[发明专利]一种视频编码中自适应反量化方法及装置

说明书

本发明公开了一种视频编码中自适应反量化方法及装置，本发明提供的方法利用变换块的空间邻域信息、时间邻域信息、或者空间邻域信息及时间邻域信息，估计当前变换块所处背景区域的统计特性，自适应地导出反量化的量化调节因子，灵活地调节反量化处理。本发明提供的方法和装置相比于在码流中传输量化调节信息的现有方案，不需要提供额外的比特开销传输量化调节信息，因此进一步提高了编码效率。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种视频编码中自适应反量化方法及装置。

背景技术

当前视频编码技术包括多种，例如H.264/AVC、H.265/HEVC、音视频编码标准(Audio Video coding Standard，AVS)等视频编码标准，上述视频编码标准通常都采用混合编码框架，该混合编码框架主要包括以下环节：

预测(prediction)、变换(transform)、量化(quantization)、熵编码(entropycoding)等环节。

预测环节利用已编码区域的重建像素(reconstructed pixel)产生当前编码块对应的原始像素(original pixel)的预测像素(predicted pixel)。预测方式主要包括帧内预测(intra prediction)和帧间预测(inter prediction)两大类。帧内预测使用当前编码块在当前编码图像中空间邻域的重建像素来产生当前编码块的预测像素，例如H.264/AVC中的水平(horizontal)、竖直(vertical)等多方向预测以及基于模版匹配(templatematching)和帧内运动补偿(intra motion compensation)的预测方式。帧间预测使用当前编码块在一个或多个已编码图像中对应的重建像素作为当前编码块的预测像素，例如基于运动补偿(motion compensation)的预测；帧间预测包括单向预测和双向预测这两种形式，其中单向预测使用一个已编码图像中的重建像素产生当前编码块的预测像素，而双向预测使用两个已编码图像中的重建像素产生当前编码块的预测像素。

原始像素和预测像素之间的像素值差异称为残差(residual)。为了提高残差的编码效率，通常先对残差进行变换，将其转化为变换系数(transform coefficient)，常用的变换有离散余弦变换(Discrete Cosine Transform，DCT)、离散正弦变换(Discrete SineTransform，DST)、小波变换等。之后，对变换系数作量化处理，例如利用矢量量化或标量量化。然后，将量化后的变换系数以及编码模式信息(例如编码块大小、预测模式、运动矢量等)通过熵编码处理转换成码流。常用的熵编码方法有算术编码(arithmetic coding)、变长编码(variable length coding,VLC)、定长编码、游程编码(run-length coding)等。

变换系数的量化可以采用标量量化方式。记当前编码块残差的N个变换系数中第i个变换系数为C(i)(1≤i≤N，N与变换块的大小有关，通常为16、64、1024等)，则量化后的变换系数Q(i)为

其中sign{X}表示取X的符号，即有round{X}为取整(rounding)操作，通常可以是向下取整、四舍五入取整、向上取整中的一种；|X|表示取X的绝对值或幅度；Qs(i)表示变换系数C(i)对应的量化步长(quantization step)；o1(i)为舍入偏置(rounding offset)。