[发明专利]变换数据处理方法和装置以及编码、解码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频压缩编码技术，特别涉及一种变换数据处理方法和装置，以及一种编码、解码方法及装置和系统。

背景技术

为减小视频数据在传输或存储时的数据量，一般需要对视频数据进行压缩编码。在视频压缩编码领域，变换是一项重要技术，其作用是将一副图像、一个区域中的图像内容及信息经变换后集中于某一特定区域，以便视频压缩算法对这部分内容进行更有效的压缩。然后对变换后对数据进行量化、熵编码等处理后即形成压缩编码后的视频数据。

在视频编解码的标准中，如MPEG-2，H.264，AVS都使用了变换技术。在这些标准中，一幅图像或图像中的一个区域被划分成若干小块或子区域，称为子块，变换就是以子块为单位进行的。一般情况下，子块的大小可以为4x4或8x8，其中，4和8均是以图像像素为单位的。

一段视频文件是由多幅视频图像组成，并且一幅图像通常包含了丰富的内容，图像的不同部分所具有的特性也不同。因此，若将一段视频中所有图像或将一幅图像以同样尺寸(如8x8大小)的子块进行划分，然后对其进行变换，其效果不一定能达到最优，即不能有效的将所有子块中的内容经变换后有效的集中于某一特定区域。基于此，提出了自适应块变换技术，其原理是：将一个特定区域分别按照不同的子块大小进行划分，然后针对不同大小的子块进行不同的变换(例如，将图像分别划分为4x4和8x8的块，对4x4块使用4x4变换，对8x8块使用8x8变换)，之后根据一定准则判断在不同变换情况下哪种变换能更有效的将块的信息集中于特定区域。最后将较优的变换结果存储起来。解码端在对经过上述方式变换后的图像进行解码时，根据码流中相应的信息获取变换尺度(如4x4或8x8)的信息，然后使用相应的逆变换(如4x4逆变换或8x8逆变换)对该区域进行处理，获取原始的视频数据。

上述自适应块变换技术在H.264中应用的具体方式为，定义一套4x4变换矩阵和8x8变换矩阵，并且根据其4x4变换和8x8变换的特点，分别制定了一套编解码端的量化表，将数据分别经过4x4变换及量化后的结果与经过8x8变换及量化后的结果相比较，确定较优的变换方式。其中，由于H.264中4x4变换和8x8变换具有相似的变换特征，加之各自配套制定的量化表，能够保证4x4块经4x4变换及量化后的数据数值范围与8x8块经8x8变换及量化后的数据数值范围基本一致。因此，H.264中的自适应块变换技术能有效的提高编码效率。

但是，在对视频的压缩编码过程中，出于各种目的可能需要融合不同的变换，例如，4x4变换矩阵是基于DCT的，8x8变换则是基于小波的，这两套变换矩阵很可能不具有太多的相同变换特征，相同的数据经过这些变换后数据的数值范围改变程度不一致。由于量化会导致数据信息受损，无论在量化过程中使用相同或不同的量化表进行量化，因相同的数据经不同的变换后其数值范围改变程度不一致，则会导致变换之后的数据经过量化后的损失程度不一致。在这种情况下，无法使用一定的判断准则确定较优的变换方式，从而无法有效的提高数据编码效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种调整编码数据数值范围的方法和装置，以使数据经不同变换后的数值范围基本保持一致。相应地，还提供了一种编码方法、一种解码方法及装置和系统，在编码端将调整参数写入码流中，在解码端可以根据接收到的调整参数对接收到的数据进行相应的调整。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下的技术方案：

一种变换数据处理方法，包括：

根据预设两种变换所需的变换矩阵，估计图像数据分别经过两种变换后的数值范围；

根据所述两种变换后的数值范围，估计两种变换的数值范围特征差值，所述两种变换的数值范围特征差值为图像数据分别经过两种变换和对应量化后数值范围的差值，或图像数据分别经过两种变换后数值范围的差值；

接收待变换的数据，并对该数据应用所述两种变换中的第一种变换，并根据估计的数值范围特征差值补偿该第一种变换后的数据以使第一种变换和量化后的数值范围与第二种变换和量化后的数值范围保持一致。

上述第一种变换为所述两种变换中的一种。同理，所述两种变换中的另外一种变换可称之为第二种变换。所述两种变换亦可分别称之为第一变换和第二变换，或变换A和变换B。

一种变换数据处理装置，包括第一数值范围估计单元、第二数值范围估计单元、数值范围差值单元和变换补偿单元，

所述第一数值范围估计单元，用于根据预设两种变换中的第一种变换所需的变换矩阵，估计图像数据经过第一种变换后的数值范围，并提供给所述数值范围差值单元；