选择编码模式的方法和设备技术

本发明专利技术涉及从包括在一组块（１０１）中的块的子集（１０９）的多个编码模式中选择编码模式（１１２）的方法。在一组块（１０１）上对各种编码模式计算（１０２）能量函数（１０５），存储至少块子集（１０９）的能量函数（１０５）的计算元素（１０３）。在一组块（１０１）上选择（１０６）最小化能量函数（１０５）的第一编码模式（１０７）。此后，使用存储的块子集（１０９）的计算元素（１０３）在块的子集（１０９）上对各种编码模式计算（１０８）能量函数（１１０），并在子集（１０９）的邻近关系上执行与编码的第一模式不同的编码模式的模式成本的估计（１１３）。从而在子集（１０９）上最小化能量函数（１１０）的编码模式的选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从多个图像压缩编码模式中，选择分割为块的图像的块的编码模式的方法。方法由迭代选择编码模式组成，以致编码一组块，然后在所述的组块的块的子集上改进此选择。此改进可在子集上迭代的再生它自己，然后处理。
技术介绍
因此，本专利技术的内容是基于MPEG2，MPEG4章节2或10类型的块方法编码方案的压缩，特别是视频压缩。这些压缩方案根据称为宏块的实体运行。在下面的描述中，术语块可表示一组任何尺寸的较小的块，因此特别的可表示宏块。这些方案实现编码决定方法，其目标是对各宏块选择表现最合适的编码模式。此选择可凭经验做，就是说评估所有可能的模式，特别是计算编码的成本和失真。然后选择表现最好的比特率-失真折衷的编码模式。已知的编码决定方法运行在因果关系的方式中一旦做出关于宏块的决定，继续下一个宏块。这是以图像扫描的顺序实现的。那么已知的方法不考虑决定对将来宏块的影响。这在表现不均匀度的整个图像上选择模式的映射上有负面的结果。那么块影响是可见的。因为在左到右和上到下扫描的情况中处于上面和到左的特殊情况中，宏块的编码成本通常非常依赖于邻近宏块的编码模式，这也对编码成本导致负面的结果。关于宏块的决定可以是对此决定最好的，但因为它影响随后的宏块，它的结果对后面的宏块可能是非最佳决定的选择。可使用有几个迭代的方法使得重新考虑前面做的决定成为可能。那么计算量是高的。此外，这些方法只是采用称为随机的张弛策略，它包括特别与视频编码不相容的计算量，使得避免对后面的宏块的非最佳决定成为可能。基于在一组宏块上计算编码方式的集合的其它方法预示考虑所有可能的编码方式的组合，这在计算时间方面明显的是非常昂贵的。
技术实现思路
本专利技术提出编码决定方法，它不会出现上面提到的缺点。因此，根据本专利技术的编码决定方法使得获得相对于上面提到的常规解决方案更好质量的压缩的图像成为可能，同时优化编码成本。本专利技术涉及从多个分割为块的图像的压缩编码模式中，选择编码模式的方法，以致编码包括在一组块中的子集，此方法包括在一组块上对各种编码模式计算能量函数，存储至少块的子集的能量函数的计算元素，在一组块上选择编码最小化能量函数的第一模式，在块的子集上对各种编码模式计算能量函数的步骤，使用存储的块的子集的计算元素并在邻近的子集上执行估计与编码的第一模式不同的编码模式的模式成本，选择在子集上最小化能量函数的第二编码模式的步骤。特别是，本专利技术提出的多尺度方法使用选择一组块的编码模式，使得此后决定一组块的子集的编码模式。这能使得能在一组块上做出均一的决定。此方法也使得在一组块的能量函数上接近全局的最小值成为可能，因此，特别是，在一组块上最佳化编码成本。不言而喻第一和第二编码模式是清楚的或同样的，给出了一个和同样的编码模式能对一组块或块的子集最小化能量函数。在实例中，一组块是一组2n*2n块，子集是一组2n-1*2n-1块。实例特别在图像编码的结构中是有利的，特别根据MPEG标准，其中，块特别的组成宏块，也特别组合在一起为2n*2n块。在实例中，四周邻近是块的子集下面和到右方的一组块。此实例特别在图像编码的结构中是有利的，特别根据MPEEG标准，其中为了编码，块从左到右和从上到下扫描。在实例中，计算元素是各块的子集的失真度和编码成本。此特征反映能量函数的性质为根据本专利技术所计算的。失真度表示在编码的图像和未编码的原始图像之间观察到的误差。编码成本一般表示编码图像必须的比特数。存储这些计算元素，使得能由计算宏块子集的能量函数的步骤调用。在实例中，选择编码模式的步骤包括选择编码模式的参数的子步骤。此特征使得本专利技术的应用扩展到选择特别的编码模式的参数成为可能，例如选择矢量。在实例中，在一系列一组块的子集上重复迭代根据本专利技术的方法。对MPEG编码此实例是特别有用的。例如一组块在要编码的图像中可以有最大可能大小2n的块。根据本专利技术的方法，那么选择四个子集的编码方法。大小2n-1的各子集成为一组块，那么子集有大小2n-2如此等等。本专利技术也涉及实现如上面描述的方法的设备。本专利技术也涉及由根据本专利技术迭代实现的方法获得的压缩的图像(从分割整个图像为非常大的尺度的块开始一典型的为128×128像元)。附图说明从各种实例的描述中本专利技术其它的特征和优点成为明显的，参考如下附图作描述图1根据本专利技术的设备的框图；图2a和图2b呈现块或宏块的周围近邻在计算编码成本中的作用；图3说明本专利技术在一组宏块上的运行的方式；图4表示各尺度的能量函数；图5a到图5c说明在一组宏块上操作根据本专利技术的方法。具体实施例方式如在图1中表示的，根据本专利技术的设备100包括计算模块102，在一组块101上对每个编码模式计算能量函数105。存储器104使得存储至少一个块的子集109的能量函数105的计算元素103成为可能。为了清楚的原因，对几种编码模式计算由单个参考数表示的能量函数105。因此，当存在许多能量函数的值时，存储参考值105作为被评估的编码模式。设备100包括选择编码模式的模块106，称为第一编码模式107，在一组块101上最小化能量函数105。编码模式的选择由搜寻一组编码模式M和最小化能量函数105的相关的参数P组成，在公式中由E表示Minm，pE(M，P/Icur，Iref)其中Icur指定当前图像，Iref指定作为时间预测的参考的图像，M＝{m1，m2，...，mn}是一组N宏块的的编码模式，mi能从一组Q编码模式中取它的准许的值T＝{t1，t2，...，tq}，P是在各位置s与它的模式ms关联的一组参数。这可能是内部编码模式的空间预测的方向，或中间编码模式的双向权重系数的运动矢量的问题。能量函数E是在一组块上的基本函数之和。如前面描述的，这些基本函数依赖于块的邻近关系。如在图2a中表示的，在实现左到右和上到下扫描的编码方案中，例如MPEG4章节10的编码方案，在块200上计算的基本函数依赖于在由块201到204组成的邻近关系中选择的编码模式。以互补的方式，如在图2b中表示的，特别是，对块206到209计算的各个基本函数依赖于块205选择的编码模式。那么基本函数之和可写为E(M，P/Icur，Iref)＝∑s∈S Es(ms，Ps(ms)/mr，Pr(mr)，r∈Vs，Icur，Iref)其中S是图像的N个宏块的一组位置(或地点)，Vs指出位置S的邻近关系，例如在图2a中的块201到204。函数Es可取几种形式。在凭经验的方法中，可以取以下的形式，用省略条件相关已简化的符号Es(m)＝D(m，P(m))+λ·C(m，P(m))其中D是测量的失真，C是测量的编码成本，λ是确定的或计算的参数，常惯上作为块的量化步长的函数。由最小化上面的函数Es(m)的模式确定在一组块上选择第一编码模式107。对块的每个子集和估算的每个模式存储在图1中的参考数103的计算元素D和C。根据本专利技术，存储至少对必须选择编码模式112的子集109的块的计算元素103。因此，其后的设备100有处理块组101的子集109的可能性。那么它包括计算模块108，用于在块的子集109上对每个编码模式m计算能量函数110。其后的图3说明本专利技术的运行方式。对一组块301已选择第一编码模式。例如对4×4块的子集309，此后计算能量函数110。例如，根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从多个分割为块的图像的压缩编码模式中选择编码模式（１１２）的方法，编码包括在一组块（１０１）中的块的子集（１０９），方法包括步骤：在一组块（１０１）上为每一种编码模式计算（１０２）能量函数（１０５）；为至少块子集（１０９）存储（１０４）能量函数（１０５）的计算元素（１０３）；在一组块（１０１）上选择（１０６）最小化能量函数（１０５）的第一编码模式（１０７）；在块的子集（１０９）上为每一种编码模式计算（１０８）能量函数（１１０），使用存储的块子集（１０９）的计算元素（１０３）计算能量函数，并在子集（１０９）的邻近关系上执行与编码的第一编码模式不同的模式的编码成本估计步骤（１１３）；在子集（１０９）上选择（１１１）最小化编码能量函数（１１０）的第二编码模式（１１２）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华弗朗索瓦，多米尼克托罗，阿内洛雷特，
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]