用於對圖像序列進行編碼的方法
2023-10-17 04:33:19
專利名稱：用於對圖像序列進行編碼的方法
技術領域：
本發明涉及對圖像序列進行編碼的通常領域。更具體地，本發明涉及一種用於對被劃分成塊的圖像序列進行編碼的方法。
背景技術：
參考圖1，已知一種用於對圖像的當前塊Be進行編碼的方法，該方法包括選擇編碼參數(例如編碼模式)的步驟10和使用在步驟10中選擇的編碼參數將當前塊Be編碼到編碼數據流F中的步驟12。參考圖2，該編碼步驟通常包括從當前塊Be變換到變換塊的變換120、從變換塊到量化塊的量化122以及從量化塊到編碼數據流F的有效編碼124。根據一個變型，編碼步驟12在變換步驟120之前包括如下步驟使用預先編碼並且重構的圖像數據來根據編碼模式Mc對當前塊Be進行預測的步驟，其中所述圖像數據與當前塊Be屬 於同一圖像(空間預測或INTRA)或者所述圖像數據屬於一個或若干個不同圖像(時間預測或INTER)。然後將變換步驟120應用於殘餘塊(residual block),該殘餘塊通過從當前塊Be中逐個像素地減去預測塊來獲得。在H. 264編碼標準(如在2005年12月15日出版的題為「InformationTechnology-Coding of audio-visual objects-Part 10 Advanced VideoCoding」的文獻IS0/IEC 14496-10第二版的8. 5節中定義的)的範圍中，在當前塊Be的變換120或者對應的殘餘塊的變換120期間可以使用若干種變換。在該情況下，選擇編碼參數的步驟10包括針對當前塊Be在一組編碼模式中選擇編碼模式Mc以及在一組變換中選擇變換Tc。根據現有技術中已知的方法，窮盡地測試該組編碼模式中的編碼模式和該組變換中的變換，以確定針對當前塊Be的編碼在比特率-失真方面提供最好折衷的編碼模式/變換的對。更具體地，利用編碼模式和變換的每種可能配對來對當前塊Be或對應的殘餘塊接連地進行編碼，然後對當前塊Be或對應的殘餘塊進行重構。利用重構塊Be和原始塊Be計算失真，並且還確定用於當前塊Be或對應的殘餘塊的編碼所需要的比特數。因此，針對每種編碼模式和變換的配對，計算由編碼成本加權的失真。選擇得到最低加權失真的配對(編碼模式、變換)。該選擇方法在計算成本方面是代價非常高的，這是因為它必需對當前塊或對應的殘餘塊進行編碼然後重構很多次。例如，參考圖3，編碼模式組包括7種編碼模式(Ml到M7)，並且變換組包括兩種變換(Tl和T2)。在選擇編碼參數的步驟10期間，以從比特率-失真的角度(perspective)選擇最佳的配對(Me、Tc)為目標，即以能夠實現最好的比特率-失真的折衷為目標，執行當前塊Be或對應的殘餘塊的14次編碼/重構操作。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的至少一個缺點。為此目的，本發明涉及一種用於對被劃分成塊的圖像序列進行編碼的方法，該方法包括針對當前塊的以下步驟-針對當前塊在包括至少兩種編碼模式的一組編碼模式中選擇編碼模式並且在至少包括第一變換和第二變換的一組變換中選擇變換，以及
-根據所選擇的該編碼模式和該變換來對當前塊進行編碼。根據本發明，根據以下步驟選擇該編碼模式和該變換-在使用第一變換的情況下，在該組編碼模式中選擇編碼模式，以及-在使用選擇的編碼模式的情況下，在該組變換中選擇變換。根據本發明的編碼方法能夠有利地實現減少編碼/重構操作的次數。根據本發明的特定方面，對於該組編碼模式中的一些編碼模式，使用第一變換是未經授權的，並且在該組編碼模式中選擇編碼模式的步驟期間，針對這些編碼模式使用第二變換來替代第一變換。根據本發明的特定特徵，第一變換是尺寸4X4的整數DCT變換，第二變換是尺寸8X8的整數DCT變換。 有利地，根據以下步驟在至少兩種編碼模式的該組中選擇編碼模式-針對該組編碼模式中的每種編碼模式，在使用第一變換的情況下，計算當前塊與根據該編碼模式對其進行編碼之後被重構的當前塊之間的失真，-針對該組中的每種編碼模式，計算在使用第一變換的情況下根據該編碼模式進行編碼的該當前塊的編碼成本，-針對該組中的每種編碼模式，計算該失真與該編碼成本的加權和，以及-在該組編碼模式中選擇最低的所述加權和所對應的編碼模式。有利地，根據以下步驟在該組變換中選擇變換-針對該組變換中的每種變換，計算當前塊與根據所選擇的編碼模式對其進行編碼之後被重構的當前塊之間的失真，-針對該組變換中的每種變換，計算根據所選擇的編碼模式進行編碼的當前塊的編碼成本，-針對該組變換中的每種變換，計算失真與編碼成本的加權和，以及-在該組變換中選擇最低的所述加權和所對應的變換。
參考附圖，通過決非限制性的實施例和有利的實施方式，將更好理解和說明本發明，在附圖中圖I示出了根據現有技術的編碼方法；圖2示出了根據現有技術的編碼方法的第一步驟；圖3示出了根據現有技術的編碼方法的第二步驟；圖4示出了根據本發明的編碼方法；圖5示出了根據本發明的編碼方法的兩個步驟；圖6示出了圖5所示的根據本發明的編碼方法的兩個步驟的變型；以及圖7示出了根據本發明的編碼裝置。
具體實施例方式本發明涉及以編碼數據流F的形式對圖像序列進行編碼的方法。圖像序列是若干個圖像的系列。每幅圖像包括像素或像點，每個像素或像點與圖像數據中的至少一項相關聯。一項圖像數據例如是一項亮度數據或一項色度數據。編碼模式指定對塊進行編碼的方式。通常，編碼模式指定是以INTRA模式還是以INTER模式對塊進行編碼。然後，如果以INTRA模式對當前塊Be編碼，則編碼模式可以指定是否對當前塊Be進行空間預測。如果對其進行空間預測，則編碼模式指定對其進行預測的方式。例如，在H. 264標準的情況下，定義了 3種INTRA模式8 X 8INTRA模式、16 X 16INTRA模式和4X4INTRA模式。如果以INTER模式對當前塊Be進行編碼，則編碼模式可能或許指定分割(partition)當前塊Be的方式。例如，在H. 264標準的情況下，關於將塊分割成子塊，定義了 4 種 INTER 模式16X16INTER 模式、16X8INTER 模式、8X16INTER 模式和 8X8INTER 模式。通常在原始當前塊Be與被編碼然後被重構的當前塊Be (被表示為BcrecO之間計算尺寸為N像素乘以N像素的當如塊Be的失真。例如，將失真計算為SSE (平方誤差之和(Sum of Square Errors))或 SAD(絕對差之和(Sum of Absolute Difference))。例如，如下計算SSE失真
權利要求
1.一種用於對被劃分成塊的圖像序列進行編碼的方法，包括針對當前塊的以下步驟 -針對所述當前塊，在包括至少兩種編碼模式的ー組編碼模式中選擇(20，22)編碼模式，並且在包括至少第一變換和第二變換的一組變換中選擇變換，以及 -根據所選擇的所述編碼模式和所述變換對所述當前塊進行編碼(24)， 所述方法的特徵在於根據以下步驟來選擇所述編碼模式和所述變換 -在使用所述第一變換的情況下，在所述ー組編碼模式中選擇(20)所述編碼模式，以及 -在使用所選擇的所述編碼模式的情況下，在所述ー組變換中選擇(22)所述變換。
2.根據權利要求I所述的用於編碼的方法，其中，對於所述ー組編碼模式中的ー些編碼模式，使用所述第一變換是未經授權的，並且其中在所述ー組編碼模式中選擇(20)所述編碼模式的步驟期間，替代所述第一變換，所述第二變換被用於所述ー些編碼模式。
3.根據權利要求2所述的用於編碼的方法，其中，所述第一變換是尺寸為4X4的整數DCT變換，所述第二變換是尺寸為8X8的整數DCT變換。
4.根據權利要求I到3之一所述的用於編碼的方法，其中，根據如下步驟在具有至少兩種編碼模式的所述ー組編碼模式中選擇(20)所述編碼模式 -針對所述ー組編碼模式中的每種編碼模式，在使用所述第一變換的情況下，計算所述當前塊與根據所述編碼模式對所述當前塊進行編碼之後重構的所述當前塊之間的失真， -針對所述ー組編碼模式中的每種編碼模式，在使用所述第一變換的情況下，計算根據所述編碼模式進行編碼的所述當前塊的編碼成本， -針對所述ー組編碼模式中的每種編碼模式，計算所述失真與所述編碼成本的加權和，以及 -在所述ー組編碼模式中選擇最低的所述加權和所對應的編碼模式。
5.根據權利要求I到4之一所述的用於編碼的方法，其中，根據以下步驟在所述ー組變換中選擇(22)所述變換 -針對所述ー組變換的每種變換，計算所述當前塊與根據所選擇的所述編碼模式對所述當前塊進行編碼之後重構的所述當前塊之間的失真， -針對所述ー組變換的每種變換，計算根據所選擇的所述編碼模式進行編碼的所述當前塊的編碼成本， -針對所述ー組變換的每種編碼模式，計算所述失真與所述編碼成本的加權和，以及 -在所述ー組變換中選擇最低的所述加權和所對應的變換。
全文摘要
本發明涉及一種用於對被劃分成塊的圖像序列進行編碼的方法，該方法包括針對當前塊的以下步驟針對當前塊，在包括至少兩種編碼模式的一組編碼模式中選擇(20，22)編碼模式，並且在包括至少第一變換和第二變換的一組變換中選擇變換，以及根據所選擇的編碼模式和變換對當前塊進行編碼(24)。根據本發明，根據以下步驟選擇編碼模式和變換在使用第一變換的情況下，在所述一組編碼模式中選擇(20)所述編碼模式，以及在使用所選擇的所述編碼模式的情況下，在所述一組變換中選擇(22)所述變換。
文檔編號H04N7/26GK102668559SQ201080043152
公開日2012年9月12日 申請日期2010年8月17日 優先權日2009年8月28日
發明者A·索蘭, B·蓋東, X·迪克盧, Y·奧利維耶 申請人:法國布雷維茨公司