用于使用自适应量化参数差的图像编码和解码的方法和设备的制作方法
【专利摘要】一种对图像进行编码的方法，对图像进行解码的方法、图像编码设备和图像解码设备，对图像进行编码的方法包括以下操作：确定缩放因子；确定当前块的量化参数(QP)值；获取当前块的预测QP值；通过使用QP值和预测QP值来确定QP差值；通过从QP差值提取缩放因子来调整QP差值；产生包括缩放因子和调整后的QP差值的比特流；发送产生的比特流。
【专利说明】用于使用自适应量化参数差的图像编码和解码的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像的编码和解码，更具体地，涉及使用利用缩放因子调整的量化参数(QP)差值执行的图像的编码和解码。
【背景技术】
[0002]近来，IS0/IEC运动图像专家组(MPEG)和ITU-T视频编码专家组(VCEG)已建立了视频编码联合协作组(JCT-VC)，以开发下一代高效视频编码(HEVC)视频压缩标准。与过去提供最高压缩率的H.264/高级视频编码(AVC)相比，HEVC旨在提高编码效率达50%。HEVC采用与H.264/AVC不同的编码结构，并被设计不仅对小尺寸的图像还对大尺寸的图像进行高效率地编码。预测编码和变换编码涉及分层的四叉树结构，并且，具体地，变换编码通过将变换块从小尺寸变换块扩展到32X32的变换块而涉及分层变换结构。
[0003]HEVC使用具有分层可变块尺寸的基本编码技术、预测技术和变换/量化技术。这样的可变块可由作为HEVC的基本块的编码单元(CU)来表示，CU可具有可变尺寸，并且CU内的纹理可根据尺寸代表不同的特征。
[0004]当图像信息被实时发送时，比特量可根据图像的特征和类型随时间显著改变，因为就传输中使用并具有固定带宽的信道的特性而言，比特量的改变非常受限。因此，需要编码参数的调整，以通过调整图像的质量和信道容量之间的平衡来提供最优的编码性能。可仅在对图像信息进行编码之前通过确定每帧的合适的量化参数(QP)的处理来调整编码性能。因此，视频编解码器中的比特率控制方法需要在执行模式确定和运动矢量确定之前选择最佳的QP。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]在对图像信息进行编码之前通过确定每帧的合适的量化参数(QP)来调整对图像的编码性能，并发送确定的QP。
[0007]技术方案
[0008]需要编码参数的调整，以通过调整图像的质量和信道容量之间的平衡来提供最优的编码性能。例如，可使用缩放因子来调整编码期间获取的参数(例如，量化参数差(dQP)等)，并发送调整后的值，从而发送所需的比特流可被有效地构造。
[0009]有益效果
[0010]对考虑到图像的压缩质量或比特率的量化步长大小的增加控制提供平稳性，因此可有效地应用于各种压缩场景。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是根据本发明的实施例的图像编码设备的框图；[0012]图2是根据本发明的实施例的图像解码设备的框图；
[0013]图3A和图3B示出根据本发明的实施例的缩放因子被应用于量化参数差的示例；
[0014]图4是基于编码单元的一般图像编码设备的框图；
[0015]图5是基于编码单元的一般图像解码设备的框图；
[0016]图6是根据本发明的实施例的图像编码方法的流程图；
[0017]图7示出根据本发明的实施例的视频序列的结构；
[0018]图8是根据本发明的实施例的图像解码方法的流程图；
[0019]图9是根据本发明的实施例的图像编码设备的框图；
[0020]图10是根据本发明的实施例的图像解码设备的框图。
[0021]最佳实施方式
[0022]根据本发明实施例的图像编码方法可包括:确定缩放因子的操作S610、确定当前块的QP值的操作S620、获取当前块的预测QP值的操作S630、通过使用QP值和预测QP值确定QP差值的操作S640、通过从QP差值提取缩放因子来调整QP差值的操作S650、产生包括缩放因子和调整后的QP差值的比特流的操作S660，以及发送产生的比特流的操作S670。
【具体实施方式】
[0023]现在将简要地描述在此所用的术语，并且将对本发明进行详细描述。
[0024]虽然在考虑本发明的功能时，将目前广泛使用的一般术语选为本发明中使用的术语，但它们可根据本领域技术人员的意图、司法判例、新技术的出现等而变化等。本发明的 申请人:任意选择的术语也可在特定的情况下使用。在这种情况下，需要在本发明的详细描述中给出它们的含义。因此，术语必须根据该术语的含义和整个说明书的内容进行定义，而不是简单地陈述术语本身。
[0025]将理解，当术语“包括”和/或“包括……的”或“包含”和/或“包含……的”被用在本说明书中时，指定陈述的元件的存在，但并不排除一个或更多个其他元件的存在或添加。说明书中陈述的术语(诸如，“…单元”和“模块”)表示处理至少一个功能或操作的单位，并且它们可通过使用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
[0026]现在将参照附图更充分地描述本发明，其中，在附图中本发明的示例性实施例被示出。然而，本发明可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于在此所阐述的实施例。在附图中，为了说明的简明，与描述无关的部分被省略，并且相同的标号始终指示相同的元件。当诸如“……中的至少一个”的表达在一列元素之前时，所述表达修饰整列元素，而不是修饰该列中的单个元素。
[0027]大多数现有视频编解码器使用标量量化器。通常可根据下面的等式I来执行基本的量化:
[0028][等式I]
[0029]Zij = round (Yi j/Qstep)
[0030]可根据下面的等式2来执行反量化:
[0031][等式2]
[0032]Yij = Zij*Qstep
[0033] 其中，Yij表示变换系数，Qstep表示量化步长大小，Zij表示量化的系数。[0034]视频编解码器中的这个处理可避免除法和/或浮点运算，并且当为了归一化变换，将还未缩放的矩阵和已缩放的矩阵进行组合时，其实现可能变得复杂。视频编解码器中的反量化可根据下面的等式3来执行:
[0035][等式3]
[0036]Yij = (Zij^QPSccaleij (QP% 6) ? (QP/6)) ?qbits
[0037]通常在视频编解码器中使用的52个量化步长大小Qstep可由量化参数(QP)指示。与量化参数QP分别相应的量化步长大小Qstep的值可使用下面的等式4示意性地表示:
[0038][等式4]
【权利要求】
1.一种对图像进行编码的方法，所述方法包括: 确定缩放因子； 确定当前块的量化参数QP值； 获取当前块的预测QP值； 通过使用QP值和预测QP值来确定QP差值； 通过从QP差值提取缩放因子来调整QP差值； 产生包括缩放因子和调整后的QP差值的比特流； 发送产生的比特流。
2.如权利要求1所述的方法，其中，缩放因子是以条带、画面和序列中的至少一个为单位确定的预定值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过图像的特征信息、块的大小和比特率中的至少一个确定缩放因子。
4.如权利要求1所述的方法，其中 缩放因子被包括在比特流的条带头部、画面头部和序列头部中的至少一个中， 用于图像的每个块的调整后的QP差值被包括在比特流中。
5.一种对图像进行解码的方法，所述方法包括: 从接收到的比特流提取缩放因子和调整后的QP差值； 估计当前块的预测QP值； 通过使用预测QP值、缩放因子和调整后的QP差值来获取当前块的QP值； 通过使用获取的QP值来对当前块执行反量化。
6.如权利要求5所述的方法，其中，缩放因子是以条带、画面和序列中的至少一个为单位确定的预定值。
7.如权利要求5所述的方法，其中，通过图像的特征信息、块的大小和比特率中的至少一个确定缩放因子。
8.如权利要求5所述的方法，其中， 缩放因子被包括在比特流的条带头部、画面头部和序列头部中的至少一个中， 用于图像的每个块的调整后的QP差值被包括在比特流中。
9.一种用于对图像进行编码的设备，所述设备包括: 缩放因子确定器，确定与图像相关的缩放因子； QP确定器，确定当前块的QP值； 预 测QP获取器，获取当前块的预测QP值； QP差值确定器，通过使用QP值和预测QP值来确定QP差值； 调整器，通过从QP差值提取缩放因子来调整QP差值； 比特流产生器，产生包括缩放因子和调整后的QP差值的比特流； 发送器，发送产生的比特流。
10.如权利要求9所述的设备，其中，缩放因子是以条带、画面和序列中的至少一个为单位确定的预定值。
11.如权利要求9所述的设备，其中，通过图像的特征信息、块的大小和比特率中的至少一个确定缩放因子。
12.如权利要求9所述的设备，其中， 缩放因子被包括在比特流的条带头部、画面头部和序列头部中的至少一个中， 用于图像的每个块的调整后的QP差值被包括在比特流中。
13.一种用于对图像进行解码的设备，所述设备包括: 差信息提 取器，从接收到的比特流提取缩放因子和调整后的QP差值； 预测QP估计器，估计当前块的预测QP值； QP获取器，通过使用预测QP值、缩放因子和调整后的QP差值来获取当前块的QP值； 反量化器，通过使用获取的QP值来对当前块执行反量化。
14.如权利要求13所述的设备，其中，缩放因子是以条带、画面和序列中的至少一个为单位确定的预定值。
15.如权利要求13所述的设备，其中 缩放因子被包括在比特流的条带头部、画面头部和序列头部中的至少一个中， 用于图像的每个块的调整后的QP差值被包括在比特流中。
【文档编号】H04N19/463GK103947204SQ201280042330
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年6月28日
【发明者】李泰美, 陈建乐 申请人:三星电子株式会社