[發(fā)明專利]一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610152634.4
• 申請日: 2006-09-25
• 公開（公告）號: CN101155302A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張燕生;李革
• 申請（專利權(quán)）人: 張燕生;李革
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)字視頻的編解碼中圖像塊信息變換，量化，掃描及熵編碼技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法。

背景技術(shù)

視頻編碼技術(shù)主要試圖解決用盡量少的信息位來表示一段視頻，并且完全由這些信息位能恢復(fù)出或大致恢復(fù)出原始圖像，這些信息位又可分為邊信息和系數(shù)信息。邊信息可以是運動向量、編碼模式及變換模式等；系數(shù)信息是指變換編碼后的殘余值。在現(xiàn)有視頻標(biāo)準(zhǔn)，例如H.264(國際電信聯(lián)盟最新視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn))和AVS(中國音視頻編解碼國家標(biāo)準(zhǔn))中，均對分塊的圖像數(shù)據(jù)首先進行幀內(nèi)或幀間預(yù)測，對預(yù)測后的殘差或原始信息進行頻域變換，然后對變換后的頻域系數(shù)進行量化，掃描和熵編碼。然而對于圖像塊內(nèi)存在斜角的邊界，物體及元素，變換后的頻域元素比較分散，對低頻點的集中度不高，由此導(dǎo)致后續(xù)的熵編碼效率低，最終使編碼系統(tǒng)的壓縮率降低。如何提高圖像塊內(nèi)在存在斜角的邊界，物體及元素時，變換后的頻域元素熵編碼效率低的現(xiàn)象是一個需要解決的難題。

本發(fā)明通過對斜角的邊界，物體及元素先進行旋轉(zhuǎn)處理使之同坐標(biāo)軸平行/垂直，或通過對坐標(biāo)軸進行旋轉(zhuǎn)處理，使斜角的邊界，物體及元素同坐標(biāo)軸平行/垂直，然后再進行頻域變換，以此使變換后的頻域元素比較集中于低頻點，由此導(dǎo)致后續(xù)的熵編碼效率提高，最終使編碼系統(tǒng)的壓縮率提高。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法，在保證可實現(xiàn)的前提下，有效提高編碼系統(tǒng)的壓縮率。

為了完成上述發(fā)明任務(wù)，本發(fā)明采用的總體技術(shù)方案是：一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法，其技術(shù)要點是，對斜角的邊界，物體及元素先進行旋轉(zhuǎn)處理使之同坐標(biāo)軸平行/垂直，或通過對坐標(biāo)軸進行旋轉(zhuǎn)處理，使斜角的邊界，物體及元素同坐標(biāo)軸平行/垂直，然后再進行對應(yīng)的頻域變換，量化，掃描及熵編碼。

一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法，包括以下步驟：

步驟1、對圖像幀進行塊劃分，例如宏塊(MACROBLOCK)，子宏塊(BLOCK，SUBBLOCK)；對劃分的塊進行幀內(nèi)或幀間預(yù)測，產(chǎn)生殘差或原始信息塊。

步驟2、；對殘差或原始信息塊內(nèi)的邊界，物體及元素進行斜角存在的檢測及斜角角度估計。

步驟211、通過對殘差或原始信息塊內(nèi)的圖像點的數(shù)值關(guān)系，數(shù)值比較；通過對鄰居塊的邊界，物體及元素斜角存在的檢測的結(jié)果；通過比較預(yù)設(shè)的門限值，檢測斜角的存在。

步驟212、在步驟211的檢測同時，通過整塊的數(shù)值比較，根據(jù)數(shù)值的變化趨勢，估計出斜角的角度。

步驟213、為了簡化旋轉(zhuǎn)處理，可將斜角的角度近似到預(yù)設(shè)的幾個值之一。

步驟3、如果斜角的角度為零，跳轉(zhuǎn)到步驟4。否則，按估計的斜角度，對斜角的邊界，物體及元素先進行旋轉(zhuǎn)處理使之同坐標(biāo)軸平行/垂直，或通過對坐標(biāo)軸進行旋轉(zhuǎn)處理，使斜角的邊界，物體及元素同坐標(biāo)軸平行/垂直。旋轉(zhuǎn)后的圖像塊可能不再是方塊形陣。

步驟4、對經(jīng)過旋轉(zhuǎn)處理后的圖像塊進行頻域變換。此變換可能是適合旋轉(zhuǎn)處理的圖像塊(既非方塊形陣)的變換。

步驟5、對變換后的系數(shù)進行量化，掃描(ZIG-ZAG)及熵編碼。

步驟6、將斜角度及變換模式等進行熵編碼。在編碼之前可采用鄰居塊的信息相關(guān)預(yù)測方式以減少需要編碼的信息量。

步驟7、熵編碼后的系數(shù)信息，斜角度及變換模式將同其他信息一起形成壓縮后的碼流。

本發(fā)明具有明顯的優(yōu)點和積極效果。本發(fā)明針對新的或未來增強版的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，提出一種基于對圖像塊數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)及變換的視頻編解碼裝置及方法。通過對斜角的邊界，物體及元素先進行旋轉(zhuǎn)處理使之同坐標(biāo)軸平行/垂直，或通過對坐標(biāo)軸進行旋轉(zhuǎn)處理，使斜角(SLANT)的邊界，物體及元素同坐標(biāo)軸平行/垂直，然后再進行適應(yīng)的頻域變換，以此使變換后的頻域元素比較集中于低頻點，由此導(dǎo)致后續(xù)的熵編碼效率提高，最終使編碼系統(tǒng)的壓縮率提高。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有編碼的幀內(nèi)或幀間預(yù)測，殘差或原始信息系數(shù)的變換，量化，掃描及熵編碼過程；

圖2是本發(fā)明的主過程圖，既改進后的殘差或原始信息系數(shù)的旋轉(zhuǎn)處理，相應(yīng)的變換，量化，掃描及熵編碼過程；

圖3是本發(fā)明實施例1中對殘差或原始信息塊內(nèi)的邊界，物體及元素進行斜角存在的檢測及斜角角度估計；