[发明专利]判定量化参数的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种视频信号编码装置；且更具体地，涉及一种用于判定量化自待被传输的视频信号导出的变换系数的步长，从而改善被传输视频信号的质量的方法及装置。

背景技术

在例如高清晰度电视及可视电话系统的各种电子装置中，视频信号可以数字的形式被传输。当包含一序列视频“帧”的视频信号以数字形式表达时，生成有大量的数字数据：对于各视频帧行由一序列称之为“象素”的数字数据元素确定。然而，由于传统传输信道可利用的频带宽度是有限的，为了通过固定的信道传输大量的数字数据，视频信号编码装置通常被用于压缩数据数据。

传统的视频信号编码装置典型地包括一顺序地将包含在一视频帧信号中的多个例如8×8象素的块转换成多个8×8变换系数的块的变换编码器，例如DCT(离散余弦变换)编码器。这些变换系数块在一量化电路中被顺序地处理，转换成量化的数据。量化的数据通过使用例如行程编码及变长编码被进一步处理并被馈送给一缓冲器。变换的数据被暂时地存储在该缓冲器中并自其提供给例如一传送装置。

在视频信号编码装置中，量化变换系数块的方式确定了被编码视频信号的比特率并限定了自被编码视频信号重构视频信号的质量。为了实现量化，传统的量化电路包括一量化器的步长矩阵，该矩阵的量化步长通过使用在国际标准化组织(ISO)标准委员会草案11172-2中所包含的运动画面专家组(MPEG)的视频编码语法中表示的所谓量化参数而被控制。

量化步长直接控制被编码视频信号的比特率及在改善被编码视频信号中所采用的量化的粗度/细度。也就是，一较小的量化步长要求较多量的需要用于其表示的较大量码比特的数据，而一较大的量化步长导致较少量的需要用于其表示的较小量码比特的数据。且，一较大的量化码比特能比一较小量的码比特更精确地表示一帧视频信号。因此，为了取得一特定的预定目标比特率的最高画面质量，需要适当地选择量化参数。

在传统的编码装置中被处理的图象数据包括多个帧，各帧包括多个片且各片有多个宏块，各宏块为一组预定数量的块。

在现有技术的编码装置中，如下所述，量化参数在各片的开始被重新调整并也可在宏块的开始被复位。

用于判定量化参数的一个简单的算法是监视缓冲器的充满度。即，如果缓冲器将要溢出，量化步长应该被增大；而如果缓冲器的占有率水平较低，量化步长应该被减小。

另一种判定量化参数的方法考虑到局部图象内容及缓冲器充满度。具体地，量化步长被调整至在一图象帧的平稳区域内的一小值并被设定至在一繁忙区域内的大值。这种技术以提高繁忙区域中的量化噪声为代价减小了平稳区域内的块形的可视度，然而，它可由图象细节所掩蔽。

在以上所述的传统方案中，用于一图象帧的一片的量化参数除了当它在一宏块的基础上被判定外，主要依靠缓冲器充满度及先前片的事务而被判定。

然而，在对视频信号的一当前帧的第一片的量化参数的判定中，考虑先前片，即在先帧中的最后片可能是不恰当的，因为在先帧的最后片的特征可能明显区别于当前帧的第一片的特征。因此，期望设计出一种在对当前帧中第一片的量化参数的判定中考虑到除先前片的事务以外的其它的图象特征的方案。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种改进的视频信号编码装置，其中通过依据在先帧中第二片的量化参数判定当前帧的第一片的量化参数并依靠控制被编码数据流的缓冲器的充满度判定当前帧的剩余片的量化参数而获得改善的画面质量。

根据本发明，提供有种装置，用在一量化及编码输入数据并经一缓冲器传送被编码的数据的视频信号编码装置中，用于响应输入数据及一控制信号生成一确定量化步长的量化参数，其中输入数据包括多个帧，各帧由多个片组成，及控制信号表示缓冲器的充满程度，该装置包括：

响应控制信号，判定用于一当前帧的各片的当前候选的量化参数的装置；

响应输入数据，生成一识别在该视频信号编码装置中正被处理的当前帧的片的片数信号的装置；

存储装置，用于假如片数信号表示当前帧的第二片在该视频信号编码装置被处理，存储当前候选的量化参数；及

用于假如片数信号表示当前帧的第一片正被处理，选择先前存储在存储装置的在先帧的第二片的在先候选的量化参数为量化参数；及用于假如片数信号表示除第一片以外的当前帧的其它的一片正被处理，选择当前候选的量化参数为量化参数的装置。