[发明专利]离散余弦变换系数的编码方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编码技术，特别涉及一种离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)系数的编码方法、以及一种DCT系数的编码装置。

背景技术

DCT系数由视频图像数据中Y、U、V分量(如果是黑白图像则仅存在 Y分量)计算得到的频率数据，用于表征视频图像数据的光照强度变化情形。 如图1所示，每个DCT系数为一个8×8的矩阵，8列元素从左到右依次对 应水平方向上逐渐升高的光照强度变化频率，8行元素从上至下依次对应竖 直方向上逐渐升高的光照强度变化频率，在每个8×8的矩阵中，第一行第 一列的元素为1个直流(DC)分量(如图1中阴影块所示)，其对应水平 方向和竖直方向最低的光照强度变化频率，而其余63个元素均为交流(AC) 分量(如图1中空白块所示)。水平方向上逐渐升高的光照强度变化频率所 导致的黑白像素分布状态由图2a～图2d顺序示出；竖直方向上逐渐升高的 光照强度变化频率所导致的黑白像素分布状态由图3a～图3d顺序示出。

对于普通常见的场景，63个AC分量中的高频AC分量一般较弱；另外， 人的视觉特性决定了人眼对高频的成分敏感度较低。因此，对于现有技术通 常会对63个AC分量采取一些措施来去除或大幅减弱高频AC分量，而不 会导致被人眼察觉。例如，利用量化表对8×8矩阵的DCT系数进行量化处 理，该量化表中对应高频AC分量的量化系数都比较大，那么，经量化后的 8×8矩阵DCT系数中，63个AC分量中的高频AC分量的取值就会多数为 0、甚至全部等于0，例如，假定8×8矩阵中最后1行、最后1列的最高频 AC分量为40，其对应的量化系数为99，则在量化完之后该AC分量的取值 会变为40/99＝0.404，四舍五入取整后即变为0。此后，再对量化后的DCT 系数进行编码后即可传输。

在编码过程中，对于1个DC分量可以按照预设的DC分量哈夫曼表进 行编码，而对于63个AC分量，则依据预设的AC分量哈夫曼表、并从DC 分量开始按照之字形扫描顺序依次进行编码，即从最低频AC分量开始扫描 至最高频的AC分量结束，如图4所示，折线箭头表示之字形扫描路径，而 表示AC分量的空白块中的序号，则标识了该AC分量在之字形扫描中的顺 序，当然，图4所示的之字形扫描仅仅是举例说明，现有技术中还可以采用 其他方式。按照之字形扫描顺序对63个AC分量编码的流程如图5所示：

步骤500，设置参数K，用于表示当前扫描到的AC分量顺序、并设置 K的初始值为0；设置参数R，用于表示连续扫描到但未进行编码的取值为 0的AC分量个数、并设置R的初始值为0。

步骤501，扫描到下一个AC分量，令K＝K+1。

步骤502，判断第K个AC分量的取值ZZ(K)是否为0，如果是，则 执行步骤503，否则执行步骤506。

步骤503，判断当前扫描到的取值为0的AC分量是否为最后一个、即 K是否等于63，如果是，则执行步骤505，否则执行步骤504。

步骤504，暂不对当前扫描到的取值为0的AC分量进行编码，并对连 续扫描到但未进行编码的取值为0的AC分量个数进行累加，令R＝R+1，然 后返回至步骤501。

步骤505，按照之字形扫描的最后一个AC分量的取值为0，即63个 AC分量是以取值为0的AC分量为结尾，按照AC分量哈夫曼表，在最后1 个AC分量的取值为0时，只要最后一个AC分量之前的连续若干AC分量 的取值也均为0，则将结尾处连续的所有取值为0的AC分量统一编码为1 个块结束(End Of Block，EOB)码字，然后结束流程。

假设，63个AC分量中，最后6个AC分量的取值顺序为：非零的任意 值、0、0、0、0、0，则末尾处连续出现的5个0编码为1个EOB码字。

步骤506，当前扫描到的AC分量取值ZZ(K)为非零值，判断该取值 非零的AC分量之前是否有多于15个连续的取值为0的AC分量未进行编 码，即R是否大于15，如果是，则执行步骤507，否则执行步骤508。