对视频序列进行编码的方法、编码装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及对视频序列进行编码的方法、编码装置和存储介质。本发明专利技术涉及一种用于利用编码装置的处理单元对视频序列进行编码的方法，方法包括以下步骤：将来自视频序列的数字图像分割成值的块；针对各块，将块的值变换成变换系数，将变换系数组织成多组变换系数，将变换系数量化成量化系数，使用量化系数来对块进行编码；以及基于块的编码来对视频序列进行编码，其中，量化步骤还包括：针对与一组变换系数相对应的量化系数，将表示对量化系数值的量值进行求和的结果的总和值与阈值进行比较，所述阈值依赖于所求和的量化系数的数量，所述量化系数的量值包括在预定义范围内，以及在求和结果低于所述阈值的情况下，将所述量化系数设置为零。

【技术实现步骤摘要】
对视频序列进行编码的方法、编码装置和存储介质
本专利技术涉及用于对视频数据进行编码的方法和装置。本专利技术更特别地涉及量化参数和处理的优化。
技术介绍
视频数据的预测编码是基于将帧分割成像素块。针对各像素块，在可用数据中搜索预测结果块。预测结果块可以是先前帧中的块，或者是从当前帧中的相邻的先前编码/解码像素生成的。根据确定预测结果块的不同方式来定义不同的编码模式。编码的结果是预测结果块以及涉及要编码的块和预测结果块之间的差的残差块的指示。残差块的编码是基于三个主要步骤，这三个主要步骤涉及对剩余信息进行变换、量化以及最终的熵编码。变换涉及：根据HEVC词汇表将帧的新分区定义成这里称为“变换单位”的块，然后向变换单位元素应用变换。该变换通常旨在将变换单位中的空间值变换成频率系数，从而得到包括系数的变换单位。量化涉及：缩放这些系数的量值(magnitude)，从而在如此得到的图像的劣化被视为可接受的情况下，理想地将这些系数中的大多数设置为零。基于高频系数定义了图像中的可以被丢弃而不会使如此得到的图像过于严重地劣化的细节这一事实，这些高频系数经常是被设置为零的良好候选。量化是编码中非常重要的步骤，其对编码效率产生很大影响。量化确定如此得到的图像的质量和编码位流的大小。量化在编码时可能是复杂且耗时的。
技术实现思路
已经设计了本专利技术以解决一个或多个前述问题。本专利技术涉及包括改进的量化方法的编码方法。所提供的方法与诸如率失真优化量化算法等的已知方法相比实现起来不太复杂，并且对于相同质量产生更低的位率。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于利用编码装置的处理单元对视频序列进行编码的方法，所述方法包括以下步骤：-将来自所述视频序列的数字图像分割成值的块；-针对各块，○将所述块的值变换成变换系数，○将所述块的所述变换系数组织成多组变换系数，○将所述变换系数量化成量化系数，○使用所述量化系数来对所述块进行编码；以及-基于块的编码来对所述视频序列进行编码，其中，所述量化步骤包括：针对与一组变换系数相对应的量化系数，○将表示对量化系数值的量值进行求和的结果的总和值与阈值进行比较，所述阈值依赖于所求和的量化系数的数量，所述量化系数的量值包括在预定义范围内，以及○在求和结果低于所述阈值的情况下，将所述量化系数设置为零。在实施例中，所述量化步骤还包括：-基于所述变换系数来确定缩放系数；以及-使各缩放系数移位以获得量化系数，其中，-将缩放系数的移位分解成用以获得中间量化系数的第一中间移位和所述中间量化系数的用以获得所述量化系数的第二移位，以及-所述总和值代表对所述中间量化系数的量值进行求和的结果。在实施例中，所述中间量化系数的量值包括在所述预定义范围内。在实施例中，在与至少一组变换系数相对应的中间量化系数其中之一大于所述预定义范围的上界的情况下，与该至少一组变换系数相对应的量化系数未被设置为零。在实施例中，在与一组变换系数相对应的量化系数其中之一的值大于所述预定义范围的情况下，与该组变换系数相对应的量化系数未被设置为零。在实施例中，所述缩放系数是通过将所述一组变换系数内的变换系数乘以因子参数、然后加上死区参数所获得的，所述死区参数利用该变换系数的索引k被线性地缩放。在实施例中，针对各变换系数，根据以下等式来计算所述死区参数DZk,j：DZk,j＝DZ–c*k；其中：j是所述块内的所述一组变换系数的索引；DZ是全局死区参数；以及c是常数参数。在实施例中，针对给定块用第一值C1来初始化所述常数参数c，并且在遇到相应量化系数未被全部设置为零的第一组变换系数的情况下，所述常数参数c被改变为第二值C2。在实施例中，所述方法应用于HEVC，所述块是变换单位，并且所述一组变换系数是系数组。根据本专利技术的另一方面，提供一种编码装置，用于对视频序列进行编码，所述编码装置包括处理单元，所述处理单元被配置为：-将来自所述视频序列的数字图像分割成值的块；-针对各块，○将所述块的值变换成变换系数，○将所述变换系数组织成多组变换系数，○将所述变换系数量化成量化系数，○使用所述量化系数来对所述块进行编码；以及-基于块的编码来对所述视频序列进行编码，其中，所述量化步骤还包括：针对与一组变换系数相对应的量化系数，○将表示量化系数值的量值的求和结果的总和值与阈值进行比较，所述阈值依赖于所求和的量化系数的数量，所述量化系数的量值包括在预定义范围内，以及○在求和结果低于所述阈值的情况下，将所述量化系数设置为零。根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机程序产品，用于可编程设备，所述计算机程序产品包括指令序列，所述指令序列用于在被加载到所述可编程设备中并且由所述可编程设备执行时实现根据本专利技术所述的方法。根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储用于实现根据本专利技术所述的方法的计算机程序的指令。根据本专利技术的方法的至少一部分可以通过计算机来实现。因此，本专利技术可以采用以下形式：完全以硬件实现的实施例；完全以(包括固件、常驻软件、微代码等的)软件实现的实施例；或者具有组合这里通常可全部称为“电路”、“模块”或“系统”的软件和硬件方面的实现的实施例。此外，本专利技术可以采用以介质中嵌入有计算机可用程序代码的表现的任何有形介质中体现的计算机程序产品的形式。由于本专利技术可以以软件来实现，因此本专利技术可以体现为计算机可读代码以提供至可编程设备的任何适当载体介质上。有形的非暂时性载体介质可以包括诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、磁带装置或固态存储器装置等的存储介质。暂时性载体介质可以包括诸如电气信号、电子信号、光学信号、声学信号、磁信号或者例如微波或RF信号的电磁信号等的信号。附图说明现在将仅通过示例的方式并且参考以下附图来说明本专利技术的实施例，其中：图1示出从原始序列图像向编码位流的编码处理；图2示出编码中所使用的用于将数字图像分割成像素块的不同方案；图3示出系数组和扫描顺序；图4示出如何发送非空系数组的残差数据；图5示出根据本专利技术实施例的切换(zapping)量化处理的步骤；图6a示出切换处理的替代实施例的步骤；图6b示出切换处理的另一替代实施例的步骤；图7示出用以确定死区参数的方法的步骤；图8是用于实现本专利技术的一个或多个实施例的计算装置的示意框图。具体实施方式本专利技术的上下文是视频编码的上下文。现在将与图1相关地说明全局编码处理。图1示出从原始图像序列向编码位流的编码处理。这是一般描述，其详情并非全部与本专利技术相关，因而这里仅仅是为了例示。执行编码处理100的步骤的编码器接收到原始数字图像序列i0～in101作为输入。各数字图像由这里称为像素的一组样本表示。通过编码处理100输出位流110。在步骤102期间，将所输入的数字图像i0～in101分割成像素块。这些块对应于图像部分，并且可以具有可变大小(例如，4×4、8×8、16×16、32×32、......个像素)。在步骤106中针对各输入块或编码单位选择编码模式。提供两个编码模式族：基于空间预测(称为帧内(intra)预测)的编码模式(以下称为INTRA)和基于时间预测(例如，帧间(inter)编码、合并(Merge)或跳过(Skip))的编码模式(以下称为INTER)。评价可能的编码模式。评价可以涉及确定步骤106将使用的得分以选择具有最佳得分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于利用编码装置的处理单元对视频序列进行编码的方法，所述方法包括以下步骤：‑将来自所述视频序列的数字图像分割成值的块；‑针对各块，○将所述块的值变换成变换系数，○将所述块的所述变换系数组织成多组变换系数，○将所述变换系数量化成量化系数，○使用所述量化系数来对所述块进行编码；以及‑基于块的编码来对所述视频序列进行编码，其中，所述量化步骤包括：针对与一组变换系数相对应的量化系数，○将表示对量化系数值的量值进行求和的结果的总和值与阈值进行比较，所述阈值依赖于所求和的量化系数的数量，所述量化系数的量值包括在预定义范围内，以及○在求和结果低于所述阈值的情况下，将所述量化系数设置为零。

【技术特征摘要】
2017.12.18 EP 17306811.51.一种用于利用编码装置的处理单元对视频序列进行编码的方法，所述方法包括以下步骤：-将来自所述视频序列的数字图像分割成值的块；-针对各块，○将所述块的值变换成变换系数，○将所述块的所述变换系数组织成多组变换系数，○将所述变换系数量化成量化系数，○使用所述量化系数来对所述块进行编码；以及-基于块的编码来对所述视频序列进行编码，其中，所述量化步骤包括：针对与一组变换系数相对应的量化系数，○将表示对量化系数值的量值进行求和的结果的总和值与阈值进行比较，所述阈值依赖于所求和的量化系数的数量，所述量化系数的量值包括在预定义范围内，以及○在求和结果低于所述阈值的情况下，将所述量化系数设置为零。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量化步骤还包括：-基于所述变换系数来确定缩放系数；以及-使各缩放系数移位以获得量化系数，其中，-将缩放系数的移位分解成用以获得中间量化系数的第一中间移位和所述中间量化系数的用以获得所述量化系数的第二移位，以及-所述总和值代表对所述中间量化系数的量值进行求和的结果。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述中间量化系数的量值包括在所述预定义范围内。4.根据权利要求2所述的方法，其中，在与一组变换系数相对应的中间量化系数其中之一的值大于所述预定义范围的上界的情况下，与该组变换系数相对应的量化系数未被设置为零。5.根据权利要求1所述的方法，其中，在与至少一组变换系数相对应的量化系数其中之一大于所述预定义范围的情况下，与该至少一组变换系数相...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·吉斯科特，P·乌诺，G·拉罗彻，
申请(专利权)人：佳能株式会社，安讯士有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP