[发明专利]编码器和编码帧序列的方法

说明书

在编码帧序列(113)时，线性变换(101)，例如，小波变换(104)，逐帧应用于帧序列。这样获得的线性变换帧的至少一部分，基于线性变换帧的差分表示，以帧间模式进行编码。差分表示对应于一方面线性变换帧的一部分与另一方面至少一个其他线性变换帧的对应部分的表示之间的差异。然后将数据压缩(106，107)应用于线性变换帧的所述部分的差分表示。

技术领域

本发明的一个方面涉及适合于对帧序列进行编码的编码器。例如，编码器可用于对视频流进行编码以实现高效传输或存储，或两者兼而有之。本发明的其他方面涉及对帧序列进行编码的方法、用于编码器、解码器的计算机程序，以及对编码的帧序列进行解码的方法。

背景技术

美国专利9332258提到，数字图像的压缩通常通过3个步骤实现：去相关变换、熵编码和速率分配。去相关变换减少了熵：变换后的图像可能具有较低的熵，因为出现的概率集中在系数值的一个小子集上。图像压缩中常用的去相关变换是颜色变换、帧间/帧内预测、DCT或小波变换。熵编码减少了变换后的图像数据量：更少量的数据可以表示变换后的图像。最后，速率分配选择将成为压缩图像输出流的一部分的数据，以实现所需的压缩比。

美国专利9332258描述了一种用于将输入数据流压缩为输出数据流的技术，该输出数据流具有可接受的压缩效率，同时最小化编码器和解码器的复杂性。将输入数据流中的m位字序列分组为n个m位字组，n大于或等于2。对于每个组，检测最大编码线索引(GCLI)的值。GCLI是组中字的位中权重最高的非零位的索引，不包括任何符号位。然后，输出数据流包括一组n个GCLI位字，对应于输入流中相关组中的n个m位字。每个字的GCLI位是输入流中相应字的权重最低的GCLI位，以及GCLI的值。

发明内容

需要一种改进的解决方案，允许对帧序列进行编码，使其更好地满足以下标准中的至少一个：高压缩率、良好的图像质量和适中的成本。

根据如权利要求1所定义的本发明的一个方面，提供了一种编码器，适于对帧序列进行编码，该编码器包括：

线性变换组件，适于逐帧对帧序列应用线性变换，以获得具有比待编码的帧序列中的帧的熵低的熵的线性变换帧序列，和

编码组件，适于对线性变换帧序列进行编码，以获得包含少于线性变换帧的数据量的编码帧序列，

其中所述编码组件适于以帧间模式编码所述线性变换帧的至少一部分，其中所述编码组件提供以帧间模式编码的线性变换帧的至少一部分的差分表示，所述差分表示对应于一方面所述线性变换帧的至少一部分与另一方面至少一个其他线性变换帧的对应至少一部分的表示之间的差异，并且其中所述编码组件将数据压缩应用于所述线性变换帧的至少一部分的差分表示，以便获得编码帧的至少一部分。

根据如权利要求12、13和14所定义的本发明的其他方面，分别提供了一种对帧序列进行编码的方法、一种用于编码器和解码器的计算机程序。

与传统编码方案的主要区别在于，在帧间模式中，处理线性变换帧的至少一部分的差分表示，而不是原始形式的帧或其一部分的差分表示。这允许在硬件或软件或两者方面具有较低复杂性的实现，这反过来又允许低成本和低功耗的实现。此外，应用帧间模式编码允许在不显著影响图像质量的情况下实现高压缩。

编码线性变换帧之间的差异而不是原始帧之间的差异这一事实原则上不会对图像质量产生不利影响。这是因为线性变换之后的减法运算等价于线性变换之前的减法运算。将线性变换的逆应用于通过线性变换之后的减法运算获得的差分表示，将产生通过线性变换之前的减法运算获得的差分表示。相反，将线性变换应用于在线性变换之前通过减法运算获得的差分表示，将产生通过在线性变换之后的减法运算获得的差分表示。