用于針對媒體編碼進行分數(shù)像素內(nèi)插濾波的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】披露了用于針對媒體編碼進行分數(shù)像素內(nèi)插濾波的方法、裝置和制品。所披露的一種示例方法涉及將有限脈沖響應(FIR)濾波器應用于源信號的樣本以便生成值陣列。在應用該FIR濾波器之后，將無限脈沖響應(IIR)濾波器應用于所述值陣列以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值。所述分數(shù)像素內(nèi)插值可以存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中或者可以輸出至顯示界面。
【專利說明】用于針對媒體編碼進行分數(shù)像素內(nèi)插濾波的方法和裝置
本披露領(lǐng)域
[0001]本披露總體上涉及媒體編碼器，并且更具體地涉及用于針對媒體編碼進行分數(shù)像素內(nèi)插濾波的方法、裝置和制品。
背景
[0002]通常，使用當以特定速度被依序演示時按時間組織以便創(chuàng)建電影的多個有序靜止圖片幀來形成視頻或視頻程序。視頻制作、視頻傳輸和視頻呈現(xiàn)通常涉及對包括靜止圖片幀(例如視頻幀)在內(nèi)的視頻信息進行編碼和/或解碼。例如，可以對視頻信息進行編碼以便提升視頻呈現(xiàn)的視覺質(zhì)量和/或?qū)σ曨l信息進行壓縮以使用更少的存儲空間和/或減少到觀看者的傳輸時間。示例視頻編碼標準包括例如H.263、運動圖像專家組(“MPEG” )標準、
H.264、VC-1 等。
[0003]可使用不同的幀速率(例如7幀/每秒、15幀/每秒、30幀/每秒等)和不同的像素分辨率來生成視頻。在任何情況下，處理(例如編碼或解碼)視頻通常需要處理相對大量的數(shù)據(jù)。及時地處理這種大量的信息同時保持較高視頻質(zhì)量和準確性會要求相當量的處理能力。在一些情況下，專用的視頻系統(tǒng)用于對視頻信息進行編碼和/或解碼。在其他情況下，具有通用處理器和/或提升的視頻處理能力(例如視頻處理器)的通用的或多用途計算機用于對視頻信息進行編碼和/或解碼。
[0004]有些視頻編碼或解碼設(shè)備包含被設(shè)計為對運動信息進行編碼和解碼(其中具有最小損失或無損失)的運動估計和運動補償部分。如在許多視頻編碼標準中所指定的，當更少的位用于對運動信息的編碼時，視頻處理設(shè)備的一些運動估計和運動補償部分包括上采樣器以提高經(jīng)編碼或解碼的視頻的質(zhì)量。通常，上采樣器是運動估計和運動補償過程的耗時部分。
附圖簡要描述
[0005]圖1是示出在此所披露的在示例有限脈沖響應(FIR)濾波器后接無限脈沖響應(IIR)濾波器(FIR/IIR級聯(lián))技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)濾波器技術(shù)的示例性能測量的圖。
[0006]圖2描繪了可以用于視頻編碼器和/或視頻解碼器中的示例裝置。
[0007]圖3展示了圖2的示例裝置的示例上采樣器。
[0008]圖4是示出在此所披露的示例與現(xiàn)有技術(shù)之間進行的示例媒體處理性能的比較的圖形。
[0009]圖5是表示示例機器可讀指令的流程圖，所述機器可讀指令可以被執(zhí)行以實現(xiàn)圖2和圖3的示例上采樣器，從而首先應用FIR濾波器、后接因果無限脈沖響應(IIR)濾波器并且然后是反因果IIR濾波器。
[0010]圖6是表示示例機器可讀指令的流程圖，所述機器可讀指令可以被執(zhí)行以便實現(xiàn)圖2和圖3的示例上采樣器，從而首先應用FIR濾波器后接反因果IIR濾波器并且然后是因果IIR濾波器。
[0011]圖7是示例處理器系統(tǒng)的框圖，所述處理器系統(tǒng)可以執(zhí)行圖4和/或圖5的指令以便實現(xiàn)圖3的上采樣器和/或圖2的裝置。
[0012]圖8展示了如何對樣本進行因果IIR濾波和反因果IIR濾波的示例。
【具體實施方式】
[0013]在此所披露的示例可以用于在媒體編碼中進行分數(shù)像素內(nèi)插濾波。例如，結(jié)合視頻編碼中的運動估計和運動補償信息，所披露的示例可以用于生成分數(shù)像素內(nèi)插值。在此所披露的示例使能實現(xiàn)在運動估計或運動補償過程中使用更少時間同時實現(xiàn)在經(jīng)編碼或解碼的視頻質(zhì)量的忽略不計或較少的損失的上采樣器。在此所披露的示例涉及可以用于粗略估計H.264/AVC半像素濾波器的低復雜度分數(shù)半像素內(nèi)插濾波方案，因而使能在視頻編碼操作過程中進行快速運動估計。H.264/AVC(高級視頻編碼)是國際電信聯(lián)盟(ITU)的視頻編碼標準。在此所披露的示例相比使用無限脈沖響應(IIR)濾波器后接使用定點運算的有限脈沖響應(FIR)濾波器(IIR/FIR級聯(lián))的現(xiàn)有技術(shù)提高了內(nèi)插濾波的精度。例如，在此所披露的示例可以用于更準確地以壓縮格式表示原始視頻信息。
[0014]此外，由于使用在此所披露的示例可達到的相對較高的編碼準確度(例如經(jīng)壓縮的視頻與原始視頻類似的程度)，因此所披露的這種示例還可以用作自洽內(nèi)插濾波器以用于運動補償。內(nèi)插濾波器用于重新創(chuàng)建在編碼視頻中無法明確發(fā)現(xiàn)的信息(例如像素數(shù)據(jù)或分數(shù)像素數(shù)據(jù))。例如，如果以更低的采樣率對視頻進行最初的采樣，在上采樣過程中可以使用內(nèi)插濾波器以便在視頻是使用更高的采樣率最初創(chuàng)建的情況下對原本存在于原始視頻中的數(shù)據(jù)進行內(nèi)插和估計。這種內(nèi)插可以用于例如將720x480分辨率(480i或480p)的視頻信號上采樣為1440x960分辨率的視頻。
[0015]自洽濾波器是同樣用于運動估計和運動補償?shù)臑V波器。運動估計和運動補償用于符合眾多視頻編解碼標準的混合架構(gòu)。僅對編碼器側(cè)進行運動估計，并且對編碼器側(cè)和解碼器側(cè)進行運動補償。如果解碼器符合像H.264/AVC的標準，則使用標準濾波器進行運動補償。在一些實例中，可以使用其他內(nèi)插濾波器進行運動估計。在現(xiàn)有技術(shù)中，不太復雜的內(nèi)插濾波器用于運動估計以便減少編碼時間。然而，不太復雜常常意味著不太準確，并且這種使用不太復雜的內(nèi)插濾波器常常會導致有問題的、低質(zhì)量的結(jié)果。不像現(xiàn)有技術(shù)，在此所披露的示例濾波器技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)可以用于生成非常準確的結(jié)果。此外，結(jié)合任何合適的編解碼器標準(除了 H.264/AVC標準之外或代替此標準)，在此所披露的示例可以用于實現(xiàn)編解碼器的運動估計部分和運動補償部分。在一些示例中，在此所披露的示例可以僅用于編解碼器的運動補償部分，因為其是對H.264/AVC內(nèi)插濾波器的非常接近的近似，而無需完全實現(xiàn)更加運算密集的H.264/AVC內(nèi)插濾波器。
[0016]在此所披露的示例包括4抽頭有限脈沖響應(FIR)濾波器后接無限脈沖響應(IIR)濾波器技術(shù)以及2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù)。在此所披露的這兩種類型的技術(shù)(例如示例4抽頭FIR后接IIR濾波器技術(shù)，以及示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù))涉及首先對輸入數(shù)據(jù)應用FIR濾波器，并且隨后對來自FIR濾波器的所產(chǎn)生的輸出進行IIR濾波過程。FIR濾波器是具有有限持續(xù)時間的脈沖響應(例如基于稱為脈沖的簡單輸入信號的輸出)的濾波器，意味著在FIR濾波器的初始響應或輸出之后，輸出最終隨時間推移穩(wěn)定至零(例如，在有限時間量內(nèi)輸出穩(wěn)定至零KFIR濾波器有時用在媒體解碼應用中以便實現(xiàn)內(nèi)插濾波器從而對媒體信號源的數(shù)據(jù)進行上采樣。IIR濾波器是具有隨時間推移繼續(xù)為非零的脈沖響應的濾波器(例如在有限時間量內(nèi)并不穩(wěn)定至零)。在此所披露的示例中，首先應用FIR濾波器，并且在FIR濾波器之后應用IIR濾波器。如在此所披露的首先使用FIR濾波器并且其次使用IIR濾波器的示例FIR/IIR級聯(lián)濾波器技術(shù)消除或減少了發(fā)生在現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)濾波器技術(shù)中的中間計算的人工位深度增加的可能發(fā)生。在此所披露的示例可消除或減少這種中間計算中的人工位深度增加，同時產(chǎn)生和現(xiàn)有技術(shù)一樣或比現(xiàn)有技術(shù)更好的結(jié)果并且同時使用相同的或更少的計算操作。雖然在此結(jié)合視頻編碼(例如視頻壓縮/解壓縮)披露了示例，但是在此所披露的示例可以結(jié)合眾多其他類型的媒體編碼(包括例如先前在IIR/FIR級聯(lián)中所涉及的靜止圖像處理、聲音處理和/或任何其他信號處理)中的任何一種使用。
[0017]使用定點運算實現(xiàn)在此所披露的示例。在此所披露的示例FIR濾波器被實現(xiàn)為信號樣本的有限加權(quán)和，其中，權(quán)重是整數(shù)f(0)......f(M)，并且信號樣本也是整數(shù)。使用基于例如以下所述的函數(shù)15至函數(shù)22的兩次遞歸帶通實現(xiàn)在此所披露的示例IIR濾波器。在此所披露的示例中，用有理數(shù)極點(或乘法器)P=(_K)/L來實現(xiàn)IIR濾波器，其中，K和L為帶符號整數(shù)，并且所有計算都是以定點運算進行的。在一些示例中，使用整數(shù)運算來應用在此所披露的FIR濾波器，并且FIR濾波器的系數(shù)之和是等于l/(l-p)的有理數(shù)的整數(shù)分母的倍數(shù)(例如有理數(shù) 1/(1-Ρ)的整數(shù)分母=1/(1-(_K/L)) = 1/((K+L)/L)=L/(K+L))。換言之，F(xiàn)IR濾波器的系數(shù)之和是(K+L)的倍數(shù)。在此所披露的示例FIR濾波器具有其整數(shù)系數(shù)的整數(shù)和。在此所披露的示例中，F(xiàn)IR濾波器的整數(shù)系數(shù)是在FIR濾波器之后所應用的IIR濾波器的極值(P)的整數(shù)(K+L)倍。FIR濾波器的整數(shù)系數(shù)的示例整數(shù)和可以寫為f(0)+f(l) +...+f
(M) = (K+L)*A1*A2*......*Ai，其中(*)是整數(shù)倍并且所有數(shù)Al......Ai都是整數(shù)。這種整數(shù)系數(shù)的整數(shù)和性質(zhì)允許減少計算過程中內(nèi)插的像素的舍入誤差。
[0018]在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù)涉及:(I)使用具有均是2的冪數(shù)的系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器，這允許使用更少的移位運算和加法運算來實現(xiàn)FIR濾波器，而無需使用乘法運算；(2)使用兩個四項初始化以便準備數(shù)據(jù)用于進行IIR濾波過程；以及(3)應用具有極值-1/2的IIR濾波器。在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)涉及:(I)使用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器；(2)使用兩個二項初始化以便準備數(shù)據(jù)用于進行IIR濾波過程；以及(3)應用具有極值-1/4的IIR濾波器。在所展示的示例中，極值是用在以下所描述的遞歸函數(shù)15至22中的乘法器。例如，在函數(shù)15和16中，極值(例如乘法器)是-1/2，并且被實現(xiàn)為減法，并且以逐位右移I位(例如函數(shù)15的c[j]-=(c[j_l]>>l))。在函數(shù)19和20中，極值(例如乘法器)是-1/4，并且被實現(xiàn)為逐位右移2位(例如函數(shù)19的c[j]-=(c[j-l]>>2))。雖然在此結(jié)合4抽頭和2抽頭FIR濾波器披露了示例，但是在此所披露的示例可以結(jié)合具有任何其他數(shù)量的抽頭的FIR濾波器并結(jié)合使用定點運算實現(xiàn)的任何合適的IIR濾波器來使用。
[0019]假定一次乘法運算具有常規(guī)時間度量3、一次加法運算具有度量I并且逐位移位運算具有度量I，那么在此所披露的這兩種類型的濾波技術(shù)(例如示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù)以及示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù))使用每像素比現(xiàn)有技術(shù)
H.264/AVC 6抽頭內(nèi)插濾波器更少的和/或更快的運算。因而，在此所披露的示例在運動估計之后提供了較好的結(jié)果，從而在視頻編碼或解碼過程中提供更快的處理。具體地，可以使用在此所披露的示例濾波技術(shù)來實現(xiàn)視頻編碼過程的運動估計，以便生成比使用現(xiàn)有技術(shù)FIR濾波器(諸如具有系數(shù)[_1，5，5，-1]的4抽頭FIR濾波器)所得到的那些結(jié)果相對更好的結(jié)果。在一些示例中，就BD率而言，使用在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器類型的技術(shù)提供平均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)[_1，5，5，-1]系數(shù)4抽頭FIR濾波器-0.15%的平均可實現(xiàn)增益。在一些示例中，就BD率而言，使用在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器類型的技術(shù)提供平均優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)[-1，5，5，-1]系數(shù)4抽頭FIR濾波器-0.05%的平均可實現(xiàn)增益。(BD率被稱為Bjontegaard失真率(Bjontegaard Distort1n-rate) (BD率))測量，并且是公知的用于對媒體編碼中的位率性能進行測量的度量。這些可實現(xiàn)的增益是基于測試的低分辨率的視頻序列，達到多達0.63%的壓縮增益。在這種測試的視頻序列中，對尺寸4x4、8x8和16x16的塊進行濾波，由于更大的區(qū)域受到更少來自邊界(例如宏塊之間的邊界)的影響，大多數(shù)小塊由AVC編碼器來處理，從而使得可在更大的內(nèi)插區(qū)域達到相對更好的性能。雖然可以每像素使用兩次MUL(乘法)和五次ADD(加法或減法)運算來實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)6抽頭半像素濾波器(例如具有常規(guī)時間度量11的七次運算)并且現(xiàn)有技術(shù)4抽頭FIR半像素濾波器每像素使用一次MUL和三次ADD運算(例如具有常規(guī)時間度量6的四次運算)，在此所披露的具有極值-1/2的IIR級聯(lián)的示例4抽頭FIR濾波器技術(shù)每像素使用三次SH(移位)和五次ADD運算(例如具有常規(guī)時間度量8的八次運算)，并且在此披露的具有極值-1/2的IIR級聯(lián)的示例2抽頭FIR濾波器技術(shù)每像素使用一次MUL、兩次SH和三次ADD運算(即具有常規(guī)時間度量8的六次運算)。因而，在此所披露的示例提供了相同或更好的性能，同時每像素需要比現(xiàn)有技術(shù)6抽頭H.264/AVC濾波器更少的和/或更快的運算。
[0020]圖1示出了示例累計BD率(以百分率表示)的圖100，該圖展示了這樣的比較:示出在相同視頻序列的相同數(shù)量幀的基礎(chǔ)上，在此所披露的具有系數(shù)[I，8，8，I]示例4抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/2的IIR濾波技術(shù)以及在此所披露的具有系數(shù)[25，25]的示例2抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/4的IIR濾波技術(shù)的示例性能如何優(yōu)于對6抽頭H.264/AVC濾波器的現(xiàn)有技術(shù)4抽頭[_1，5，5，-1]濾波器接近的性能。在圖1所展示的示例中，零線曲線102表示對6抽頭FIR濾波器的現(xiàn)有技術(shù)4抽頭FIR濾波器接近的性能。4抽頭FIR濾波器性能線曲線104表示在此所披露的具有系數(shù)[I，8，8，1]的示例4抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/2的IIR濾波技術(shù)的性能。2抽頭FIR濾波器性能線曲線106表示在此所披露的具有系數(shù)[25，25]的示例2抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/4的IIR濾波技術(shù)的性能。在圖1的示例圖100中，更低值為更好。這樣，在此所披露的這兩種類型的濾波技術(shù)(由4抽頭FIR濾波器性能線曲線104表示的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù)以及由2抽頭FIR濾波器性能線曲線106表示的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器技術(shù))很快超過了對6抽頭FIR濾波器的現(xiàn)有技術(shù)4抽頭FIR濾波器接近的性能。
[0021]此外，由于在此所披露的示例優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)方案的相對提高的性能，在此所披露的示例還可以用于實現(xiàn)自洽半像素內(nèi)插濾波器以用于未被現(xiàn)有視頻編碼標準覆蓋的運動補償。例如，在此所披露的濾波技術(shù)還可以用于進行對下降至長度為四的短信號的像素內(nèi)插(例如，內(nèi)插出四個像素)。
[0022]在此披露了示例方法、裝置和包括指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，用于首先將FIR濾波器應用于源信號的樣本從而生成值陣列、并且在應用FIR濾波器之后隨后將IIR濾波器應用于陣列中的每一個值從而產(chǎn)生分數(shù)像素內(nèi)插值。所披露的一些這種示例可以用在視頻編碼過程和/或視頻解碼過程中。例如，分數(shù)像素內(nèi)插值可以在視頻編碼過程中被存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如用于存儲經(jīng)壓縮的視頻的文件)中和/或在混合視頻編碼器的預測過程中用作預測信號或預測數(shù)據(jù)。在一些示例中，來自前一幀的預測數(shù)據(jù)用于對未來幀進行編碼?？商娲兀謹?shù)像素內(nèi)插值可以被輸出至顯示界面以用于在視頻解碼過程中顯示解碼視頻。
[0023]在一些示例中，F(xiàn)IR濾波器是具有系數(shù)值[1,8,8,1]的4抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/2的IIR濾波?？商娲?，在一些示例中，F(xiàn)IR濾波器是具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器后接具有極值-1/4的IIR濾波。在一些示例中，分數(shù)像素內(nèi)插值是半像素內(nèi)插值。在一些示例中，應用FIR濾波器和IIR濾波器涉及在使用半像素濾波器的H.264/AVC編碼器中應用FIR濾波器和IIR濾波器以便進行運動估計和/或?qū)σ曨l進行上采樣。
[0024]在所披露的一些示例中，用有理數(shù)極點(P)實現(xiàn)IIR濾波器。在這種示例中，(P)等于(_K)/L，并且K和L為帶符號整數(shù)。在一些這種示例中，使用整數(shù)運算來應用FIR濾波器，并且FIR濾波器的系數(shù)之和是(K+L)的倍數(shù)。在一些示例中，將FIR濾波器應用于源信號的樣本涉及應用具有是2的冪數(shù)的系數(shù)值的FIR濾波器。
[0025]在所披露的一些示例中，應用IIR濾波器涉及首先將因果IIR濾波器應用于陣列中的每一個值以便生成第二值的第二陣列，并且在應用因果IIR濾波器之后，隨后將反因果IIR濾波器應用于第二值的第二陣列以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值。在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的四個源信號樣本具有權(quán)重[34，51，13，-2]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的四個源信號樣本具有權(quán)重[36，52，12，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器?？商娲?，在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的兩個源信號樣本具有權(quán)重[19，20]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的兩個源信號樣本具有權(quán)重[20，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器?？商娲?，在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的三個源信號樣本具有權(quán)重[11，30，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的三個源信號樣本具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器。
[0026]可替代地，在所披露的一些示例中，應用IIR濾波器涉及首先將反因果IIR濾波器應用于陣列中的每一個值以便生成第二值的第二陣列，并且在應用反因果IIR濾波器之后，隨后將因果IIR濾波器應用于第二值的第二陣列以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值。在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的四個源信號樣本具有權(quán)重[44，58，11，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的四個源信號樣本具有權(quán)重[-2，13，51，34]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器。可替代地，在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的兩個源信號樣本具有權(quán)重[20，22]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的兩個源信號樣本具有權(quán)重[21，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器?？商娲?，在所披露的一些這種示例中，通過將源信號樣本中的三個源信號樣本具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器通帶的邊界條件并且將源信號樣本中的三個源信號樣本具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器通帶的邊界條件來初始化IIR濾波器。
[0027]圖2描繪了根據(jù)本披露的教導所構(gòu)建的示例裝置200。圖2的示例裝置200可以用在例如視頻編碼器和/或視頻解碼器中。示例裝置200可以用于進行分數(shù)像素內(nèi)插以便結(jié)合運動估計和運動補償信息對源信號進行上采樣。圖2的示例裝置200包括運動信息生成器202、上采樣器204和重構(gòu)器206。所展示的示例的運動信息生成器202對源信號樣本208進行處理以便基于視頻編碼標準生成運動信息。所展示的示例的源信號樣本208是形成視頻的一個或多個幀的像素。在所展示的示例中，運動信息生成器202基于H.264/AVC視頻編碼標準生成運動估計和運動補償信息。然而，可以根據(jù)任何其他合適的視頻編碼標準實現(xiàn)運動信息生成器202。
[0028]在所展示的示例中，運動信息生成器202將所生成的運動信息作為表示像素信息(例如源信號樣本208)和運動矢量分量的運動補充的源信號樣本210提供給上采樣器204。如以下結(jié)合圖3更詳細描述的，所展示的示例的上采樣器204對運動補充的源信號樣本210進行像素內(nèi)插。在所展示的示例中，上采樣器204對運動補充的源信號樣本210進行像素內(nèi)插以便創(chuàng)建附加像素從而增加輸出視頻數(shù)據(jù)的尺寸和分辨率。當所展示的示例的上采樣器204內(nèi)插像素時，上采樣器204還將來自運動信息生成器202的運動估計或運動補償信息應用于內(nèi)插的像素，從而使得跨由源信號樣本208所表示的原始像素和由上采樣器204所產(chǎn)生的內(nèi)插的像素均勻地應用運動估計或運動補償。
[0029]在所展示的示例中，上采樣器204向重構(gòu)器206提供接收自運動信息生成器202的運動補充的源信號樣本210以及分數(shù)像素內(nèi)插值212。在所展示的示例中，分數(shù)像素內(nèi)插值212是基于源信號樣本208和運動補充的源信號樣本210的經(jīng)上采樣的值。所展示的示例的分數(shù)像素內(nèi)插值212是半像素內(nèi)插值。然而，可以進行任何其他像素尺寸內(nèi)插。在所展示的示例中，重構(gòu)器206對運動補充的源信號樣本210和分數(shù)像素內(nèi)插值212進行像素級別運算。在一些示例中，重構(gòu)器206進行幀間和/或幀內(nèi)運算以便基于視頻編碼標準(例如H.264/AVC標準)生成經(jīng)編碼和/或解碼的視頻數(shù)據(jù)214。例如，如果裝置200用于對視頻數(shù)據(jù)進行編碼，則編碼視頻數(shù)據(jù)214(例如運動補充的信號樣本210和分數(shù)像素內(nèi)插值212)被存儲在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(例如存儲視頻文件的文件)或用作預測器，使用該預測器在位流中對剩余數(shù)據(jù)進行計算和編碼?？商娲?，如果裝置200用于對視頻數(shù)據(jù)進行解碼，則解碼視頻數(shù)據(jù)214(例如運動補充的信號樣本210和分數(shù)像素內(nèi)插值212)被提供給顯示界面以顯示解碼視頻或者用作預測數(shù)據(jù)，解碼殘差被添加至該預測數(shù)據(jù)，并且所述和(例如組合的運動補充的信號樣本210和分數(shù)像素內(nèi)插值212)被處理且最終被顯示。
[°03°]圖3展示了圖2的示例裝置200的示例上采樣器204的示例實現(xiàn)方式。所展示的示例的上采樣器204接收運動補充的源信號樣本210(例如源信號樣本208和運動矢量分量)，并對運動補充的源信號樣本210進行IIR濾波之后的FIR濾波以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值212。所展示的示例的上采樣器204可以被配置成用于進行在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，所述技術(shù)涉及:(I)使用具有均是2的冪數(shù)的系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器；(2)使用兩個四項初始化以便準備數(shù)據(jù)用于進行IIR濾波過程;并且(3)應用具有極值-1/2的IIR濾波器。另外或可替代地，所展示的示例的上采樣器204可以被配置成用于進行在此所披露的示例2抽頭FIR濾波后接IIR濾波技術(shù)，所述技術(shù)涉及:(I)使用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器；(2)使用兩個二項初始化以便準備數(shù)據(jù)用于進行IIR濾波過程；并且(3)應用具有極值-1/4的IIR濾波器。
[0031]在所展示的示例中，上采樣器204設(shè)置有FIR濾波器302、IIR濾波初始化器306和
IIR濾波器308。在所展示的示例中，運動補充的源信號樣本210包括源信號pS[-l......N+
2](例如圖2的源信號樣本208)的N+3個樣本(例如像素)，其中(N)是所期望的具有1/2像素(例如1/2像素)準確性的輸出樣本的數(shù)量。所展示的示例的FIR濾波器302被配置成用于將FIR濾波器應用于運動補充的源信號樣本210以便生成值集合或值陣列c[l......N]。
[0032]對于在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，F(xiàn)IR濾波器302被實現(xiàn)以便通過應用采用以下函數(shù)I具有系數(shù)值[I，8，8，I]的4抽頭濾波器生成值陣列C[1......N]的這(N)個值。
函數(shù)I
for(j = 0； j<N； j++)c[j+l] = (pS[j-l]+pS[j+2]) + ((pS[j]+p[j+l])<<3)0
[0033]對于在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，F(xiàn)IR濾波器302被實現(xiàn)以便通過應用采用以下函數(shù)2具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭濾波器生成值陣列c[l......N]
的這(N)值。
函數(shù)2
for( j = 0； j<N； j++)c[ j+l] = (pS[ j]+pS[ j+l])*25o
[0034]在通過使用或者采用以上函數(shù)I的4抽頭FIR濾波器技術(shù)或者采用以上函數(shù)2的2抽頭FIR濾波器技術(shù)使用FIR濾波器302生成值陣列c[ 1......N]之后，所展示的示例的IIR濾波初始化器306進行初始化以準備應用因果IIR濾波器和反因果IIR濾波器。在所展示的示例中，IIR濾波初始化器306進行初始化以便創(chuàng)建邊界條件。也就是，因為IIR濾波器的響應具有無限持續(xù)時間(例如IIR濾波器的響應或輸出永不穩(wěn)定至零)，所以IIR濾波初始化器306創(chuàng)建邊界條件從而使得可以針對相應的有限持續(xù)時間(例如邊界條件)得到所展示的示例的IIR濾波器308的有意義輸出。在此所披露的示例IIR濾波初始化技術(shù)被配置成用于獲得高度準確的分數(shù)像素內(nèi)插值212，以用于高質(zhì)量媒體編碼，同時需要相對少的生成分數(shù)像素內(nèi)插值212的數(shù)學和處理計算。
[0035]在所展示的示例中，由IIR濾波初始化器306進行的初始化不依賴于源長度。同樣是在所展示的示例中，IIR濾波初始化器306可以被配置成用于針對在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)和/或在此所披露的2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)進行初始化。對于4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)和2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)兩者，可通過首先應用因果IIR濾波器接著應用反因果IIR濾波器進行IIR濾波?？商娲?，可通過首先應用反因果IIR濾波器接著應用因果IIR濾波器來進行IIR濾波。因果和反因果IIR濾波的順序可以被適配成適應不同實現(xiàn)方式的需要。圖8展示了如何對樣本進行因果IIR和反因果I IR濾波的示例。典型地從左向右(例如指數(shù)從具有更少量輔助樣本的一側(cè)開始)將因果I IR濾波器應用在圖8中由箭頭802所指示的輸入值集合或樣本集合(例如值陣列c
[1......N])上，并且典型地從右向左(例如指數(shù)從具有更多輔助樣本的一側(cè)開始)將反因果IIR濾波器應用在圖8中由箭頭804所指示的輸入值集合或樣本集合(例如值陣列c
[1......N)上。然而，應用因果和反因果IIR濾波器的方向可以被反轉(zhuǎn)以便適應不同實現(xiàn)方式的需要。所展示的示例的IIR濾波初始化器306的輸出是值集合或值陣列c[0]、c[N+l]。
[0036]對于在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，當在應用反因果IIR濾波器之前應用因果IIR濾波器時，由IIR濾波初始化器306進行的邊界條件初始化是基于以下函數(shù)3和函數(shù)4的。也就是，當首先應用因果IIR濾波器并其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)3來初始化因果IIR濾波器的邊界條件，并且采用以下示例函數(shù)4來初始化反因果IIR濾波器的邊界條件。
函數(shù)3
C[0] = (34*pS[-l]+51*pS[0]+13*pS[l]-2*pS[2])>>3函數(shù)4
C[N+l] = (36*pS[N-l]+52*pS[N]+12*pS[N+l]-l*pS[N+2])>>3
[0037]可替代地，結(jié)合在此所披露的示例4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，當首先應用反因果IIR濾波器并隨后應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306基于以下函數(shù)5和函數(shù)6初始化邊界條件。也就是，當首先應用反因果IIR濾波器并其次應用因果IIR濾波器時，示例IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)5初始化因果IIR濾波器的邊界條件并且采用以下示例函數(shù)6初始化反因果IIR濾波器的邊界條件。
函數(shù)5
C[0] = (44*pS[-l]+58*pS[0]+ll*pS[l]-l*pS[2])>>3函數(shù)6
c[N+l] = (-2*pS[N-l]+13*pS[N]+51*pS[N+l]-34*pS[N+2])>>3
[0038]對于在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，IIR濾波初始化器306可以針對反射邊界條件和/或非反射邊界條件進行邊界條件初始化。在此所披露的展示示例中，反射邊界條件是在其中IIR濾波器308的脈沖響應(例如輸出)在由邊界條件定義的脈沖響應的邊界處被反射的邊界條件。在此所披露的展示示例中，非反射邊界條件是允許IIR濾波器308的脈沖響應(例如輸出)離開(例如無反射地)由邊界條件定義的脈沖響應的邊界的邊界條件。
[0039]對于在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)，當在反因果IIR濾波器之前應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以被配置成用于基于以下函數(shù)7和函數(shù)8初始化反射邊界條件。也就是，當首先應用因果IIR濾波器并其次應用反因果IIR濾波器時，示例IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)7來初始化因果IIR濾波器的反射邊界條件并且采用以下示例函數(shù)8來初始化反因果IIR濾波器的反射邊界條件。
函數(shù)7
c[0] = 19*pS[-l]+20*pS[0]
函數(shù)8
c[N+l]=20*pS[N+l]+19*pS[N+2]
[0040]當在反因果IIR濾波器之前應用因果IIR濾波器時，為了生成在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)的非反射邊界條件，IIR濾波初始化器306可以被配置成用于基于以下函數(shù)9和函數(shù)10初始化非反射邊界條件。也就是，當首先應用因果IIR濾波器并其次應用反因果IIR濾波器時，示例IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)9來初始化因果IIR濾波器的非反射邊界條件并且采用以下示例函數(shù)10來初始化反因果IIR濾波器的非反射邊界條件。
函數(shù)9c[0]=H*pS[-l]+30*pS[0]-pS[l]
函數(shù)10
c[N+l]=-pS[N]+30*pS[N+l]+ll*pS[+2]
[0041]替代性地，當結(jié)合在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)首先應用反因果IIR濾波器并隨后應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306基于以下函數(shù)11和函數(shù)12初始化反射邊界條件。也就是，當首先應用反因果IIR濾波器并其次應用因果IIR濾波器時，示例IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)11來初始化因果IIR濾波器的反射邊界條件并且采用以下示例函數(shù)12來初始化反因果IIR濾波器的反射邊界條件。
函數(shù)11
c[0]=20*pS[-l]+22*pS[0]
函數(shù)12
c[N+l]=21*pS[N+l]+19*pS[N+2]
[0042]當在反因果IIR濾波器之后應用因果IIR濾波器時，為了生成在此所披露的示例2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)的非反射邊界條件，IIR濾波初始化器306可以被配置成用于基于以下函數(shù)13和函數(shù)14初始化非反射邊界條件。也就是，當首先應用反因果IIR濾波器并其次應用因果IIR濾波器時，示例IIR濾波初始化器306采用以下示例函數(shù)13來初始化因果IIR濾波器的非反射邊界條件并且采用以下示例函數(shù)14來初始化反因果IIR濾波器的非反射邊界條件。
函數(shù)13
c[0] = ll*pS[-l]+30*pS[0]-pS[l]
函數(shù)14
c[N+l]=-pS[N]+30*pS[N+l]+ll*pS[N+2]
[0043]在一些示例中，IIR濾波初始化器306可以使用加權(quán)技術(shù)來初始化4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器和/或2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波器的邊界條件。例如，IIR濾波初始化器306可以如下所述的通過將加權(quán)和與邊界條件相乘來將不同的加權(quán)和應用于邊界條件。當首先應用因果IIR濾波器并且其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將四個源信號樣本的具有權(quán)重[34，51，13，-2]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的因果IIR濾波器的邊界條件，并且將四個源信號樣本的具有權(quán)重[36，52，12，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的反因果IIR濾波器的邊界條件?？商娲?，當首先應用因果IIR濾波器并且其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將兩個源信號樣本的具有權(quán)重[19，20]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器的邊界條件，并且將兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器的邊界條件。可替代地，當首先應用因果IIR濾波器并且其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器的邊界條件，并且將三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器的邊界條件。
[0044]當首先應用反因果IIR濾波器并且其次應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將四個源信號樣本的具有權(quán)重[44，58，11，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的反因果IIR濾波器的邊界條件，并且將四個源信號樣本的具有權(quán)重[_2，13，51，34]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的因果IIR濾波器的邊界條件?？商娲?，當首先應用反因果IIR濾波器并且其次應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，22]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器的邊界條件，并且將兩個源信號樣本的具有權(quán)重[21，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器的邊界條件?？商娲?，當首先應用反因果IIR濾波器并且其次應用因果IIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可以將三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的反因果IIR濾波器的邊界條件，并且將三個源信號樣本的具有權(quán)重[-1，30，11 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的因果IIR濾波器的邊界條件。
[0045]所展示的示例的IIR濾波初始化器306的輸出是值集合或值陣列c[0]、c[N+l]，IIR濾波初始化器306向IIR濾波器308提供該值集合或值陣列。如上所述，對于4抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)和2抽頭FIR濾波器后接IIR濾波技術(shù)兩者，由IIR濾波器308應用因果和反因果IIR濾波器的順序可以改變以便適應不同實現(xiàn)方式的具體需求。當首先應用因果IIR濾波器并且其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波器308使用以下函數(shù)15來針對4抽頭FIR濾波器技術(shù)應用具有極值-1/2的因果IIR濾波器，接著使用以下函數(shù)16來應用反因果IIR濾波器。
函數(shù)15
for(j = l； j<N+2; j++)c[ j]- = c[ j-1 ] > > I);
函數(shù)16
For( j=N； j>0； j—)
{
c[j]-=([j+l]>>l)；
pD[j-l]=c[j]>>3；
}
[0046]在所展示的示例中，函數(shù)15的輸入是由IIR濾波初始化器306和FIR濾波器302生成的值陣列c[0......N+1]，并且函數(shù)15的輸出是值集合或值陣列c[l......N+1]。這樣，函數(shù)
16的輸入是由函數(shù)15生成的值陣列c[l......N+1] ο
[0047]當首先應用反因果IIR濾波器并且其次應用因果IIR濾波器時，IIR濾波器308使用以下函數(shù)17來針對4抽頭FIR濾波器技術(shù)應用具有極值-1/2的反因果IIR濾波器，接著使用以下函數(shù)18來應用因果IIR濾波器。
函數(shù)17
For( j=N； j>=0； j—)c[ j]-=(c[ j+l]>>l)；
函數(shù)18
For(j = l； j<=N； j++)
{
c[j]-=(c[j-l]>>l)；
pD[j-l]=c[j]>>3；
}
[0048]在所展示的示例中，函數(shù)17的輸入是由IIR濾波初始化器306和FIR濾波器302生成的值陣列c[0......N+1]，并且函數(shù)17的輸出是值集合或值陣列c[0......N]。這樣，函數(shù)18的輸入是由函數(shù)17生成的值陣列c[0......N]。
[0049]當首先應用因果IIR濾波器并且其次應用反因果IIR濾波器時，IIR濾波器308使用以下函數(shù)19來針對2抽頭FIR濾波器技術(shù)應用具有極值-1/4的因果IIR濾波器，接著使用以下函數(shù)20來應用反因果IIR濾波器。
函數(shù)19
For( j = l； j<N+2； j++)c[ j]-=(c[ j-l]>>2)；
函數(shù)20
for( j=N； j>0； j—)
{
c[j]-=(c[j+l]>>2)；
pD[j-l]=c[j]>>5；
}
[0050]在所展示的示例中，函數(shù)19的輸入是由IIR濾波初始化器306和FIR濾波器302生成的值陣列c[0......N+I]，并且函數(shù)19的輸出是值集合或值陣列c[l......N+1]。這樣，函數(shù)
20的輸入是由函數(shù)19生成的值陣列c[l......N+1] ο
[0051]當首先應用反因果IIR濾波器并且其次應用因果IIR濾波器時，IIR濾波器308使用以下函數(shù)21來針對2抽頭FIR濾波器技術(shù)應用具有極值-1/4的反因果IIR濾波器，接著使用以下函數(shù)22來應用因果IIR濾波器。
函數(shù)21
for( j=N； j>=0； j—)c[ j]-=(c[ j+l]>>2)；
函數(shù)22
for(j = l； j<=N； j++)
{
c[j]-=(c[j-l]>>2)；
Pd[j-l]=c[j]>>5；
[0052]在所展示的示例中，函數(shù)21的輸入是由IIR濾波初始化器306和FIR濾波器302生成的值陣列c[0......N+1]，并且函數(shù)21的輸出是值集合或值陣列c[0......N]。這樣，函數(shù)22
的輸入是由函數(shù)21生成的值陣列c [ 0......N]。
[0053]所展示的示例的IIR濾波器308的輸出(pD[0...N])是分數(shù)像素內(nèi)插值212(例如目的信號)的集合。在所展示的示例中，分數(shù)像素內(nèi)插值212是半像素值。然而，在此所披露的技術(shù)可以用于基于其他分數(shù)像素尺寸生成內(nèi)插值。
[0054]雖然在圖3中展示了實現(xiàn)圖2的上采樣器204的示例方式，可以以任何其他方式對圖3中所展示的元素、過程和/或設(shè)備中的一項或多項進行組合、分割、重新安排、省略、消除和/或?qū)崿F(xiàn)。進一步地，圖3中的示例FIR濾波器302、示例IIR濾波初始化器306、示例IIR濾波器308和/或更一般地示例上采樣器204可以通過硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合來實現(xiàn)。因而，例如，示例FIR濾波器302、示例I IR濾波初始化器306、示例I IR濾波器308和/或更一般地示例上采樣器204中的任何一項可由一個或多個電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯設(shè)備(FPLD)等來實現(xiàn)。當閱讀此專利的用于覆蓋純軟件和/或固件實現(xiàn)方式的任何裝置或系統(tǒng)權(quán)利要求時，示例FIR濾波器302、示例IIR濾波初始化器306和/或示例IIR濾波器308中的至少一項在此被明確定義為包括存儲軟件和/或固件的有形計算機可讀存儲設(shè)備或存儲盤，諸如存儲器、數(shù)字多功能盤(DVD)、致密盤(CD)、藍光碟等。更進一步地，圖3的示例上采樣器204可以包括一個或多個元素、過程和/或設(shè)備(除了在圖3中所展示的那些之外或代替那些)、和/或可以包括多于所展示的元素、過程和設(shè)備中的任何一項或其全部。
[0055]通過首先應用FIR濾波器且其次進行IIR濾波并且通過使用基于以上所述的邊界條件初始化的擴展位深度，在此所披露的示例相比使用IIR/FIR級聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)提高了內(nèi)插濾波的精度。通過應用使用整數(shù)系數(shù)的FIR濾波器(諸如具有系數(shù)值[I，8，8，I]的4抽頭FIR濾波器和/或具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器)，增加了信號的位深度并且在IIR濾波器的后續(xù)應用之后的舍入誤差基本上減少了。例如，當針對具有擴展位深度的源信號(例如圖1的源信號樣本208)應用后續(xù)IIR濾波器時，非受控舍入誤差相對低于使用現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)技術(shù)所產(chǎn)生的舍入誤差。
[0056]在此所披露的示例的優(yōu)勢通過事實:雙重無限托普利茲矩陣(其中可以呈現(xiàn)IIR和FIR濾波器)正在進行交換;并且通過事實:使用整數(shù)系數(shù)實現(xiàn)的FIR濾波器提供具有不斷增加的位深度的輸出信號而在數(shù)學上得到證明。因而，假設(shè)濾波器被應用于足夠長的數(shù)據(jù)，則可以用與在現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)技術(shù)中相同的乘法器來進行在此所披露的FIR/IIR級聯(lián)技術(shù)的FIR濾波器和后續(xù)IIR濾波器，而不會導致在現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR濾波技術(shù)中出現(xiàn)的中間計算的人工位深度增加。在此所披露的示例FIR/IIR級聯(lián)技術(shù)基本上減少或消除了中間計算的人工位深度增加。雖然在此所披露的示例涉及使用4抽頭和2抽頭FIR濾波器，但是結(jié)合具有任何其他數(shù)量的抽頭的FIR濾波器并結(jié)合使用定點運算實現(xiàn)的任何合適的IIR濾波器，可以使用在此所披露的示例。
[0057]圖4是示出了對在此所披露的FIR/IIR級聯(lián)示例(例如FIR/IIR級聯(lián)402)與現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)技術(shù)(例如現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404)之間的示例媒體處理性能進行比較的圖400。在圖400中示出的示例性能比較是基于采樣的龍格函數(shù)，該龍格函數(shù)是用于評價內(nèi)插技術(shù)的性能的常規(guī)測試。在所展示的示例中，圖400示出了現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404(用額外的2位位深度增加來實現(xiàn))以及具有用于定點運算中的IIR和FIR部分的相同乘法器的所披露的FIR/IIR級聯(lián)進行的內(nèi)插的絕對誤差。在圖400中示出的性能區(qū)域足夠遠離測試函數(shù)的邊界，從而使得圖400可就舍入誤差的影響而不是與用于IIR濾波的不準確邊界設(shè)置相關(guān)聯(lián)的誤差示出所強調(diào)的視圖。如果舍入誤差被消除，F(xiàn)IR/IIR級聯(lián)402和現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404將在圖400上給出相同的值和點，并且因而將互相彼此重疊或相一致。然而，由現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404所產(chǎn)生的更高舍入誤差的影響造成了使用在此所披露的示例的FIR/IIR級聯(lián)402與現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404之間的可測量的性能差異，因為FIR/IIR級聯(lián)402的舍入誤差相對低于現(xiàn)有技術(shù)IIR/FIR級聯(lián)404的舍入誤差。
[0058]圖5是表示示例機器可讀指令的流程圖，所述機器可讀指令可以被執(zhí)行以實現(xiàn)圖2和圖3的示例上采樣器204，從而首先應用FIR濾波器、后接因果無限脈沖響應(IIR)濾波器并且然后是反因果IIR濾波器。圖6是表示示例機器可讀指令的流程圖，所述機器可讀指令可以被執(zhí)行以便實現(xiàn)圖3和圖2的示例上采樣器，從而首先應用FIR濾波器后接反因果IIR濾波器并且然后是因果IIR濾波器。在這些示例中，機器可讀指令包括用于由處理器(諸如以下結(jié)合圖7所討論的在示例處理器平臺700中示出的處理器712)來執(zhí)行的程序。程序可以體現(xiàn)在被存儲在有形計算機可讀存儲介質(zhì)(諸如CD-ROM、軟盤、硬盤驅(qū)動器、DVD、藍光碟或與處理器712相關(guān)聯(lián)的存儲器)上的軟件，但是程序的全部和/或其部分可以可替代地由設(shè)備而不是處理器712來執(zhí)行和/或體現(xiàn)在固件或?qū)Ｓ糜布?。進一步地，盡管參考在圖5和圖6中所展示的流程圖對示例程序進行了描述，但是可以可替代地使用實現(xiàn)示例上采樣器204的許多其他方法。例如，可以改變塊的執(zhí)行順序和/或可以改變、消除或組合所描述的一些塊。
[0059]如以上所提及的，可以使用存儲在有形計算機可讀存儲介質(zhì)(諸如硬盤驅(qū)動器、閃存存儲器、只讀存儲器(R0M)、致密盤(CD)、數(shù)字多功能盤(DVD)、緩存器、隨機存取存儲器(RAM)和/或任何其他存儲設(shè)備或存儲盤)上的經(jīng)編碼的指令(例如計算機和/或機器可讀指令)來實現(xiàn)圖5和圖6的示例過程，在該計算機可讀存儲介質(zhì)中可對信息進行任何時長(例如擴展的時間段、永久地、簡單實例、暫時緩存和/或信息的緩存)的存儲。如在此所使用的，術(shù)語有形計算機可讀存儲介質(zhì)被明確定義為包括任何類型的計算機可讀存儲介質(zhì)設(shè)備和/或存儲盤并且排除傳播的信號。如在此所使用的，術(shù)語“有形計算機可讀存儲介質(zhì)”和“有形機器可讀存儲介質(zhì)”可互換使用。另外或可替代地，可以使用存儲在非瞬態(tài)計算機和/或機器可讀介質(zhì)(諸如硬盤驅(qū)動器、閃存存儲器、只讀存儲器、CD、DVD、緩存、隨機存取存儲器和/或任何其他存儲設(shè)備或存儲盤)上的經(jīng)編碼的指令(例如計算機和/或機器可讀指令)來實現(xiàn)圖5和圖6的示例過程，在該計算機或機器可讀介質(zhì)中可對信息進行任何時長(例如擴展的時間段、永久地、簡單實例、暫時緩存和/或信息的緩存)的存儲。如在此所使用的，術(shù)語非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)被明確定義為包括任何類型的計算機可讀設(shè)備或盤并且排除傳播的信號。如在此所使用的，當短語“至少”在權(quán)利要求的前序部分中用作過渡術(shù)語時，其以與術(shù)語“包括(comprising)”是開放式一樣的方式是開放式的。
[0060]圖5的示例程序涉及應用FIR濾波器后接IIR濾波過程。圖5的IIR濾波過程涉及首先應用因果IIR濾波器并且其次使用反因果IIR濾波器。圖5的示例程序開始于塊502，在該塊處，上采樣器204(圖2和圖3)接收運動補充的源信號樣本2KLFIR濾波器302(圖3)應用FIR濾波器(塊504)。例如，F(xiàn)IR濾波器302可以采用以上示例函數(shù)I來應用具有系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器。可替代地，F(xiàn)IR濾波器302可以采用以上示例函數(shù)2來應用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器。
[0061 ] IIR濾波初始化器306 (圖3)初始化后續(xù)IIR濾波器(塊506)的邊界條件。例如，當在塊504處應用4抽頭FIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)3在塊506處初始化因果IIR濾波器的邊界條件，并且可采用以上示例函數(shù)4也在塊506處初始化反因果IIR濾波器的邊界條件。當在塊504處應用2抽頭FIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可初始化如以上結(jié)合圖3所述的反射邊界條件或非反射邊界條件。例如，在塊506處，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)7初始化因果IIR濾波器的反射邊界條件并且可采用以上示例函數(shù)8初始化反因果IIR濾波器的反射邊界條件。可替代地，在塊506處，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)9初始化因果IIR濾波器的非反射邊界條件并且可采用以上示例函數(shù)10初始化反因果IIR濾波器的非反射邊界條件。
[0062]在一些示例中，IIR濾波初始化器306可以在應用IIR濾波器之前的任何時間初始化后續(xù)IIR濾波器的邊界條件。因而，所展示的示例的塊506的初始化操作可以于在塊508和塊510處應用IIR濾波器之前的任何時間進行。例如，所展示的示例的塊506的初始化操作可以在FIR濾波器在塊504處被應用之前進行。
[0063]示例FIR濾波器308(圖3)應用因果IIR濾波器(塊508)。例如，當在塊504處應用4抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊506處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)15以便將因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊504處生成的值?？商娲兀斣趬K504處應用2抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊506處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)19以便將因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊504處生成的值。
[0064]在塊508處首先應用因果IIR濾波器之后，示例IIR濾波器308隨后在塊510處應用反因果IIR濾波器。例如，當在塊504處應用4抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊506處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)16以便將反因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊504處生成的值。可替代地，當在塊504處應用2抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊506處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)20以便將反因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊504處生成的值。在圖5的所展示的示例中，塊510的反因果IIR濾波器生成圖2和圖3的分數(shù)像素內(nèi)插值212。在一些示例中，處理器(例如處理器712)可以在視頻編碼過程中將分數(shù)像素內(nèi)插值212存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(例如在存儲器714、716、713和/或728中的一個或多個存儲器中)和/或在混合視頻編碼器的預測過程中將分數(shù)像素內(nèi)插值212用作預測信號或預測數(shù)據(jù)?？商娲兀幚砥骺梢詫⒎謹?shù)像素內(nèi)插值212輸出至顯示界面以用于在視頻解碼過程中顯示解碼視頻。然后結(jié)束圖5的示例過程。
[0065]圖6的示例程序涉及應用FIR濾波器后接IIR濾波過程。圖6的IIR濾波過程涉及首先應用反因果IIR濾波器并且其次使用因果IIR濾波器。圖6的示例程序開始于塊602，在該塊處，上采樣器204(圖2和圖3)接收運動補充的源信號樣本2KLFIR濾波器302(圖3)應用FIR濾波器(塊604)。例如，F(xiàn)IR濾波器302可以采用以上示例函數(shù)I來應用具有系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器。可替代地，F(xiàn)IR濾波器302可以采用以上示例函數(shù)2來應用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器。
[0066]IIR濾波初始化器306 (圖3)初始化后續(xù)IIR濾波器(塊606)的邊界條件。例如，當在塊604處應用4抽頭FIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)5在塊606處初始化因果IIR濾波器的邊界條件，并且可采用以上示例函數(shù)6也在塊606處初始化反因果IIR濾波器的邊界條件。當在塊604處應用2抽頭FIR濾波器時，IIR濾波初始化器306可初始化如以上結(jié)合圖3所述的反射邊界條件或非反射邊界條件。例如，在塊606處，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)11初始化因果IIR濾波器的反射邊界條件并且可采用以上示例函數(shù)12初始化反因果IIR濾波器的反射邊界條件?？商娲?，在塊606處，IIR濾波初始化器306可采用以上示例函數(shù)13初始化因果IIR濾波器的非反射邊界條件并且可采用以上示例函數(shù)14初始化反因果IIR濾波器的非反射邊界條件。
[0067]在一些示例中，IIR濾波初始化器306可以在應用IIR濾波器之前的任何時間初始化后續(xù)IIR濾波器的邊界條件。因而，所展示的示例的塊606的初始化操作可以在IIR濾波器在塊608和塊610處被應用之前的任何時間進行。例如，所展示的示例的塊606的初始化操作可以在FIR濾波器在塊604處被應用之前進行。
[0068]示例FIR濾波器308(圖3)應用反因果IIR濾波器(塊608)。例如，當在塊604處應用4抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊606處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)17以便將反因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊604處生成的值?？商娲兀斣趬K604處應用2抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊606處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)21以便將反因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊604處生成的值。
[0069]在塊608處首先應用反因果IIR濾波器之后，示例IIR濾波器308隨后在塊610處應用因果IIR濾波器。例如，當在塊604處應用4抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊606處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)18以便將因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊604處生成的值?？商娲兀斣趬K604處應用2抽頭濾波器時，示例IIR濾波器308結(jié)合在塊606處生成的邊界條件采用以上示例函數(shù)22以便將因果IIR濾波器應用于由FIR濾波器302在塊604處生成的值。在圖6的所展示的示例中，塊610的因果IIR濾波器生成圖2和圖3的分數(shù)像素內(nèi)插值212。在一些示例中，處理器(例如處理器712)可以在視頻編碼過程中將分數(shù)像素內(nèi)插值212存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(例如在存儲器714、716、713和/或728中的一個或多個存儲器中)和/或在混合視頻編碼器的預測過程中將分數(shù)像素內(nèi)插值212用作預測信號或預測數(shù)據(jù)。可替代地，處理器可以將分數(shù)像素內(nèi)插值212輸出至顯示界面以用于在視頻解碼過程中顯示解碼視頻。然后結(jié)束圖6的示例過程。
[0070]圖7是示例處理器平臺700的框圖，所述處理器平臺能夠執(zhí)行圖5和圖6的指令以便實現(xiàn)圖2和圖3的上采樣器205。處理器平臺700可以是例如服務器、個人計算機、移動設(shè)備(例如手機、智能電話、平板計算機(諸如iPad?))、個人數(shù)字助理(PDA)、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)施、DVD播放器、CD播放器、數(shù)字視頻記錄器、藍光播放器、游戲機、個人視頻記錄器、機頂盒或任何其他類型的計算設(shè)備。
[0071]所展示的示例的處理器平臺700包括處理器712。所展示的示例的處理器712是硬件。例如，處理器712可由來自任何所期望的家族或制造商的一個或多個集成電路、邏輯電路、微處理器或控制器來實現(xiàn)。
[0072]所展示的示例的處理器712包括本地存儲器713(例如緩存)。所展示的示例的處理器712經(jīng)由總線718與包括易失性存儲器714和非易失性存儲器716在內(nèi)的主存儲器進行通信。易失性存儲器714可以由同步動態(tài)隨機存取存儲器(SDRAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、RAMBUS動態(tài)隨機存取存儲器(RDRAM)和/或任何其他類型的隨機存取存儲器設(shè)備來實現(xiàn)。非易失性存儲器716可以通過閃存存儲器和/或任何其他所期望的類型的存儲器設(shè)備來實現(xiàn)。由存儲器控制器來控制主存儲器714、716的接入。
[0073]所展示的示例的處理器平臺700還包括接口電路720。接口電路720可以由任何類型的接口標準(諸如以太網(wǎng)接口、通用串行總線(USB)和/或PCI總線接口來實現(xiàn)。
[0074]在所展示的示例中，一個或多個輸入設(shè)備722連接至接口電路720。輸入設(shè)備722準許用戶將數(shù)據(jù)和命令輸入到處理器712中。輸入設(shè)備可由例如音頻傳感器、麥克風、照相機(靜物或視頻)、鍵盤、按鍵、鼠標、觸摸屏、軌跡板、軌跡球、等距點和/或語音識別系統(tǒng)來實現(xiàn)。
[0075]—個或多個輸出設(shè)備724也連接至所展示的示例的接口電路720。輸出設(shè)備724可由例如顯示設(shè)備(例如發(fā)光二極管(LED)、有機發(fā)光二極管(0LED)、液晶顯示器、陰極射線管顯示器(CRT)、觸摸屏、觸覺輸出設(shè)備、發(fā)光二極管(LED)、打印機和/或揚聲器)來實現(xiàn)。因而，所展示的示例的接口電路720典型地包括圖形驅(qū)動卡。
[0076]所展示的示例的接口電路720還包括通信設(shè)備(諸如發(fā)射器、接收器、收發(fā)器、調(diào)制解調(diào)器和/或網(wǎng)絡接口卡)以便經(jīng)由網(wǎng)絡726(例如以太網(wǎng)連接、數(shù)字用戶線(DSL)、電話線、同軸電纜、蜂窩電話系統(tǒng)等)促進與外部機器(例如任何種類的計算設(shè)備)的數(shù)據(jù)交換。
[0077]所展示的示例的處理器平臺700還包括用于存儲軟件和/或數(shù)據(jù)的一個或多個大容量存儲設(shè)備728。這種大容量存儲設(shè)備728的示例包括軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、致密盤驅(qū)動器、藍光碟驅(qū)動器、RAID系統(tǒng)和數(shù)字多功能盤(DVD)驅(qū)動器。
[0078]圖5和圖6的示例機器可讀指令可以作為經(jīng)編碼的指令732存儲在大容量存儲設(shè)備728中、在易失性存儲器714中、在非易失性存儲器716中和/或存儲在諸如CD或DVD的可移除的有形的計算機可讀存儲介質(zhì)上。
[0079]雖然在此已經(jīng)描述了某些示例方法、裝置和制品，但是本專利的覆蓋范圍不限于此。相反，本專利覆蓋完全落入本專利的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有方法、裝置和制品。
【主權(quán)項】
1.一種方法，包括: 將有限脈沖響應(FIR)濾波器應用于源信號的樣本以便生成值的陣列； 在應用所述FIR濾波器之后，將無限脈沖響應(IIR)濾波器應用于所述值的所述陣列以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值;以及 以下各項中的至少一項:將所述分數(shù)像素內(nèi)插值存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中、將所述分數(shù)像素內(nèi)插值輸出至顯示界面、或?qū)⑺龇謹?shù)像素內(nèi)插值用作預測數(shù)據(jù)以便對未來幀進行編碼。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，應用所述IIR濾波器包括: 將因果IIR濾波器應用于所述值的陣列以便生成第二值的第二陣列；以及在應用所述因果IIR濾波器之后，將反因果IIR濾波器應用于所述第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。3.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[34，51，13，-2]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[36，52，12，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。4.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[19，20]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。5.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，應用所述IIR濾波器包括: 將反因果IIR濾波器應用于所述值的陣列以便生成所述第二值的第二陣列;并且在應用所述反因果IIR濾波器之后，將所述因果IIR濾波器應用于第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。7.如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[44，58，11，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[_2，13，51，34]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件。8.如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，22]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[21，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。9.如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述FIR濾波器應用于所述源信號的所述樣本包括應用具有系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器，并且其中，應用所述IIR濾波器包括應用具有極值-1/2的IIR濾波器。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述FIR濾波器應用于所述源信號的所述樣本包括應用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器，并且其中，應用所述IIR濾波器包括應用具有極值-1/4的IIR濾波器。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述分數(shù)像素內(nèi)插值是半像素內(nèi)插值。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，應用所述FIR濾波器和所述IIR濾波器包括在使用半像素濾波器的H.264/高級視頻編碼編碼器中應用所述FIR濾波器和所述IIR濾波器以便進行對視頻的上采樣。14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，用有理數(shù)極點(P)實現(xiàn)所述IIR濾波器，(P)等于(_K) /L，并且K和L為帶符號整數(shù)。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，使用整數(shù)運算來應用所述FIR濾波器，并且所述FIR濾波器的系數(shù)之和是(K+L)的倍數(shù)。16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述FIR濾波器應用于所述源信號的所述樣本包括應用具有是2的冪的系數(shù)值的所述FIR濾波器。17.—種裝置，包括 有限脈沖響應(FIR)濾波器，所述有限脈沖響應濾波器用于對源信號的樣本進行處理以便生成值的陣列； 無限脈沖響應(IIR)濾波器，所述無限脈沖響應濾波器用于在應用所述FIR濾波器之后對所述值的所述陣列進行處理以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值;以及 處理器，所述處理器用于以下各項中的至少一項:將所述分數(shù)像素內(nèi)插值存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中或者將所述分數(shù)像素內(nèi)插值輸出至顯示界面。18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述IIR濾波器用于通過以下方式對所述陣列的每一個值進行處理: 將因果IIR濾波器應用于所述值的陣列以便生成第二值的第二陣列；以及 在應用所述因果IIR濾波器之后，將反因果IIR濾波器應用于所述第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。19.如權(quán)利要求18所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[34，51，13，-2]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[36，52，12，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。20.如權(quán)利要求18所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[19，20]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。21.如權(quán)利要求18所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。22.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述IIR濾波器用于通過以下方式對所述陣列的每一個所述值進行處理: 將反因果IIR濾波器應用于所述值的陣列以便生成第二值的第二陣列;并且 在應用所述反因果IIR濾波器之后，將所述因果IIR濾波器應用于所述第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。23.如權(quán)利要求22所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[44，58，11，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[_2，13，51，34]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件。24.如權(quán)利要求22所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，22]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[21，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。25.如權(quán)利要求22所述的裝置，進一步包括用于通過以下方式初始化所述IIR濾波器的IIR濾波初始化器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。26.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述FIR濾波器用于通過應用具有系數(shù)值[I，8，8，I]的4抽頭FIR濾波器對所述源信號的所述樣本進行處理，并且其中，所述IIR濾波器是具有極值-1/2的IIR濾波器。27.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述FIR濾波器用于通過應用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器對所述源信號的所述樣本進行處理，并且其中，所述IIR濾波器是具有極值-1/4的IIR濾波器。28.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述分數(shù)像素內(nèi)插值是半像素內(nèi)插值。29.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述FIR濾波器和所述IIR濾波器用于在使用半像素濾波器的H.264/高級視頻編碼編碼器中操作以便進行對視頻的上采樣。30.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，用有理數(shù)極點(P)實現(xiàn)所述IIR濾波器，(P)等于(-K) /L，并且K和L為帶符號整數(shù)。31.如權(quán)利要求30所述的裝置，其中，使用整數(shù)運算應用所述FIR濾波器，并且所述FIR濾波器的系數(shù)之和是(K+L)的倍數(shù)。32.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述FIR濾波器將以是2的冪的系數(shù)值而被應用。33.—種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括多條指令，這些指令當被執(zhí)行時致使機器至少進行: 將有限脈沖響應(FIR)濾波器應用于源信號的樣本以便生成值的陣列； 在應用所述FIR濾波器之后，將無限脈沖響應(IIR)濾波器應用于所述值的陣列以便生成分數(shù)像素內(nèi)插值;以及 以下各項中的至少一項:將所述分數(shù)像素內(nèi)插值存儲在編碼視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中或者將所述分數(shù)像素內(nèi)插值輸出至顯示界面。34.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過以下方式應用所述IIR濾波器: 將因果IIR濾波器應用于所述值陣列以便生成第二值的第二陣列;并且 在應用所述因果IIR濾波器之后，將反因果IIR濾波器應用于所述第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。35.如權(quán)利要求34所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[34，51，13，-2]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件;并且 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[36，52，12，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。36.如權(quán)利要求34所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[19，20]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。37.如權(quán)利要求34所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件。38.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過以下方式應用所述IIR濾波器: 將反因果IIR濾波器應用于所述值的陣列以便生成所述第二值的第二陣列;并且 在應用所述反因果IIR濾波器之后，將所述因果IIR濾波器應用于第二值的所述第二陣列以便生成所述分數(shù)像素內(nèi)插值。39.如權(quán)利要求38所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[44，58，11，-1]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述反因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的四個源信號樣本的具有權(quán)重[_2，13，51，34]的加權(quán)和應用于具有極值-1/2的所述因果IIR濾波器通帶的所述邊界條件。40.如權(quán)利要求38所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[20，22]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的兩個源信號樣本的具有權(quán)重[21，19]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。41.如權(quán)利要求38所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令用于致使所述機器通過以下方式初始化所述IIR濾波器: 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[11，30，-1 ]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述反因果IIR濾波器通帶的邊界條件；以及 將所述源信號樣本中的三個源信號樣本的具有權(quán)重[_1，30，11]的加權(quán)和應用于具有極值-1/4的所述因果IIR濾波器通帶的邊界條件。42.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過應用具有系數(shù)值[I，8，8，1]的4抽頭FIR濾波器來將所述FIR濾波器應用于所述源信號的所述樣本，并且其中，應用所述IIR濾波器包括應用具有極值-1/2的IIR濾波器。43.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過應用具有系數(shù)值[25，25]的2抽頭FIR濾波器將所述FIR濾波器應用于所述源信號的所述樣本，并且其中，應用所述IIR濾波器包括應用具有極值-1/4的IIR濾波器。44.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述分數(shù)像素內(nèi)插值是半像素內(nèi)插值。45.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過在使用半像素濾波器的H.264/高級視頻編碼編碼器中應用所述FIR濾波器和所述IIR濾波器來應用所述FIR濾波器和所述IIR濾波器以便進行對視頻的上采樣。46.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器用有理數(shù)極點(P)來實現(xiàn)所述IIR濾波器，(P)等于(_K)/L，并且K和L為帶符號整數(shù)。47.如權(quán)利要求46所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器使用整數(shù)運算來應用所述FIR濾波器，并且所述FIR濾波器的系數(shù)之和是(K+L)的倍數(shù)。48.如權(quán)利要求33所述的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述指令致使所述機器通過應用具有是2的冪的系數(shù)值的所述FIR濾波器來將所述FIR濾波器應用于所述源信號樣本。
【文檔編號】H04N19/80GK105917652SQ201480073110
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年2月13日
【發(fā)明人】N·施爾雅克霍夫
【申請人】英特爾公司