中；最后进行解码、生成相应参考宏块；该宏块编码结束后，对当前编码帧的所有宏块循环执行上述编码过程，完成对一个视频序列帧的编码；一帧编码结束后循环编码下一帧，至到视频序列的最后一帧编码结束，并生成压缩后的码流文件，系统执行程序结束；在上述的视频编码子程序中，运动矢量预测子程序中所采用的预测方法，是根据相邻宏块间运动相关性的不同，综合利用了时间和空间域上的相关性对其进行预测编码的。