专利名称：视频编码的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频编码。
发明内容
本发明由权利要求限定。
现在，将参照附图来描述本发明的某些实施方式，在附图中图1是视频编码器的框图；图2和图3是说明图1的编码器的操作的流程图；以及图4是示出某些参数的推导的曲线图。
具体实施例方式图1所示的装置包括视频接口 1，该视频接口 1在视频输入2处接收未压缩形式的 经数字编码的视频信号。处理器3在盘存储器4中存储的程序的控制下进行操作，并且可 以使用存储器5和提供视频输出7的视频输出缓冲器6。存储器5包括用于暂时存储图像 参数的存储区51。所述程序包括通用操作系统40和视频编码软件，所述视频编码软件实现 不久将要描述的一种或多种编码方法。该软件包括许多程序(或程序组)，即-控制软件41;-压缩软件42在该示例中，压缩软件实现与ITU H. 264标准兼容的编码算法；-感知质量评价软件43。将参照图2的流程图来描述根据本发明的第一变型例的视频编码方法。然而，首 先将说明操作原理。所述方法的目的在于以恒定质量对视频信号进行编码。理论上，设想按照如下方 式对每幅图像进行编码该图像的质量参数值等于质量参数的目标值，或者至少往往减少 与该目标值的偏差。我们会指定保持固定的单个目标值，或者如果需要的话，会针对不同的 图像指定不同的目标值例如，在H. 264标准下，会针对帧内编码图像(I图像)指定一个目 标值，针对使用前向预测编码的图像(P图像)指定另一个目标值并且针对双向编码图像(B 图像)指定第三个目标值。也有可能，会希望改变目标值，以适应某些外部系统的特性，例 如拥塞控制机制的一部分。优选地使用感知质量测量法，也就是说，考虑到屏蔽效应的测量 法。通过假定编码算法具有影响经解码图像的质量的至少一个可变参数(_在该示例 中，是量化指标)来控制质量。在H. 264标准下，对于图像k，通过下式给出量化指标QP和 缩放步长QSS之间的关系QSS (k) = 2帽6 (1)因此，控制软件41的主要任务是估计QP(要测量的经解码图像的质量)的值，该QP值导致等于或接近目标值的质量测量参数的值。尽管理论上可以通过使用各种不同的量 化指标值对图像进行编码、对图像进行解码并且计算所解码图像的质量测量参数的值来确 定该QP值，但是优选地根据QP、质量测量参数的值和屏蔽项之间的关系来估计QP。在共同待决的国际专利申请NO.W02007/066066中描述了一种这样的关系。在 该方法中，质量度量基于量化步长参数和经解码图像的空间复杂性的度量。更具体地，就 H. 264信号而言，解码器传输每幅图像的(a)每个宏块 i，j 的量化步长参数 Q (i，j) (i = 0，· · ·，Mx-1, j = 0. . . My-I)；(b)每个像素 χ, y 的经解码亮度值 D (X，y) (χ = 0，· · ·，Ρχ-l ；y = 0. . . Py-I)。图像平均量化步长QPF如下计算得出
权利要求
一种使用编码算法进行视频编码的方法，所述编码算法具有影响所述编码的质量的可变参数，所述方法包括如下步骤为质量测量参数指定至少一个目标值，使得每幅图像或者图像的一部分具有这种目标值；对于要编码的每个图像区域执行如下步骤，其中图像区域可以是一幅图像或者一幅图像的一部分·独立于其它图像，基于(a)所述图像区域的目标值和(b)取决于所述图像区域的图像内容的感知屏蔽度量，根据这些量之间的预定关系来估计所述可变参数的值；以及·使用估计的值对所述图像区域进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在对所述图像区域进行编码之前，根据要编码的 图像的像素值来生成屏蔽度量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述屏蔽度量是所述图像区域的空间复杂性的度量。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中在对所述图像区域进行编码之前，通过根据所 述要编码的图像的像素值推导源屏蔽度量并且根据所述编码算法对屏蔽程度的影响的估 计修改该源屏蔽度量来生成所述屏蔽度量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述屏蔽度量是a)所述源屏蔽度量与b)所述图 像区域的所述质量测量参数的目标值的函数。
6.根据权利要求3或4所述的方法，在对图像进行编码之后，该方法包括如下步骤 生成所述图像的经解码形式；确定经解码图像的屏蔽度量；存储(a)所述经解码图像的屏蔽度量以及源图像的屏蔽度量或(b)表示所述经解码的 图像的屏蔽度量和所述源图像的屏蔽度量之间的关系的数据，并且其中修改除了第一图像区域之外的要编码的图像区域的源屏蔽度量的步骤包括 根据使用与所述要编码的图像的质量测量参数的相同或近似的目标值进行过编码的之前 经编码和解码的图像的屏蔽度量与同一所述之前经编码和解码的图像的源屏蔽度量之间 的关系来缩放所述度量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述关系是之前经编码和解码的图像的屏蔽度量 与同一所述之前经编码和解码的图像的源屏蔽度量之比。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述之前经编码和解码的图像是利用与正在 编码的图像相同或近似的目标值进行过编码的一组图像中的、从对图像进行编码的次序方 面考虑最近的图像。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述之前经编码和解码的图像是利用与正在 编码的图像相同或近似的目标值进行过编码的一组图像中的、从对图像进行显示的次序方 面考虑最近的图像。
10.根据权利要求6或7所述的方法，该方法还包括以下步骤 将所述要编码的图像与之前已经编码的一组图像进行比较；以及在之前已经编码的图像中选择与正在编码的图像具有高相似度的一幅图像， 其中用于缩放所述正在编码的图像的源屏蔽度量的关系是所选择的图像的关系。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述正在编码的图像和所述之前已经编码的图 像之间的相似度是通过比较这两幅图像的源屏蔽度量来确定的。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述正在编码的图像和所述之前已经编码的图 像之间的相似度是通过比较这两幅图像的像素值来确定的。
13.根据权利要求8至12中的任一项所述的方法，其中所述一组图像是预定数量的图 像，所述一组图像是利用与所述正在编码的图像相同或近似的目标值进行编码的最近的图 像。
14.根据权利要求8至12中的任一项所述的方法，其中所述一组图像是预定数量的图 像，所述一组图像是利用与所述正在编码的图像相同或近似的目标值进行编码的最近的图 像中选择的，所述选择基于所述正在编码的图像的预测类型。
15.根据权利要求14所述的方法，其中如果要使用双向预测来对所述要编码的图像进 行编码，则所述一组图像由使用双向预测进行编码的图像组成，并且如果不使用双向预测 来对要编码的图像进行编码，则所述一组图像由不使用双向预测进行编码的图像组成。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述可变参数是量化参数。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述可变参数、质量度量和所述屏 蔽度量之间的预定关系由对视频材料的编码训练序列结果的分析来确定。
全文摘要
使用编码算法对图像进行编码，该编码算法具有可变参数QP，使得编码的质量变化。首先(100)，为质量测量参数指定至少一个目标值TiMOS。然后，对于要编码的每幅图像(或图像的一部分)，独立于其它图像，基于(a)该图像区域的目标值和(b)取决于该图像区域的图像内容的屏蔽量度C，估计所述可变参数QP的值。然后，使用估计的值对图像进行编码(112)。可以考虑到编码质量对屏蔽效应的影响来对屏蔽度量(108，122)进行补偿。
文档编号H04N7/26GK101971634SQ200980108554
公开日2011年2月9日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年3月11日
发明者迈克尔·埃尔林·尼尔森 申请人:英国电讯有限公司