本发明专利技术公开了一种静画和动画的编码器和解码器。编码器有存储包含多个有预定值量化元的缺省矩阵的存储器。还设有在若干帧之后产生一特定量化矩阵的产生器。按Ｚ字形读出特定量化矩阵并在Ｚ字形中段的一选定位置处结束读出。在特定量化矩阵前部分量化元读出之后加一末端码。在紧靠选定位置之后按同样Ｚ字形读出缺省量化矩阵中的量化元，并产生缺省量化矩阵的后部分。合成特定量化矩阵前部分和缺省量化矩阵后部分形成合成的量化矩阵。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术特别实用于高度压缩的静画和动画编码。它适用于在标准电话线路上进行视频会议以及其它需要高度压缩的应用。在大多数压缩算法中，预期在解码的图像中会有某些形式的损耗。为取得良好结果的典型的压缩方法是通过量化信号将这种损耗引入变换域而不是象素域。这种变换例如分离的余弦变换DCT、子波变换以及部分波段的分析滤波器。在根据压缩算法进行的变换中，将图形转换至变换域并将一种量化型式运用于系数以减少信息量。变换具有将能量集中在少量系数中的效果并能将噪音引入这些系数中而又不致影响重显图像能觉察到的视感质量。人们都知道，对人类视觉感受系统的某些形态以不同的系数进行不同的量化加权可以改进感受到的视觉质量。在诸如ISO/IECJTC1/SC29/WG11 IS-13818-2(MPEG2)之类的编码标准中，DCT系数的量化是用量化矩阵进行加权的。但编码器通常可以选用一缺省矩阵向解码器发送量化矩阵的新数值。它是在位流头中这样发送信号的。按照MPEG-2视频标准发送量化矩阵的有关现有技术为，若要用设置成“1”的特定量化矩阵的位信号，就发送每个为8位的64个固定值。较高频带位置中的矩阵值实际上是不使用的，特别是对于采用大的量化阶的很低位率编码的情形或是对于具有很单调的结构或有良好运动补偿的输入区块的情形就更是如此。而且还在以上现有技术中发现，对于在不同应用中所用的任何量化矩阵来说，量化矩阵的第一个值总是设置成八，而不管是低位率编码还是高位率编码。这种方法带来的一个问题是需将信息量作为量化矩阵部分的信息发送量。在通常的情况下需要全部每个为8位的64个系数。这表示总共为512位。若是三段彩色信息需要三个不同的量化矩阵，整个位数将会是此数的三倍。这表示对于以低位率传送来说开销太多。如果矩阵在传送中间被改变会造成太长的建立时间或者传送中的等待时间会使矩阵在传送中间就被改变。要解决的第二个问题是人类视觉系统的空间掩蔽问题。平坦区的噪音比有纹理区中的噪音更易觉察到。因而将同一矩阵作为全局的优化矩阵应用于整个区域而不对局部区域的活动量进行局部调节并非好的解决办法。第三个要解决的是从直流的可变量化矩阵值中节约位数的问题。量化短阵中的第一值，在高位率和平坦区内被减小了，而在低位率和有纹理区内则被增大。为了解决上述问题以使传送数据减少，按照本专利技术的一种用于进行静画和动画量化矩阵编码的编码方法，包括保持一缺省的量化矩阵，它包含多个具有预定值的量化元；产生一特定的量化矩阵，它包含多个具有选定值的量化元；按一预定的Z字形读出所述的特定量化矩阵；在按预定的Z字形读出的同时在一选定的位置处结束特定量化矩阵的读出，并产生一特定量化矩阵的前部分；在所述特定量化矩阵的前部分的量化元之后加一末端码；从紧靠所述选定位置之后的一位置处按照所述预定的Z字形读出所述缺省的量化矩阵，并产生一缺省量化矩阵的后部分；以及合成所述特定量化矩阵的前部分和所述缺省量化矩阵的后部分形成一合成的量化矩阵。按照本专利技术，一种用于对静画和动画量化矩阵进行解码的解码方法，包括保持一缺省量化矩阵，它包含多个具有预定值的量化元；接收若干量化元和一末端码；按一预定的Z字形对所述接收的量化元进行定位以形成一前部分，并在检测到所述的末端码后结束对所接收的量化元的定位；按照所述预定的Z字形从紧靠所述前部分之后的一位置处读出所述缺省量化矩阵，并形成带有来自缺省量化矩阵的量化元的一后部分；以及合成所述特定量化矩阵的前部分和所述缺省矩阵的后部分形成一合成的量化矩阵。按照本专利技术一种用于对静画和动画量化矩阵进行编码的编码器，包括一保持件，它保持一包含有预定值的多个量化元的缺省量化矩阵；一产生件，它产生一包含有选定值的多个量化元的特定量化矩阵；一读出件，它按一预定的Z字形读出所述的特定量化矩阵；一结束件，它在按预定的Z字形读出的同时，在一选定位置处结束特定量化矩阵的读出，并产生一特定矩阵的前部分；一添加件，它在所述特定量化矩阵前部分的量化元之后加一末端码；一读出件，它按所述预定的Z字形从紧靠所述选定位置之后的一位置处读出所述缺省量化矩阵，并产生一缺省量化矩阵的后部分；以及一合成件，它合成所述特定量化矩阵的前部分和所述缺省量化矩阵的后部分形成一合成的量化矩阵。按照本专利技术，一种用于对静画和动画的量化矩阵进行解码的解码器，包括一保持件，它保持一包含有预定值的多个量化元的缺省量化矩阵；一接收件，它接收若干量化元和一末端码；一定位件，它按一预定的Z字形对所述接收的量化元进行定位形成一前部分，并在检测到所述末端码之后就结束对所接收的量化元的定位；一读出件，它按所述预定的Z字形从紧靠所述前部分之后的一位置处读出所述缺省量化矩阵，并形成带有来自缺省量化矩阵的量化元的一后部分；以及一合成件，它合成所述特定量化矩阵的前部分和所述缺省量化矩阵的后部分形成一合成的量化矩阵。还有一些问题是用以下的方法解决的。缺省矩阵被设计成使可变的加权数能由编码器进行更新修改。以这种方法对图像的内容进行不同程度调节的矩阵此后称为截短量化矩阵。这种截短量化矩阵可以通过根据编码位率、编码图像的复杂度以及其它方式作出判定。往往通常集中在直流和前几位交流系数上需有少量的非零值，尤其在低位率编码中更是如此。而且对这些非零值进行不同的编码，并且将使用每一值低于8位的数值对该不同数值编码。量化加权是按照区块的活动量进行度量的。量化加权是按照区块的量化阶尺寸进行度量的。本专利技术从既节约位数又适用于各个区块当中提供了一种提高量化矩阵使用效率的方法。量化矩阵是根据不同编码的位率以及其它方式进行判定的，所用的方法是只对量化矩阵中首先的少量值设置成有一定加权的非零值，其它的则截短为零不予编码和传送。这一截短的矩阵与非零值的数目一起进到编码和传送用Z字形或其它方式扫描，或用专用的符号终结。由于留下的系数的数目能够反映区块的活动量，所以通过校核在量化之后留下的系数数目能对加权的量度进行调节。若在量化后只留下直流系数，则因它是平坦区，直流的加权量度应小于或等于8，不然若是留下大量交流系数，就可加大直流的加权量度(例如为量化阶数的两倍)。对直流系数的加权量度可以进行同样的调节。 附图说明图1A示出一例缺省量化矩阵图。图1B示出一例特定的量化矩阵图。图2A示出本专利技术一截短的量化矩阵图。图2B示出另一例特定的量化矩阵图。图3示出本专利技术一例合成的量化矩阵图。图4为本专利技术的编码器的方框图。图5为本专利技术的解码器的方框图。图6为表示对截短的量化矩阵进行编码的方法之一的方框图。图7示出只对直流值进行量度的一例对截短的量化矩阵进行量度的图。图8为表示对一截短的量化矩阵中的直流系数进行量度过程的流程图。图9为用于对所量度的截短量化矩阵进行解码的解码器的方框图。当前实施例被分成两部分。实施例的第一部分描述截短的量化矩阵。实施例的第二部分描述适合的量化阶尺寸量度的操作。尽管实施例描述对一单独部分的操作，两种方法都能独立地应用于实现所要的结果。图1A示出一例亮度帧内部(Y内部)编码的缺省矩阵，图1B则示出一例更粗略地量化高频系数的特定量化矩阵。图2A为由本专利技术提出的一例截短的量化矩阵。此实施例的关键在于量化矩阵中要传送的数值的数目可以不超过64。这尤其是对于首先只需有2或3数值的很低位率的编码特本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过解码器从一采用适合的量化阶尺寸量度的编码位流中对静画和动画进行解码的变换编码方法，其特征在于，所述的解码器包括以下的步骤： 以所述位流中抽取每一区块的量化阶尺寸和量化系数的二进制表示； 根据从量化阶尺寸推导出的某种准则和／或所抽取的量化系数的局部统计确定量度因子； 通过组合解码的量化阶尺寸和所确定的量度因子求出每一不同区块量化阶尺寸的有效值； 利用量化阶尺寸的有效值对量化的系数进行逆转量化； 通过一逆变换操作的方法将逆转量化的系数变换成象素区块；以及 由所述象素区块重建画面。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：申省梅，陈朝庆，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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