对图像的量化处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种对图像的量化处理方法及其装置，以在更为简单、不影响编解码系统性能的基础上，提高量化编码后图像的主观质量。该方法包括对图像块进行变换，得到对应图像块的变换系数矩阵；按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处理；统计划分出的各个区域的统计值；根据区域的统计值对图像决的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像编解码
，尤其是涉及一种对图像的::化处理方法及装
技术介绍
在图像编解码技术中，通常使用 将量化后的数据经过熵编码处理后得到压縮编码码流。 2()=QM为j化矩阵对图像变换后的系数进行量化，然后再 所述的图像变换后的系数通常称 为变换系数。本专利技术方案所选取实施例均为基于DCT(离散余弦变换，Discrete Cosine Transform)或类DCT变换的实现，故所述的图像变换后称为DCT变换，所述的图像变换后的 系数称为DCT变换的系数。因此，在视频编码过程中，通过对量化矩阵的调整可以灵活的控 制编码图像的质量。其中的图像包括静止图像、活动图像中的一幅、活动图像中相邻两幅图 像的残差图像以及活动图像中任意幅图像经过运算所得的目标图像。 例如可以采用下面的量化矩阵来对图像变换系数进行量化处理,，_/).其中，Coe(i，j)为图像块经过变换后的第(i，j)位置的像素值，简称为变换系数； 化矩阵，QM(i，j)为量化矩阵中的系数值，Q(i，j)为量化取整后的变换系数值，简称 为量化后系数值，[ ]表示取整计算。 通常在JPEG， MPEG1， MPEG2， MPEG4等图像编码标准中，对于编码图像的量化均采 用固定的量化矩阵来实现。其中在JPEG编码标准中，是将量化矩阵放在图像头中，按照图 像头中的量化矩阵对图像块的变换系数进行量化处理；而在MPEG1、MPEG2及其MPEG4等编 码标准中，则是将量化矩阵放在序列头中，按照序列头中的量化矩阵对序列中的图像变换 系数进行量化处理；因此对于序列图像而言，在MPEG标准中每个序列拥有一个量化矩阵， 即针对同一序列采用同一个固定的量化矩阵来实现对图像的量化处理。 对于不同内容的图像，其细节代表不同图像的频率，且不同部分的图像能够引起 人眼不同的主观感觉，因此，针对不同部分的图像内容，应当尽量采用不同的符合人眼特性 的量化方法。由于人眼在观看图像时对图像质量的评价是按照人眼察觉到的图像主观质量 进行评价的，因而只有采用符合人眼视觉特性的量化方法对图像进行量化处理，才能获得 较好的主观图像质量。即针对一个图像序列而言，需要选择合适的量化矩阵对其进行量化 处理，才能获得令人满意的主观图像质量。 由于一个序列中的图像内容并不完全相同，通常会有较大变化，即同一 图像序列 中的图像细节各不相同，如果按照MPEG编码标准，在每个序列头中放一个固定的量化矩阵 以对整个图像序列进行量化处理，显然将使得量化编码后的图像达不到最佳的图像主观质 为此在H. 264/AVC编码标准中，在序列头和图像头中都提供了放置用户自定义的 量化矩阵的能力，可以适时的选用序列头或图像头中的量化矩阵进行图像量化处理，因此5实现了在图像级单位内改变量化矩阵的目的，更好地适应了视频序列图像之间的内容变化 较大特点。但是采用这种方案，在图像编码过程中，可能需要分别调整每个图像头中量化矩 阵的系数值，因此会增加图像量化处理的复杂度；同时在每个图像头中分别写有量化矩阵， 在编码码流传输过程中必然会增加传输比特的开销，影响到系统的编码效率和传输性能。
技术实现思路
本专利技术实施例提出一种基于图像编解码的量化处理方法及装置，以在更为简单、不影响编解码系统性能的基础上，提高量化编码后图像的主观质量。 本专利技术实施例提出一种对图像的量化处理方法，包括对图像块进行变换，得到对 应图像块的变换系数矩阵；按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处 理；统计划分出的各个区域的统计值；根据区域的统计值对图像块的变换系数矩阵中对应 的区域进行量化调整。 本专利技术实施例还提出一种对图像的量化处理装置，包括用于对图像块进行变换，得到对应图像块的变换系数矩阵的单元；用于按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处理的单元；用于统计划分出的各个区域的统计值的单元；用于根据区域的统计值对编码图像块或解码图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整的单元。 本专利技术实施例将当前编码图像的系数矩阵划分出若干具有一定统计特性的区域，在一个区域中变换系数通常具有相似的分布规律。根据区域的统计值对图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整，因此可以较好的提高当前编码图像的主观及客观质量。附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的对图像的量化处理的方法的流程示意图； 图2a为对图像变换后的DCT系数矩阵进行第一种块划分处理的示意图； 图2b为对图像变换后的DCT系数矩阵进行第二种块划分处理的示意图； 图3为本专利技术实施例提供的对图像的量化处理装置的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 如图1所示，本专利技术实施例提供的对图像的量化处理方法包括 S101、对图像块进行变换，得到对应图像块的变换系数矩阵； 具体地，这里的变化可以是DCT变换，相应地得到的是DCT变换系数矩阵。 S102、按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处理；6 具体地，从当前编码图像的DCT块系数矩阵或经运动估计后所得残差图像块的 DCT系数矩阵中划分出若干具有一定统计特性的区域。 S103、统计划分出的各个区域的统计值； S104、根据区域的统计值对图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整。 具体地，可以根据区域的统计规律及IPB三种编码帧的预测特性来预测下一帧图 像的DCT系数或残差图像块DCT系数的变化趋势，以自适应更新下一帧图像块的加权量化 系数矩阵，使得下一帧编码图像的主观及客观质量均能有所提高。 本专利技术实施例中的上述统计方法由于是将一个DCT系数矩阵划分成若干区域，调 整区域所对应的加权量化系数即能获得更新后的加权量化系数矩阵，无须对DCT系数矩阵 中的每一元素所对应的加权量化系数进行逐一调整。因此本专利技术实施例的技术方案能提高 主观及客观质量并且便于在编码和解码系统中实现。 对图像块进行离散余弦变换(DCT变换)处理后就可以得到该图像块对应的DCT 系数矩阵，根据现有的关于对DCT系数矩阵进行统计的规律可知一个DCT系数矩阵块可以 被划分为若干反映图像特性的区域。如图2a所示， 一个8x8大小的DCT系数矩阵块可被划 分为直流(DC)区域fl、垂直区域f2、水平区域f3，对角区域f4及其高频区域f5等，通过该 划分处理可以反映出图像编码块的运动信息及平滑程度；同理，如图2b所示， 一个8x8大小 的DCT系数矩阵块可被划分为一个直流(DC)区域H，三个对角区域f2，f3，f4及其一个高 频区域f5等，通过该划分处理可以有效反映与图像主观质量相关的特性。 由于图像经DCT变换后得到的DCT系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对图像的量化处理方法，其特征在于，包括：对图像块进行变换，得到对应图像块的变换系数矩阵；按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处理；统计划分出的各个区域的统计值；根据区域的统计值对图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整。

【技术特征摘要】
一种对图像的量化处理方法，其特征在于，包括对图像块进行变换，得到对应图像块的变换系数矩阵；按照预先设置的划分方式对所述变换系数矩阵进行区域划分处理；统计划分出的各个区域的统计值；根据区域的统计值对图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计划分出的各个区域的统计值包括 计算图像中每个划分出的区域中包含的变换系数的绝对值的平均值，作为对应区域的统计值；或者计算图像中每个划分出的区域中包含的变换系数的方差，作为对应区域的统计值。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，统计划分出的各个区域的统计值包括 预先针对选定图像序列，统计出对应各划分区域中变换系数的绝对值的平均值，作为对应区域的统计值；或预先针对选定图像序列，统计出对应各划分区域中变换系数的方差，作为对应区域的 统计值。4. 如权利要求l-3任意一项所述的方法，其特征在于，根据区域的统计值，通过下述计 算方式，对图像块的变换系数矩阵中对应的区域进行量化调整<formula>formula see original document page 2</formula>其中WQk'代表当前图像块的变换系数矩阵中各区域对应的量化调整系数调整后的系 数值；WQk代表当前图像块的变换系数矩阵中各区域对应的量化调整系数调整前的系数值； k代表变换系数矩阵中对应的区域的索引值； a代表加权系数更新变化的幅度；afk为对图像中索引值为k的区域计算得到的第一统计值； afk'为对图像中索引值为k的区域计算得到的第二统计值。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一统计值为对当前图像中索引值为k 的区域计算得到的值。6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据区域的统计值对图像块的变换系数矩 阵中对应的区域进行量化调整，具体包括根据当前图像的前一幅或多幅图像的图像块的变换系数矩阵中各个区域的统计值，和 当前图像的图像块的各个区域的统计值，通过下述计算方式，确定下一图像的图像块各对 应区域的统计值，将其作为所述的第二统计值<formula>formula see original document page 2</formula>其中afk'代表下一图像对应的图像块的变换系数矩阵中各区域的统计值，将afk' 作为第二统计值；k代表各区域的索引值，a代表加权系数更新变化的幅度；afkl代表当前图像的图像块对应的变换系数矩阵中各区域的统计值；afkO代表当前图像的前一幅或多幅图像的图像块变换系数矩阵中各区域块的统计值。7. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据图像类型，通过下述计算方式确定当前 图像的前一幅或多幅图像的图像块的变换系...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑萧桢，郑建铧，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]