用于在视频编码系统中指示量化器参数的方法与设备技术方案

用于在视频编码系统中指示量化器参数的方法与设备。一种用于编码数字视频序列（图５）的方法，其中：量化参数（ＱＰ）的指示被提供在用于解码目的的编码比特流中（１０８，１１０）。通过引入一个序列级量化参数值ＳＱＰ来指示ＱＰ相关信息（１２２）。更具体地说，代替编码图片／片段ＱＰ的绝对值，序列级量化参数ＳＱＰ和图片／片段ＱＰ之间差值的指示？ＱＰ被提供（６２４）。这消除了对发射每个图片／片段的一个完整ＱＰ的需要，并且允许发射统计上较小的差值，如此提供发射比特速率中的一个降低（６３５）。差值随后被使用于一个相应解码器中以便重建图片／片段ＱＰ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于数字视频编码的方法、编码器、解码器和设备。更具 体地说，本专利技术涉及在视频编码系统中量化参数(QP)值的指示。
技术介绍
数字视频序列类似记录在胶片上的常规影片，它包括一个静止图像序列， 通常ffiil以一个在15和30帧/秒之间的速率3^對M示所述图像来产生运动 的错觉。 一个未压縮数字视频序列的每一帧包括一个图像像素阵列。在一个通 常i顿的数字视频格式中，例如，四分公共互换格式(QCIF)， 一帧包括176x144 像素的一个阵列(即25,344像萄。接着，#^像素由某一数量的比特来^/示， 这些比特携带有规应于像素的图像区域的亮度和/繊色内容的信息。通常， 一个称为YUV的颜色模型被用于表示图像内容的亮度和色度。辉度或者说是Y 分量表示图像的强與亮度)，而图像的颜色内容由标记为U和V的两*度或 颜縫别分量^W^。与基于包括原始颜色(即红、绿和蓝、RGB)表示的颜色模型相比，基于图 像内容的辉獻色度表示的颜色模型提供某些优点。与人的视觉系 颜色变化 的敏感度相比，人的视觉系统对强度变化更敏感，并且fflil对于色度分量(U， V)比对于亮度分量(YM顿一个更低的空间^fjf率，YUV颜色模型利用此性质。 用这种方式，以一个可接受的图像质量降低，可以降低在图像中编码颜色信息 所需要的信息量。通常舰次抽样来获得色度分量的更低空间^f摔。典型地，视频序列的 每一帧被分成称为宏块(macroblock)的块中，它们包括辉度(Y)j言息和相关被空间次抽样。图i ^i列说明了可以形成宏块的一种方式。如图1所示，视频序列的一帧^OTYUV颜色模型tt^， #^分量具有相 同的空间分辨率。ffiii在原始图像中表示一个16x16图像像素区J^形成宏块 作为四i央辉度信息，^^军度i央包括一个8x8阵歹啲辉度(Y)值和两个空间相应 的色度分量(U和V)，它们在7jC平和垂鼓向JJ131因子二被次抽样，以产生8x8 色度(U， V)值的对应阵列。根据某些视频编码建议，诸如国际电信鹏(TTU-T) 建议H,26L之类的，在宏块内4顿的块尺寸可以是不同于8x8的尺寸，例如4x8 或4x4(参见T. Wiegand， Joint Model Number 1， Doc. JVT陽A003， Joint Video Te咖(JVT) of ISO/EC MPEG and ITU-T VCEG, 2002年1月，第2.2禾口 2.3 15)。 ITU-T建议H.26L还允许宏块被组织在一起以便形成称为slice(片段)的片。 更具体地说，按照编御顿序从多个连续的宏块中形成每个片段，并以这样的方 式被编码以使不必参考同一帧的任何其它片段就f,独立地解码它。此方案是 有利的，因为它倾向于限制人为现象在可能由于传输差错弓胞的解码视频中的 传播。虽然对于其中可以构成片段的方式没有具体柳蹄'」，但是一个简单的方 案是把所有的宏i央作为一个片段一起归组在一帧的一行中。在图2中说明了这 个方案和把一个QCIF格式图像分成16x16个宏块。正如育,从图2中看到的那样， 一个QCIF图像包括11x9个宏土哉在这种 情况下，針被归组成为11个遊卖宏块的9个片段)。如果用8比t粉辨率表示 辉度i央和色度與其数目在范围0到5内)，则每一宏±好万需要的比特总数是 (16xl6x8)+2x(8x8x8)=3072比特。以QCIF格式标一个图像帧所需的比特数目 因此是99x3072= 304,128比特。这意味着以QCIF格式发射/记敦显示一个未压 縮的视频序列所需要的翻量(以30帧/秒的速率、f顿一个YUV颜色模型 /示)大于9Mbps(百万比特/秒)。这是一个很高的繊速率并且由于所需要 的极大存储容量、发射信道能力和硬件性能，所以用于在视频记录、发射和显 示应用中4OT是不切实际的。如果视频数据要在诸如ISDN(徵业务数字网)或传统PSTN(公用^^电话 网)之类的固定线路网上实时Mt，贝何用数据划寸带宽典型的大约为64kbits/s。 在移动视频电话中，其中发射至少部分地发生在无线电通信链路上，可用带宽会低至20kbits/s。这意(CT必须达到被^(OT^^示视频M的信息量中的一个重要降低，以便启动通过低带宽通信网的数字视频序歹啲传输。由于这个原因，已经开发了在保持一个可接受图像质量的同时减少所发射信息量的视频压縮技 术。视频压縮方法是以^14见频序列中多余的以及感觉不相关的那些部分为基础。视频席列中的冗余度可以被分类为空间、暂时和频谱冗余度。空间冗余度 是用于描述一帧内邻近像素之间的相关性(相似性)的术语。术语暂时冗余度' 表示出现在一个序列的一帧中的目标可能出现在后续帧中的事实，而'频谱冗余 度是指同一图像的不同颜色分量之间的相关性。组成数字视频序歹啲每一帧的像素之间常常有一个显著的空间冗錢。换 言之，该序列一帧内的任何像素值基本上与它紧邻的附近地区中的其它像素值 相同。典型地，视频编码系统使用一个称为基于块的转换编码的技术降低空间 冗余度，其中，诸如二维离散余弦转J妙CT)之类的数学转换被应用到图像像素 ±央。这把图像数据从包括像素值的一，述转换为包括表示空间频率分量的一 组系数值的形式。图像数据的这个可选表述较大地降低了空间冗余度并从而产 生了图像数据的更压縮泰述。不参考序列内的任何其它帧，使用基于i央的转换编码来压縮的一个视频, 列的M帧被称为帧内编码的或I帧。通常，视频编码系统不但减少视频序列的个体帧内的空间冗余度，而且使 用称为运动补偿预测的技术来陶氐序列中的暂时冗余度。《柳运动韦M尝预测， ,膽列中称为'參考'帧的一个或多个其它帧中预测一个数字视频序列中的一 對常常许多)帧的图像内容。ffi5^f顿运动矢量卿宗要被编码(压勒的帧和一 个或者多个参考帧之间的物体或图像区域的运动来获得图像内容的预观!l。正如 在帧内编码盼瞎况下那样，视频帧的运动补偿预观嗵常一个宏块一个宏块地执 行。4吏用运动补偿预测压縮的一个视频序列帧通常被称为帧间编码的或者P 帧。运动补偿预测单舰艮少提供一个视频帧图像内容十分精确的魏，因雌 常需要向每一帧间编码帧提供一个称为预测體(PE)帧。预测误差帧表示帧间 编码帧的解码形式和要被编码的帧图像内容之间的差值。更具体地说，预测误 差帧包括表示在要被编码的帧中的像素值和根据当前帧的预测形式形成的对应 重建像素值之间的差值的数值。因此，预测误差帧特性类似于静止图像的特性 并且基于块的转换编码能够被应用以便减少它的空间冗余度以及减少因11 示它所需的M量(比特数)。为了更详细地说明视频编码系统的操作，现在将参考图3和4。图 用帧内和帧间编码组合来产生一个已压縮(己编码)视频比特流的通用视频编码 器简图。 一个相应的解码驗图4中被说明并稍后将在文本中进行描述视频编码器100包括一个输入端101，用于接收来自摄像机或其他视频源(未示出)的数字视频信号。它还包括 一个被安排来执行基于块的离散余弦转换(DCT)的转换单元104， 一个量化器106， 一个反向量化器108， 一个被安排来 执行反向基于块的离散余弦转^(DDCT)的反转换单元110，合并器112和116， 以及一个帧存储器120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对编码的视频序列进行解码的方法，编码的视频数据包括至少一个序列层和一个图片或片段层的分层结构，该方法包括：　　　　在序列层接收量化参数；　　　　接收指明在解码属于图片或片段层的多个块时是否使用序列层量化参数的指示；和　　　　基于序列层量化参数对多个块中的一个块的一组量化转换系数执行反向量化操作。

【技术特征摘要】
US 2002-4-23 60/3746671.一种用于对编码的视频序列进行解码的方法，编码的视频数据包括至少一个序列层和一个图片或片段层的分层结构，该方法包括在序列层接收量化参数；接收指明在解码属于图片或片段层的多个块时是否使用序列层量化参数的指示；和基于序列层量化参数对多个块中的一个块的一组量化转换系数执行反向量化操作。2. —种用于对编码的视频序列进fil軒马的方法，编码的视频数据包括 至少一个序列层和一个图片或片段层的分层结构，该方纟跑括游列层接收量化参数；在图片或片段层接W歹i展量化参数和第二量化参数之间的差值的指示；和基于第二量化参数对属于图片或片段层的多个块的一组量化转换系Wl行 反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：J莱恩马，
申请(专利权)人：诺基亚有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]