用于局部调整量化阶的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对ｎ个图像的序列中的图像的每个区域的量化阶进行局部调整的方法。所述方法包括以下步骤：针对序列中的每个图像，计算在以第一量化阶对潜在的掩蔽区域进行量化时在该潜在的掩蔽区域上所节省的第一比特差和在以第二量化阶对感兴趣区域进行量化时该感兴趣区域所需要的第二比特差；以及在序列的每个图像中，将第一量化阶分配给潜在的掩蔽区域，并且如果ｎ个第一比特差之和（Ｇ↓［ＰＯＴ］）大于ｎ个第二比特差之和（Ｄ↓［ＲＯＩ］），则将所述第二量化阶分配给所述感兴趣区域，否则将第三量化阶分配给所述感兴趣区域，以便根据重构质量准则，将所述ｎ个第一比特差之和分布在感兴趣区域之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用对图像序列进行预分析的步骤来对图像序 列中的量化阶进行局部调整的方法。
技术介绍
本专利技术应用于视频压縮领域，具体为选择性压缩。对具有感兴趣 区域的图像进行选择性压縮的任何方法都包括两种机制先验选择机 制和先验压縮机制-对信息的选择是视觉注意机制，该机制定义了图像中所包含的 感兴趣事件的位置以及这些事件相互间的相对重要性；-先验压縮机制表征了图像的特性和编码以及针对编码资源(即， 比特率或质量)的分配准则。任何压縮方法都包括用于对要编码的数据进行量化的量化方法。 更具体地，本专利技术涉及对图像中的每个区域的量化阶的局部调整。根 据传统方法，针对每个宏块(或针对每个像素块)，根据其在图像内的 心理视觉重要性来执行量化阶的局部调整。这些方法具体用于加强对 较不重要的宏块的量化，以及相反地，通过减少关联的量化阶来保护 重要的宏块(即吸引注意的宏块)。然而，通过使用这些方法，重要宏 块的重构质量(即解码之后的质量)可以在从一个图像到下一个图像 之间剧烈变化，这对于观察者而言是一个问题。此外，重构质量还会 在感兴趣区域内变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中的至少一个缺点。本专利技术涉及一种用于相对于设定点(setpoint)量化阶(quantization step) (QP*)来 对n个图像的序列中的图像的量化阶进行局部调整的方法。每个图像 都包括至少一个感兴趣区域和一个潜在的掩蔽(masking)区域，每个 区域都可能包括多个不相交的像素组。当以设定点量化阶来对感兴趣 区域和潜在的掩蔽区域进行量化时，分别以第一和第二比特数来对该 感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行编码。根据本专利技术，该方法包括以 下步骤-针对序列中的每个图像，计算第二比特数和用于对以大于或等 于设定点量化阶(QP*)的第一量化阶(QP—POT—MAXj)所量化的潜 在的掩蔽区域进行编码的比特数之间的第一比特差，以及用于对以小 于或等于设定点量化阶(QP*)的第二量化阶(QP_ROI—MINj)所量 化的感兴趣区域进行编码的比特数和第一比特数之间的第二比特差； 以及-在序列的每个图像中，将第一量化阶分配给潜在的掩蔽区域， 以及，对于序列中的n个图像，如果n个第一比特差之和(GP0T)大 于n个第二比特差之和(DR0I),则将第二量化阶分配给感兴趣区域， 否则给该感兴趣区域分配大于或等于第二量化阶的第三量化阶，以便 根据针对每个图像所计算的重构质量准则，将n个第一比特差之和分 布在序列的图像的感兴趣区域之间。根据特定实施例，确定第一量化阶(QP—POT_MAXj)，以便在将第一量化阶用于对潜在的掩盖区域进行编码时保证该潜在的掩盖区域 的第一预定重构质量(PSNlTinpoT)。确定第二量化阶(QP—ROI—MINj)，以便在将第二量化阶(QP_ROI_MINj)用于对感兴趣区域进行编码时 保证该感兴趣区域的第二预定重构质量(PSNRmaxR0I)。优选地，对于序列中的n个图像，在将设定点量化阶(QP*)用 于对感兴趣区域进行编码时，如果n个第一比特差之和(GP0T)小于 n个第二比特差之和(DR0I)，则与第二预定重构质量(PSNRmaxR0I) 和该感兴趣区域的重构质量之差成比例地，将该n个第一比特差之和 (GPOT)分布在序列中的n个图像的感兴趣区域之间。根据另一个实施例，该图像还包括可能包括不相交的像素组的中性(neutral)区域，将设定点量化阶(QP*)分配给该中性区域。本专利技术还涉及一种用于对n个图像的序列进行编码的方法，该方 法包括用于以一组系数对n个图像进行变换的步骤、按照量化阶对 每个系数进行量化的步骤、以及对量化后的系数进行编码的步骤，其 中根据上述方法对该量化阶进行局部调整。本专利技术还涉及一种用于对n个图像的序列进行编码的编码设备， 该图像包括至少一个感兴趣区域和一个潜在的掩蔽区域。该设备包括: -装置，用于以一组系数对n个图像中的每一个图像进行变换； -量化装置，用于以量化阶来对该系数进行量化，在序列的每个 图像中，相对于设定点量化阶(QP*)来对该量化阶进行局部调整， 当以设定点量化阶(QP*)来对感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行量 化时，以第一和第二比特数来对该感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行 编码；以及-编码装置，用于对量化后的系数进行编码。 根据本专利技术，该量化装置包括-装置，针对序列中的每个图像，计算第二比特数和用于对以大 于或等于设定点量化阶(QP*)的第一量化阶(QP—POT一MAXj)所量 化的潜在的掩蔽区域进行编码的比特数之间的第一比特差，以及用于 对以小于或等于设定点量化阶(QP*)的第二量化阶(QP_ROI_MINj) 所量化的感兴趣区域进行编码的比特数和第一比特数之间的第二比特 差；以及-装置，在序列的每个图像中，将第一量化阶分配给潜在的掩蔽 区域，以及，对于序列中的n个图像，如果n个第一比特差之和(GpoT) 大于n个第二比特差之和(D肪》，则将第二量化阶分配给感兴趣区域， 否则给该感兴趣区域分配大于或等于第二量化阶的第三量化阶，以便 根据针对每个图像所计算的重构质量准则，将n个第一比特差之和分 布在序列的图像的感兴趣区域之间。有利地，该编码设备还包括用于给量化装置提供设定点量化阶 (QP*)的速率控制装置。附图说明参考附图，示例性实施例和有利实施方式非限制性地例证了本发 明，并且本专利技术可被更好地理解，在附图中-图1示出了待编码的序列中的每个图像的感兴趣区域的PSNR 趋势；-图2描述了根据本专利技术的编码设备。具体实施方式本专利技术涉及一种用于相对于设定点量化阶(QP*)来对图像的每 个感兴趣区域(即吸引更多注意的区域)的量化阶进行局部调整的方 法。作为多个图像的序列中的一部分的图像由像素块组成。在对量化 阶进行局部改变的方法中，通过以图像中的其他区域为代价，以有利 于空间感兴趣区域，提高了针对给定的总比特率所涉及的区域的视觉 质量。基于对图像中的感兴趣区域的选择，根据对这些区域的兴趣来 局部调整量化阶。以这样的方式来执行该调整，以便加强对较不重要 的区域的压縮，并沿着该序列将可能尚未使用的编码资源(即比特数) 重新分配给感兴趣区域。这种将比特从一个图像重新分配给另一个图 像的重新分配使得可以获得对于感兴趣区域更加稳定的重构质量(即 解码后的质量)。根据本专利技术的方法使用图像序列预分析步骤，具体用 于表征(characterize)整个序列中的感兴趣区域在比特数方面的需求， 从而在整个序列上平滑感兴趣区域的重构质量。更具体地，根据本专利技术的方法可以用于将比特率从非感兴趣区域 转移到感兴趣区域。为此，所提出的解决方案对于图像中的每个区域 的量化阶QP使用变化或者使用量化阶的局部调整。该调整是相对于 表示为QPf的量化阶的值的初始设定点(例如，从针对每个图像的比 特率调整中导出的)而进行的，QP^-与设定点比特率D4相对应。在序 列中，该量化阶可以(如果必要的话)在不同图像之间变化。更具体 地，根据本专利技术，根据视觉感兴趣区域来修改图像中的每个区域的量 化阶。量化阶的正变差(positive variation)提供了更强的压縮，即以 损失质量为代价的比特率增益。负变差(negative va本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于相对于设定点量化阶（ＱＰ↑［＊］）来对ｎ个图像的序列中的图像的量化阶进行局部调整的方法，所述图像包括至少一个感兴趣区域和一个潜在的掩蔽区域，所述区域中的每个都可能包括多个不相交的像素组，当以所述设定点量化阶（ＱＰ↑［＊］）对所述感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行量化时，分别以第一和第二比特数来对所述感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行编码，所述方法的特征在于包括以下步骤：　　　　－针对序列中的每个图像，计算所述第二比特数和用于对以大于或等于设定点量化阶（ＱＰ↑［＊］）的第一量化阶（ＱＰ＿ＰＯＴ＿ＭＡＸ↓［ｊ］）所量化的所述潜在的掩蔽区域进行编码的比特数之间的第一比特差，以及用于对以小于或等于设定点量化阶（ＱＰ↑［＊］）的第二量化阶（ＱＰ＿ＲＯＩ＿ＭＩＮ↓［ｊ］）所量化的所述感兴趣区域进行编码的比特数和所述第一比特数之间的第二比特差；以及　　　　－在序列的每个图像中，将所述第一量化阶分配给潜在的掩蔽区域，以及，对于序列中的所述ｎ个图像，如果ｎ个第一比特差之和（Ｇ↓［ＰＯＴ］）大于ｎ个第二比特差之和（Ｄ↓［ＲＯＩ］），则将所述第二量化阶分配给所述感兴趣区域，否则给所述感兴趣区域分配大于或等于所述第二量化阶的第三量化阶，以便根据针对每个图像所计算的重构质量准则，将所述ｎ个第一比特差之和分布在序列的图像的感兴趣区域之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2005-4-5 05033691.一种用于相对于设定点量化阶(QP*)来对n个图像的序列中的图像的量化阶进行局部调整的方法，所述图像包括至少一个感兴趣区域和一个潜在的掩蔽区域，所述区域中的每个都可能包括多个不相交的像素组，当以所述设定点量化阶(QP*)对所述感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行量化时，分别以第一和第二比特数来对所述感兴趣区域和潜在的掩蔽区域进行编码，所述方法的特征在于包括以下步骤-针对序列中的每个图像，计算所述第二比特数和用于对以大于或等于设定点量化阶(QP*)的第一量化阶(QP_POT_MAXj)所量化的所述潜在的掩蔽区域进行编码的比特数之间的第一比特差，以及用于对以小于或等于设定点量化阶(QP*)的第二量化阶(QP_ROI_MINj)所量化的所述感兴趣区域进行编码的比特数和所述第一比特数之间的第二比特差；以及-在序列的每个图像中，将所述第一量化阶分配给潜在的掩蔽区域，以及，对于序列中的所述n个图像，如果n个第一比特差之和(GPOT)大于n个第二比特差之和(DROI)，则将所述第二量化阶分配给所述感兴趣区域，否则给所述感兴趣区域分配大于或等于所述第二量化阶的第三量化阶，以便根据针对每个图像所计算的重构质量准则，将所述n个第一比特差之和分布在序列的图像的感兴趣区域之间。2. 如权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一量化阶 (QP—POT_MAXj)，以便在将所述第一量化阶用于对所述潜在的掩盖区域进行编码时保证所述潜在的掩盖区域的第一预定重构质量 (PSNRminP0T)。3. 如权利要求1或2所述的方法，其中，确定所述第二量化阶 (QP—ROI—MINj)，以便在将所述第二量化阶(QP—ROI—MINj)用于对所述感兴趣区域进行编码时保证所述感兴趣区域的第二预定重构质 量(PSNRmaxR0I)。4. 如权利要求3所述的方法，其中，在将所述设定点量化阶(QPO用于对所述感兴趣区域进行编码时，对于序列中的所述n个图像，如 果所述n个第一比特差之和(GpoT)小于所述n个第二比特差之和 (DR0I)，则与所述第二预定重构质量(PSNRmaxR0I)和所述感兴趣区 域的重构质量之差成比例地，将所述n个第一比特差之和(GPOT)分 布在序列中的所述n个...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱拉于格内尔，多米尼克索罗，菲利浦吉约泰尔，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]