專利名稱：視頻編碼的量化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編碼的量化方法，該量化一般用在數(shù)據(jù)壓縮期間。
如公知的，數(shù)據(jù)壓縮方法實(shí)現(xiàn)以下功能，將圖像劃分為圖像塊，對這些塊作離散余弦變換以提供亮度和色度系數(shù)宏塊，量化這些系數(shù)以及作可變長度編碼。
按照上述方法，內(nèi)部型編碼僅利用圖像的固有內(nèi)容。
中間型編碼估計(jì)例如先前圖像與當(dāng)前圖像之間的運(yùn)動，以提供先前圖像的運(yùn)動補(bǔ)償，由此提供一預(yù)測圖像，然后按當(dāng)前圖像與預(yù)測圖像之間的差來執(zhí)行編碼。
余弦變換能去除空間冗余和運(yùn)動補(bǔ)償去除時間冗余。
為了控制編碼器數(shù)據(jù)速率，使量化級隨該數(shù)據(jù)速率變化是已知的。通常所采用算法的目的在于獲得最佳圖像質(zhì)量的最低可能速率同時考慮實(shí)際編碼成本。
對于給定速率，改進(jìn)圖像質(zhì)量要求去除空間和時間冗余。這一類型的算法遇到編碼類型上所固有的問題，用術(shù)語塊效應(yīng)表示缺陷的出現(xiàn)。由于量化級從一個塊到另一個塊是不同的，解壓縮的圖像可示出圖像塊的邊界，如果壓縮因子大并且因此相繼宏塊的量化級之間的偏差大則更是如此。
本發(fā)明的目的是通過優(yōu)化控制算法、亦即通過改進(jìn)給定傳輸速率的圖像質(zhì)量限制前述缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明涉及視頻圖像數(shù)據(jù)壓縮的方法，包含將當(dāng)前圖像劃分為宏塊和通過按設(shè)定速率的函數(shù)計(jì)算量化級量化每一宏塊中的數(shù)據(jù)，其特征在于所計(jì)算的量化級按宏塊編碼成本的函數(shù)被校正。
本發(fā)明還涉及一種視頻圖像數(shù)據(jù)壓縮的方法，包含將當(dāng)前圖像劃分為宏塊和通過按設(shè)定速率的函數(shù)計(jì)算量化級量化每一宏塊中的數(shù)據(jù)，其特征在于所計(jì)算的量化級按當(dāng)前圖像的宏塊相對于前一或后一圖像中相匹配的那一個的估計(jì)或計(jì)算的運(yùn)動的函數(shù)加以校正的。
本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
由于眼睛的整體效應(yīng)，觀察者的眼睛對運(yùn)動的圖像區(qū)域的塊效應(yīng)不太敏感。其對非均勻區(qū)的塊效應(yīng)也不太敏感，因?yàn)閳D像的這種均勻性或“規(guī)則性，，使前述缺陷加大。
本發(fā)明的意圖是通過對這些主觀圖像感知準(zhǔn)則加以考慮而采納圖像量化方法。對于均勻和/或穩(wěn)定的或具有非常小運(yùn)動的區(qū)域減少量化級，由此更好地進(jìn)行編碼。對于這一類型的區(qū)域而言，從一個宏塊到另一宏塊量化級的變化因此更小。對那些不均勻和/或運(yùn)動的編碼區(qū)域說來量化級增加，以保持圖像的相同速率分配。
對圍繞被處理宏塊的圖像區(qū)中的量化校正執(zhí)行過濾使得有可能限制躍變，從而對于解壓縮的圖像質(zhì)量，編碼結(jié)果主觀上顯現(xiàn)出均勻。由此在不增加平均速率的情況下改進(jìn)解壓縮圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所作的非限定性描述而更為顯而易見，其中

圖1示出圖像中的一個宏塊及其過濾窗；圖2a示出P型幀的一個運(yùn)動矢量；圖2b示出P型幀的兩個運(yùn)動矢量；圖3示出按照本發(fā)明方法的一種算法；圖4示出按照本發(fā)明的裝置。
如上所述，要編碼的圖像被分為構(gòu)成宏塊的圖像塊。
按照本發(fā)明，對應(yīng)于輸入視頻序列的圖像n的宏塊的行i和列i的每個宏塊(n，i，j)被用量化級編碼，所述量化級是按照下列方程局部調(diào)整的Q[n][i][j]＝Q[n][i]·αw/p[n][i][j]β2w/p[n][i][j]利用標(biāo)準(zhǔn)MPEG術(shù)語，Q[n][i]是對圖像n的“切片”i計(jì)算的量化級。調(diào)整系數(shù)αw/p[n][i][j]是在已編碼序列的空間特性、尤其是宏塊的編碼成本的基礎(chǔ)上計(jì)算的，系數(shù)β2w/p[n][i][j]是在已編碼序列的時間特性、尤其是賦予宏塊的運(yùn)動的基礎(chǔ)上計(jì)算的，如后面將進(jìn)一步解釋的。
空間調(diào)整系數(shù)的計(jì)算該系數(shù)直接與圖像的內(nèi)部編碼成本相聯(lián)系。
宏塊(n，i，j)的編碼成本α[n][i][j]一般在圖像的預(yù)分析期間確定，圖像的預(yù)分析包括對具有恒定量化級的圖像編碼和測量宏塊產(chǎn)生的速率。為了衰減從給定空間特性的一個區(qū)域到另一個區(qū)域的躍變效應(yīng)，隨后在宏塊周圍的尺寸為w的窗中過濾相應(yīng)于編碼成本的這一數(shù)值。因此能夠衰減在鄰近宏塊的量化級中的急劇變化，這在經(jīng)過一種類型的區(qū)域到另一區(qū)域時，例如從一個均勻的區(qū)域到一個有紋理的區(qū)域時確實(shí)是可能在邊界上發(fā)生的，并且可能導(dǎo)致邊緣效應(yīng)，類似于塊效應(yīng)但限于這些邊界。區(qū)域中的塊效應(yīng)是同量衰減的。
圖1示出一個這種類型的窗。
整個圖1包括每切片M個宏塊和S個切片。
對于位于圖像n的第i片和第j宏塊列的給定宏塊2(n，i，j)來說，考慮離所討論宏塊的距離小于或等于w的相鄰宏塊，定義了尺寸為w的一個窗3，亦即，這些宏塊既屬于包含在i-w與i+w之間的切片，也屬于包含在j-w與j+w之間的列。因此w對應(yīng)于被處理宏塊周圍的偏移。
應(yīng)用下列方程在窗W上對編碼成本α(n，i，j)取平均αw(n,i,j)=1(2W+1)2Σu=i-wi+wΣv=j-wj+wα(n,u,v)]]>為了量化級的校正不令作為設(shè)定平均速率的函數(shù)的步驟計(jì)算無效，亦即常規(guī)控制算法，在尺寸為w的窗上平均的校正系數(shù)αw通過將它除以整個圖像上系數(shù)α的平均值αp在整個圖像上被加權(quán)。αp(n)=1M.SΣu=1SΣv=1Mα(n,u,v)]]>然后對于宏塊(n，i，j)空間系數(shù)假定為下列值αw/p(n,i,j)=αw(n,i,j)αp(n)]]>可以用S行和P列的矩陣表示圖像n，行i和列j的矩陣系數(shù)對應(yīng)于αw/p(n，i，j)。該矩陣Sp是在圖像n的宏塊的編碼成本矩陣的基礎(chǔ)上計(jì)算的，該編碼成本矩陣是在該圖像n的第一遍內(nèi)部編碼期間獲得的。內(nèi)部系數(shù)的這一矩陣稱為校正屏蔽，矩陣中的每一系數(shù)被應(yīng)用于相應(yīng)宏塊以在對該宏塊編碼期間校正由常規(guī)壓縮算法計(jì)算的量化級。
由于圖像n上系數(shù)αw/p(n，i，j)的和等于1，可能證明控制算法不受將這一空間系數(shù)應(yīng)用于量化級的干擾。
所計(jì)算的系數(shù)受到約束以避免過校正，過校正可能與使用的控制算法有聯(lián)系，并且為與設(shè)定速率相符，例如在編碼圖像的最后一些切片時，可能迫使量化級不考慮圖像的復(fù)雜性。在我們的實(shí)例中，系數(shù)限制在從0.67延伸到1.5的區(qū)域中。
時間調(diào)整系數(shù)的計(jì)算為了使運(yùn)動得少的區(qū)域與運(yùn)動得大的區(qū)域相比具有更好的編碼質(zhì)量，有必要檢測這些區(qū)域，這是通過恢復(fù)運(yùn)動信息的數(shù)量而實(shí)現(xiàn)的。
可供圖像的每一宏塊使用的運(yùn)動矢量類型取決于圖像(該宏塊所屬圖像)的類型。以MPEG標(biāo)準(zhǔn)定義的圖像類型取決于圖像編碼，即對于內(nèi)部圖像編碼，為類型I、即內(nèi)部，對于僅考慮前一圖像基準(zhǔn)的圖像編碼，為類型P、即預(yù)測，以及對于考慮前一和/或后一圖像基準(zhǔn)的圖像編碼為類型B、即雙向。
因此這些矢量可以為-對于P型圖像，圖像矢量參考前一內(nèi)部或P型圖像；-對于B型圖像，正向或反向圖像矢量取決于它們是否參考前一圖像或后一圖像。
如果對圖像幀而非重構(gòu)圖像執(zhí)行處理，計(jì)算的矢量參考這些幀而不是圖像。因此可得到的幀矢量是具有相同或者相反奇偶性的幀矢量。
所有這些矢量通過塊匹配獲得。用運(yùn)動估值器計(jì)算矢量。
考慮用于計(jì)算時間調(diào)整系數(shù)的信息是圖像運(yùn)動矢量的模方或模。V[n][i][j]=VX2[n][i][j]+VY2[n][i][j]]]>Vx和Vy是運(yùn)動矢量的水平和垂直分量。
然后這一模信息作為將當(dāng)前圖像從用于計(jì)算當(dāng)前圖像的運(yùn)動場的參考圖像分離的圖像數(shù)的函數(shù)被歸一化，或者，如果計(jì)算是在幀的等級上執(zhí)行的，則作為將當(dāng)前幀與參考幀分離的幀數(shù)的函數(shù)被歸一化，這是為了獲得在整個序列上最相似的矢量場。
該歸一化矢量為
V′[n][i][j]＝ηV[n][i][j]η是歸一化因子。
所選擇的參考持續(xù)時間是分離兩個P型圖像的持續(xù)時間。設(shè)M是分離兩個P型圖像的圖像間隔數(shù)，設(shè)Bpos是從前一P型(或I型)圖像分離B型圖像的間隔數(shù)，也就是在兩P型圖像之間B的位置。
圖2a表示P型圖像的矢量4。因此該矢量參考前一圖像I。當(dāng)前圖像P與參考圖像I之間的間隙對應(yīng)于M。
當(dāng)應(yīng)用于圖像時，運(yùn)動矢量的歸一化因子為-當(dāng)相應(yīng)于前一P型(或I型)圖像對一B型圖像編碼時，亦即對于向前類型的矢量η=MBpos]]>-當(dāng)相應(yīng)于下一P型(或I型)圖像對一B型圖像編碼時，亦即對于向后類型的矢量η=MM-Bpos]]>當(dāng)對一P型圖像編碼時(在圖2a的情況下)η＝1圖2b示出參考前一I型圖像第二幀的P型圖像的第一幀的第一運(yùn)動矢量5，和參考前一I型圖像的第一幀的P型圖像的第二幀的第二運(yùn)動矢量6。
當(dāng)應(yīng)用于幀時，運(yùn)動矢量場的歸一化因子取決于幀的場位置和奇偶性，并為-對于P型幀(在圖2b的情況下)η=2·M2·M+[2·M·(1-field)+(-1)field]·parity]]>-對于B型幀和前向預(yù)測η=2·M2·Bpos+(-1)field·parity]]>-對于B型幀和后向預(yù)測η=2·M2·(M-Bpos)-(-1)field·parity]]>根據(jù)圖像中包含的是第一幀還是第二幀，“場”等于1或2，根據(jù)是包含相同奇偶性還是相反奇偶性，奇偶性等于0或1。
在雙向類型圖像的情況下，圖像宏塊可以在僅有正向矢量、僅有反向矢量或可選擇地為這兩者的組合的基礎(chǔ)上編碼。在這種情況下，對應(yīng)于最大值的那些將被選擇，而兩個矢量的平均值可以被同樣好地采用。
因此通過將分配給圖像或幀的運(yùn)動矢量V(n，i，j)的模乘以相應(yīng)系數(shù)η獲得歸一化運(yùn)動矢量V′(n，i，i)。
然后通過在尺寸為W的窗上過濾矢量V′和通過在整個圖像上加權(quán)來計(jì)算時間調(diào)整系數(shù)βlw/p(n，i，j)的矩陣，如前面對系數(shù)α所說明的。βlw/p[n][i][j]=1(2W+1)2Σu=i-Wi+WΣv=j-Wj+WV′[n][u][v]1M·SΣu=1SΣv=1MV′[n][u][v]]]>換言之，βlw/p(n)(i)(j)對應(yīng)于尺寸為W的窗中局部運(yùn)動的平均值被圖像中運(yùn)動的平均值加權(quán)。βlw/p[n][i][j]=V′w-V′p[n]=1-V′p(n)--V′w-[n][i][j]V′p[n]-=1-λlw/p[n][i][j]]]>表示量化級的校正因子的λ1w/p(n)(i)(j)因此對應(yīng)于圖像中運(yùn)動的平均值與由圖像中運(yùn)動的平均值加權(quán)的局部運(yùn)動值之間的差。
校正的目的是有利于具有少量運(yùn)動的區(qū)域，代價是那些高度運(yùn)動的區(qū)域。對于較低等級的局部運(yùn)動V′w(n)(i)(j)，時間系數(shù)(因此量化級)較小并且對應(yīng)于該局部運(yùn)動的宏塊的編碼質(zhì)量較好。而且，由于對圖像的固定速率分配，運(yùn)動少的這一區(qū)域如同圖像V′p(n)中平均運(yùn)動增加時被同樣較好地加以編碼。
對于高度運(yùn)動的序列，校正因子最佳地起到其作用。但是，也為了適應(yīng)運(yùn)動少的場景，有必要調(diào)整這一系數(shù)。一個實(shí)例能夠使這點(diǎn)得到證明。
考慮一個為“汽車日歷”型、在數(shù)據(jù)壓縮領(lǐng)域公知的運(yùn)動少的場景。圖像的平均運(yùn)動矢量是3，是一小的數(shù)值，因?yàn)閷τ谒椒至堪?位以及對于垂直分量按7位編碼的運(yùn)動矢量最大值為143的數(shù)量級。對于等于1的宏塊相對運(yùn)動，該值給出0.33的校正因子。因此在自身運(yùn)動少的序列中運(yùn)動少的區(qū)域的校正加權(quán)過于大。
因此可以這樣推斷，校正系數(shù)λ1應(yīng)該用因子
加權(quán)，其中V表示對高度運(yùn)動序列的圖像上運(yùn)動的平均值的估計(jì)，其降低系數(shù)λ1，因此衰減對具有小的平均運(yùn)動(V′p(n)＜V)的場景的校正(通過設(shè)β1趨近于1)，而對于高度運(yùn)動的場景則保持它。
一秒期間圖像總寬度上圖像像素的運(yùn)動已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)上規(guī)定為對V的良好估值V-=picture_widthFR·M]]>“picture width”是按像素?cái)?shù)(例如720)表示的這一寬度，F(xiàn)R是圖像頻率(例如50Hz)。
M使得歸一化平均值成為可能(因此這是在參考時間距離上的平均運(yùn)動)。
最后，局部時間調(diào)整系數(shù)β21w/p(n，i，j)可以寫為β2w/p[n][i][j]=1-λlw/p[n][i][j]V′p[n]V-=v--(V′p[n]-)+V′w-[n][i][j]V-]]>如果采用表達(dá)式V″[n][i][j]＝V′[n][i][j]+(V-V′p[n])，則β2w/p[n][i][j]=V′′w-[n][i][j]V-=V′′w-[n][i][j]V′′p[n]-]]>
換言之，局部時間調(diào)整系數(shù)β21w/p(n，i，j)對應(yīng)于在尺寸為W的窗上歸一化矢量V″的過濾，V″是通過將代表高度運(yùn)動序列的平均速度矢量周圍的歸一化矢量V′再集中而得到的。
最后，用常規(guī)控制算法計(jì)算的當(dāng)前宏塊的量化級由總調(diào)整系數(shù)校正，總調(diào)整系數(shù)是考慮圖像的空間和時間復(fù)雜性的乘積αw/p(n，i，j)×β2w/p(n)(i)(j)。
通過注意該乘積中的每一項(xiàng)可以用同一算子計(jì)算，用于計(jì)算系數(shù)的算法可得到簡化，所述算子如下
對于系數(shù)α，項(xiàng)d(n)(u)(v)代表宏塊(n，u，v)的編碼成本，對于系數(shù)β，它代表分配給宏塊(n，u，v)的矢量V″的模。
圖3示出用于計(jì)算量化系數(shù)的算法。
標(biāo)號為7的步驟在關(guān)于輸入端I1上接收的并在圖像的第一遍編碼或預(yù)分析期間計(jì)算的內(nèi)部圖像塊的編碼成本的信息的基礎(chǔ)上計(jì)算空間調(diào)整系數(shù)。然后在步驟8期間在尺寸為w的窗中過濾這些系數(shù)，以給出被送至步驟9的空間調(diào)整系數(shù)矩陣。
步驟10在正向和反向矢量的基礎(chǔ)上計(jì)算圖像運(yùn)動矢量的模，正向和反向矢量是由運(yùn)動估值器提供的并在輸入端I2上獲得。下一步驟11按照圖像組上相應(yīng)圖像的位置的函數(shù)歸一化這些矢量的模。它按賦予每一圖像的值M的函數(shù)計(jì)算歸一化因子η。下一步驟12計(jì)算高度運(yùn)動的序列在整個圖像上運(yùn)動的平均值，如以上所定義的。然后在步驟13將歸一化的矢量在這一平均值周圍再集中，然后在尺寸為w的窗上將它們過濾。進(jìn)而對于源自步驟13的信息，相關(guān)于圖像序列中的切割部分，步驟14接收從輸入端I3發(fā)出的信息。如果為被處理的當(dāng)前圖像發(fā)送“切割”信息項(xiàng)，通過發(fā)送等于1的系數(shù)矩陣，步驟14停止對量化級按時間調(diào)整系數(shù)的函數(shù)的校正。在另一情況下，它是在前一步驟計(jì)算的系數(shù)，是以時間調(diào)整系數(shù)的矩陣的形式發(fā)送的。步驟9將每一時間調(diào)整系數(shù)乘以相應(yīng)的空間調(diào)整系數(shù)(同一行，同一列)，以給出它應(yīng)被再調(diào)用的、相應(yīng)于正被處理的圖像中宏塊的新系數(shù)矩陣。這一步驟也考慮送至輸入端I4的量化級，它是在常規(guī)控制算法的基礎(chǔ)上計(jì)算的那一量化級。乘以對于當(dāng)前宏塊所獲得的新系數(shù)的這一量化級給出在步驟9輸出S提供的新的被調(diào)整的量化級。
圖4表示實(shí)施上述方法的裝置的說明性實(shí)施例。
視頻預(yù)處理電路15接收其輸入端上的視頻信息，也是該裝置的輸入端。其輸出端連接到預(yù)分析或“第一遍”電路16的輸入端，運(yùn)動估值器17的輸入端和中間/內(nèi)部編碼回路18的輸入端。預(yù)分析電路的第一輸出端連接到用于計(jì)算量化級的電路19的第一輸入端，而預(yù)分析電路的第二輸出端連接到用于調(diào)整量化級的電路20的第一輸入端。運(yùn)動估值器17的輸出端并聯(lián)連接到量化級調(diào)整電路20的第二輸入端和中間/內(nèi)部編碼回路18的第二輸入端。在第二輸入端，量化級計(jì)算電路19接收從輸出緩沖器或緩沖存儲器21發(fā)出的存儲容量信息。量化級計(jì)算電路19的輸出端連接到量化級調(diào)整電路20的第三輸入端。該電路的輸出端連接到編碼回路18的第三輸入端。編碼回路的輸出端連接到輸出緩沖器或緩沖存儲器21，其第一輸出端是該裝置的輸出，其第二輸出端連接到量化級計(jì)算電路19。
以常規(guī)方式，預(yù)處理電路在圖像組級別重新排列圖像，如MPEG標(biāo)準(zhǔn)中所定義的，然后將圖像分為宏塊。預(yù)分析器執(zhí)行第一遍，亦即在恒定量化級的基礎(chǔ)上對圖像作內(nèi)部編碼，恒定量化級是作為正被處理的圖像組(MPEG標(biāo)準(zhǔn)的GOP)的先前圖像的編碼復(fù)雜性的函數(shù)預(yù)先定義或調(diào)整的，在GOP級別實(shí)現(xiàn)控制，以為量化級計(jì)算電路19提供每圖像編碼成本。預(yù)分析器還將每宏塊編碼成本供給局部調(diào)整量化級的電路20，以計(jì)算空間調(diào)整系數(shù)。該電路20還接收在運(yùn)動估值器17的基礎(chǔ)上計(jì)算的運(yùn)動矢量，以確定時間調(diào)整系數(shù)。中間/內(nèi)部編碼回路18從預(yù)處理電路15接收宏塊形式的視頻信息，并從運(yùn)動估值器接收分配給每一宏塊的運(yùn)動矢量，以便計(jì)算中間宏塊。依據(jù)通過計(jì)算這些宏塊固有的能量確定的中間或內(nèi)部模式，它對中間或內(nèi)部宏塊執(zhí)行離散余弦變換。利用由量化級調(diào)整電路20送出的已調(diào)整的量化級信息對獲得的系數(shù)進(jìn)行量化。然后將量化后的系數(shù)傳送到緩沖存儲器21然后到本裝置的輸出端。緩沖存儲器使得能夠控制本裝置的輸出速率。關(guān)于該存儲器的存儲容量的信息被傳送到量化級計(jì)算電路19，其也具有關(guān)于該裝置設(shè)定輸出速率的信息。如其名稱所暗示的，這一量化級計(jì)算電路19具有按該設(shè)定速率的函數(shù)計(jì)算每一圖像的量化級的作用，該速率是在圖像組級產(chǎn)生的并也是緩沖存儲器裝載的程度。然后將這一步驟送至量化級調(diào)整電路，該電路的作用尤其是按為所討論的宏塊所計(jì)算的空間和時間調(diào)整系數(shù)的函數(shù)校正其值。
自然，這些是說明性實(shí)施例，準(zhǔn)數(shù)α可以是任何表示圖像復(fù)雜性的系數(shù)，例如宏塊的能量或亮度梯度。對于準(zhǔn)數(shù)β來說同樣如此，其可以是任何給出運(yùn)動信息的系數(shù)。
如上所述，時間準(zhǔn)數(shù)的應(yīng)用假定被編碼的場景中的連續(xù)性。因此，在例如通過由運(yùn)動估值器計(jì)算的運(yùn)動矢量的相干(則矢量場是非均勻的)檢測的景的變化期間，系數(shù)β的使用被停止。按時間準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)調(diào)整量化級被停止，這樣就不會損害觀察算法，尤其是該算法的變換速率。在內(nèi)部模式的宏塊編碼期間(一般與景的變化相關(guān))，將系數(shù)β例如限制為1。
過濾窗的尺寸取決于量化級校正的所需級別窗越寬，系數(shù)越趨近于1。這一尺寸可以按正被處理區(qū)域的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，亦即它們的均勻性和/或它們的運(yùn)動取決于它們需要的量化級的校正度。
利用同一過濾器計(jì)算空間和時間校正系數(shù)不需要實(shí)現(xiàn)同一過濾窗。關(guān)于時間準(zhǔn)數(shù)，當(dāng)一個宏塊所獲得的運(yùn)動矢量(無論是正向型還是反向型)相對于相鄰宏塊獲得的那些是均勻的時，可將過濾窗減小為其最小尺寸。
該方法可適合于運(yùn)用亮度數(shù)據(jù)量化的任何類型的編碼器，不管是在空間域還是在頻域中。描述的實(shí)例涉及變換塊的系數(shù)，但本發(fā)明可能應(yīng)用于圖像塊的亮度值。
該方法還可適合于對量化級起作用的任何類型的控制算法。我們已假定按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)，量化級對于切片是恒定的，但本發(fā)明能夠應(yīng)用于為每個宏塊計(jì)算一個量化級的算法。
權(quán)利要求
1.視頻圖像的數(shù)據(jù)壓縮方法，包含將當(dāng)前圖像劃分為宏塊和通過按設(shè)定速率的函數(shù)計(jì)算量化級量化每個宏塊中的數(shù)據(jù)，其特征在于將所計(jì)算的量化級作為當(dāng)前圖像的宏塊相對于前一或后一圖像(10，11，12，13，14，9)中匹配的那一個所作的估計(jì)或計(jì)算的運(yùn)動的函數(shù)，并作為宏塊(7，8，9)編碼成本的函數(shù)來加以修改。
2.視頻圖像的數(shù)據(jù)壓縮方法，包含將當(dāng)前圖像劃分為宏塊并通過作為設(shè)定速率的函數(shù)來計(jì)算量化級而量化每一宏塊中的數(shù)據(jù)，其特征在于作為運(yùn)動信息的函數(shù)來修改(10，11，12，13，14，9)所計(jì)算的量化級，所述運(yùn)動信息包括當(dāng)前圖像的宏塊相對于前一或后一圖像中匹配的那一個所作的估計(jì)或計(jì)算的運(yùn)動，并用相應(yīng)于對于具有高度運(yùn)動的序列估計(jì)的平均運(yùn)動與宏塊(13)所屬的圖像中的平均運(yùn)動之間的偏差的值加以校正。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在集中在當(dāng)前宏塊上的窗上平均(8)宏塊的編碼成本。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于通過將對宏塊計(jì)算的量化級乘以等于在窗上平均的宏塊的編碼成本的空間調(diào)整系數(shù)，除以在整個圖像上平均的編碼成本來實(shí)行修改。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在集中在當(dāng)前宏塊上的窗上來平均(13)已校正的運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于通過將對宏塊計(jì)算的量化級乘以等于相應(yīng)于在尺寸為w的窗上平均的已校正運(yùn)動的運(yùn)動矢量的模的時間調(diào)整系數(shù)，除以在整個圖像上平均的已校正的運(yùn)動矢量的模來實(shí)行修改。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于每一宏塊中的數(shù)據(jù)是由圖像塊的離散余弦變換產(chǎn)生的系數(shù)。
8.視頻圖像的數(shù)據(jù)壓縮裝置，包含對圖像的宏塊進(jìn)行中間和內(nèi)部編碼的電路(18)，其自身包括一個圖像宏塊的離散余弦變換電路和一個基于由電路(19)計(jì)算的量化級的已變換系數(shù)的量化器，電路(19)用于作為該裝置輸出速率的函數(shù)計(jì)算量化級，其特征在于它包括接收所計(jì)算的量化級的裝置(20)，以便按已編碼宏塊編碼成本(16)的函數(shù)調(diào)整該量化級，并將其提供到中間和內(nèi)部編碼電路(18)和作為分配給已編碼宏塊的運(yùn)動(17)的函數(shù)。
全文摘要
視頻編碼的量化方法和裝置。本發(fā)明涉及視頻數(shù)據(jù)壓縮方法,包含將當(dāng)前圖像劃分為宏塊和通過按設(shè)定速率的函數(shù)計(jì)算量化級來量化每個宏塊中的數(shù)據(jù),其特征在于量化級作為宏塊編碼成本的函數(shù)被校正。還可按照所計(jì)算的或所估計(jì)的宏塊運(yùn)動的函數(shù)來校正量化級。
文檔編號H04N7/30GK1176562SQ97117599
公開日1998年3月18日 申請日期1997年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者澤維爾·杜克勞克斯, 菲利普·吉洛特爾, 盧多維克·諾布里特, 皮埃爾·魯洛 申請人:湯姆森多媒體公司