[發明專利]一種視頻編碼快速變換量化的實現方法

無效

• 申請號: 200810300045.5
• 申請日: 2008-01-08
• 公開（公告）號: CN101193304A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 毛夏飛;魯國寧
• 申請（專利權）人: 四川虹微技術有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明屬于視頻編碼技術，具體涉及一種變換量化方法。

背景技術

編碼端因為要對編碼模式進行確定，運算復雜度非常高，使得編碼器實現實時編碼非常難。幀間部分占據了70％左右的復雜度，在幀間部分有了很大程度的優化以后，變換和量化部分占據的計算復雜度就變得尤為突出，占編碼器總體復雜度的25％左右，幀間預測是提高視頻編碼壓縮比的關鍵技術。

通常的編碼流程如下：

1、輸入當前幀，進行宏塊劃分；

2、通過當前幀與參考幀比較，使用運動估計算法得到運動矢量，找出當前宏塊的最匹配宏塊；

3、當前宏塊減去參考幀中最匹配宏塊，得到宏塊的殘差塊；

4、對殘差塊進行變換量化；

5、對變換量化后的數據進行反量化反變換，得到重建塊，形成參考幀供后續的編碼幀編時做參考；

6、最后對每一個宏塊進行熵編碼。

由于在大多低碼率視頻應用中，視頻序列常見的是運動緩慢的具有靜止背景的頭肩序列，具有較強的時間相關性。因此幀間編碼時，經過運動補償的殘差塊信號絕對值通常很小。

如果編碼塊的殘差信號經過變換、量化后的系數全部為零，這樣的塊就為全零塊。上述情況中產生的殘差塊信號經過變換、量化后的系數常常為零，即存在大量的全零塊。顯然對于全零塊而言，變換量化、反量化反變換都是冗余操作。

現有的編碼標準中變換量化的實現過程并沒有全零塊檢測，占據的25％的復雜度使得編碼器的實時處理很難實現。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種減低視頻頻編碼復雜度的變換量化方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種視頻編碼快速變換量化的實現方法，包括以下步驟：

a、在變換和量化前根據預先設定的判斷條件預判幀間像素殘差塊是否為全零塊；如是，進入步驟d；如否，進入步驟b；

b、對殘差塊進行變換量化，進入步驟c；

c、保存變換量化后的系數塊；并對所述系數塊進行反量化反變換；

d、判斷是否處理完畢當前宏塊的所有殘差塊，如否，回到步驟a；如是，結束當前宏塊的變換量化操作；

所述判斷條件為，當前殘差塊的SAD值小于或等于閾值threshold，則預判幀間像素殘差塊為全零塊。

采用上述方法能在變換量化前提前檢測出殘差塊變換量化后為零的情況，從而省去對全零塊的變換量化的過程，減少冗余操作。

進一步的，閾值并不固定，在閾值threshold中設有調整系數，可以根據實際需要對閾值做適當的調整，在視頻質量不明顯下降的情況下，可以提高編碼速度。

更進一步的，為了防止當前閾值threshold計算或調整不當，在預判幀間像素殘差塊是否為全零塊時出現漏判的情況，在本發明步驟b中還增加了以下步驟：

在對殘差塊進行變換量化后，判斷變換量化后的殘差塊是否為全零塊，若是，則調整閾值threshold，進入步驟d；如否，進入步驟c；

調整后的閾值newthreshold作為下一次預判幀間像素殘差塊是否為全零塊的判斷條件中的閾值threshold。

對閾值threshold的調整可采用直接調整其調整系數的方法，調高閾值threshold；為了更精確地調整閾值threshold也可以結合當前殘差塊的SAD值，重新計算。

本發明的有益效果是，通過在變換量化前進行預判，可以提前檢測出變換量化后殘差塊系統為零的情況，從而省去全零塊的變換量化的過程。本方案對于低碼率視頻編碼的意義尤為突出，因為在低碼率情況下全零塊的比例非常大，提前檢測出大部分全零塊將會大大降低變換量化的計算復雜度，從而提高編碼效率。進一步的，能實時地調整全零塊判斷條件，進一步提高編碼速度和質量，防止出現漏判。

附圖說明

圖1為本發明變換量化流程圖。

具體實施方式

在變換和量化前先應求得閾值threshold，該閾值threshold用于與當前殘差塊的SAD(sum?of?absolute?difference，絕對誤差和)值比較時，能較準確地預判出幀間像素殘差塊是否為全零塊，其閾值threshold的推導過程如下：

1、根據變換公式初步計算。

設輸入的4x4塊為X，變換后的塊為Y，變換矩陣為A。變換過程為：

Y＝A×A^T????(式1)

上面的公式還可以因式分解成如下形式：