[发明专利]量化电平截取装置及方法

说明书

本发明提供一种量化电平截取装置及方法。根据本发明的多个实施例通过在量化之后自适应地截取量化电平来避免量化后的变换系数的溢出。在一个实施例中，所述方法包含：根据量化矩阵和量化参数对变换单元的变换系数进行量化，以产生变换系数的量化电平。确定截取条件，并根据截取条件截取量化电平，以产生截取处理后的量化电平。截取条件包含空截取条件。量化电平在空截取条件下截取为以n位表示的固定范围，其中n对应于8、16或32。量化电平也可在空截取条件下在由‑m至m‑1的范围内进行截取，其中m可对应于128、32768或2147483648。

分案申请的相关信息

本案是申请日为2012年12月14日、申请号为20128005463.6且发明名称为“量化电平截取装置及方法”的发明专利申请案的分案申请。

技术领域

本发明是有关于视频编码，更具体地，本发明是有关于高效视频编码(HighEfficiency Video Coding,HEVC)的量化电平(quantization level)的截取(clipping)。

背景技术

HEVC是由视频编码联合组(Joint Collaborative Team on Video Coding,JCT-VC)开发的一种新的国际视频编码标准。HEVC采用基于混合区块(hybrid block-based)的运动补偿的类似离散余弦变换(Discrete Cosine Transformation,DCT)的变换编码(DCT-like transform coding)架构。用于压缩的基本单元称为编码单元(Coding Unit,CU)，为2N×2N方块，且每个CU可递归地(recursively)切分为四个更小的CU，直至达到预定的最小尺寸。每个CU包含一个或多个区块尺寸可变的预测单元(Prediction Unit,PU)和变换单元(Transform Unit,TU)。对于每个PU，选择帧内图像预测或帧间图像预测。每个TU进行空间区块变换处理，然后对每个TU的变换系数进行量化。HEVC允许的最小的TU尺寸为4×4。

变换系数的量化在视频编码的位速率和质量控制中有重要作用。量化步长集合用于将变换系数量化为量化电平。较大的量化步长尺寸会导致较低的位速率和较低的质量。另一方面，较小的量化步长尺寸会产生更高的位速率和更高的质量。量化处理的直接实施方式包含分割操作，分割操作在基于硬件的实施方式中更加复杂，且在基于软件的实施方式中会消耗更多的计算资源。相应地，本领域开发了用于自由分割量化处理的各种技术。在HEVC测试模型版本5(HEEV Test Model Revision 5,HM-5.0)中，量化处理描述如下。参数集合定义为：

B＝输入视频源的位宽(bit width)或位深度(bit depth)

DB＝B-8

N＝TU的变换尺寸

M＝log2(N)

Q[x]＝f(x),其中f(x)＝{26214,23302,20560,18396,16384,14564},x＝0,…,5,及IQ[x]＝g(x),其中g(x)＝{40,45,51,57,64,72},x＝0,…,5.

Q[x]及IQ[x]称为分别称为量化步长与反量化步长。量化操作根据下式执行：

qlevel＝(coeff*Q[QP％6]+offset)>>(21+QP/6–M–DB),其中

offset＝1<<(20+QP/6–M–DB), (1)

其中“％”为模运算符(modulo operator)。反量化操作根据下式执行：

coeffQ＝((qlevel*IQ[QP％6]<<(QP/6))+offset)>>(M-1+DB),其中