專利名稱：：H.264量化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及數(shù)字圖像和視頻信號處理，且更明確地說，涉及塊變換和/或量化以及反量化和/或逆變換。
背景技術(shù)：
：存在用于數(shù)字視頻通信和存儲(chǔ)的各種應(yīng)用，且已開發(fā)出并正在持續(xù)開發(fā)相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)。例如視頻電話和會(huì)議的低位速率通信以及例如動(dòng)畫的較大視頻文件壓縮導(dǎo)致各種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2、AVS等。這些壓縮方法依賴于離散余弦變換(DCT)或類似變換以及變換系數(shù)的量化來減少需用來編碼的位的數(shù)目?；贒CT的壓縮方法將圖片分解為宏塊，其中每一宏塊含有四個(gè)8X8亮度塊以及兩個(gè)8X8色度塊，但可使用其它塊大小和變換變量。圖2a描繪基于DCT的視頻編碼的功能塊。為減小位速率，使用8X8DCT將8X8的塊(亮度和色度)轉(zhuǎn)換為頻域。接著，量化DCT系數(shù)的8X8的塊，將其掃描到1-D序列中，并通過使用可變長度編碼(VLC)進(jìn)行編碼。對于涉及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償(MC)的預(yù)測性編碼，需要反量化和IDCT用于反饋回路。除了MC之外，圖2a中的所有功能塊均基于8X8的塊而操作。圖2a中的速率控制單元負(fù)責(zé)在允許的范圍內(nèi)并根據(jù)目標(biāo)位速率和緩沖器充滿程度而產(chǎn)生量化步長(qp)來控制DCT系數(shù)量化單元。實(shí)際上，較大的量化步長暗示較多消沒和/或較小的量化系數(shù)，這意味著較少和/或較短的代碼字以及隨之的較小的位速率和文件。存在兩種編碼的宏塊。內(nèi)編碼(INTRA-coded)的宏塊獨(dú)立于先前的參考幀而被編碼。在中間編碼(INTER-coded)的宏塊中，首先針對(當(dāng)前宏塊的)每一塊產(chǎn)生來自先前參考幀的經(jīng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)念A(yù)測塊，接著編碼預(yù)測誤差塊(即，當(dāng)前塊與預(yù)測塊之間的差異塊)。對于內(nèi)編碼的宏塊來說，內(nèi)編碼的8X8DCT塊中的第一(0，0)系數(shù)被稱為DC系數(shù)，塊中其余63個(gè)DCT系數(shù)是AC系數(shù)；而對于中間編碼的宏塊來說，中間編碼的8X8DCT塊的所有64個(gè)DCT系數(shù)均視為AC系數(shù)。可用固定值的量化步長來量化DC系數(shù)，而AC系數(shù)根據(jù)位速率控制來調(diào)節(jié)量化步長，所述位速率控制將迄今在編碼圖片過程中所使用的位與所分配的待使用的位的數(shù)目進(jìn)行比較。此外，量化矩陣(例如，如在MPEG-4中)允許DCT系數(shù)之間變化的量化步長。明確地說，8X8二維DCT定義為其中f(x,y)是輸入的8X8樣本塊，且F(u，v)是輸出的8X8變換塊，其中u、v、x、y=0、1、…，7;且應(yīng)注意，此變換具有8X8矩陣乘法F=DlxfxD的形式，其中"X"表示8X8矢巨陣的乘法且D是8X8矩陣，其中u、x元素等于所述變換以雙精度執(zhí)行，且最終的變換系數(shù)舍入為整數(shù)值。接下來，將變換系數(shù)的量化定義為其中QP是以雙精度從量化步長qp中計(jì)算出的量化因子，作為一指數(shù)，例如QP=2一6。量化的系數(shù)舍入為整數(shù)值且被編碼。相應(yīng)的反量化變?yōu)?lt;formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中雙精度值舍入為整數(shù)值。最后，逆變換(重構(gòu)樣本塊)為同樣，雙精度值舍入為整數(shù)值。各種較新近的視頻壓縮方法(例如，H.264和AVS標(biāo)準(zhǔn))通過使用整數(shù)變換取代DCT和/或不同大小的塊而簡化了雙精度DCT方法。實(shí)際上，以類似于8X8DCT變換系數(shù)矩陣D的元素來定義nXn整數(shù)變換矩陣Tnxn。接著，在fnXn和FnXn分別表示輸入的nXn樣本數(shù)據(jù)矩陣(像素或余數(shù)的塊)和輸出的nXn變換系數(shù)塊的情況下，將nXn整數(shù)正變換定義為-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中"X"表示nXn矩陣乘法，且nXn矩陣Ttnxn是nXn矩陣Tnxn的轉(zhuǎn)置矩陣。舉例來說，與其它現(xiàn)有視頻標(biāo)準(zhǔn)中一樣，在H.264中，最小的編碼單位是宏塊，其含有四個(gè)8X8亮度塊以及來自兩個(gè)色度分量的兩個(gè)8X8色度塊。然而，如圖3所示，在H.264中，8X8塊進(jìn)一步被劃分為4X4塊以用于變換和量化，這導(dǎo)致宏塊總共有二十四個(gè)4X4塊。整數(shù)變換之后，來自兩個(gè)色度分量中每一者的四個(gè)DC值合在一起以形成兩個(gè)色度DC塊，對所述兩個(gè)色度DC塊執(zhí)行額外的2X2變換和量化。類似地，如果以INTRA16X16模式編碼宏塊，那么十六個(gè)4X4亮度塊的十六個(gè)DC值合在一起以創(chuàng)建4X4亮度DC塊，對所述4X4亮度DC塊實(shí)行4X4亮度DC變換和量化。因此，在H.264中，存在三種變換和量化，即針對二十四個(gè)亮度/色度塊的4X4變換和量化；針對兩個(gè)色度DC塊的2X2變換和量化；以及當(dāng)宏塊被編碼為INTRA16X16模式時(shí)針對亮度DC塊的4X4變換和量化。經(jīng)變換的系數(shù)的量化可如上所述為量化步長的指數(shù)，或可使用具有整數(shù)條目的查找表。反量化鏡射量化。且逆變換也使用Tnxn，且其轉(zhuǎn)置矩陣類似于使用D的DCT,且其轉(zhuǎn)置矩陣用于正變換和逆變換兩者。因此，這些替代方法在維持性能的同時(shí)仍具有可減小的計(jì)算上的復(fù)雜性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過根據(jù)每個(gè)量化參數(shù)修改量化表而提供H.264圖像/視頻處理的低復(fù)雜性量化。優(yōu)選實(shí)施例方法提供有用于H.264視頻編碼中的簡化的16位運(yùn)算。圖la-lb是流程圖。圖2a-2b說明具有DCT和其它變換及量化的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償視頻壓縮。圖3展示H.264宏塊結(jié)構(gòu)。圖4說明方法的比較。具體實(shí)施例方式優(yōu)選實(shí)施例方法提供適用于16位H.264方法的簡化的4X4和2X2變換的塊量化。使量化査找表依賴于量化參數(shù)以使舍入與偏移相等；這避免了32位存取。所述方法適用于用H.264整數(shù)變換以及變換系數(shù)的量化對(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?像素塊進(jìn)行操作的視頻壓縮，其中量化可廣泛變化。對于如圖2b中所說明的H.264編碼，來自位流輸出緩沖器的緩沖器充滿程度反饋可確定量化因子，其通常在1到200-500的范圍內(nèi)變化。優(yōu)選實(shí)施例方法將適用于圖2b中的塊"量化"。圖la-lb是編碼和解碼的變換/量化流程。優(yōu)選實(shí)施例系統(tǒng)利用芯片上(SoC)數(shù)字信號處理器(DSP)或通用可編程處理器或特殊應(yīng)用電路或系統(tǒng)(例如，具有RISC處理器控制的同一芯片上的DSP與RISC處理器兩者)來執(zhí)行優(yōu)選實(shí)施例方法。具體來說，具有視頻剪輯能力的數(shù)碼相機(jī)(DSC)或具有視頻能力的手機(jī)可包含優(yōu)選實(shí)施例方法。所存儲(chǔ)的程序可處于板上ROM或外部快閃EEPROM中，以供DSP或可編程處理器執(zhí)行優(yōu)選實(shí)施例方法的數(shù)字處理。模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器提供與真實(shí)世界的耦合，且調(diào)制器和解調(diào)器(以及用于無線接口的天線)為傳輸波形提供耦合。首先，考慮到針對三種塊類型的每一者的H.264變換、量化及其相反過程4X4亮度/色度塊、2X2色度DCi央和4X4亮度DC塊；優(yōu)選實(shí)施例方法提供H.264的量化的簡化。(a)針對4X4亮度/色度塊的正變換4X4正變換使用以下4X4變換矩陣T4x4用于與宏塊的二十四個(gè)4X4亮度/色度塊中的每一4X4樣本數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行矩陣乘法因此，具有元素Xij的4X4矩陣到具有元素yij的4X4矩陣的正變換為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>應(yīng)注意，T4M的列正交，且T4^大致上與4X4DCT矩陣成比例。(b)針對4X4亮度/色度塊的量化yy(其中，i=0、1、2、3且』=0、1、2、3)經(jīng)量化以給出Cij作為量化參數(shù)qP的函數(shù)Cij=sign(yij"(lyi,QLevelScale(qP呢6，i，j)+A)〉〉(15+qP/6)其中QLevelScale(qP%6,i，j)是量化査找表；qP表示亮度量化參數(shù)QPY或色度量化參數(shù)QPc(QPy和QPc均在0、1、…，53的范圍內(nèi))；A=a*215+qP/6，其中舍入?yún)?shù)0<"<1;符號(.)是符號函數(shù)(z為正時(shí)sign(z)=+1，z為負(fù)時(shí)sign(z)=-1，且sign(O)=0);*表示標(biāo)量乘法；/是整數(shù)除法(整數(shù)商且余數(shù)舍棄)；％是模運(yùn)算，其實(shí)質(zhì)上是從整數(shù)除法舍棄的余數(shù)；且》和《表示右移和左移，其適用于以二進(jìn)制記數(shù)法表示的數(shù)字。應(yīng)注意，qP/6處于0到8的范圍內(nèi)。量化査找表由六個(gè)4X4的比例矩陣組成，每一者用于qP%6的六個(gè)可能值中的每一值。每一4X4比例矩陣具有相同的簡單形式但不同的元素值gLeve/Sc。/e:[6魔4]={{{13107,8066,13107,8066}'{8066,5243,8066,5243},{13107,8066,13107,8066},{8066,5243'8066,5243}},{{11916,7490,11916,7490},{7490,4660,7490,4660},{11916,7490,11916,74卯},{74卯,4660,7490,4660}},{{〗0082,6554,10082,6554},{6554,4194,6554,4194},{10082,6554,10082,6554},{6554,4194,6554,4194}}，{{9362,5825,9362,5825},{5825,3647,5825,3647},{9362,5825,9362,5825},{5825,3647,5825,3647}},{{8192,5243,8192,5243},{5243,3355，5243,3355},{8i92,5243,8192,5243}，{5243,3355,5243,3355}},{{7282,4559,7282,4559},{4559,2893,4559,2893},{7282,4559,7282,4559},{4559,2893,4559,2893}}應(yīng)注意，總體上，所述量化大致為通過與2U與2"之間的整數(shù)比例因子進(jìn)行乘法，隨后與215進(jìn)行整數(shù)除法(其補(bǔ)償整數(shù)比例因子的大小)，且接著是與處于1到28范圍內(nèi)并為量化提供位數(shù)目的減小的2^6進(jìn)行整數(shù)除法。經(jīng)量化的系數(shù)Cij最終被編碼并傳輸/存儲(chǔ)。(c)針對4X4亮度/色度塊的反量化在解碼以恢復(fù)Cij之后，針對4X4量化塊&j(其中，i=0、1、2、3且j二0、1、2、3)的反量化給出dij為dy=(Cij*IQLevelScaIe(qP%6，i，j))<<qP/6其中，同樣地，qP表示亮度量化參數(shù)QPy或色度量化參數(shù)QPc,且IQLevelScale(qP%6，i,j)是反量化査找表?xiàng)l目。反量化查找表同樣由針對六個(gè)可能的qP%6中的每一者的4X4比例矩陣組成，其中每一4X4比例矩陣具有四個(gè)低值元素，八個(gè)中間值元素和四個(gè)高值元素{{10，13,10,13},{13,16,13,16},{10,13,10,13},{13,16,13,16}},{{11,14，11,14},{14,18,14，18},{11,14,11,14},{14，18，14,18}}，{{13,16,13，16},{16,20,16,20},{13,16,13,16}，{16,20,16,20}},{{14,18，14,18},{18,23,18，23}，{14,18,14，18},{18,23,18,23}},{{16,20,16,20},{20,25,20,25},{16,20,16,20},{20,25,20,25}},{{18,23,18,23}，{23,29,23，29},{18,23,18,23},{23,29,23,29}}應(yīng)注意，左移提供量化期間與2^/6進(jìn)行整數(shù)除法中損失的數(shù)目的位的恢復(fù)，且通過在量化過程中與QLeVelScale(qP%6，i，j)進(jìn)行乘法以及除以215而導(dǎo)致的先前的量值減小實(shí)質(zhì)上抵消與IQLevelScale(qP%6，i，j)進(jìn)行乘法而導(dǎo)致的量值增加。(d)針對4X4亮度/色度塊的逆變換逆4X4變換與DCT不同之處在于，4X4變換矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣不等于4X4矩陣的逆矩陣，因?yàn)樾芯哂胁煌稊?shù)；也就是說，t4x4不是正交矩陣。實(shí)際上，量化和反量化的比例矩陣調(diào)節(jié)經(jīng)變換像素的相對大小。明確地說，逆變換使用4X4矩陣V4M及其轉(zhuǎn)置矩陣，其中應(yīng)注意，V4x4看上去和T、x4—樣，但兩列按比例縮放了V2以減小動(dòng)態(tài)范圍。因此，具有元素dy(其中i-0、1、2、3且j-0、1、2、3)的4X4矩陣的逆變換是具有元素hij的4X4矩陣，其定義為最后，hij按比例縮減為巧=(hy+32)〉>6以定義恢復(fù)的(經(jīng)解碼和解壓縮的)類似的變換和量化適用于2X2色度DC塊。(e)針對2X2色度DC塊的正變換正2X2變換使用以下2X2變換矩陣丁2><2與宏塊的兩個(gè)2X2色度DC塊的每一2X2樣本數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行矩陣乘法<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>因此，具有元素&的2X2矩陣到具有元素yij的2X2矩陣的正變換為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>yij(其中，i=0、l且j-0、1)經(jīng)量化以給出Cij作為量化參數(shù)QPc的函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中QLevelScale(QPc呢6，0，0)是上文(b)中列出的量化查找表中的條目；QPc與之前一樣是色度量化因子且在O、1、...，51的范圍內(nèi)；且厶-01*216+<21>"6,其中舍入?yún)?shù)0<a<l。這些經(jīng)量化的系數(shù)Cij最終被編碼并傳輸/存儲(chǔ)。(g)針對2X2色度DC塊的逆變換在解碼以恢復(fù)2X2經(jīng)量化的DC塊Cij(其中，i=0、1且』=0、1)之后，在反量化之前進(jìn)行逆2X2變換以給出fij為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>應(yīng)注意，與DCT—樣，所述變換實(shí)質(zhì)上是其自身的逆矩陣。(h)針對2X2色度DC塊的反量化fij(其中，i=0、lij=0、1)經(jīng)反量化以給出dcCij作為量化參數(shù)QPc的函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，同樣，QPc表示色度量化參數(shù)，且IQLevelScale(qP%6，0，O)是(c)中列出的反量化查找表的(0，0)條目。最后，類似的變換和量化適用于4X4亮度DC塊。(i)針對4X4亮度DC塊的正變換4X4亮度DC塊Xij到具有元素hij的4X4矩陣的正變換為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>接著按比例縮放hij以使yij=(hij+1)〉〉1而得到變換yij。(j)針對4X4亮度DC塊的量化yij(其中，i=0、1、2、3且j=0、1、2、3)經(jīng)量化以給出Cij作為亮度量化參數(shù)QPy的函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中QLevelScale(QPy%6,0，O)是(b)中列出的量化查找表中的(0，0)條目；且同樣△=a*216+Qpy/6，其中0<cc<l是舍入?yún)?shù)。(k)針對4X4亮度DC塊的逆變換在解碼以恢復(fù)4X4經(jīng)量化DC塊Cij(其中'i=0、1、2、3且j-0、1、2、3)之后，在反量化之前進(jìn)行逆4X4變換以給出fy為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(1)針對4X4亮度DC塊的反量化ftj(其中，i=0、1、2、3且j=0、1、2、3)經(jīng)反量化以給出dcYu作為量化參數(shù)QPy的函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中，同樣地，QPy表示亮度量化參數(shù)，且IQLevelScale(QPY%6,0，O)是(c)中列出的反量化查找表的(O，O)條目。在開發(fā)H.264標(biāo)準(zhǔn)期間，努力確保H.264變換和量化可以16位算法實(shí)施。這一目標(biāo)已基本上實(shí)現(xiàn)。然而，以上步驟(b)、(f)和(j)的正量化中所使用的舍入控制參數(shù)A可能超過16位；且這使得所實(shí)施的H.264正量化在不具有32位存儲(chǔ)器存取的處理器上不能實(shí)行。實(shí)際上，厶=0(*215+￡113/6或01*216+(11>/6，其可高達(dá)24位。因此，優(yōu)選實(shí)施例提供具有恒定A的H.264正量化。明確地說，針對4X4亮度/色度塊的變換以及量化及其相反過程的優(yōu)選實(shí)施例方法使用以上步驟(a)、(c)和(d)，但用新的步驟(b')代替步驟(b);對于2X2色度DC塊，使用以上步驟(e)、(g)和(h)，但用新的步驟(f)代替步驟(f);且對于4X4亮度DC塊，使用以上步驟(i)、(k)禾卩(1)，但用新的步驟(j')代替步驟(j)。這些新的步驟如下(b')針對4X4亮度/色度塊的優(yōu)選實(shí)施例量化yij(其中，i=0、1、2、3且』=0、1、2、3)經(jīng)量化以給出Cij作為量化參數(shù)qP的函數(shù)Cij=sign(yy)*(lyijl*QMat(0)(qP%6,i,j)+oc*215)〉>15(qP/6:0時(shí))=sign(yij"(lyijl承QMat(qP恥."(qP免6，i,j)+a*216)>>16(qP/6#0時(shí))其中，與(b)中一樣，qP表示亮度量化參數(shù)QPY或色度量化參數(shù)QPc',且也與(b)中一樣，0<a<1是舍入?yún)?shù)。QMat(n)(qP呢6，i,j)是依據(jù)(b)中列出的QLevelScale(qP%6,i,j)定義的新的量化查找表，且定義為QMat(0)(qP%6,i,j)=QLevelScale(qP%6,i，j)QMat(n)(qP%6,i,j)=(QLevelScale(qP%6，i,j)+2n")>>n(其中，n〉0)也就是說，依據(jù)qP/6，QLevelScale[6][4][4]被QMat(。)[6][4][4]、QMat(1)[6][4][4]、...，或QMat(7)[6][4][4]取代。應(yīng)注意，對于QMat(,6][4][4]條目，相應(yīng)的QLevelScale[6][4][4]條目存在舍入n位的右移；右移將條目的大小從范圍2"-2"減小到范圍211—n-214—n。(應(yīng)注意，0到8范圍內(nèi)的qP/6暗示著n將在范圍1到7內(nèi)。)這樣使用較多的表允許大小依賴于qP/6的A被恒定大小的W216(或者當(dāng)qP/6-0時(shí)，為oc*215)取代，其為16位整數(shù)。舉例來說，表QLevelScale(O，i，j)的三個(gè)不同的值是13107、8066和5243;而QMat(7)(0，i,j)的相應(yīng)條目分別為102、63和41。這通過與較低的解析度折衷而節(jié)省了7位。(f)針對2X2色度DC塊的優(yōu)選實(shí)施例量化yy(其中，i=0、1且〗=0、1)經(jīng)量化以給出Cij作為色度量化參數(shù)QPc的函數(shù)c」=sign(yij"(lyijl沐QMat(QP"6)(QPc呢6，0,0)+a*216)〉>16其中(b')定義了QMat(Q闊(QPc呢6,0,0)和a。應(yīng)注意，還需要QMat(8)(QPc%6，0，0);而(b')僅使用QMat(n)(qP%6，i，j)(其中n^7)。(j')針對4X4亮度DC塊的優(yōu)選實(shí)施例量化yu(其中，i=0、1、2、3且j=0、1、2、3)經(jīng)量化以給出Cij作為亮度量化參數(shù)QPy的函數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>其中(b')定義了QMat(QPy/6)(QPY%6,0，O)和a。同樣應(yīng)注意，還需要QMat(8)(QPY%6,0，0)。對于表大小并非考慮因素的實(shí)施方案，可預(yù)先計(jì)算并存儲(chǔ)(b')、(f)和(j')中所使用的新的量化矩陣。確切的新的量化矩陣如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>{{3641,2280,3641,2280},{2280,1447,2280,1447},{3641,2280,364，2280},{2280,1447,2280,1447}},};QMat(2)[6][4〗[4]={{{3277,2017,3277,2017},{2017,1311,2017,1311},{3277,2017,3277，2017),{2017,1311,2017,1311",{{2979,1873,2979,1873},(1873,1165,1873,1165},{2979，1873,2979,1873),{1873,1165,1873,1165",{{2521,1639,2521,1639},{1639,1049,1639,1049},{2521,1639,2521'1639},{1639,1049,1639,1049",{{2341,1456,2341,1456},{1456,912'1456,912},{2341,1456,2341,1456},{1456,912,1456,912}},{{2048,1311,2048,1311},{1311,839,1311，839},{2048,1311,2048,1311},{13",839,1311,839}},{{1821,U40,1821,1140},{.1140,723,1140,723},{1821,1140,1821,1140},{1140,723,1140,723}},};QMat(3)[6][4〗[4〗={{{1638，1008,1638,008},{1008,655,1008，655}，{〗638,1008,638,1008},{1008,655,1008,655}}，{(14卯，936,14卯，936},{936,583,936,583},{14卯，936,1490,936},{936,583,936,583}},U1260,819,1260,819},{819,524,819，524},{1260,.89,1260,819},{819,524,819,524}},{{1170,728,1170,728},{728,456,728,456},{1170，728,1170,728},{728,456,728,456}},{{1024'655,1024,655},{655,戮655,4I9},{1024,655,1024,655},{655,419,655,419}},{{910,570,910,570},{};570,362,570,362},{910,570,910,570},{570，362,570,362",QMat(4)[6][4][4]={{{8〗9,504,819,504},{504,328,'504,328},{89,504,819,504},{504,328,504,328",745,468,745,468},{柳,29],468,29〗},{745,468,745,468},(468,29，468,29}},{{630,410,630,410},{410,262,線262},{630,410,630,410},{410,262,410,262}},{{585，364,585,364},{364,228,364,228},{585,364,585,364},{364,228,364,228}},U512,328,512,328},{328,210，328,210},{512,328,512,328},{328,210,328,210}},{{455,285,455,285},{285,181,285,181},{455,285,455,285},{285,18〗，285,181"，QMat(5)[6][4][4〗={{{40，252,410,252},{252,164,252，164},{410,252,線252},{252,164,252,,,{{372,234,372,234},{234,146,234,146},{372,234,372,23化{234,146,234，146}}'{{315,205,315,205},{205，131,205,31},{315,205,315,205},{205,131,205,131}},{{293,182,293,182},{182,114,182,l""293,182,293,182"182,U4,182,U4,U256,164,256,164},{164，105,164，256，164,256,164,105,164,{{228,142,228,142},{142,90,142，90},(228'142,228,:142},{:142,卯，142,90}},};{{205,126,205,126},{126,82,126,82),{205,126,205,126},{126,82,126,82}},{{186,117,186,117},{117,73,117,73},{186,117,186,117},{117,73,117,73}}:{{158，102,158,102,66,102,66},{158,102,158,102},{102,66,102,66}},{{146,91,146,9"，{91,57,91,57},{146,91,146,91},{91,57,91,57}}，{{m，82,128,82},{82，52,82,82,m,叫'{82,52,82,52}},{{114,71,114，7"，(71,45,71,45},{114,71,114，71"71,45,71,45,QMat(7)[6][4][4]={{102'63,102,63},(63，41,63,41},{102,63,102,63},{63，化63,41",93,59，93,59},{59'36,59,36},{93,59，93,59}'{59,36,沐36,((79,51,79,51},{51,33'51,33},(79,51，79,51}，{51,33,51,33}},U73，46,73,叫,{46,28,46,28},{73，46，73,46},{46,28,46,測},64,41,64,41},{41,26,41,26},{64,"，64,41},{化26,41,26}},57,36,57,3化{36,23,.36,23},{57,36,57,36}，{36,23,36,23)),QMat(8)[6][4][4]=51,3151,32,20,32,20}，{51,32,51,32W32,20,32,20}},47,29,47,29},{29,18,29,8},{47,29,47,29},{29,18'29,8}},39,26,39,26},{26,",26,16},{39,26'39,26},(26,16,26,16"，n37,23,37,23>,{23,〗4,23,化{37'23,37,叫,{23,14,23,4",32,20,32,20},{20,13,20,3},{32,20,32,20〉,{20,13,20,13}},28,1S,2118},{18，11,18,28，18,28,18},{18,11,18,1"),應(yīng)注意，在QMat(8)[6][4][4]中，僅使用QMat(8)(0，0，0)、QMat(8)(1,0，0)、QMat(8)(2,0，0)、QMat(8)(3,0，0)、QMat(8)(4,0,0)、QMat(8)(5，0，0)，QMat(s)[6〗[4][4〗中的其余分量不需要存儲(chǔ)。因此，總的表大小為約1350字節(jié)(QMat(o)到QMat("存儲(chǔ)為二字節(jié)條目，QMat(6)到QMat(8)存儲(chǔ)為一字節(jié)條目)。對于需要較小表大小的實(shí)施方案，可根據(jù)量化比例QPy和QPc通過以下計(jì)算而在運(yùn)行中計(jì)算宏塊的量化矩陣QMat(0)(QPy%6,i,j)=QLevelScale(QPY%6,i，j)(其中QPY/6<2)QMat(qp飼(QPy呢6，i,j)=(QLevelScale(QPY%6，i，j)+2Qpy/6—2)〉〉(QPY/6-l)(其中QPY/6HC2)QMat(0)(QPc%6,i，j)=QLevelScale(QPc%6,i，j)(其中QPc/6<2)QMat(qp"")(QPc暢，i,j)=(QLevelScae(QPc%6，i，j)+2QPc/6-2)〉>(QPc/6-l)(其中QPC/6《2)且QMat(QPy/6)(QPY%6，0，0)=(QLevelScale(QPY%6,0，0)+2QP5^1)>>QPY/6QMat(QPc/6)(QPY%6,0,0)=(QLevelScale(QPc%6,0,0)+2QP"6.1)>>QPc/6因此，對于宏塊，需要計(jì)算16個(gè)亮度塊的4X4量化矩陣、8個(gè)色度塊的4X4量化矩陣、4X4亮度DC塊的量化比例，以及兩個(gè)2X2色度DC塊的量化比例，以用于根據(jù)給定的QPy和QPc進(jìn)行變換系數(shù)量化。由于量化比例對于不同的宏塊并不非常頻繁地改變，所以通常不需要對每一宏塊執(zhí)行此類量化矩陣計(jì)算。實(shí)行模擬以測試用于H264的優(yōu)選實(shí)施例簡化的正量化的效率。"AnchorT&Q"是H264變換以及量化，其由等式(a)至U(1)組成，"SimplifiedT&Q"由等式(a)、(b')、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)、(j')、(k)和(1)組成;也就是說，在此情況下，僅正量化發(fā)生變化，其它所有部分均保持不變。測試所有的量化歩長(qp=0、1、2、...51)。用5000個(gè)隨機(jī)宏塊測試每一qp，樣本值在[-255:255]的范圍內(nèi)。針對每一qp的所有測試樣本宏塊計(jì)算(見圖4)輸入的樣本宏塊與其重構(gòu)的宏塊之間的PSNR值。下表1、2、3中列出結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>表l.模擬結(jié)果，中間編碼的宏塊，使用ot=l/6<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>表3.模擬結(jié)果，INTRA16X16編碼的宏塊，使用a=1/3如表l-3所示，對于所有允許的量化比例(0-51)和宏塊類型(INTER、INTRA4X4或INTRA16X16)，優(yōu)選實(shí)施例簡化的正量化幾乎同等地執(zhí)行當(dāng)前由H.264推薦的量化。因此，優(yōu)選實(shí)施例量化提供與當(dāng)前H.264量化設(shè)計(jì)相同的壓縮效率，但使得能在不具有32位存儲(chǔ)器存取的能力的裝置上實(shí)施H.264量化。在保持多個(gè)量化表的限制舍入控制參數(shù)的位大小的特征的情況下，可對優(yōu)選實(shí)施例作出各種修改。舉例來說，量化可使用較精細(xì)的解析度，例如增量是qP/8而不是qP/6等。權(quán)利要求1.一種視頻編碼的方法，其包括以下步驟(a)將4×4的整數(shù)數(shù)據(jù)塊變換為4×4的整數(shù)變換系數(shù)塊；以及(b)通過(i)將所述系數(shù)的絕對值與多個(gè)4×4的正整數(shù)量化矩陣中的一者的條目逐元素相乘，(ii)加上舍入控制參數(shù)，(iii)恢復(fù)所述系數(shù)的符號，(iv)且右移，來量化所述4×4的系數(shù)塊；(c)其中所述多個(gè)量化矩陣中的第一矩陣所具有等于所述多個(gè)量化矩陣中的第二矩陣的相應(yīng)條目二分之一并進(jìn)行舍入的條目；以及(d)所述多個(gè)量化矩陣中的所述一者是根據(jù)量化參數(shù)而選出的。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中(a)所述多個(gè)量化矩陣包含4X4矩陣MQ、Mi、...，Mq小其中Q是正整數(shù)，用因子將其表示為Q=NM，其中N和M是各大于1的正整數(shù)；且(b)對于每對整數(shù)n,k，其中n在l到N-l的范圍內(nèi)且k在O到M-l的范圍內(nèi)，所述矩陣的元素的關(guān)系為M艦(i，j)=(Mk(i，j)+2")>〉n其中0^i,jS3。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中M:6且N二7。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中(a)在所述量化參數(shù)等于nM+k，其中n大于0，且所述系數(shù)表示為y(i,j)的情況下，所述量化包含以下計(jì)算c(i，j)=sign[y(i，j)][ly(i，j)lM(n，+k(i，j)+a216]〉〉16其中a是舍入因子，且(Xa〈1。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中(a)在所述量化參數(shù)等于k，且所述系數(shù)表示為y(i，j)的情況下，所述量化包含以下計(jì)算c(i，j)=sign[y(i，j)][ly(i，j)lMk(i,j)+a215]>>15其中a是舍入因子，且0<(1<1。全文摘要低復(fù)雜性(16位算法)H.264視頻壓縮用多個(gè)量化表取代用于所有量化參數(shù)的單個(gè)量化表，并借此使量化偏移和舍入加法相等；此消除了對32位存取的需要。文檔編號H04N7/12GK101194510SQ200680010777公開日2008年6月4日申請日期2006年2月8日優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日發(fā)明者周民華申請人:德州儀器公司