[發(fā)明專利]用于增強(qiáng)層視頻編碼的適應(yīng)性量化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310362221.9
• 申請日: 2009-05-29
• 公開（公告）號: CN103428497A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·瑞古納薩恩;S·孫;C·圖;C-L·林
• 申請（專利權(quán)）人: 微軟公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 羅婷婷

本發(fā)明專利申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2009/045659，國際申請日為2009年05月29日，進(jìn)入中國國家階段的申請?zhí)枮?00980121348.3，名稱為“用于增強(qiáng)層視頻編碼的適應(yīng)性量化”的發(fā)明專利申請的分案申請。

概述

工程師使用壓縮（也稱為譯碼或編碼）來減少數(shù)字視頻的比特率。壓縮通過將視頻轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低的比特率形式來減少存儲和發(fā)送視頻的成本。解壓縮（也稱為解碼）從壓縮形式重構(gòu)原始視頻的版本。“編解碼器（codec）”是編碼器/解碼器系統(tǒng)。

一般而言，通過量化來實現(xiàn)從壓縮得到大量比特率的減少。根據(jù)可能的定義，量化是通常用于有損壓縮的逼近不可逆映射函數(shù)的術(shù)語，其中有一組指定的可能輸出值，并且該組可能的輸出值中的每一成員具有導(dǎo)致對該特定輸出值的選擇的一組相關(guān)聯(lián)的輸入值。已經(jīng)開發(fā)了各種量化技術(shù)，包括標(biāo)量或矢量、均勻或非均勻、有或沒有死區(qū)以及自適應(yīng)或非自適應(yīng)量化。

在許多實現(xiàn)中，編碼器執(zhí)行本質(zhì)上是按照量化因子對原始數(shù)據(jù)值的加偏除法的量化。一個或多個量化參數(shù)（QP）指示用于數(shù)據(jù)值的反量化的量化因子。對于通常被實現(xiàn)為乘法操作的反量化，編碼器和解碼器使用QP指示的量化因子來重構(gòu)數(shù)據(jù)值的版本。量化通常將保真度的損失引入到原始數(shù)據(jù)值，這在解碼結(jié)果中可以示為壓縮錯誤或失真。

大多數(shù)可縮放視頻編解碼器將視頻分成基層和增強(qiáng)層。基層以較低的質(zhì)量水平和/或較低的分辨率單獨提供視頻的重構(gòu)，而可以添加增強(qiáng)層以提供將提高視頻質(zhì)量的額外信息。當(dāng)今的許多單層數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)允許QP在基層中在空間上改變。該特征使得編碼能夠適用于宏塊特性，并由此就給定的速率實現(xiàn)更好的知覺質(zhì)量。

雖然上述技術(shù)在某些視頻編碼的實例中提供了可接受的性能，但是它們中沒有一個提供以下所述的技術(shù)和工具的優(yōu)點和益處。

概述

在概述中，詳細(xì)描述提出用于使用空間可變量化對增強(qiáng)層視頻進(jìn)行可縮放編碼和解碼的技術(shù)和工具。量化可以是對于增強(qiáng)層視頻的整個圖片是可變的，或者可以單獨地對于圖片的增強(qiáng)層視頻中的每個色通道是可變的。當(dāng)通用視頻編碼器對視頻圖片的增強(qiáng)層編碼時，該技術(shù)和工具改進(jìn)其性能。

在一些實施例中，諸如編碼器的工具為按照多色通道（例如一亮度（“Y”）通道和兩個色度（“U”和“V”）通道）組織的圖片編碼增強(qiáng)層視頻。工具在幀上選擇性地在空間上改變量化，并且在某些情況下，工具選擇性地在空間上改變量化并且也在圖片的增強(qiáng)層視頻的多個色通道之間改變量化。工具以比特流的形式輸出圖片的經(jīng)編碼的增強(qiáng)層視頻，發(fā)信號表示QP信息。QP信息指示QP至少部分參數(shù)化圖片的增強(qiáng)層視頻的經(jīng)改變的量化。

對于相應(yīng)的解碼，諸如解碼器的工具為按照多色通道組織的圖片解碼增強(qiáng)層視頻。工具以比特流的形式接收圖片的經(jīng)編碼的增強(qiáng)層視頻，接收指示QP至少部分地參數(shù)化圖片的增強(qiáng)層視頻的經(jīng)改變的量化的QP信息。在反量化期間，工具解決了在幀上空間上改變的量化以及圖片的增強(qiáng)層視頻的多個色通道之間的量化。

在其他實施例中，諸如視頻解碼器的工具從比特流接收圖片視頻的經(jīng)編碼的信息。經(jīng)編碼的信息包括圖片視頻的當(dāng)前單元的QP選擇信息。當(dāng)工具解碼當(dāng)前單元時，工具使用圖片視頻在空間上相鄰的單元的一個或多個QP預(yù)測當(dāng)前單元的QP。工具接著使用QP選擇信息在預(yù)測的QP和另一QP之間選擇，并在當(dāng)前單元的重構(gòu)中使用所選的QP。在某些實現(xiàn)中，工具為每個色通道的預(yù)測的QP解碼不同的信息。

對于相應(yīng)的編碼，諸如編碼器的工具從比特流發(fā)信號表示圖片視頻的經(jīng)編碼的信息。經(jīng)編碼的信息包括圖片視頻的當(dāng)前單元的QP選擇信息。當(dāng)工具編碼當(dāng)前單元時，在確定了當(dāng)前單元的QP之后，工具編碼QP選擇信息。工具使用圖片視頻的空間上相鄰的單元的一個或多個QP來預(yù)測當(dāng)前單元的QP。如果所預(yù)測的QP是當(dāng)前單元的實際QP，那么QP選擇信息就如此指示。否則，QP選擇信息為當(dāng)前單元指示另一QP。

上述和其他目的、特征以及優(yōu)點在參考附圖繼續(xù)閱讀以下詳細(xì)描述后將變得顯而易見。提供本概述是為了以簡化的形式介紹將在以下詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一些概念。本概述并不旨在標(biāo)識出所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征；也不旨在用于確定或限制所要求保護(hù)的主題的范圍。

附圖簡述

圖1是其中可以實現(xiàn)所描述的若干實施例的合適的計算環(huán)境的框圖。

圖2是用于編碼用空間上和/或跨圖片的色通道改變的一個或多個QP量化的增強(qiáng)層視頻圖片的示例性編碼系統(tǒng)的框圖。