專(zhuān)利名稱(chēng)：減少位深的量子化方法
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求標(biāo)題為“減少位深的量子化”、由Louis Kerofsky發(fā)明、于2001年8月9日提交、律師待辦事務(wù)表編號(hào)為SLAll10P的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)06/311,436，及標(biāo)題為“有聯(lián)合量子化及標(biāo)準(zhǔn)化處理的視頻編碼方法和系統(tǒng)”、由Louis Kerofsky發(fā)明、于2001年11月30日提交、律師待辦事務(wù)表編號(hào)為SLAll10P的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)06/319,018，及標(biāo)題為“減少位深的量子化方法”、由Louis Kerofsky發(fā)明、2002年5月2日提交、律師代表事務(wù)表編號(hào)為SLAll10的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/139,036的權(quán)利。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及視頻壓縮技術(shù)，更特別地，涉及減少在視頻編碼變換計(jì)算中所需的比特大小的方法。
2.相關(guān)技術(shù)的描述視頻信息格式提供適合于激活電視屏幕或存儲(chǔ)在錄像帶上的可視信息。通常，視頻數(shù)據(jù)以層次順序組織。視頻序列被劃分為幀的組，并且每一組可以包括一系列的單個(gè)幀。每個(gè)幀約等價(jià)于一個(gè)靜止圖片，該靜止圖片被頻繁地更新從而模擬顯示連續(xù)的運(yùn)動(dòng)。幀進(jìn)一步被劃分為有助于系統(tǒng)容錯(cuò)設(shè)計(jì)的片段，或者水平部分。每個(gè)片段被獨(dú)立編碼以使得錯(cuò)誤不會(huì)在片段之間傳播。片段由宏塊組成。在H.26P和移動(dòng)圖像專(zhuān)家組(MPEG)-X標(biāo)準(zhǔn)中，取決于視頻格式，宏塊由16×16的亮度象素和對(duì)應(yīng)的一組飽和度象素構(gòu)成。宏塊總是包含整數(shù)個(gè)塊，8×8象素矩陣為最小的編碼單元。
視頻壓縮是任何需要傳輸或存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用的關(guān)鍵組件。壓縮技術(shù)通過(guò)重用幀的不同區(qū)域中存儲(chǔ)的信息(時(shí)間冗余)對(duì)移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。壓縮也通過(guò)將數(shù)據(jù)從空間域變換到頻域中來(lái)進(jìn)行。H.26P和MPEG-X國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中已采用通過(guò)移動(dòng)補(bǔ)償使用時(shí)間冗余并通過(guò)變換使用空間冗余的混合數(shù)字視頻壓縮，如離散余弦變換(DCT)作為基礎(chǔ)。
如美國(guó)專(zhuān)利6,317,767(王)所述，DCT及反向離散余弦變換(IDCT)是在圖像數(shù)據(jù)信號(hào)處理中廣泛使用的操作。例如，兩者都被用在由MPEG發(fā)布的移動(dòng)圖像視頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中。DCT由特定的屬性以產(chǎn)生簡(jiǎn)化且高效的編碼模型。當(dāng)應(yīng)用于象素?cái)?shù)據(jù)矩陣時(shí)，DCT是這樣的方法，它將一塊數(shù)據(jù)分解為空間頻率的加權(quán)和，即DCT系數(shù)。相反，IDCT被用于變換DCT系數(shù)的矩陣為象素?cái)?shù)據(jù)。
數(shù)字視頻(DV)編碼解碼器是使用基于DCT的數(shù)據(jù)壓縮方法的設(shè)備的一個(gè)例子。在分塊階段，圖像幀被劃分為N×N的包括例如每個(gè)象素的亮度和顏色數(shù)據(jù)的象素信息塊。一般的塊大小為水平和垂直各8個(gè)象素。然后象素塊被“混洗”從而來(lái)自該圖像不同部分的幾個(gè)塊被分組在一起?；煜丛鰪?qiáng)了圖像質(zhì)量的一致性。
不同的區(qū)域在不同的時(shí)間事件被記錄。對(duì)每塊象素?cái)?shù)據(jù)，移動(dòng)檢測(cè)器尋找?guī)膬蓚€(gè)區(qū)域之間的不同之處。移動(dòng)信息被發(fā)送到下一個(gè)處理階段。在下一個(gè)處理階段，使用DCT變換象素信息。例如，8-8DCT在垂直和水平兩個(gè)方向各取得8個(gè)輸入并返回8個(gè)輸出。然后通過(guò)用加權(quán)常數(shù)乘每塊DCT系數(shù)對(duì)結(jié)果DCT系數(shù)加權(quán)。
在下一個(gè)階段量子化加權(quán)的DCT系數(shù)。量子化將在值的特定范圍之內(nèi)的每個(gè)DCT系數(shù)進(jìn)行舍入為相同的數(shù)。量子化傾向于設(shè)置頻率矩陣的高頻成分為0，導(dǎo)致存儲(chǔ)少得多數(shù)據(jù)。然而，由于人眼對(duì)低頻更加敏感，在此階段可感知的圖像質(zhì)量下降很少。
量子化階段包括通過(guò)以鋸齒形的模式讀取矩陣值來(lái)變換量子化的系數(shù)的兩維矩陣為一維線性數(shù)據(jù)流并劃分所述量子化的系數(shù)的一維線性流為片段，其中每個(gè)片段由0系數(shù)及隨后的非0的量子化的系數(shù)的字符串構(gòu)成。然后執(zhí)行可變長(zhǎng)編碼(VLC)通過(guò)變換每個(gè)片段，由片段中0系數(shù)的數(shù)量及非0系數(shù)的幅值組成，為可變長(zhǎng)代碼字。最后，分頻處理將每30個(gè)可變長(zhǎng)編碼的量子化的系數(shù)塊打包為5個(gè)定長(zhǎng)的同步塊。
解碼本質(zhì)上是上述編碼處理的反向處理。首先對(duì)數(shù)字流進(jìn)行分幀。然后可變長(zhǎng)解碼(VLD)解包數(shù)據(jù)從而可以將其恢復(fù)為單獨(dú)的系數(shù)。在反向量子化系數(shù)之后，對(duì)結(jié)果應(yīng)用反向加權(quán)和反向的離散余弦變換(IDCT)。反向權(quán)重是編碼處理中應(yīng)用的權(quán)重的乘法反向。然后由IDCT處理反向加權(quán)函數(shù)的輸出。
已對(duì)減少DCT和IDCT計(jì)算中的復(fù)雜度的方法的研究做出了許多工作。計(jì)算兩維IDCT的算法被稱(chēng)為“I類(lèi)”算法。I類(lèi)算法在并行機(jī)(即，由同時(shí)并行工作的多個(gè)處理器構(gòu)成的計(jì)算機(jī))中易于實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)使用N個(gè)并行處理器來(lái)執(zhí)行N×N矩陣的矩陣乘法時(shí)，N列的相乘可以同時(shí)進(jìn)行。另外，并行機(jī)可以設(shè)計(jì)為包含執(zhí)行快速矩陣轉(zhuǎn)置的特殊硬件或軟件指令。
I類(lèi)算法的一個(gè)缺點(diǎn)是需要更多的乘法。I類(lèi)算法的計(jì)算序列包括由矩陣轉(zhuǎn)置分離的兩次矩陣乘法，其中，例如，如N＝4，對(duì)總共112個(gè)指令需要64次加法和48次乘法。熟悉技術(shù)的人都知道，處理器執(zhí)行乘法是非常耗時(shí)的并且通常通過(guò)減少執(zhí)行乘法的次數(shù)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
兩維的IDCT也可以通過(guò)使用L函數(shù)變換輸入矩陣的轉(zhuǎn)置為一維向量來(lái)獲得。接下來(lái)，獲得常數(shù)矩陣的張量積。然后用一維向量L乘張量集。使用M函數(shù)變換結(jié)果為N×N矩陣。再次假設(shè)N＝4，由此計(jì)算序列使用的指令總數(shù)為92個(gè)指令(68次加法和24次乘法)。使用此計(jì)算序列執(zhí)行兩維IDCT的算法被稱(chēng)為“II類(lèi)”算法。在II類(lèi)算法中，兩個(gè)常數(shù)矩陣被分組在一起并且作為一個(gè)操作執(zhí)行。II類(lèi)算法的優(yōu)點(diǎn)是它們通常需要更少的指令(92對(duì)112)并且，更特別地，更少代價(jià)高的乘法(24對(duì)48)。然而，II類(lèi)算法在并行機(jī)上很難高效地實(shí)現(xiàn)。II類(lèi)算法傾向于頻繁地對(duì)數(shù)據(jù)重新排序，而在并行機(jī)上對(duì)數(shù)據(jù)重新排序是很耗時(shí)的。
存在很多類(lèi)型的實(shí)現(xiàn)IDCT的I類(lèi)和II類(lèi)算法，然而，反量子化(dequantization)被視為依賴(lài)于DCT和IDCT計(jì)算的獨(dú)立步驟。提供比特精確(bit exact)的DCT和IDCT定義的努力已導(dǎo)致高效的整數(shù)變換的發(fā)展。這些整數(shù)變換通常增加計(jì)算的動(dòng)態(tài)范圍。結(jié)果，這些算法的實(shí)現(xiàn)需要處理和存儲(chǔ)16比特以上的數(shù)據(jù)。
如果可以在變換處理中讓中間階段量子化的系數(shù)限制于最大的大小，那將是有利的。
如果可以開(kāi)發(fā)出用于16比特處理器的量子化處理，那將是有利的。
如果可以可以用16比特處理器高效地實(shí)現(xiàn)解碼器實(shí)現(xiàn)、反量子化及反向變換，那將是有利的。類(lèi)似地，如果可以用不超過(guò)16比特執(zhí)行乘法并且如果存儲(chǔ)器訪問(wèn)需要不超過(guò)16比特，那將是有利的。
發(fā)明概要本發(fā)明是視頻壓縮的改進(jìn)處理。典型的視頻編碼算法通過(guò)原先編碼的幀預(yù)測(cè)一個(gè)幀。對(duì)誤差進(jìn)行變換并且對(duì)結(jié)果值進(jìn)行量子化。量化器控制壓縮的程度。量化器控制用于表示視頻的信息的量及重顯的質(zhì)量。
問(wèn)題是變換和量子化在視頻編碼中的交互。在過(guò)去，變換和量化器是獨(dú)立設(shè)計(jì)的。變換，通常是離散余弦變換，被標(biāo)準(zhǔn)化。以標(biāo)準(zhǔn)方法使用標(biāo)量或向量量子化對(duì)變換的結(jié)果進(jìn)行量子化。在現(xiàn)有技術(shù)中，MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263，反向變換的定義并不是比特精確的。這允許實(shí)現(xiàn)者有一些自由來(lái)選擇適合其平臺(tái)的變換算法。此方法的一個(gè)缺點(diǎn)是編碼器/解碼器可能不匹配而破壞預(yù)測(cè)循環(huán)。為了解決這樣的不匹配問(wèn)題，定期地將圖像的部分編碼而不進(jìn)行預(yù)測(cè)?，F(xiàn)有技術(shù)，如H.26L，集中于使用允許比特精確定義的整數(shù)變換。整數(shù)變換可以不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)變換以使得最終可以轉(zhuǎn)換為使用標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算的結(jié)果而不是中間的除法。量子化也需要除法。H.26L提供這些整數(shù)變換如何與量子化一起使用的例子。
在當(dāng)前的H.26L長(zhǎng)期測(cè)試模型(TML)中，標(biāo)準(zhǔn)化在正向變換和量子化之后及反量子化及反向變換之后與量子化結(jié)合并且通過(guò)整數(shù)乘法及移位來(lái)實(shí)現(xiàn)。H26.L TML使用由量子化參數(shù)(QP)索引的兩個(gè)整數(shù)數(shù)組A(QP)和B(QP)，見(jiàn)表1。這些值由下面的公式1中所示的關(guān)系限定。
表1 TML量子化參數(shù)
公式1聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化/量子化關(guān)系A(chǔ)(QP)·B(QP)·6762≈24Q使用這些整數(shù)和2的冪的除法，標(biāo)準(zhǔn)化和量子化同時(shí)被執(zhí)行。H.26L中的變換編碼使用4×4塊大小及整數(shù)變換矩陣T，公式2。對(duì)4×4的塊X，變換系數(shù)K的計(jì)算如公式3所示。通過(guò)變換系數(shù)，量子化水平L由整數(shù)乘法計(jì)算出。在解碼器中，所述水平被用于計(jì)算新的一組系數(shù)K’。附加的整數(shù)矩陣變換及隨后的移位被用于計(jì)算重顯值X’。編碼器允許正向變換的計(jì)算和舍入的自由。編碼器和解碼器必須計(jì)算出完全相同的反向計(jì)算的答案。
公式2 H.26L測(cè)試模型8變換矩陣T=13131313177-7-1713-13-13137-1717-7]]>公式3 TML DCT_LUMA和IDCT_LUMAY＝T·XK＝Y(jié)·TTL＝(ATML(QP)·K)/22QK′＝BTML(QP)·LY′＝TT·K′X′＝(Y′·T)/22Q其中中間結(jié)果Y為一維變換的結(jié)果且中間結(jié)果Y’為一維反向變換的結(jié)果。
可以確定在這些計(jì)算中所需的動(dòng)態(tài)范圍。主應(yīng)用包括9比特的輸入，8比特加上符號(hào)，中間寄存器和存儲(chǔ)器訪問(wèn)所需的動(dòng)態(tài)范圍如表2所示。
表2 TML變換和反向變換的動(dòng)態(tài)范圍(比特)
為了維護(hù)比特精確的定義并包括量子化，由于除法操作被推遲，中間結(jié)果的動(dòng)態(tài)范圍會(huì)很大。本發(fā)明組合量子化和標(biāo)準(zhǔn)化，以消除中間結(jié)果動(dòng)態(tài)范圍的增長(zhǎng)。通過(guò)本發(fā)明，比特精確的反向變換及量子化定義的優(yōu)點(diǎn)得以保留，而控制這些計(jì)算所需的位深。減少所需的位深降低硬件實(shí)現(xiàn)所需的復(fù)雜度并且使得能夠高效使用單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)操作，如Intel MMX指令集。
相應(yīng)地，提供系數(shù)量子化的方法。所述方法包括提供系數(shù)K、提供量子化參數(shù)(QP)、使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)。通常，x的值為2。
在所述方法的一些方面，通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP)).
在其他方面，所述方法進(jìn)一步包括用2N按如下標(biāo)準(zhǔn)化量子化值Ln＝L/2N＝K*Am(QP)/2(N-Ae(QP))在一些方面，構(gòu)成量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子，其中A(QP+P)＝A(QP)/x。因此，構(gòu)成遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Am(QP)＝Am(QP mod P)。類(lèi)似地，構(gòu)成遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Ae(QP)＝Ae(QP mod P)-QP/P。
更特別地，提供系數(shù)K包括提供系數(shù)矩陣K[i][j]。然后，通過(guò)系數(shù)矩陣K[i][j]構(gòu)成量子化值(L)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])。
類(lèi)似地，使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Ae(QP)＝Ae(P*(QP/P))。
下面提供上述方法的附加細(xì)節(jié)，包括使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)的方法。


圖1為流程圖，展示本發(fā)明的系數(shù)量子化方法。
圖2至9展示本發(fā)明的實(shí)施例，包括視頻編碼的系統(tǒng)和方法。
首選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明通過(guò)分解量子化參數(shù)A(QP)和B(QP)為尾數(shù)和指數(shù)項(xiàng)減少組合的變換和量子化的動(dòng)態(tài)范圍需求，如公式4所示。通過(guò)此結(jié)果，在計(jì)算中只需要保留尾數(shù)項(xiàng)帶來(lái)的精度。指數(shù)項(xiàng)可以包含在最后的標(biāo)準(zhǔn)化移位中。這在公式5的例子計(jì)算中展示。
公式4量子化參數(shù)的結(jié)構(gòu)
公式5減少位深的LUMA變換Y＝T·XK＝Y(jié)·TT

k′＝TT·LY′＝K′·T

為了展示本發(fā)明，展示了一組減少H.26L解碼器的動(dòng)態(tài)范圍需求為16比特存儲(chǔ)器訪問(wèn)的量子化參數(shù)。反向變換的存儲(chǔ)器訪問(wèn)被減少為16比特。對(duì)QP＝0.5定義A尾數(shù)、A指數(shù)、B尾數(shù)、B指數(shù)、A建議、B建議的值，如表3所示。附加的值通過(guò)遞歸確定，如公式6所示。這些值的結(jié)構(gòu)使得除那些指定值外還能產(chǎn)生新的量子化值。
表3 TML的量子化值0-5

公式6遞歸關(guān)系A(chǔ)尾數(shù)(QP+6)＝A尾數(shù)(QP)B尾數(shù)(QP+6)＝B尾數(shù)(QP)A指數(shù)(QP+6)＝A指數(shù)(QP)-1B指數(shù)(QP+6)＝B指數(shù)(QP)+1使用定義的參數(shù)，可以修改變換計(jì)算以減少動(dòng)態(tài)范圍，如公式5所示。注意如何只有尾數(shù)值對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的增長(zhǎng)有影響。指數(shù)因子被包含在最后的標(biāo)準(zhǔn)化中且并不影響中間結(jié)果的動(dòng)態(tài)范圍。
用這些值及計(jì)算方法，解碼器的動(dòng)態(tài)范圍被減少到只需要進(jìn)行16比特的存儲(chǔ)器訪問(wèn)，如表4所示。
表4低位深量子化的動(dòng)態(tài)范圍(QP＞6)

對(duì)上述聯(lián)合量子化/標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程可以應(yīng)用幾種改進(jìn)。分解參數(shù)為尾數(shù)和指數(shù)的通用技術(shù)構(gòu)成了這些改進(jìn)的基礎(chǔ)。
上述說(shuō)明假設(shè)變換的所有基礎(chǔ)函數(shù)有相同的范數(shù)并且被相等地量子化。一些整數(shù)變換有這樣的屬性，不同的基礎(chǔ)函數(shù)有不同的范數(shù)。通過(guò)使用矩陣A(QP)[i][j]和B(QP)[i][j]替換上述標(biāo)量A(QP)和B(QP)，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)行一般化以支持有不同范數(shù)的變換。這些參數(shù)通過(guò)下面公式7所示形式的標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)系連接，這比公式1中所示的單一關(guān)系更加一般化。
公式7矩陣的聯(lián)合量子化/標(biāo)準(zhǔn)化A(QP)[i][j]·B(QP)[i][j]＝N[i][j]接著上述方法，每個(gè)矩陣的每個(gè)元素被分解為尾數(shù)和指數(shù)項(xiàng)，如在下面的公式8中所示。
公式8矩陣參數(shù)的分解


需要大量的參數(shù)來(lái)說(shuō)明這些量子化和反量子化參數(shù)。幾種結(jié)構(gòu)關(guān)系可以被用來(lái)減少自由參數(shù)的數(shù)量。設(shè)計(jì)量化器增長(zhǎng)以使得A的值在每個(gè)周期P之后減半，而同時(shí)B的值加倍以維持標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)系。另外，A指數(shù)(QP)[i][j]和B指數(shù)(QP)[i][j]的值在范圍
內(nèi)與i，j及(QP)無(wú)關(guān)。此結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)公式，公式9來(lái)概括。對(duì)此結(jié)構(gòu)，只有兩個(gè)參數(shù)A指數(shù)
和B指數(shù)
。
公式9指數(shù)項(xiàng)的結(jié)構(gòu)A指數(shù)(QP)[i][j]＝A指數(shù)
-QP/PB指數(shù)(QP)[i][j]＝B指數(shù)
-QP/P
亦對(duì)尾數(shù)值定義結(jié)構(gòu)。對(duì)每個(gè)下標(biāo)對(duì)(i，j)，尾數(shù)值是周期性的，且周期為P。這由結(jié)構(gòu)公式，公式10來(lái)概括。對(duì)此結(jié)構(gòu)，對(duì)A尾數(shù)有P個(gè)獨(dú)立的矩陣且對(duì)B尾數(shù)P個(gè)獨(dú)立的矩陣，這減少存儲(chǔ)器需求并增加結(jié)構(gòu)到計(jì)算中。
公式10尾數(shù)項(xiàng)的結(jié)構(gòu)A尾數(shù)(QP)[i][j]＝A尾數(shù)(QP％P)[i][j]B尾數(shù)(QP)[i][j]＝B尾數(shù)(QP％P)[i][j]反向變換可以包括需要舍入的整數(shù)除法。在關(guān)注的情況中，是用2的冪來(lái)除。通過(guò)設(shè)計(jì)反量子化因子使其為2的同一次冪的倍數(shù)來(lái)減少舍入誤差，這樣使除法不產(chǎn)生余數(shù)。
使用尾數(shù)值B尾數(shù)(QP)進(jìn)行反量子化給出這樣的反量子化的值，基于QP不同地對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。這必須對(duì)后面的反向變換進(jìn)行補(bǔ)償。此計(jì)算的一種形式在公式11中展示。
公式11反向變換I的標(biāo)準(zhǔn)化K[i][j]＝B尾數(shù)(QP％P)[i][j]·Level[i][j]X＝(T-1·K·T)/2(N-QP/P)在公式11中，Level[i][j]為變換系數(shù)的量子化版本并被稱(chēng)為“量子化值”。K[i][j]為變換系數(shù)的換算版本并被稱(chēng)為“反量子化值”。
為了消除反向變換的需要以補(bǔ)償此標(biāo)準(zhǔn)化差別，定義反量子化操作以使得所有反量子化的值有同樣的標(biāo)準(zhǔn)化。此計(jì)算的形式在公式12中展示。
公式12反向變換II的標(biāo)準(zhǔn)化K[i][j]＝B尾數(shù)(QP％P)[i][j]·2QP/P·Level[i][j]X＝(T-1·K·T)/2(N-QP/P)可以通過(guò)使用左移位操作計(jì)算2的冪并且將按如下給出公式12中的反量子化值K[i][j]。
K[i][j]＝[B尾數(shù)·Level[i][j]]＜＜(QP/P)接下來(lái)的例子展示本發(fā)明對(duì)量子化矩陣的使用。在公式13中定義的正向和反向變換需要量子化矩陣而非單一的標(biāo)量量子化值。給出了樣本量子化和反量子化參數(shù)。公式14和16，與相關(guān)計(jì)算一起，展示本發(fā)明的使用。此例使用P＝6的周期。在公式14中，A尾數(shù)由Q表示且QP由m表示。在公式16中，B尾數(shù)由R表示且QP由m表示。
公式13變換Tforward=111121-1-21-1-111-22-1]]>Treverse=222121-2-22-2-222-12-1]]>公式14量子化參數(shù)Q(m)[i][j]＝Mm.0for(i，j)＝{(0，0)，(0，2)，(2，0)，(2，2)}Q(m)[i][j]＝Mm.1for(i，j)＝{(1，1)，(1，3)，(3，1)，(3，3)}Q(m)[i][j]＝Mm.2otherwiseM=218448388131081872476251165016384698910486145645992953213107524380661191646607490]]>公式16反量子化參數(shù)R(m)[i][j]＝Sm.0for(i，j)＝{(0，0)，(0，2)，(2，0)，(2，2)}R(m)[i][j]＝Sm.1for(i，j)＝{(1，1)，(1，3)，(3，1)，(3，3)}R(m)[i][j]＝Sm.2otherwise在下面給出正向變換及正向量子化的說(shuō)明，見(jiàn)公式18，假設(shè)輸入在X、量子化參數(shù)QP中。
S=610871198121091411101613111814]]>公式17正向變換K=Tforward·X·TforwardT]]>
公式18正向量子化period＝QP/6phase＝QP-6·periodLevel[i][j]＝(Q(phase)[i][j]·K[i][j])/2(17+period)下面給出此例的反量子化、反向變換及標(biāo)準(zhǔn)化的說(shuō)明，見(jiàn)公式19和20。
公式19反量子化period＝QP/6phase＝QP-6·periodK[i][j]＝R(phase)[i][j]·Level[i][j]·2period公式20 IDCT和標(biāo)準(zhǔn)化X′=Treverse·K·TreverseT]]>X′[i][j]＝X′[i][j]/27圖1為流程圖，展示本發(fā)明的系數(shù)量子化方法。雖然為清楚起見(jiàn)，此方法是以編號(hào)的步驟序列來(lái)說(shuō)明的，除非明確指出，不應(yīng)從編號(hào)中推斷任何順序。應(yīng)理解，對(duì)這些步驟中的一些，可以跳過(guò)、并行執(zhí)行，或執(zhí)行而無(wú)需保持序列的嚴(yán)格順序。方法開(kāi)始于步驟100。步驟102提供系數(shù)K。步驟104提供量子化參數(shù)(QP)。步驟106使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)。通常，指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
在所述方法的一些方面，步驟106中使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP)).
所述方法的一些方面還包括進(jìn)一步的步驟。步驟108用2N按如下標(biāo)準(zhǔn)化量子化值Ln＝L/2N＝K*Am(QP)/2(N·Ae(QP))在其他方面，在步驟106構(gòu)成量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子，其中A(QP+P)＝A(QP)/x。類(lèi)似地，構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Am(QP)＝Am(QP mod P)。然后，構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Ae(QP)＝Ae(QP mod P)-QP/P。
在一些方面，構(gòu)成量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子，其中A(QP+P)＝A(QP)/2。在其他方面，構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中P＝6。類(lèi)似地，構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中P＝6。
在所述方法的一些方面，步驟102中提供系數(shù)K包括提供系數(shù)矩陣K[i][j]。然后，步驟106使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)矩陣K[i][j]構(gòu)成量子化值(L)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])。類(lèi)似地，使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。通常，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Ae(QP)＝Ae(P*(QP/P))。
所述方法的一些方面包括進(jìn)一步的步驟。步驟110使用底數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)。再次，指數(shù)部分(xBe(QP))通常包括x的值為2。
在所述方法的一些方面，使用底數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(2Be(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括X1＝L*B(QP)＝L*Bm(QP)*(2Be(QP)).
所述方法的其他方面包括進(jìn)一步的步驟，步驟112，它用2N按如下對(duì)量子化值進(jìn)行反標(biāo)準(zhǔn)化X1d＝X1/2N＝X1*Bm(QP)/2N在一些方面，步驟110中構(gòu)成反量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的反量子化因子，其中B(QP+P)＝x*B(QP)。然后，構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Bm(QP)＝Bm(QP mod P)。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP modP)+QP/P。
在一些方面，構(gòu)成一組遞歸的有周期P的反量子化因子包括x的值等于2，且構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子包括P的值等于6。然后，構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP mod P)+QP/P。
在所述方法的一些方面，步驟110中使用底數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成反量子化值矩陣(X1[i][j])。類(lèi)似地，使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(X1[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。在一些方面，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Be(QP)＝Be(P*(QP/P))。
本發(fā)明的另一方面包括系數(shù)反量子化的方法。然而，此處理本質(zhì)上與上述步驟110和112相同，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)不再重復(fù)。
已展示了系數(shù)量子化的方法?，F(xiàn)給出例子，展示對(duì)H.26L視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的組合的反量子化和標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程，其目標(biāo)是減少解碼器所需的位深至16比特。本發(fā)明的概念可用于滿(mǎn)足H.26L內(nèi)其他的設(shè)計(jì)目標(biāo)?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化和量子化計(jì)算的組合。
本發(fā)明的實(shí)施例可以作為硬件、固件、軟件及其他實(shí)現(xiàn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。一些實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)在通用計(jì)算設(shè)備或?yàn)檫@些實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)特別設(shè)計(jì)的計(jì)算設(shè)備上。作為存儲(chǔ)實(shí)施例方法或?yàn)榱嗽谟?jì)算設(shè)備上執(zhí)行實(shí)施例，可以將一些實(shí)施例存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
本發(fā)明的一些實(shí)施例包括視頻編碼的系統(tǒng)和方法，如圖2所示。在這些實(shí)施例中，在132減去圖像數(shù)據(jù)130中表示前面的視頻幀145的數(shù)據(jù)，得到差分圖像133，它被發(fā)送到變換模塊134。變換模塊134可以使用DCT或其他變換方法對(duì)圖像進(jìn)行變換。通常，變換處理的結(jié)果為系數(shù)(K)，然后此結(jié)果被發(fā)送到量子化模塊136進(jìn)行量子化。
量子化模塊136可以有其他輸入，如建立量子化參數(shù)(QP)和其他輸入的用戶(hù)輸入131。量子化模塊130可以使用變換系數(shù)和量子化參數(shù)來(lái)確定視頻圖像中的量子化水平(L)。量子化模塊136可以使用采用尾數(shù)部分及指數(shù)部分的方法，然而，在本發(fā)明實(shí)施例的量子化模塊136中也可以使用其他量子化方法。這些量子化水平135和量子化參數(shù)137被輸出到編碼模塊138及反量子化模塊(DQ)140。
對(duì)編碼模塊138的輸出被編碼并發(fā)送到編碼器外部立即進(jìn)行解碼或存儲(chǔ)。編碼模塊138可以在其編碼處理中使用可變長(zhǎng)編碼(VLC)。編碼模塊138可以在其編碼處理中使用算術(shù)編碼。來(lái)自編碼模塊138的輸出被編碼為數(shù)據(jù)139，它可以被發(fā)送到解碼器或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備中。
來(lái)自量子化模塊136的輸出也在反量子化模塊140被接收以開(kāi)始圖像的重顯。這是為了保持前面的幀的準(zhǔn)確記錄。反量子化模塊140執(zhí)行有和量子化模塊136本質(zhì)上相反的效果的處理。量子化水平或值(L)被反量子化以產(chǎn)生變換系數(shù)。如上所述，反量子化模塊140可以使用采用尾數(shù)部分及指數(shù)部分的方法。
來(lái)自反量子化模塊140的變換系數(shù)輸出被發(fā)送到反向變換(IT)模塊142，其中它們被反向變換為差分圖像141。然后此差分圖像141與來(lái)自前面的圖像幀145的數(shù)據(jù)合并以構(gòu)成視頻幀149，視頻幀149可以被輸入到幀存儲(chǔ)器146由后面的幀引用。
視頻幀149也可以作為移動(dòng)預(yù)測(cè)模塊147的輸入，該模塊亦接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)130。這些輸入可以用于預(yù)測(cè)圖像相似性并有助于壓縮圖像數(shù)據(jù)。來(lái)自移動(dòng)預(yù)測(cè)模塊147的輸出被發(fā)送到移動(dòng)補(bǔ)償模塊148并和例子編碼模塊138的輸出數(shù)據(jù)組合，然后它被發(fā)送出，用于隨后的解碼和最終的圖像顯示。
移動(dòng)補(bǔ)償模塊148使用預(yù)測(cè)的圖像數(shù)據(jù)來(lái)減少幀數(shù)據(jù)需求；從輸入圖像數(shù)據(jù)130中減去其輸出。
本發(fā)明的一些實(shí)施例包括視頻解碼的系統(tǒng)和方法，如圖3所示。本發(fā)明實(shí)施例的解碼器可以接收編碼的數(shù)據(jù)150到解碼器模塊152。編碼的數(shù)據(jù)150可以包括已被如上面引用圖2所述的編碼器100編碼的數(shù)據(jù)。
解碼模塊152可以使用可變長(zhǎng)解碼方法，如果在編碼處理中使用了這些方法的話(huà)。由編碼的數(shù)據(jù)150的類(lèi)型決定，也可以使用其他解碼方法。解碼模塊152本質(zhì)上執(zhí)行與編碼模塊138相反的處理。來(lái)自解碼模塊152的輸出可以包括量子化參數(shù)156和量子化值154。其他輸出可以包括移動(dòng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)及圖像預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，它們被直接發(fā)送到移動(dòng)補(bǔ)償模塊166。
通常，量子化參數(shù)156和量子化值154被輸出到反量子化模塊158，其中量子化值被轉(zhuǎn)換回變換系數(shù)。反量子化模塊158可以使用上述采用尾數(shù)部分和指數(shù)部分的方法。然后這些系數(shù)被發(fā)送到反向變換模塊160以轉(zhuǎn)換回空間域圖像數(shù)據(jù)161。
移動(dòng)補(bǔ)償單元166使用移動(dòng)向量數(shù)據(jù)和幀存儲(chǔ)器165來(lái)構(gòu)建參考圖像165。
圖像數(shù)據(jù)161表示必須和前面的圖像數(shù)據(jù)165組合才能構(gòu)成視頻幀163的差分圖像。此視頻幀163是輸出168，用于進(jìn)一步的處理、顯示或其他目的且可以被存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器165中并由后面的幀引用。
在本方面的一些實(shí)施例中，如圖4所示，圖像數(shù)據(jù)102可以被發(fā)送到編碼器或編碼部分104進(jìn)行各種變換、量子化、編碼及其他視頻編碼中的典型處理，如上面對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例所述。然后來(lái)自編碼器的輸出可以被存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體106。存儲(chǔ)媒體106可以作為短期緩沖或長(zhǎng)期存儲(chǔ)設(shè)備。
當(dāng)需要時(shí)，可以從存儲(chǔ)媒體106中讀出編碼的視頻數(shù)據(jù)并由解碼器或解碼部分108對(duì)其解碼以輸出110到顯示器或其他設(shè)備。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖5所示，圖像數(shù)據(jù)112可以被發(fā)送到編碼器或編碼部分114進(jìn)行進(jìn)行各種變換、量子化、編碼及其他視頻編碼中的典型處理，如上面對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例所述。然后可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，如LAN、WAN，或因特網(wǎng)116發(fā)送來(lái)自編碼器的輸出。如存儲(chǔ)媒體106這樣的存儲(chǔ)設(shè)備可以為網(wǎng)絡(luò)的一部分。編碼的視頻數(shù)據(jù)可以由亦和網(wǎng)絡(luò)116通訊的解碼器或解碼部分118接收并解碼。然后解碼器118可以解碼數(shù)據(jù)用于本地使用120。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖6所示，量子化方法或裝置包括尾數(shù)部分172和指數(shù)部分174。量子化參數(shù)176是部分172和174兩者的輸入。系數(shù)K 170是尾數(shù)部分172的輸入，其中使用量子化參數(shù)和其他值對(duì)其進(jìn)行修改，如上所述。此操作的結(jié)果與使用量子化參數(shù)在指數(shù)部分中產(chǎn)生的結(jié)果組合從而產(chǎn)生量子化水平或值L 178。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖7所示，量子化方法或裝置包括尾數(shù)部分182和移位部分184。量子化參數(shù)186為部分182和184兩者的輸入。系數(shù)K 180是尾數(shù)部分182的輸入，其中使用量子化參數(shù)和其他值對(duì)其進(jìn)行修改，如上所述。此操作的結(jié)果進(jìn)一步在移位部分中使用量子化參數(shù)進(jìn)行處理從而產(chǎn)生量子化水平或值L 188。
本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖8所示，包括有尾數(shù)部分192和指數(shù)部分194的反量子化方法或裝置。量子化參數(shù)196是部分192和194兩者的輸入。量子化值，L 190是尾數(shù)部分192的輸入，其中使用量子化參數(shù)和其他值對(duì)其進(jìn)行修改，如上所述。此操作的結(jié)果進(jìn)一步在指數(shù)部分中使用量子化參數(shù)進(jìn)行處理從而產(chǎn)生系數(shù)，X1 198。
本發(fā)明的一些實(shí)施例，如圖9所示，包括有尾數(shù)部分202和指數(shù)部分204的反量子化方法或裝置。量子化參數(shù)206是部分202和204兩者的輸入。量子化值，L 200是尾數(shù)部分202的輸入，其中使用量子化參數(shù)和其他值對(duì)其進(jìn)行修改，如上所述。此操作的結(jié)果進(jìn)一步在指數(shù)部分中使用量子化參數(shù)進(jìn)行處理從而產(chǎn)生系數(shù)，X1 208。
本發(fā)明的一些實(shí)施例可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上，如磁媒體、光學(xué)媒體和其他媒體以及媒體的組合。一些實(shí)施例也可以作為信號(hào)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和通訊媒體發(fā)送。這些發(fā)送和存儲(chǔ)動(dòng)作可以作為本發(fā)明實(shí)施例的操作的一部分或作為發(fā)送實(shí)施例到目的地的方式發(fā)生。
熟悉技術(shù)的人應(yīng)理解本發(fā)明可以有其他變化和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種系數(shù)量子化的方法，其特征在于，所述方法包括提供系數(shù)K；提供量子化參數(shù)(QP)；使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP))。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括按如下使用2N標(biāo)準(zhǔn)化所述量子化值Ln＝L/2N＝K*Am(QP)/2(N-Ae(QP))。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子，其中A(QP+P)＝A(QP)/x。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Am(QP)＝Am(QP mod P)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Ae(QP)＝Ae(QP mod P)-QP/P。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子，其中A(QP+P)＝A(QP)/2。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中P＝6。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中P＝6。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供系數(shù)K包括提供系數(shù)矩陣K[i][j]；所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)矩陣K[i][j]構(gòu)成量子化值(L)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分矩陣(Am(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xAe(QP)[i][j])構(gòu)成量子化值矩陣(L[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Ae(QP)＝Ae(P*(QP/P))。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分(xBe(QP))包括x的值為2。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(2Be(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括X1＝L*B(QP)＝L*Bm(QP)*(2Be(QP))。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括按如下使用2N反標(biāo)準(zhǔn)化所述量子化值X1d＝X1/2N＝X1*Bm(QP)/2N。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成反量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的反量子化因子，其中B(QP+P)＝x*B(QP)。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Bm(QP)＝Bm(QP mod P)。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP mod P)+QP/P。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子包括x的值為2。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子包括P的值為6。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP mod P)+QP/P。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成反量子化值矩陣(X1[i][j])。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成反量子化值矩陣(X1[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Be(QP)＝Be(P*(QP/P))。
27.一種系數(shù)反量子化的方法，其特征在于，所述方法包括接收量子化值；使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分(xBe(QP))包括x的值為2。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(2Be(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括X1＝L*B(QP)＝L*Bm(QP)*(2Be(QP))。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，所述接收量子化值包括接收標(biāo)準(zhǔn)化的量子化值；及所述方法進(jìn)一步包括按如下使用2N反標(biāo)準(zhǔn)化所述量子化值X1d＝X1/2N＝X1/*Bm(QP)/2N。
31.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成反量子化值包括構(gòu)成一組遞歸的有周期P的反量子化因子，其中B(QP+P)＝x*B(QP)。
32.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子，其中Bm(QP)＝Bm(QP mod P)。
33.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP mod P)+QP/P。
34.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的有周期P的量子化因子包括x的值為2。
35.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成遞歸的尾數(shù)因子包括P的值為6。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成一組遞歸的反量子化因子包括構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子，其中Be(QP)＝Be(QP mod P)+QP/P。
37.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Bm(QP))和指數(shù)部分(xBe(QP))通過(guò)量子化值構(gòu)成反量子化值(X1)包括使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成反量子化值矩陣(X1[i][j])。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分矩陣(Bm(QP)[i][j])和指數(shù)部分矩陣(xBe(QP)[i][j])構(gòu)成反量子化值矩陣(X1[i][j])包括，對(duì)每個(gè)特殊的QP值，指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素為同樣的值。
39.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述指數(shù)部分矩陣中的每個(gè)元素對(duì)QP的周期(P)值為同樣的值，其中Be(QP)＝Be(P*(QP/P))。
40.一種計(jì)算機(jī)可讀媒體，其特征在于，所述媒體包括進(jìn)行系數(shù)量子化的指令，所述指令包括動(dòng)作提供系數(shù)K；提供量子化參數(shù)(QP)；使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)。
41.如權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其特征在于，所述指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
42.如權(quán)利要求40所述的計(jì)算機(jī)可讀媒體，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP))。
43.一種包含在電子傳輸中的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述信號(hào)有系數(shù)量子化的功能，所述信號(hào)包括指令，所述指令用于提供系數(shù)K；提供量子化參數(shù)(QP)；使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)。
44.如權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
45.如權(quán)利要求43所述的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP))。
46.一種用于系數(shù)量子化的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于接收系數(shù)K的第一個(gè)接收器；用于接收量子化參數(shù)(QP)的第二個(gè)接收器；用于使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)的量子化模塊。
47.如權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
48.如權(quán)利要求46所述的裝置，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP))。
49.一種用于系數(shù)反量子化的裝置，其特征在于，所述裝置包括用于接收系數(shù)K的第一個(gè)接收器；用于接收量子化參數(shù)(QP)的第二個(gè)接收器；用于使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)的反量子化模塊。
50.如權(quán)利要求49所述的裝置，其特征在于，所述指數(shù)部分(xAe(QP))包括x的值為2。
51.如權(quán)利要求49所述的裝置，其特征在于，所述使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)K構(gòu)成量子化值(L)包括L＝K*A(QP)＝K*Am(QP)*(2Ae(QP))。
52.一種用于圖像數(shù)據(jù)編碼的裝置，其特征在于，所述裝置包括變換模塊，用于變換圖像數(shù)據(jù)為系數(shù)數(shù)據(jù)；量子化模塊，用于量子化系數(shù)數(shù)據(jù)為量子化值；編碼模塊，用于編碼輸出到解碼器的量子化值；反量子化模塊，用于使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)(K)構(gòu)成量子化值(L)；反向變換模塊，用于轉(zhuǎn)換系數(shù)(K)為圖像數(shù)據(jù)；幀存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；移動(dòng)補(bǔ)償模塊，用于預(yù)測(cè)圖像數(shù)據(jù)；及移動(dòng)預(yù)測(cè)模塊，用于預(yù)測(cè)圖像中的空間移動(dòng)。
53.一種用于圖像數(shù)據(jù)解碼的裝置，其特征在于，所述裝置包括解碼模塊，用于將編碼的視頻數(shù)據(jù)解碼為包括量子化參數(shù)和量子化值的數(shù)據(jù)；反量子化模塊，用于使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(xAe(QP))通過(guò)系數(shù)(K)構(gòu)成量子化值(L)；反向變換模塊，用于轉(zhuǎn)換系數(shù)(K)為圖像數(shù)據(jù)；幀存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)；及移動(dòng)補(bǔ)償模塊，用于處理圖像預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。
54.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子包括P的值為6。
55.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)成遞歸的指數(shù)因子包括P的值為6。
全文摘要
提供系數(shù)量子化的方法。所述方法包括提供系數(shù)K、提供量子化參數(shù)(QP)、使用尾數(shù)部分(Am(QP))和指數(shù)部分(x
文檔編號(hào)H04N7/50GK1565083SQ0281959
公開(kāi)日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者L·J·科洛夫斯基 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社