专利名称：编码方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种编码方法，所述方法应用于包括被划分为子帧的连续帧的输入视频序列，所述方法至少包括以下步骤-为要被编码的当前帧的每个子帧估计运动矢量；-变换、量化和编码所谓的输入残留信号；-基于量化步骤之后获得的信号，至少通过逆量化步骤、逆变换步骤、相加步骤、具有空间滤波步骤或不具有空间滤波步骤产生预测帧；-基于分别与子帧相关联的所述预测帧和运动矢量，产生运动补偿预测帧；-通过当前帧和所述运动补偿预测帧之间的差值，产生所述输入残留信号。
本发明还涉及一种用于执行这种编码方法的设备。
背景技术：
例如在文件WO97/16029中所描述的图像编码器主要包括以下模块运动估计、运动补偿、速率控制、DCT(离散余弦变换)、量化、VLC(可变长度编码)、缓冲器、逆量化、逆DCT变换、减法器和加法器。在这种编码器中，量化过程是导致方块假象的有损耗处理。文件WO00/49809(PHF99508)涉及一种基于在解码过程中执行空间滤波步骤的原理移除或至少减少这些假象的方法，允许消除或至少减少由于被编码的信号的块状结构引起的这些空间假象。
发明内容
本发明的目的是提出了一种新型的编码器，允许进一步提高在解码侧重构的图像的视觉质量。
为此，本发明涉及一种例如在说明书的介绍部分中限定的图像编码器，另外其特征在于在运动补偿预测帧产生步骤之前由在预测帧上执行的时间滤波子步骤紧随预测帧产生步骤。
这个结构的优点是提高了在编码侧的编码图像序列的压缩系数，这在解码侧产生较好视觉质量的重构图像序列。
现在通过实例参考附图将描述本发明，其中图1示出了常规图像编码器的实例；图2示出了根据本发明的编码设备。
具体实施例方式
图1给出了常规编码设备的框图。这种设备通常包括编码分支和预测分支。编码分支包括串联的减法器111、DCT电路112、量化电路113、墒编码器(例如VLC电路114)、缓冲器115和速率控制电路116，其中编码分支的输入端接收输入编码序列110，该输入编码序列110再分成子帧。预测分支包括在量化电路113的输出和减法器111的负输入之间串联的逆量化电路211、逆DCT电路212、加法器213、帧存储器电路216和运动补偿电路218。在预测分支中的加法器213的输出和帧存储器216的输入之间可以提供解块滤波器(附图标记214)。预测分支还包括在编码分支的输入和所述运动补偿电路218之间的运动补偿电路217。
在这种情况下，输入视频序列被数字化并且以亮度信号以及两个不同信号(根据MPEG标准)的形式来表示，并且进一步被划分为多层(序列、图像组、图像或帧、切片、宏块和块，由上述实现的子帧中的多个宏块表示每个图像)。由运动估计电路217接收每个输入视频信号，用于估计运动矢量，并且由运动补偿电路218接收在所述运动估计电路217的输出端可用的这些运动矢量，用于提高预测效率。运动补偿电路218产生运动补偿预测(预测图像)，经由减法器111从原始视频图像中减去该运动补偿预测以形成在DCT电路112的输入端接收的误差信号R或预测残留信号。然后这个DCT电路将前向DCT过程应用于预测残留信号的每个块以产生一组DCT系数块。每个最终DCT系数块被量化电路113接收，其中量化DCT系数。量化过程减少了精确度，其中通过将DCT系数除以一组量化值然后适当四舍五入取整来表示DCT系数(通过参考表例如亮度量化表或色度量化表所建立的量化矩阵将不同量化值施加到每个DCT系数，并且确定如何量化变换块中的每个频率系数)。
由VLC电路114接收量化DCT系数的最终块，该VLC电路114编码量化DCT系数的串和每个宏块的所有辅助信息(例如宏块类型和运动矢量)。在所述VLC电路114的输出端，对应原始输入视频序列110的编码数据流现在是可用的。由缓冲器115接收这个编码数据流，用于使编码器输出与传输信道匹配，以便平滑输出比特速率。因此，缓冲器115的输出信号310是输入视频信号的压缩表示，并且它被送往存储介质或传输信道。速率控制电路116充当监视器并且调整进入缓冲器115的数据流的比特速率，以便通过控制由编码器产生的比特数目来防止在编码器侧溢出或下溢。
来自量化电路113的量化DCT系数也由逆量化电路211接收并且将最终的去量化DCT系数传给逆DCT电路212，其中逆DCT被施加到每个宏块以产生解码的误差信号。经由加法器213将这个误差信号加回到来自运动补偿电路218的预测信号以产生发送给存储器电路216的解码参考图像(重构图像)。
根据本发明，提出在预测分支中(具有或不具有解块滤波器214)的加法器213的输出端和帧存储器216的输入端之间增加时间滤波电路300。对于这种电路提出了不同实施方式。例如，可以在存储器(具有图像大小的存储器)中保存先前(或一个先前)的图像或随后(或一个随后)的图像，或在存储器中保存许多过去的和/或后面的图像，并且使用中值滤波器或类似特性的滤波器来滤波对应的像素。
利用这种结构，预测步骤更加精确，并且在加法器111的输出端所获得的残留信号(输入信号和预测信号之间的差值)比较小，即提高了压缩系数。然后，在解码侧执行具有较高质量的图像重构。应该注意的是，如已经所述的，解块滤波器214可以存在于或不存在于预测分支中。不管这个空间滤波器是否存在，本发明都可适用这两种情况。
权利要求
1.一种应用于包括被划分为子帧的连续帧的输入视频序列的编码方法，所述方法至少包括以下步骤-为要被编码的当前帧的每个子帧估计运动矢量；-变换、量化和编码所谓的输入残留信号；-基于量化步骤之后获得的信号，至少通过逆量化步骤、逆变换步骤和相加步骤产生预测帧；-基于分别与子帧相关联的所述预测帧和运动矢量，产生运动补偿预测帧；-通过当前帧和所述运动补偿预测帧之间的差值，产生所述输入残留信号；所述编码方法的特征还在于在运动补偿预测帧产生步骤之前由在预测帧上执行的时间滤波子步骤紧随预测帧产生步骤。
2.一种应用于包括被划分为子帧的连续帧的输入视频序列的编码方法，所述方法至少包括以下步骤-为要被编码的当前帧的每个子帧估计运动矢量；-变换、量化和编码所谓的输入残留信号；-基于量化步骤之后获得的信号，至少通过逆量化步骤、逆变换步骤、空间滤波步骤和相加步骤产生预测帧；-基于与子帧相关联的所述预测帧和运动矢量，产生运动补偿预测帧；-通过当前帧和所述运动补偿预测帧之间的差值，产生所述输入残留信号；所述编码方法的特征还在于在运动补偿预测帧产生步骤之前由在预测帧上执行的时间滤波子步骤紧随预测帧产生步骤。
3.一种用于执行根据权利要求1和2中任一权利要求的编码方法所提供的编码设备。
全文摘要
本发明涉及一种应用于包括被划分为子帧的连续帧的输入视频序列的编码方法，所述方法包括以下步骤为每个子帧估计运动矢量；变换、量化和编码所谓的输入残留信号；产生预测帧；基于所述预测帧和运动矢量产生运动补偿预测帧；通过当前帧和所述运动补偿预测帧之间的差值，产生所述输入残留信号。根据本发明，所述编码方法的特征在于在运动补偿预测帧产生步骤之前由在预测帧上执行的时间滤波子步骤紧随预测帧产生步骤。
文档编号H04N7/26GK1823530SQ200480020395
公开日2006年8月23日 申请日期2004年7月9日 优先权日2003年7月16日
发明者S·德尔科尔索 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司