[發(fā)明專利]一種用于圖像壓縮傳輸?shù)牧炕c碼流控制方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00125624.6
• 申請(qǐng)日: 2000-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN1332576A
• 公開（公告）日: 2002-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 火焰;趙昕;王陸;方馬;王寧;趙乘驥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/26
• 分類號(hào): H04N7/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及視頻通訊領(lǐng)域，尤其涉及視頻信息的傳輸與處理領(lǐng)域。

在視頻信息傳輸系統(tǒng)中，需要傳輸大量的視頻信號(hào)，但是由于帶寬的限制，又不可能將視頻信號(hào)以原樣進(jìn)行傳輸，必須對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理之后，才能是視頻信號(hào)的傳輸成為可能，在視頻信號(hào)壓縮處理中，量化與碼流控制又是一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，它直接影響圖像壓縮效率與主觀圖像質(zhì)量。主觀圖像質(zhì)量是指在一幅圖像中，由于重要信息和次要信息對(duì)人視覺影響的差異帶來的在人的視覺上所得到的評(píng)價(jià)。在視頻信號(hào)壓縮處理過程中，量化與碼流控制通常采用緩存區(qū)(Buffer)控制方法，這種方法根據(jù)編碼器緩沖區(qū)的充盈程度對(duì)圖像進(jìn)行宏塊級(jí)量化參數(shù)控制，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是沒有考慮圖像具體內(nèi)容信息的重要程度，容易造成對(duì)重要圖像信息量化粗糙，影響圖象主觀質(zhì)量，另外該方法還會(huì)造成碼流控制的滯后，影響碼流控制的效果。

壓縮圖像碼流與壓縮圖像失真度之間存在一定的關(guān)系，根據(jù)率失真控制理論，即信息編成碼率與允許失真度的關(guān)系的理論，人們還提出了一種量化與碼率控制方法，這種方法的基本思想是在給定編碼速率的情況下，通過控制量化參數(shù)，達(dá)到壓縮圖像的最小失真度，如ITU公布的H.263的測(cè)試模型TMN8和TMN11中提到的碼流控制方法，便是這種思想在實(shí)際應(yīng)用中的兩個(gè)經(jīng)典例子。TMN8和TMN11的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)碼率的控制比較平穩(wěn)，但它存在的缺點(diǎn)是在一幀內(nèi)的量化參數(shù)分布不夠均勻，沒有考慮對(duì)人眼的視覺特點(diǎn)，會(huì)造成壓縮圖像主觀質(zhì)量的下降。

本發(fā)明的目的是提供一種用于壓縮圖像傳輸?shù)牧炕c碼流控制方法，結(jié)合圖像具體內(nèi)容信息，考慮人眼的視覺需求，對(duì)一幀圖像內(nèi)的量化參數(shù)分布進(jìn)行調(diào)整，以提高壓縮圖象的主觀質(zhì)量，并有效防止碼流控制的滯后，使碼流控制的效果更加理想。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種用于壓縮圖像傳輸?shù)牧炕c碼流控制方法，將緩沖區(qū)控制與率失真理論相結(jié)合，對(duì)不同特點(diǎn)的圖像采用不同的率失真函數(shù)，同時(shí)參考人眼的視覺特性，對(duì)整幀圖像量化參數(shù)分布進(jìn)行調(diào)整。

本發(fā)明所述方法的處理步驟如下：

第一步幀級(jí)量化參數(shù)控制：

??1通過緩沖區(qū)控制確定當(dāng)前幀平均量化值；

??2根據(jù)當(dāng)前圖象幀的失真度調(diào)整平均量化值；

??3根據(jù)人眼在空間域的感官特性限定幀級(jí)量化值范圍；

??4根據(jù)當(dāng)前幀的平均量化值與編碼比特?cái)?shù)預(yù)測(cè)下一幀平均量化值；

第二步宏塊級(jí)量化控制：

??1根據(jù)當(dāng)前圖像特點(diǎn)運(yùn)用率失真理論調(diào)整量化值；

??2根據(jù)人眼特性細(xì)化中心區(qū)域量化值。

該方法簡(jiǎn)單有效，便于實(shí)現(xiàn)，在給定傳輸速率下，可使壓縮圖象主觀質(zhì)量評(píng)價(jià)顯著提高，滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1是采用傳統(tǒng)編碼器緩存區(qū)量化控制方法的系統(tǒng)框圖；

圖2是采用本發(fā)明所述量化與碼率控制方法的系統(tǒng)框圖

圖3所示是本發(fā)明所述的量化與碼率控制方法流程圖。

圖1所示的系統(tǒng)框圖是傳統(tǒng)編碼器緩存區(qū)量化控制方法的框圖，從圖1中可以看出，該方法是根據(jù)編碼器緩沖區(qū)的充盈程度在宏塊級(jí)進(jìn)行量化控制，并沒有考慮圖像具體信息的重要程度，從而極大地影響了圖像的主觀質(zhì)量。

圖2所示是圖像編碼系統(tǒng)的框圖，本發(fā)明所述量化與碼流控制的方法位于上述編碼系統(tǒng)框圖的量化與碼率控制模塊中，這一改進(jìn)措施充分考慮了在一幅圖像中，重要信息和次要信息對(duì)人視覺影響的差異，并且相應(yīng)地加以控制，突出重要信息，提高圖像質(zhì)量，相應(yīng)地降低對(duì)次要信息的要求，滿足視覺對(duì)不同視覺信息的要求，從而在總體上實(shí)現(xiàn)了主觀質(zhì)量的提高。

圖3是本發(fā)明所述的量化與碼率控制方法流程圖，本發(fā)明所述的量化與碼流控制方法可具體依次分為幀級(jí)量化控制與宏塊級(jí)量化控制兩部分。

第一步幀級(jí)量化參數(shù)控制

????1通過緩沖區(qū)控制當(dāng)前幀預(yù)分配編碼比特?cái)?shù)

????根據(jù)緩沖區(qū)空滿狀態(tài)調(diào)整當(dāng)前圖像預(yù)分配編碼比特?cái)?shù)，本步驟一方

????面可有效控制信道傳輸延遲，另一方面可結(jié)合信道實(shí)際速率狀態(tài)，

????調(diào)整每一幀預(yù)分配編碼比特?cái)?shù)，能夠有效利用信道當(dāng)前帶寬。