控制運動圖像編碼的dct計算量的算法和設備的製作方法

2023-08-11 11:47:46

專利名稱：控制運動圖像編碼的dct計算量的算法和設備的製作方法
技術領域：
該發明涉及一種運動圖像的編碼方式及其設備，更具體地說，就是一種用來控制DCT計算量的方法和設備。
背景技術：
圖1的框圖表示了用來產生常規運動圖像編碼的編碼器120和解碼器140。為了獲得需要的視頻(VOD)服務或運動圖像通信，編碼器120利用壓縮技術產生編碼比特流，同時解碼器140從接收的比特流中恢復圖像。
離散餘弦變換(DCT)單元122實現對接收的圖像數據在8×8象素塊(pixelblock)內進行DCT操作，這樣可以消除空間相關性。量化器(Q)單元124實現對DCT係數的量化，這些係數在DCT單元122中獲得，來完成高效的有損壓縮(loss-compression)。
逆量化(IQ)單元126對Q單元124量化的圖像數據進行解量化。逆DCT(IDCT)單元128對IQ單元126解量化的圖像數據進行IDCT操作。幀存儲器130以幀連幀的方式存儲由IDCT單元128執行IDCT後的圖像數據。
根據當前接收的圖像數據幀和存放在幀存儲器130內的先前圖像數據幀，運動估計器(ME)/運動補償器(MC)單元132估計獨立宏數據塊的運動向量(MV)和估計相當於塊匹配誤差的絕對值差值之和(SAD)。
變長編碼器(VLC)單元134，利用ME/MC單元132估計的MV來去掉DCT和量化後的數據內的冗餘。
編碼器120編碼後的比特流由解碼器140進行解碼，該解碼器包括變長解碼器(VLD)單元142，IQ單元144，IDCT單元146，幀存儲器148，和MC單元150。
VOD服務或實時運動圖像通信需要實時的運動圖像編碼和解碼，這些可以通過有效的控制解碼和編碼的計算量來實現。所有的運動圖像編碼技術，包括MPEG 4和H.26x，DCT單元和ME單元是需要計算量最多的地方。
因此，編碼器利用跳DCT技術(DCT skipping technique)和快速ME算法來減少DCT單元和ME單元所需要的計算量。編碼器的計算量是由編碼器的編碼結果來確定的，並受到跳過的數據塊的數目的影響。
另外，美國專利No.6,122,321闡述了近似於圖1所示的編碼器設備。
圖2表示了一個利用傳統跳DCT技術的運動圖像編碼器。圖2中運動圖像編碼器的結構是在圖1的編碼器120基礎上增加一個用來控制DCT單元120計算量的DCT計算量控制器280。
這個DCT計算量控制器280，將ME 270估計的每個數據塊的SAD和Q單元220的量化係數(Q)與預設的門限(T)比較，來決定在DCT單元210內的每個8×8象素塊上實現的DCT是否可以跳過。更詳細的說，如果SAD/Q比預設的門限T小，那麼該數據塊的結尾(EOB)近似於0，相應的DCT計算量控制器280就不再處理接收的數據。另一方面，如果SAD/Q比預設的門限T大，那麼DCT計算量控制器280就實現對DCT的控制。這樣，就降低了編碼器上的DCT計算量。
然而，對於傳統的運動圖像編碼器，在解碼器上可實現的計算量是有限制的，而實際上分配的計算量和真實計算量會依賴於環境而改變，這一點並沒有考慮。因此，當輸入一個經傳統運動圖像編碼器編碼後的比特流，解碼器就可能不能對接收的比特流進行解碼，或者不能充分利用分配的計算量。
而且，對於傳統的運動圖像編碼器，預設的門限T在圖像序列內是個固定值，這就意味著並沒有考慮每一個宏數據塊或幀上的DCT計算量是變化的。因此，不能實現對接收運動圖像數據的實時編碼。

發明內容
考慮到解碼器的計算量，該發明提供了一種在編碼器中控制運動圖像編碼的DCT計算量的方法和設備，這樣分配給解碼器的計算量可以充分得到利用，而且輸入的比特流也能正常編碼。
該發明還提供了一種控制運動圖像編碼的DCT計算量的方法和設備，其中運動圖像編碼器通過由運動估計單元將運動估計計算量的變化分配給DCT單元，使得運動圖像編碼器的計算複雜度可以始終不用考慮圖像的特徵而被連續地保持。
根據本發明的一個方面，為運動圖像編碼提供一種控制對運動圖像編碼進行離散餘弦變換(DCT)的計算量的方法，該方法包括接收代表先前圖像數據的解碼計算量的解碼器複雜度信息；和根據接收的解碼器複雜度信息，控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
最好，解碼器計算量信息能進一步包括計算解碼器複雜度信息，該信息表示之前的圖像數據的解碼計算量。
最好，跳DCT控制的步驟包括利用接收的解碼器複雜度信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量；根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作的門限值；和根據該計算的門限值，控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
根據本發明的一方面，該發明還提供了一種控制為運動圖像編碼DCT計算量的設備。該設備包括DCT計算量控制器，利用代表對先前輸入圖像數據來說的解碼計算量的解碼器複雜度信息，控制對當前圖像數據的跳DCT操作；和DCT單元，根據從DCT計算量控制器輸出的控制信號，實現對輸入的當前圖像數據執行DCT或跳DCT操作。
最好，該設備還包括解碼器複雜度計算器，計算解碼器複雜度信息，該解碼器複雜度信息表示對輸入的先前圖像數據進行解碼的計算量。
最好，DCT計算量控制器利用解碼器複雜度信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量，根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作所需的門限值，和根據該計算的門限值控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
根據本發明的另一方面，該發明還提供了一種為運動圖像編碼提供一種控制離散餘弦變換(DCT)計算量的設備，包括一個DCT計算量控制器和一個DCT單元。DCT計算量控制器利用表示對輸入的先前時刻圖像數據進行解碼的計算量的解碼器計算量信息，來控制對當前圖像信號進行跳DCT操作。DCT單元根據從DCT計算量控制器輸出的控制信號，來實現對當前輸入的圖像數據進行DCT操作或DCT操作的跳步執行。
最好，該設備還能包括一個解碼器計算量計算器，可以統計表示先前輸入圖像數據解碼計算量的解碼器的計算量信息。
最好，DCT計算量控制器包括利用解碼計算量信息計算出當前圖像數據所需要的目標DCT計算量；根據計算的目標DCT計算量，利用對當前圖像數據的跳DCT操作來計算門限；和根據計算的門限來控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
根據本發明的另一方面，提供一種控制運動圖像編碼的DCT計算量的設備，該設備包括DCT計算量控制器，使用表示先前圖像數據的解碼計算量信息的解碼器複雜度信息和表示運動估計(ME)計算量的變化信息的ME計算量變化信息來控制對當前圖像數據的跳DCT操作；和DCT變換器，根據從DCT計算量控制器輸出的控制信號，實現對輸入的當前圖像數據進行DCT或跳DCT操作。
最好，DCT計算量控制器利用解碼器複雜度信息和ME計算量變化信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量，根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作所需的門限值，和根據該計算的門限值控制對當前圖像數據的跳DCT操作。


通過結合附圖對本發明進行詳細描述，本發明的上述特點和優點將會變的更加清楚，其中圖1是用來實現傳統運動圖像編碼的編碼器120和解碼器140的結構方框圖；圖2是用來實現傳統離散餘弦變換(DCT)跳技術的運動圖像編碼器的結構方框圖；。
圖3是利用該發明實施例構成的運動圖像編碼器和解碼器的結構方框圖；圖4是根據該發明實施例，實現控制DCT計算量的方法的流程圖；圖5是利用該發明的另一個實施例構成的運動圖像編碼器和解碼器的結構方框圖；和圖6是根據該發明另一個實施例，實現控制DCT計算量的方法的流程圖。
具體實施例方式
根據圖3，該發明的運動圖像編碼器320包括DCT單元332，Q單元324，IQ單元326，IDCT單元328，幀存儲器330，ME單元332，VLC單元334，和DCT計算量控制器336。DCT單元322是對接收的圖像數據進行DCT計算操作。Q單元324利用量化係數Q對由DCT單元322所獲得的DCT係數進行量化。IQ單元326將Q單元324的量化圖像數據解量化。IDCT單元328對IQ單元326逆量化後的圖像數據進行IDCT操作。幀存儲器330以幀一幀的方式存儲由IDCT單元328執行IDCT後的圖像數據。ME332利用當前接收的圖像數據幀和存放在幀存儲器330的先前幀的圖像數據，獲得運動的估計信息。VLC單元334通過從DCT後的和量化後的數據去掉統計冗餘來實現編碼。DCT計算量控制器336根據從解碼器複雜度計算器342輸出的解碼器複雜度信息來控制DCT單元322的DCT計算量。
相應於圖1所示的解碼器140，解碼器340包括VLD單元，IQ單元，IDCT單元，幀存儲器，和MC單元(未表示)。這樣，解碼器340的結構將不詳細說明。
當解碼器340已經解碼完一個幀，也就是第n幀(在以下文中記為f(n))，解碼器複雜度計算器342統計出先前幀f(n)的解碼所需要的計算量信息，即解碼器複雜度信息，並通過返向信道將該解碼器複雜度信息傳送給編碼器320中的DCT計算量控制器336。如果處理IDCT的計算量相對於先前幀f(n)的解碼計算量的比為CIDCT(n)，解碼器可以消耗的計算量為Callowed(n)，實際消耗計算量Ctotalk(n)，之前所解碼的k個幀的解碼器複雜度信息為{CIDCT(j)，Callowed(j)，Ctotal(j)＝n-k+1，...n}。這裡k是可選擇的變量。
實際計算量Ctotalk(n)定義為解碼器340的VLD單元、IQ單元、IDCT單元、和MC單元在第n幀的計算量總和。儘管IDCT的計算量CIDCT(n)已經包含在解碼器複雜度信息中，可以根據編碼器320中的IDCT單元328來獲得IDCT計算量，而不是在解碼器複雜度信息中包含IDCT計算量。
根據從解碼器複雜度計算器342所接收的解碼器複雜度計算量，DCT計算量控制器336採用跳DCT技術，在DCT單元322中，控制對在所接收圖像數據中的當前要編碼的幀f(n+1)進行DCT操作的數量。
根據該發明的優選實施例，如果解碼器340在先前幀f(n)解碼的實際計算量Ctotalk(n)小於解碼器340允許的計算量Callowed(n)，可以認為當前解碼器沒有充分利用可用的資源。因此，在對下一幀f(n+1)做跳DCT操作的數目將會減少，增加編碼器320和解碼器340的計算量。這樣解碼器340能夠正常地執行解碼，並且因為跳DCT操作的次數減少還能提供好的圖像質量。
另外，如果解碼器340在先前幀f(n)解碼的實際計算量Ctotal(n)大於解碼器340允許的計算量Callowed(n)，那麼在對下一幀f(n+1)做跳DCT操作的數目將會增加，來減少編碼器320和解碼器340的計算量。這樣解碼器340能夠正常地執行解碼。這樣，雖然解碼器340的DCT計算量減少了，但是圖像質量有所下降。
如果解碼器340的允許計算量是300MIPS，而在第n幀f(n)的實際消耗計算量是250MIPS，跳DCT操作的次數會下降，增加編碼器320和解碼器340的計算量，增加的幅度為解碼器允許計算量和實際計算量的差，也就是50MIPS，這樣，解碼器340就可以充分利用計算量資源了。
相對於現有技術，即在當前幀跳DCT的門限Tcurrent是固定的，在本發明中，當前幀f(n+1)的門限值Tcurrent或Tn+1是考慮到解碼器在先前幀f(n)的計算量而更新的，也就是通過反向信道接收自解碼器的解碼器複雜度。這樣，分配給解碼器的計算量就能得到充分的利用，輸入的比特流也能得到正常編碼。
在計算當前幀f(n+1)的門限Tn+1的過程中，根據DCT的計算量與門限和量化係數之積成反比的特性，DCT的計算量可以用公式1表示C=TQ---(1)]]>其中，C是指DCT的計算複雜度，T定義為門限值，和Q定義為量化係數。
在公式1中，如果第n幀f(n)的複雜度，門限，和量化係數分別是Cn，Tn，和Qn，那麼ν等於CnTnQn，並且第(n+1)幀的目標門限值Tn+1可由公式2獲得Tn+1=CtQn+1---(2)]]>其中，Ct定義為第(n+1)幀f(n+1)的目標DCT計算複雜度。根據公式1和2，第(n+1)幀的目標門限值Tn+1也可以通過公式3求得Tn+1=TnQnCnCtQn+1---(3)]]>公式3可以進一步轉化為公式4Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtCt)---(4)]]>為了提供柔性(flexibility)，公式4還可以改寫為公式5Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtaCt)---(5)]]>
其中，a定義為控制收斂速度的參數。根據公式5，當前幀f(n+1)的目標門限值Tn+1的獲得是依靠先前幀f(n)的門限值Tn，先前幀和當前幀的量化係數Qn和Qn+1，先前幀f(n)的DCT計算複雜度Cn，和當前幀f(n+1)的目標DCT計算量Ct。
下面將描述一種方法，該方式是DCT計算量控制器336根據公式5和由解碼器複雜度計算器342所獲得的解碼器複雜度來確定當前幀f(n+1)的門限值Tn+1的方法。
首先，編碼器320中的DCT計算量控制器336根據來自解碼器複雜度計算器342的解碼器計算量信息來統計當前幀f(n+1)的目標DCT計算量。根據本發明的優選實施例，當前幀f(n+1)的目標DCT計算量是根據公式6獲得Ct=(j=nn-k+1Calloved(j)Ctotol(j))j=nn-k+1CIDCT(j)---(6)]]>編碼器320利用公式6計算當前幀f(n+1)的目標DCT計算量。然而，編碼器320也可以根據接收自解碼器複雜度計算器342的Callowed(n)和Ctotalk(n)，利用預定的公式來計算當前幀f(n+1)的目標DCT計算量，當前幀f(n+1)的門限值Tn+1也可以通過將公式6得到的當前幀f(n+1)的目標計算量Ct代入到公式5中獲得。
DCT計算量控制器336利用公式7來確定DCT操作是否需要跳過當前幀f(n+1)的第i個塊，這是根據求得的當前幀f(n+1)的門限值Tn+1，第i個塊的SAD值，SADn+1，i，和第i個塊的量化係數Qn+1SADn+1,iQn+1Tn+1---(7)]]>換句話說，如果公式7的左邊小於它的右邊，DCT單元322就被設置為非編碼模式，在該模式下DCT操作被跳過執行，相應的在當前幀f(n+1)的第i個塊不執行DCT操作。否則，在當前幀f(n+1)的第i個塊進行DCT操作。
圖4是根據該發明優選實施例，利用解碼器複雜度實現控制DCT計算量的方法的流程圖。參考圖3和4，在步驟410處，編碼器320的DCT計算量控制器336接收最近的k個被解碼的幀的解碼器複雜度信息，{CIDCT(j)，Callowed(j)，Ctatal(j)|j＝n-k+1，...，n}，這些信息是通過反向信道接收自解碼器340的解碼器複雜度計算器342的。之前的k個被解碼的幀的解碼器複雜度信息包括關於解碼器340被IDCT計算佔去的計算量在總計算量中的比例的信息，CIDCT(n)；關於允許解碼器消耗的計算量的信息，Callowed(n)；和關於實際消耗的計算量的信息，Ctotal(n)。正如上面所描述的，根據該發明實施例，IDCT的計算量CIDCT(j)已經包含在解碼器複雜度信息中。然而也可以根據編碼器320中的IDCT單元328來獲得IDCT計算量CIDCT(j)。
在步驟420處，根據接收的解碼器複雜度信息計算當前幀f(n+1)的目標DCT計算量Ct。根據該發明實施例，公式6用來計算當前幀f(n+1)的目標DCT計算量Ct。然而也可以用不同的公式。
在步驟430處，根據步驟420處計算的目標DCT計算量Ct，接收自DCT單元312的先前幀f(n)的DCT計算量信息Cn，和接收自Q單元314的先前幀和當前幀f(n)和f(n+1)的量化係數Qn和Qn+1，DCT計算量控制器336計算出用來在當前幀f(n+1)進行跳DCT操作的門限Tn+1。
在步驟440處，根據當前幀f(n+1)的第i個塊的SAD值和接收自Q單元314的量化係數Qn+1，DCT計算量控制器336決定DCT單元312是否對每個8×8塊進行跳DCT操作；這些SAD值是接收自ME/MC單元332，並用來判斷是否執行跳DCT操作的。更確切的說，如果SADn+1，i/Qn+1小於當前幀f(n+1)的門限Tn+1，步驟440就執行步驟450。另一方面如果SADn+1/Qn+1大於或等於當前幀f(n+1)的門限Tn+1，步驟440就執行步驟460。
在步驟450處，關於當前幀f(n+1)的第i個塊的DCT單元312的操作被設置為非編碼模式，並且相應的在當前幀f(n+1)的第i個塊，DCT單元312不進行DCT操作。步驟450繼續執行步驟470。
在步驟460處，在當前幀f(n+1)的第i個塊，DCT單元312執行DCT操作。
在步驟470處，判斷第i塊是否是當前幀的最後一塊。如果在步驟470處確定了第i塊是當前幀的最後一塊，那麼步驟470執行步驟480。反之，步驟470就返回到步驟440處，並且相應的重複步驟440到步驟470的過程。
在步驟480處，判斷輸入的運動圖像是否已經完成編碼。相應的，重複執行上面的步驟，直到所有的輸入運動圖像都完成編碼。
這種考慮到解碼器計算量的編碼能使解碼器充分的利用分配的計算量資源。
圖5是利用該發明的另一個實施例的運動圖像編碼器520和解碼器540的結構方框圖。根據圖5，編碼器520包括圖3中編碼器320，並且還包括ME計算量計算器538，它是用來計算ME/MC單元532消耗的ME計算量的變化量。
ME計算量計算器538計算ME/MC單元532消耗的ME計算的目標量，CME，target，和先前幀f(n)實際消耗的ME計算量，CME(n)，之間的差，並根據求得的差傳送ME計算量變化信息至DCT計算量控制器536。
因為除了DCT計算量控制器536和ME計算量計算器538的之外，其它的部分與圖3的編碼器320的一樣，所以在這裡就不再對它們做詳細的描述。
圖6是根據該發明另一個優選實施例，考慮到ME計算量變化信息和解碼器複雜度，實現控制DCT計算量的方法的流程圖。
根據圖5和6，在步驟610處，編碼器520的DCT計算量控制器536接收解碼器複雜度信息，這些信息是通過反向信道接收自解碼器複雜度計算器542的，還接收來自ME計算量計算器538的ME計算量變化信息。解碼器複雜度信息包括處理IDCT的計算量與解碼器540總消耗的計算量的比值的信息，CIDCT(n)；解碼器允許的計算量信息，Callowed(n)；和實際的計算量信息，Ctotal(n)。
如上所述，根據該發明的一個實施例，IDCT計算量CIDCT(j)包括在解碼器複雜度信息內。然而，IDCT計算量CIDCT(j)也可以通過編碼器520的IDCT單元528來獲得。
在步驟620處，根據接收的編碼器複雜度信息和ME計算量變化信息，利用公式8計算出當前幀f(n+1)的目標DCT計算量CtCt=(j=nn-k+1Calloused(j)Ctotal(j))j=nn-k+1CIDCT(j)+CME,target-CME(n)---(8)]]>其中，CME，target定義為ME/MC單元532處理當前幀f(n+1)所消耗的目標ME計算量，CME(n)定義為處理先前幀f(n)實際消耗的ME計算量。
在該發明的一個實施例中，公式8是用來計算被解碼的當前幀f(n+1)的目標DCT計算量Ct。然而，可以用不同的公式來獲得。
在步驟630處，根據步驟620處計算的目標DCT計算量Ct，接收自DCT單元522的先前幀f(n)的DCT計算量信息Cn，和接收自Q單元524的先前幀f(n)及當前幀f(n+1)的量化係數Qn和Qn+1，DCT計算量控制器536計算在當前幀f(n+1)執行跳DCT操作的門限值Tn+1。
在步驟640處，根據當前幀f(n+1)的第i個塊的SAD值和接收自Q單元542的量化係數Qn+1，DCT計算量控制器536決定DCT單元522是否對每個8×8塊進行跳DCT操作；這些SAD值是接收自ME/MC單元532，，並用來判斷是否執行跳DCT操作的。更確切的說，如果SADn+1/Qn+1小於當前幀f(n+1)的門限值Tn+1，步驟640就執行步驟650。另一方面如果SADn+1/Qn+1大於或者等於當前幀f(n+1)的門限Tn+1，步驟640就執行步驟660。
在步驟650處，關於當前幀f(n+1)的第i個塊的DCT單元522的操作被設置為非編碼模式，並且相應的在當前幀f(n+1)的第i個塊，DCT單元522不進行DCT操作。
在步驟660處，在當前幀f(n+1)的第i個塊，DCT單元522執行DCT操作。
在步驟670處，判斷第i塊是否是當前幀的最後一塊。如果在步驟670處確定了第i塊是當前幀的最後一塊，那麼步驟670執行步驟680。反之，步驟670就返回到步驟640處，並且相應的重複步驟640到步驟670的過程。
在步驟680處，判斷輸入的運動圖像是否已經完成編碼。相應的，重複執行上面的步驟，直到所有的輸入運動圖像都完成編碼。
如上所述，通過這種結合考慮解碼器540的計算複雜度和ME/MC單元524計算量的變化信息，控制DCT計算量，解碼器540能充分利用允許的計算量資源。而且，能保持編碼器消耗的總計算量最接近目標計算量。
根據對該發明的優選例所描述，本領域的技術人員明白在沒有背離權利要求所限定的該發明思想和範圍的條件下，對於本發明在形勢和細節上可進行不同的變化。
該發明也可以在計算機可讀介質上以計算機可讀碼實現。計算機可讀介質可以是任何一種數據存儲設備，用來存放可被計算機系統閱讀的數據。計算機可讀存儲介質包括有隻讀存儲器(ROM)，隨機地址存儲器(RAM)，CD-ROM，磁帶，軟盤，光數據存儲設備等等。而且這些計算機可讀碼能通過例如英特網的載波進行傳送。計算機可讀存儲介質也能分布到多計算機系統的網絡上，這樣計算機可讀碼就能進行分布式的存儲和執行。
如上所述，在根據該發明設計的DCT計算量控制方法和設備中，結合考慮解碼器的計算量信息和ME單元的計算量變化信息，運動圖像編碼採用跳DCT技術。這樣，解碼器允許的計算量能最大的得到利用，並且輸入的比特流也能得到正常的編碼。而且，運動圖像編碼器的計算複雜度可以始終不用考慮圖像的特徵而被連續地保持。
權利要求
1.一種控制對運動圖像編碼進行離散餘弦變換(DCT)的計算量的方法，該方法包括接收代表先前圖像數據的解碼計算量的解碼器複雜度信息；和根據接收的解碼器複雜度信息，控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
2.如權利要求1所述的方法，其中，接收解碼器複雜度信息還包括計算解碼器複雜度信息，該信息表示之前的圖像數據的解碼計算量。
3.如權利要求1所述的方法，其中，控制跳DCT的操作包括利用接收的解碼器複雜度信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量；根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作的門限值；和根據該計算的門限值，控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
4.如權利要求1所述的方法，其中，解碼器複雜度信息包括關於先前圖像數據允許的解碼器計算量信息，和關於先前圖像數據實際消耗的解碼器計算量的信息。
5.如權利要求4所述的方法，其中，解碼器複雜度信息還包括執行逆離散餘弦變換(IDCT)的計算量與對先前圖像數據解碼需要的總計算量的比。
6.如權利要求1所述的方法，其中，先前圖像數據是預定數目的前面的幀，當前圖像數據是指當前被編碼的幀。
7.如權利要求1所述的方法，其中，基於塊-塊，操作或跳過對當前被編碼的幀所執行的當前圖像數據的DCT操作。
8.如權利要求3所述的算法，其中，當前圖像數據的門限值Tn+1是根據下式算出Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtaCt)]]>其中，a定義為控制收斂速度的參數，Tn是之前圖像數據的門限值，Qn是先前圖像數據的量化係數，Qn+1是當前圖像數據的量化係數，Cn是先前圖像數據的DCT計算量，和Ct是當前圖像數據的目標DCT計算量。
9.如權利要求3所述的算法，其中，控制跳DCT的操作包括如果計算的門限值小於SAD/Q，那麼執行跳DCT操作，如果計算的門限值大於SAD/Q，那麼執行DCT操作；其中，絕對差值之和(SAD)定義為塊匹配誤差，Q定義為當前被編碼圖像數據的量化係數。
10.一種控制運動圖像編碼的DCT計算量的方法，該方法包括接收表示先前圖像數據的解碼計算量信息的解碼器複雜度信息，和表示運動估計(ME)計算量的變化信息的ME計算量變化信息；和根據所接收的解碼器複雜度信息和所接收的ME計算量變化信息，進行對當前圖像數據的跳DCT操作的控制。
11.如權利要求10所述的算法，其中，接收信息步驟還包括計算解碼器複雜度信息，該解碼器複雜度信息表示先前圖像數據的解碼計算量。
12.如權利要求10所述的算法，其中，ME計算量變化信息是當前圖像數據的目標ME計算量與先前圖像數據的實際消耗ME計算量的差。
13.如權利要求10所述的算法，其中，控制跳DCT操作包括利用接收的解碼器複雜度信息和接收的ME計算量變化信息，計算當前圖像數據的目標DCT計算量；根據計算的目標DCT計算量，計算對當前圖像數據來講進行跳DCT操作所需的門限值；和根據計算的門限值，控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
14.如權利要求10所述的算法，其中，解碼器複雜度信息包括關於先前圖像數據允許的解碼器計算量信息，和關於先前圖像數據處理實際消耗的解碼器計算量的信息。
15.如權利要求12所述的算法，其中，解碼器複雜度信息還包括執行逆離散餘弦變換(IDCT)的計算量與先前圖像數據解碼所需要的總計算量的比。
16.如權利要求10所述的算法，其中，先前圖像數據是預定數目的前面的幀，當前圖像數據是當前被編碼的幀。
17.如權利要求8所述的方法，其中，基於塊-塊，操作或跳過對當前被編碼的幀所執行的當前圖像數據的DCT操作。
18.如權利要求11所述的算法，其中，當前圖像數據的門限值Tn+1是根據下式算出Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtaCt)]]>其中，a定義為控制收斂速度的參數，Tn是之前圖像數據的門限值，Qn是先前圖像數據的量化係數，Qn+1是當前圖像數據的量化係數，Cn是先前圖像數據的DCT計算量，和Ct是當前圖像數據的目標DCT計算量。
19.如權利要求11所述的算法，其中，控制跳DCT的操作包括如果計算的門限值小於SAD/Q，那麼執行跳DCT操作，如果計算的門限值大於SAD/Q，那麼執行DCT操作；其中，絕對差值之和(SAD)定義為塊匹配誤差，Q定義為當前被編碼圖像數據的量化係數。
20.一種用來控制對運動圖像編碼進行離散餘弦變換(DCT)所需計算量的設備，該設備包括DCT計算量控制器，利用代表對先前輸入圖像數據來說的解碼計算量的解碼器複雜度信息，控制對當前圖像數據的跳DCT操作；和DCT單元，根據從DCT計算量控制器輸出的控制信號，實現對輸入的當前圖像數據執行DCT或跳DCT操作。
21.如權利要求20所述的設備，其中還包括解碼器複雜度計算器，計算解碼器複雜度信息，該解碼器複雜度信息表示對輸入的先前圖像數據進行解碼的計算量。
22.如權利要求20所述的設備，其中，DCT計算量控制器利用解碼器複雜度信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量，根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作所需的門限值，和根據該計算的門限值控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
23.如權利要求20所述的設備，其中，解碼器複雜度信息包括關於先前圖像數據允許的解碼器計算量信息，和關於先前圖像數據實際消耗的解碼器計算量的信息。
24.如權利要求22所述的設備，其中，解碼器複雜度信息還包括執行逆離散餘弦變換(IDCT)的計算量與對先前圖像數據解碼需要的總計算量的比。
25.如權利要求20所述的設備，其中，先前圖像數據是預定數目的前面的幀，當前圖像數據是指當前被編碼的幀。
26.如權利要求20所述的設備，其中，基於塊-塊，操作或跳過對當前被編碼的幀所執行的當前圖像數據的DCT操作。
27.如權利要求22所述的設備，其中，當前圖像數據的門限值Tn+1是根據下式算出Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtaCt)]]>其中，a定義為控制收斂速度的參數，Tn是之前圖像數據的門限值，Qn是先前圖像數據的量化係數，Qn+1是當前圖像數據的量化係數，Cn是先前圖像數據的DCT計算量，和Ct是當前圖像數據的目標DCT計算量。
28.如權利要求22所述的設備，其中，對於DCT計算量控制器來講，如果計算的門限值小於SAD/Q，那麼執行跳DCT操作，如果計算的門限值大於SAD/Q，那麼執行DCT操作；其中，絕對差值之和(SAD)定義為塊匹配誤差，Q定義為當前被編碼圖像數據的量化係數。
29.一種控制運動圖像編碼的DCT計算量的設備，該設備包括DCT計算量控制器，使用表示先前圖像數據的解碼計算量信息的解碼器複雜度信息和表示運動估計(ME)計算量的變化信息的ME計算量變化信息來控制對當前圖像數據的跳DCT操作；和DCT變換器，根據從DCT計算量控制器輸出的控制信號，實現對輸入的當前圖像數據進行DCT或跳DCT操作。
30.如權利要求29所述的設備，其中還包括解碼器複雜度計算器，計算解碼器複雜度信息，該解碼器複雜度信息表示對輸入的先前圖像數據進行解碼的計算量。
31.如權利要求29所述的設備，其中，ME計算量變化信息是當前圖像數據的目標ME計算量與先前圖像數據的實際消耗ME計算量的差。
32.如權利要求29所述的設備，其中，DCT計算量控制器利用解碼器複雜度信息和ME計算量變化信息，計算出當前圖像數據的目標DCT計算量，根據計算的目標DCT計算量，計算出對當前圖像數據實行跳DCT操作所需的門限值，和根據該計算的門限值控制對當前圖像數據的跳DCT操作。
33.如權利要求29所述的設備，其中，解碼器複雜度信息包括關於先前圖像數據允許的解碼器計算量信息，和關於先前圖像數據實際消耗的解碼器計算量的信息。
34.如權利要求33所述的設備，其中，解碼器複雜度信息還包括執行逆離散餘弦變換(IDCT)的計算量與對先前圖像數據解碼需要的總計算量的比。
35.如權利要求29所述的設備，其中，先前圖像數據是預定數目的前面的幀，當前圖像數據是指當前被編碼的幀。
36.如權利要求29所述的設備，其中，基於塊-塊，操作或跳過對當前被編碼的幀所執行的當前圖像數據的DCT操作。
37.如權利要求32所述的設備，其中，當前圖像數據的門限值Tn+1是根據下式算出Tn+1=TnQnQn+1(1+Cn-CtaCt)]]>其中，a定義為控制收斂速度的參數，Tn是之前圖像數據的門限值，Qn是先前圖像數據的量化係數，Qn+1是當前圖像數據的量化係數，Cn是先前圖像數據的DCT計算量，和Ct是當前圖像數據的目標DCT計算量。
38.如權利要求32所述的設備，其中，對於DCT計算量控制器來講，如果計算的門限值小於SAD/Q，那麼執行跳DCT操作，如果計算的門限值大於SAD/Q，那麼執行DCT操作；其中，絕對差值之和(SAD)定義為塊匹配誤差，Q定義為當前被編碼圖像數據的量化係數。
全文摘要
這裡提供了一種控制對運動圖像編碼進行DCT操作的計算量的方法和設備。在該DCT計算量控制的方法中，首先接收表示先前圖像數據解碼計算量信息的解碼器複雜度信息和表示運動估計(ME)計算量的變化的ME計算量變化信息。然後，根據接收的解碼器計算量信息和ME計算量變化信息，進行對當前圖像數據的跳DCT操作。這樣解碼器允許的計算量能最大的得到利用，並且可恆定地保持運動圖像編碼器的計算複雜度，而不用考慮圖像的特徵。
文檔編號H04N7/30GK1469648SQ0313826
公開日2004年1月21日 申請日期2003年5月30日 優先權日2002年7月11日
發明者宋秉哲, 千畺旭 申請人:三星電子株式會社