一种视频压缩中的预测方法技术

本发明专利技术涉及一种视频压缩中的预测方法，其中所述方法包括：S1.采用第一预测方法计算图像的第一预测残差；S2.采用第二预测方法计算所述图像的第二预测残差；S3.根据所述第一预测残差计算所述图像的第一残差主观和，根据所述第二预测残差计算所述图像的第二残差主观和；S4.根据所述第一残差主观和和所述第二残差主观和完成所述视频压缩的预测。像素级多像素分量参考的自适应方向预测方法，减少单个像素分量预测误判的可能性；带宽压缩中自适应纹理渐变预测方法，通过待压缩图像纹理边界处的当前宏块自身的纹理特性自适应的获取最小的预测残差，增大带宽压缩率，通过两种预测方法分别对图像进行预测，选出最优越的预测方法作为视频压缩中的预测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种视频压缩中的预测方法
本专利技术属于视频压缩领域，具体涉及一种视频压缩中的预测方法。
技术介绍
随着人们对视频质量需求的逐渐增加，视频的图像分辨率作为视频质量的重要特性之一，已经从720p和1080p过渡到目前市场主流的4K视频分辨率，对应的视频压缩标准也从H.264过渡到H.265。对于视频处理芯片，分辨率的成倍数增加，不但会造成芯片面积成本的大幅度增加，而且也会对总线带宽和功耗带来很大的冲击。图象中复杂纹理分为人造纹理和自然纹理，现有技术对于人造纹理的预测,不能保证找到最合适的参考像素无法降低理论极限熵，从而无法选出最优越的预测方法。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种视频压缩中的预测方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本专利技术实施例提供了一种视频压缩中的预测方法，包括：S1.采用第一预测方法计算图像的第一预测残差；S2.采用第二预测方法计算所述图像的第二预测残差；S3.根据所述第一预测残差计算所述图像的第一残差主观和，根据所述第二预测残差计算所述图像的第二残差主观和；S4.根据所述第一残差主观和和所述第二残差主观和完成所述视频压缩的预测。在一个具体实施方式中，所述步骤S1包括：S11.确定当前像素的多个像素分量；S12.计算所述多个像素分量的纹理方向梯度值；S13.通过所述纹理方向梯度值以及加权系数确定当前像素分量的参考值；S14.通过所述参考值确定当前像素分量像素的预测残差；S15.将所述图像的每一个像素作为当前像素，重复步骤(S11)～步骤(S14)，得到每一个像素的预测残差，选择最小的预测残差作为所述图像的第一预测残差。在一个具体实施方式中，所述步骤S13包括：S1301.通过所述纹理方向的梯度值以及第一加权系数获得第一加权梯度值；S1302.根据所述第一加权梯度值以及第二加权系数获得第二加权梯度值；S1303.根据所述第二加权梯度值得到每个像素分量的参考方向；S1304.通过所述参考方向的像素分量像素值以及第三加权值获得所述当前像素分量的参考值。在一个具体实施方式中，所述步骤S2包括：S21.选用等距采样方式对当前宏块(图像中纹理边界处的宏块Macroblock简称宏块)进行采样；S22.对当前宏块的采样点进行预测，获得每个当前宏块采样点的预测残差；S23.求取当前宏块非采样点的预测残差；S24.比较所述采样点的预测残差和所述非采样点的预测残差，得到最小预测残差，将所述最小预测残差确定为所述图像的第二预测残差。在一个具体实施方式中，所述步骤S22包括：S2201.利用点对点预测方式对所述当前宏块的采样点进行预测，利用像素值求差获取所述当前宏块采样点的预测残差；S2202.对所述当前宏块的非采样点进行预测，利用预测公式获取所述当前宏块非采样点的预测残差；在一个具体实施方式中，所述的点对点预测方式是将所述当前宏块的像素与所述当前宏块相邻正上方宏块中的像素进行预测。在一个具体实施方式中，所述预测公式为：Resi＝(sample1-sample0)*(i+1)/(num+1)+sample0，其中Resi为非采样点的预测残差，simple0和simple1为连续的采样点，i为非采样点索引，num为非采样点数量。在一个具体实施方式中，步骤S3包括：S31.根据所述第一预测残差计算第一残差绝对值和第一标准差，根据所述第二预测残差计算第二残差绝对值和第二标准差：S32.根据所述第一残差绝对值、所述第一标准差、第一权重系数和第二权重系数计算所述图像的第一残差主观和；根据所述第二残差绝对值、所述第二标准差、第三权重系数和第四权重系数计算所述图像的第二残差主观和。在一个具体实施方式中，步骤S4包括：S41.比较第一残差主观和和第二残差主观和的大小；S42.若所述第一残差主观和大于所述第二残差主观和，将所述第二预测残差以及所述第二预测方法对应的标记信息传输到码流中，完成所述视频压缩的预测；若所述第一残差主观和小于所述第二残差主观和，则将所述第一预测残差以及所述第一预测方法对应的标记信息传输到码流中，完成所述视频压缩的预测。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1.第一种预测方法通过每个像素分量的多方向梯度加权和同位置多像素分量的方向加权，可以更加合理的确定当前像素分量的预测方向，尤其是当纹理复杂时，可以起到更好的预测方向纠偏效果。并且该方法，可以均衡同位置各像素分量间和同像素分量相邻多像素分量间的纹理预测方向，减少单个像素分量预测误判的可能性，进一步降低预测的理论极限熵。2.第二种预测方法对于当前待压缩图像纹理边界处的当前宏块，根据纹理的渐变原理，通过当前宏块自身的纹理特性自适应的获取预测残差，从而避免因周围宏块与当前宏块相关性较差，不能获取较小的预测残差，利用本专利技术的自适应纹理渐变预测方法提高对复杂纹理区域计算预测残差值的精度，增大带宽压缩率，进一步地降低理论极限熵。3.本专利技术通过两种预测方法分别对图像进行预测，选取最优越的理论极限熵对应的方法，作为视频压缩的预测方法。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种视频压缩中的预测方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的第一种预测方法的算法原理图；图3为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的参考像素位置示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种宏块中像素取样示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种非采样点预测残差计算示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的一种梯度值计算示意图；图7为本专利技术实施例提供的另又一种视频压缩的预测方法的一种梯度值计算示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的一种参考值选取示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的一种采样模式示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的一种宏块预测模式示意图；图11为本专利技术实施例提供的另一种视频压缩的预测方法的一种采样模式示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1请参见图1，图1为一种视频压缩中的预测方法流程示意图一种视频压缩的预测方法，包括以下步骤：S1.采用第一预测法计算图像的第一预测残差S2.采用第二预测法计算所述图像的第二预测残差；S3.根据所述第一预测残差计算所述图像的第一残差主观和，根据所述第二预测残差计算所述图像的第二残差主观和；S4.根据所述第一残差主观和和所述第二残差主观和完成所述视频压缩的预测。本专利技术实施例，通过两种预测方法分别计算出图像的两个预测残差结果，根据两个不同的预测残差结果分别计算出了两个不同的残差主观和，对比两个不同的残差主观和选出最优的预测方法，进一步优化了图像的预测效果。实施例2请参见图2，图2为本专利技术实施例提供的一种视频压缩的预测方法的第一种预测方法的算法原理图。本实施例在上述实施例的基础上，重点对视频压缩的预测方法进行详细描述。S1.采用第一预测法计算图像的第一预测残差，包括如下步骤：S11.获取当前像素的多个像素分量k，其中k≥1；S12.获取所述多个像素分量的纹理方向梯度值，对于所述当前像素的每个像素分量，通过确定所述每个像素分量的周围像素分量，确定出所述每个像素分量的N个纹理方向的梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频压缩中的预测方法，其特征在于，包括：S1.采用第一预测方法计算图像的第一预测残差；S2.采用第二预测方法计算所述图像的第二预测残差；S3.根据所述第一预测残差计算所述图像的第一残差主观和，根据所述第二预测残差计算所述图像的第二残差主观和；S4.根据所述第一残差主观和和所述第二残差主观和完成所述图像的预测。

【技术特征摘要】
1.一种视频压缩中的预测方法，其特征在于，包括：S1.采用第一预测方法计算图像的第一预测残差；S2.采用第二预测方法计算所述图像的第二预测残差；S3.根据所述第一预测残差计算所述图像的第一残差主观和，根据所述第二预测残差计算所述图像的第二残差主观和；S4.根据所述第一残差主观和和所述第二残差主观和完成所述图像的预测。2.根据权利要求1所述的视频压缩中的预测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S11.确定当前像素的多个像素分量；S12.计算所述多个像素分量的纹理方向梯度值；S13.通过所述纹理方向梯度值以及加权系数确定当前像素分量的参考值；S14.通过所述参考值确定当前像素分量像素的预测残差；S15.将所述图像的每一个像素作为当前像素，重复步骤(S11)～步骤(S14)，得到每一个像素的预测残差，选择最小的预测残差作为所述图像的第一预测残差。3.根据权利要求2所述的视频压缩中的预测方法，其特征在于，所述步骤S13包括：S1301.通过所述纹理方向的梯度值以及第一加权系数获得第一加权梯度值；S1302.根据所述第一加权梯度值以及第二加权系数获得第二加权梯度值；S1303.根据所述第二加权梯度值得到每个像素分量的参考方向；S1304.通过所述参考方向的像素分量像素值以及第三加权值获得所述当前像素分量的参考值。4.根据权利1所述的视频压缩中的预测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S21.选用等距采样方式对当前宏块进行采样；S22.对当前宏块的采样点进行预测，获得当前宏块采样点的预测残差；S23.求取当前宏块非采样点的预测残差；S24.比较所述采样点的预测残差和所述非采样点的预测残差的大小，得到最小预测残差，将所述最小预测残差确定为所述图像的第二预测残差。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉文方，李雯，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61