[发明专利]从多个相邻量化参数中确定量化参数预测值的方法和装置

说明书

提供了从多个相邻量化参数中确定量化参数预测值的方法和装置。该装置包括编码器(300)，所述编码器(300)使用要应用到画面的至少一部分的图像数据的当前量化参数的量化参数预测值来对所述图像数据进行编码。所述量化参数预测值是使用来自之前编码的相邻部分的多个量化参数而确定的。编码当前量化参数和量化参数预测值之间的差用于发信令给对应的解码器。

本申请是2011年6月8日提交的申请号为201180039208.9的发明专利申请“从多个相邻量化参数中确定量化参数预测值的方法和装置”的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年6月10日提交的、序列号为NO.61/353,365的美国临时专利申请的权益，通过引用在此并入其全部内容。

技术领域

本原理总地涉及视频编码和解码，更具体地涉及用于从多个相邻量化参数中确定量化参数预测值(predictor)的方法和装置。

背景技术

多数视频应用针对一组给定的比特率限制寻求可能的最高感知质量。例如，在诸如视频电话系统之类的低比特率应用中，视频编码器通过消除在视觉上更易注意到的并且因此更重要的感兴趣区域中的强烈的视觉伪像而提供更高的质量。另一方面，在高比特率应用中，在画面中的每一处都期望在视觉上无损的质量并且视频编码器还应该实现透明的(transparent)质量。在高比特率应用中获得透明的视觉质量中的一个挑战在于保留细节，尤其是在其中细节丢失比非平滑区域的细节丢失更易看见的平滑区域中，这是因为人类视觉系统的纹理遮蔽属性。

增加可用的比特率是提高客观和主观质量的最直接的方法之一。当给定比特率时，编码器操纵其比特分配模块以在可以获得最大视觉质量提高的地方花费可用的比特。在非实时的应用中，诸如数字视频盘(DVD)编辑时，视频编码器可以利用可变比特率(VBR)设计以在时间上在难于编码的内容和容易编码的内容上产生具有恒定质量的视频。在这种应用中，将可用的比特适当地分布在不同的视频分段上以便获得恒定的质量。相反，恒定比特率(CBR)系统将相同数目的比特指定给一个或者多个画面的间隔而不管它们的编码困难度，并且产生随视频内容而变化的视觉质量。对于可变比特率和恒定比特率编码系统这二者，编码器可以根据画面内的感知模型而分配比特。人类感知的一个特征是纹理遮蔽，这解释了为什么人眼对于平滑区域中的质量降低比在具有纹理的区域中的质量降低更敏感。可以利用该属性来增加被分配给平滑区域的比特的数目以获得更高的视觉质量。

视频编码器中的量化过程控制编码比特的数目和质量。通常通过调节量化参数(QP)来调节质量。量化参数可以包括量化步长、舍入偏移，以及缩放矩阵。在国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/ICE)运动画面专家组-4(MPEG-4)第10部分高级视频编码(AVC)标准/国际电信联盟、电信分部(ITU-T)H.264推荐(下文的“MPEG-4 AVC标准)中，可以在码片或者宏块(MB)级别上调节量化参数值。编码器具有调整量化参数和将该调节发信令给解码器的灵活性。量化参数发信令需要开销成本。

MPEG-4 AVC标准中的QP编码

MPEG-4 AVC标准中的语法允许量化参数对于每个码片和宏块(MB)不同。量化参数的值是整数并且在0-51的范围中。可以从语法元素pic_init_qp_minus26中推导每个码片的初始值。当编码非零值的slice_qp_delta时，在码片层修改初始值，并且当在宏块层编码非零值的mb_qp_delta时，也修改初始值。

在数学上，如下计算码片的初始的量化参数：

SliceQP_Y＝26+pic_init_qp_minus26+slice_qp_delta (1)

在宏块层，如下推导QP的值：

QP_Y＝QP_Y,PREV+mb_qp_delta (2)