[發明專利]變換數據處理方法和裝置以及編碼、解碼方法和裝置

有效

• 申請號: 200810087919.3
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101325714A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 何蕓;武燕楠;鄭蕭楨;鄭建鏵
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;清華大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及視頻壓縮編碼技術，特別涉及一種變換數據處理方法和裝置，以及一種編碼、解碼方法及裝置和系統。

背景技術

為減小視頻數據在傳輸或存儲時的數據量，一般需要對視頻數據進行壓縮編碼。在視頻壓縮編碼領域，變換是一項重要技術，其作用是將一副圖像、一個區域中的圖像內容及信息經變換后集中于某一特定區域，以便視頻壓縮算法對這部分內容進行更有效的壓縮。然后對變換后對數據進行量化、熵編碼等處理后即形成壓縮編碼后的視頻數據。

在視頻編解碼的標準中，如MPEG-2，H.264，AVS都使用了變換技術。在這些標準中，一幅圖像或圖像中的一個區域被劃分成若干小塊或子區域，稱為子塊，變換就是以子塊為單位進行的。一般情況下，子塊的大小可以為4x4或8x8，其中，4和8均是以圖像像素為單位的。

一段視頻文件是由多幅視頻圖像組成，并且一幅圖像通常包含了豐富的內容，圖像的不同部分所具有的特性也不同。因此，若將一段視頻中所有圖像或將一幅圖像以同樣尺寸(如8x8大小)的子塊進行劃分，然后對其進行變換，其效果不一定能達到最優，即不能有效的將所有子塊中的內容經變換后有效的集中于某一特定區域。基于此，提出了自適應塊變換技術，其原理是：將一個特定區域分別按照不同的子塊大小進行劃分，然后針對不同大小的子塊進行不同的變換(例如，將圖像分別劃分為4x4和8x8的塊，對4x4塊使用4x4變換，對8x8塊使用8x8變換)，之后根據一定準則判斷在不同變換情況下哪種變換能更有效的將塊的信息集中于特定區域。最后將較優的變換結果存儲起來。解碼端在對經過上述方式變換后的圖像進行解碼時，根據碼流中相應的信息獲取變換尺度(如4x4或8x8)的信息，然后使用相應的逆變換(如4x4逆變換或8x8逆變換)對該區域進行處理，獲取原始的視頻數據。

上述自適應塊變換技術在H.264中應用的具體方式為，定義一套4x4變換矩陣和8x8變換矩陣，并且根據其4x4變換和8x8變換的特點，分別制定了一套編解碼端的量化表，將數據分別經過4x4變換及量化后的結果與經過8x8變換及量化后的結果相比較，確定較優的變換方式。其中，由于H.264中4x4變換和8x8變換具有相似的變換特征，加之各自配套制定的量化表，能夠保證4x4塊經4x4變換及量化后的數據數值范圍與8x8塊經8x8變換及量化后的數據數值范圍基本一致。因此，H.264中的自適應塊變換技術能有效的提高編碼效率。

但是，在對視頻的壓縮編碼過程中，出于各種目的可能需要融合不同的變換，例如，4x4變換矩陣是基于DCT的，8x8變換則是基于小波的，這兩套變換矩陣很可能不具有太多的相同變換特征，相同的數據經過這些變換后數據的數值范圍改變程度不一致。由于量化會導致數據信息受損，無論在量化過程中使用相同或不同的量化表進行量化，因相同的數據經不同的變換后其數值范圍改變程度不一致，則會導致變換之后的數據經過量化后的損失程度不一致。在這種情況下，無法使用一定的判斷準則確定較優的變換方式，從而無法有效的提高數據編碼效率。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種調整編碼數據數值范圍的方法和裝置，以使數據經不同變換后的數值范圍基本保持一致。相應地，還提供了一種編碼方法、一種解碼方法及裝置和系統，在編碼端將調整參數寫入碼流中，在解碼端可以根據接收到的調整參數對接收到的數據進行相應的調整。

為實現上述目的，本發明實施例采用如下的技術方案：

一種變換數據處理方法，包括：

根據預設兩種變換所需的變換矩陣，估計圖像數據分別經過兩種變換后的數值范圍；

根據所述兩種變換后的數值范圍，估計兩種變換的數值范圍特征差值，所述兩種變換的數值范圍特征差值為圖像數據分別經過兩種變換和對應量化后數值范圍的差值，或圖像數據分別經過兩種變換后數值范圍的差值；

接收待變換的數據，并對該數據應用所述兩種變換中的第一種變換，并根據估計的數值范圍特征差值補償該第一種變換后的數據以使第一種變換和量化后的數值范圍與第二種變換和量化后的數值范圍保持一致。

上述第一種變換為所述兩種變換中的一種。同理，所述兩種變換中的另外一種變換可稱之為第二種變換。所述兩種變換亦可分別稱之為第一變換和第二變換，或變換A和變換B。

一種變換數據處理裝置，包括第一數值范圍估計單元、第二數值范圍估計單元、數值范圍差值單元和變換補償單元，

所述第一數值范圍估計單元，用于根據預設兩種變換中的第一種變換所需的變換矩陣，估計圖像數據經過第一種變換后的數值范圍，并提供給所述數值范圍差值單元；