專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻編解碼領(lǐng)域，特別是涉及基于當(dāng)前區(qū)域編碼方法之上的視頻編碼方法 和裝置。
背景技術(shù)：
網(wǎng)絡(luò)視頻流業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展無(wú)可避免的受到有限帶寬資源的制約，而在用甚低比特率 進(jìn)行視頻壓縮時(shí)，往往會(huì)丟失一些細(xì)節(jié)信息，甚至其中部分信息是人們特別感興趣的，比 如視頻會(huì)議中的人物頭肩區(qū)域，航空?qǐng)D像中攜帶重要信息的小目標(biāo)區(qū)域，干涉多光譜圖像 中的干涉條紋區(qū)域，以及醫(yī)學(xué)圖像中病灶區(qū)域等等，這些可以統(tǒng)稱(chēng)為感興趣區(qū)域。從主觀 視覺(jué)角度來(lái)說(shuō)，這些區(qū)域的恢復(fù)質(zhì)量直接影響到重建圖像的整體主觀感受質(zhì)量。感興趣區(qū) 域編碼將有限的碼率優(yōu)先分配給視頻序列中人們感興趣的區(qū)域，可以明顯提高恢復(fù)圖像質(zhì) 量，同時(shí)便于對(duì)碼流實(shí)現(xiàn)分層不等重保護(hù)功能，提高視頻網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的魯棒性，因此在 網(wǎng)絡(luò)視頻流業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。許多文獻(xiàn)在感興趣區(qū)域視頻編碼方法 上做了有益的研究[1一6]。文獻(xiàn)[3]將感興趣區(qū)域分割為子圖像進(jìn)行獨(dú)立編碼，并且提出 了一種漸變的碼率分配方案；文獻(xiàn)[4]在MPEG4-FGS(Fine Granular Scalable)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)位平面提升的方法提高感興趣區(qū)域圖像增強(qiáng)層的壓縮質(zhì)量。這些方法取得了一定的效 果，但都不能從壓縮的角度對(duì)感興趣區(qū)域的視頻質(zhì)量加以改善，也不能基于實(shí)際的圖像內(nèi) 容更有效的利用碼率資源。
因此，在視頻應(yīng)用中，特定區(qū)域的圖像細(xì)節(jié)對(duì)于用戶(hù)體驗(yàn)質(zhì)量更加重要。在傳輸帶寬 和存儲(chǔ)空間有限的情況下，優(yōu)先保證特定區(qū)域的質(zhì)量，這是對(duì)傳統(tǒng)視頻編碼技術(shù)提出的新 要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是在傳輸帶寬或者存儲(chǔ)容量一定的情況下，優(yōu)先保證感 興趣區(qū)域的編碼質(zhì)量，同等碼率下，感興趣區(qū)域的主客觀質(zhì)量都得到大幅提升，并且通過(guò) 過(guò)渡帶和感興趣區(qū)域內(nèi)部的優(yōu)先級(jí)設(shè)定，使得感興趣區(qū)域和背景區(qū)域之間的質(zhì)量控制更加 精細(xì)。
本發(fā)明按下述技術(shù)方案解決其技術(shù)問(wèn)題 本發(fā)明提供的一種基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法如下
(1)基于區(qū)域的視頻圖像編碼方法-包含以下的用于壓縮數(shù)字視頻或數(shù)字圖像的編碼步驟
1) 以計(jì)算機(jī)可讀格式提供數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，其包括關(guān)于像素的數(shù)值和坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，
2) 選擇輸入數(shù)字圖像的感興趣區(qū)域、背景區(qū)域和過(guò)渡帶區(qū)域，
3) 根據(jù)至少三個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，
4) 按照優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，分別對(duì)各個(gè)區(qū)域的預(yù)測(cè)變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)量化，不同區(qū)
域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行，并對(duì)變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作，
5)在輸出碼流中記錄感興趣區(qū)域的位置信息、過(guò)渡帶寬度信息以及各個(gè)區(qū)域的優(yōu)先 級(jí)數(shù)據(jù)；
(2)基于區(qū)域的視頻圖像解碼方法 包含以下的用于解壓縮數(shù)字視頻或圖像的解碼步驟 使用輸入比特流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息， 根據(jù)不同區(qū)域的優(yōu)先級(jí)信息，計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值， 使用量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作。
本發(fā)明提供的用于上述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法的裝置，其結(jié)構(gòu)是
(1) 基于區(qū)域的視頻圖像編碼的裝置，其設(shè)有用于對(duì)輸入圖像分割成感興趣區(qū)域、 過(guò)渡帶區(qū)域和背景區(qū)域的三種區(qū)域選擇單元；用于對(duì)各個(gè)區(qū)域劃分不同的優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí) 劃分單元；用于根據(jù)不同優(yōu)先級(jí)映射不同的量化值，并使用量化值對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操 作的量化單元。
(2) 基于區(qū)域的視頻圖像解碼的裝置，其包括區(qū)域信息解碼單元和逆量化單元，其 中區(qū)域信息解碼單元，包括使用輸入比特流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息的 解碼單元；逆量化單元，包括根據(jù)不同區(qū)域的優(yōu)先級(jí)信息計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值，并使用 量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作的單元。
本發(fā)明提供的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)
首先，在傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間有限的情況下，本方法優(yōu)先保證感興趣區(qū)域的圖像質(zhì)量。 通過(guò)對(duì)本編碼方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)可以看出，本方法與傳統(tǒng)編碼方法相比，當(dāng)感興趣區(qū)域占 原圖像l/3時(shí)，在同等碼率的情況下，感興趣區(qū)域的客觀編碼質(zhì)量可提高1.5dB以上，并 且主觀質(zhì)量不會(huì)下降。
其次，復(fù)雜度不大。本發(fā)明沒(méi)有增加任何高復(fù)雜度的編碼模塊，不會(huì)帶來(lái)復(fù)雜度上的 提高，復(fù)雜度傳統(tǒng)編碼方式相當(dāng)。


圖1為本發(fā)明的區(qū)域劃分示意圖。
圖2為使用本發(fā)明方法，對(duì)foreman序列編解碼后感興趣區(qū)域客觀質(zhì)量測(cè)試結(jié)果。 圖3為使用傳統(tǒng)方法，在12服bits/s碼率下，foreman序列第2幀的編碼效果圖。 圖4為使用本發(fā)明方法，在128Kbits/s碼率下，foreman序列第2幀的編碼效果圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開(kāi)了基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法和裝置。所述方法是編碼歩驟為提供 數(shù)字圖像數(shù)據(jù)、選擇輸入數(shù)字圖像的區(qū)域、對(duì)輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分、對(duì)變換 后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作和記錄優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)；解碼步驟包括對(duì)不同區(qū)域的位置信息和優(yōu) 先級(jí)信息解碼、計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值、使用量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作。 所述裝置的結(jié)構(gòu)是編碼裝置設(shè)有區(qū)域選擇、優(yōu)先級(jí)劃分和量化單元；解碼裝置包括區(qū)域 信息解碼和逆量化單元。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不限定本發(fā)明。 本發(fā)明提供了一種基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，如下
(1)基于區(qū)域的視頻圖像編碼方法 包括以下的用于壓縮數(shù)字視頻或數(shù)字圖像的編碼步驟
1) 以計(jì)算機(jī)可讀格式提供數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，其包括大批關(guān)于像素的數(shù)值和坐標(biāo)的數(shù)據(jù)；
2) 選擇輸入數(shù)字圖像的感興趣區(qū)域、背景區(qū)域和過(guò)渡帶區(qū)域，該輸入數(shù)字圖像是從 輸入視頻中去除了時(shí)域冗余而得到的幀圖像。三區(qū)域的劃分見(jiàn)圖1。
3) 根據(jù)至少三個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，其具體方法為 對(duì)輸入的視頻或圖像數(shù)據(jù)根據(jù)用戶(hù)信息或者其它區(qū)域分割算法，確定感興趣區(qū)域、過(guò)
渡帶區(qū)域和背景區(qū)域的坐標(biāo)范圍。如圖l所示 一般說(shuō)來(lái)，三個(gè)部分中，最外的是背景區(qū) 域，最內(nèi)的是感興趣區(qū)域，居中的是過(guò)渡帶區(qū)域，其連接背景區(qū)域和感興趣區(qū)域。
對(duì)應(yīng)于感興趣區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于感興趣區(qū)域以外區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)相 比，具有更高的優(yōu)先級(jí)或者和過(guò)渡帶區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)具備相同的優(yōu)先級(jí)；對(duì)應(yīng)于過(guò)渡 帶區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與背景區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)相比，具有更高的優(yōu)先級(jí)；感興趣區(qū)域 內(nèi)部的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以宏塊為單位，優(yōu)先級(jí)高低相間。所述感興趣區(qū)域內(nèi)部的優(yōu)先級(jí)高低 相間指的是包括但不限于采用小塊相間的方法，即使區(qū)域中每個(gè)小塊的優(yōu)先級(jí)與相鄰的縱 向和橫向的小塊的不同，但與斜向上的小塊相同。
設(shè)背景區(qū)域的優(yōu)先級(jí)參數(shù)為IMP1，設(shè)過(guò)渡帶區(qū)域的優(yōu)先級(jí)參數(shù)為IMP2，感興趣區(qū)域 的優(yōu)先級(jí)參數(shù)為IMP3和IMP4，其中
IMP 1=1; (1)
IMP1《IMP2 (2) 頂P2《IMP3 (3) 頂P3《IMP4; (4)
當(dāng)公式(2)取小于符號(hào)時(shí)，過(guò)渡帶質(zhì)量?jī)?yōu)于背景質(zhì)量；取等于符號(hào)時(shí)，過(guò)渡帶質(zhì)量 等于背景質(zhì)量。
當(dāng)公式(3)取小于符號(hào)時(shí)，ROI質(zhì)量?jī)?yōu)于過(guò)渡帶質(zhì)量；取等于符號(hào)時(shí)，ROI質(zhì)量等 于過(guò)渡帶質(zhì)量。
當(dāng)公式(4)取小于符號(hào)時(shí)，ROI區(qū)域內(nèi)部存在兩種不同的優(yōu)先級(jí)；取等于符號(hào)時(shí)， ROI區(qū)域內(nèi)部?jī)?yōu)先級(jí)一致。
4) 按照優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，分別對(duì)各個(gè)區(qū)域的預(yù)測(cè)變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)量化，不同區(qū) 域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行，并對(duì)變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作。變換方法包 括離散余弦變換和小波變換。
對(duì)于不同區(qū)域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行的方法為量化系數(shù)的等級(jí)總數(shù)和優(yōu)
先級(jí)的等級(jí)總數(shù)相等。量化系數(shù)的順序從高到低排列，優(yōu)先級(jí)的順序從低到高排列，并且
兩個(gè)集合一一對(duì)應(yīng)；或者，量化系數(shù)的順序從低到高排列，優(yōu)先級(jí)的順序從高到低排列，
并且兩個(gè)集合一一對(duì)應(yīng)。
如圖l所示，其中由于在接口輸入中每幀初始量化值在編碼器中已經(jīng)確定，所以背景
區(qū)域的量化值QP1為已知；過(guò)渡帶的量化值QP2，感興趣區(qū)域中深色宏塊的量化值QP3
和白色宏塊的量化值QP4通過(guò)下述方法計(jì)算得到
QP3定義為QP3 = QP1/IMP3，其中IMP3為已知的量，因此QP3也間接的為已知量。 QP4定義為QP4 = QP1/IMP4，其中IMP4為已知的量，因此QP4也間接的為己知量。 QP2定義為QP2=(QPl-QP3)*dis/(width+l)+QP3，其中，dis為過(guò)渡帶區(qū)域宏塊到感
興趣區(qū)域邊界的距離，width為過(guò)渡帶區(qū)域的寬度。
然后可按照一般的視頻/圖像編碼系統(tǒng)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，包含運(yùn)動(dòng)估計(jì)單元、預(yù)
測(cè)單元、變換單元、量化單元、熵編碼單元等等。其中在量化單元需根據(jù)步驟3產(chǎn)生的量
化值對(duì)各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)量化。
5)在輸出碼流中記錄感興趣區(qū)域的位置信息、過(guò)渡帶寬度信息以及各個(gè)區(qū)域的優(yōu)先
級(jí)數(shù)據(jù)；
本發(fā)明中的區(qū)域位置信息和優(yōu)先級(jí)信息需編碼到輸出碼流中。編碼方法可以采用差分 預(yù)測(cè)法、哥倫布碼、變長(zhǎng)編碼等。
(2)基于區(qū)域的視頻圖像解碼方法 包括以下的用于解壓縮數(shù)字視頻或圖像的解碼步驟
使用輸入比特流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息，即解析輸入碼流中的區(qū)域 信息，獲取當(dāng)前圖像的各個(gè)區(qū)域位置和優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。
采用上述的對(duì)于不同區(qū)域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行的方法，根據(jù)不同區(qū)域的 優(yōu)先級(jí)信息，計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值；
按照一般解碼器流程對(duì)輸入碼流進(jìn)行解碼重構(gòu)，包括逆量化、逆變換、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)葐?元，直至重構(gòu)出解碼圖像。其中逆量化單元需采用上一步驟計(jì)算所得的量化值。
本發(fā)明中，上述的視頻或圖像可以是靜止畫(huà)面，或者是運(yùn)動(dòng)畫(huà)面。
采用本發(fā)明提供的上述方法，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試序列foreman (352X288)進(jìn)行測(cè)試，該序 列經(jīng)編解碼后的PSNR (—般用于評(píng)價(jià)圖像的質(zhì)量，稱(chēng)為峰值信噪比， 一般其值越大表示 圖像質(zhì)量越好)值，與不用本發(fā)明方法進(jìn)行測(cè)試的原始值(ORG)進(jìn)行比較，并且繪成曲 線(xiàn)放于同一個(gè)坐標(biāo)圖中(見(jiàn)圖2)。顯而易見(jiàn)，采用本發(fā)明所述的區(qū)域編碼方法的圖像(見(jiàn) 圖4),其峰值信噪比大于一般圖像(ORG)的峰值信噪比，即其圖像質(zhì)量?jī)?yōu)于不采用本發(fā) 明編碼方法的圖像(見(jiàn)圖3)質(zhì)量。
本發(fā)明還提供了能夠?qū)崿F(xiàn)上述的任一種方法的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼裝置。 (1)基于區(qū)域的視頻圖像編碼的裝置
其設(shè)有區(qū)域選擇單元，用于對(duì)輸入圖像分割成感興趣區(qū)域、過(guò)渡帶區(qū)域和背景區(qū)域； 優(yōu)先級(jí)劃分單元，用于對(duì)各個(gè)區(qū)域劃分不同的優(yōu)先級(jí)；量化單元，用于根據(jù)不同優(yōu)先級(jí)映 射不同的量化值，并使用量化值對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作。
所述區(qū)域選擇單元根據(jù)用戶(hù)提供或圖像分割方法提供的各個(gè)區(qū)域的坐標(biāo)位置信息進(jìn) 行圖像分割。
所述量化單元，用于根據(jù)不同優(yōu)先級(jí)映射不同的量化值，并使用量化值對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn) 行量化操作。其中操作特征為用戶(hù)端設(shè)定初始量化值，作為最大量化值；按比例設(shè)定各 級(jí)量化系數(shù)的值，并且量化系數(shù)的等級(jí)總數(shù)和優(yōu)先級(jí)的等級(jí)總數(shù)相等。量化系數(shù)的大小從 高到低排列，優(yōu)先級(jí)的大小從低到高排列，并且兩個(gè)集合一一對(duì)應(yīng)；或者，量化系數(shù)的大 小從低到高排列，優(yōu)先級(jí)的大小從高到低排列，并且兩個(gè)集合一一對(duì)應(yīng)。 (2)基于區(qū)域的視頻圖像解碼的裝置
包括區(qū)域信息解碼單元和逆量化單元。其中區(qū)域信息解碼單元，包括使用輸入比特 流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息的解碼單元；逆量化單元，包括采用上述的對(duì) 于不同區(qū)域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行的方法，根據(jù)不同區(qū)域的優(yōu)先級(jí)信息計(jì)算各 個(gè)區(qū)域的量化值，并使用量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作的單元。
還包括使用重構(gòu)圖像和運(yùn)動(dòng)矢量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償操作而生成輸出圖像的執(zhí)行單元。
本發(fā)明實(shí)施的系統(tǒng)可以是電視機(jī)、機(jī)頂盒、桌上電腦、膝上電腦或掌上電腦、個(gè)人數(shù)
字助理(PDA)、或視頻或圖像存儲(chǔ)裝置(例如，錄像機(jī)(VCR)或數(shù)字視頻錄像機(jī)(DVR))。
另外，該系統(tǒng)可以是上述裝置的組合或上述裝置之一(其中該裝置包括其中的另一裝置的 一部分)。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)視頻源、至少一個(gè)輸入/輸出單元、處理器和存儲(chǔ)器。
參考文獻(xiàn) Supavadee Aramvith,Hatairat Kortrakulkij,DatchakornTancharoen and Somchai JitapankulJoint source-channel coding using simplified block-based segmentation and content-based rate-control for wireless video transport[A].
Proceedings of Internation Conference on Information Technology:
Coding and Computing (ITCC) 2002[C]丄as Vegas, Nevada,April 08-10, 2002.71-76. C WLin,Y C Chen,MT Sun.Dynamic region of interest transcoding for
multipoint video conferencing[A] .Proceedings of Int.Computer Symp.
Workshop on Computer Networks,Ipternet,and Multimedia[C].
Chiayi,Taiwan,2000.114-121. Miska M.Han皿ksela,Ye-Kui Wang,MoncefGabbouj.Sub-picture:
ROI coding and unequal error protection[A].IEEE 2002 International Conference
on Image Processing (ICIP，2002)[C].Rochester,New York,USA: Sept.2002.537-540. Changho Shin，Kwang-deok Seo，Jae勿oon,Kim.Rectangular region- based
selective enhancement forMPEG-4 fine granular scalability[A].
Int.Packet Video Workshop[C].Pittsburgh USA:April，2002.101-107, Nikolaos Doulamis，Anastasios Doulamis,Dimitrios Kalogeras,Stefanos
Kollias丄owbit-rate codingof image sequencesusing adaptive regionsof interest[J].
IEEETransactions on CSVT,8(8):928-934. D Chai,K N Ngan，A Bouzerdoum.Foreground/background bit allocation for region of interest coding[A].正EE 2000 International Conference on Image Processing (ICIP'2000)[C].Vancouver,BC，Canada, Sept.2000，2:923-926.
權(quán)利要求
1.一種基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是(1)基于區(qū)域的視頻圖像編碼方法包含以下的用于壓縮數(shù)字視頻或數(shù)字圖像的編碼步驟1)以計(jì)算機(jī)可讀格式提供數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，其包括關(guān)于像素的數(shù)值和坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，2)選擇輸入數(shù)字圖像的感興趣區(qū)域、背景區(qū)域和過(guò)渡帶區(qū)域，3)根據(jù)至少三個(gè)優(yōu)先級(jí)對(duì)輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分，4)按照優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，分別對(duì)各個(gè)區(qū)域的預(yù)測(cè)變換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)量化，不同區(qū)域的量化系數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行，并對(duì)變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作，5)在輸出碼流中記錄感興趣區(qū)域的位置信息、過(guò)渡帶寬度信息以及各個(gè)區(qū)域的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)；(2)基于區(qū)域的視頻圖像解碼方法包含以下的用于解壓縮數(shù)字視頻或圖像的解碼步驟使用輸入比特流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息，根據(jù)不同區(qū)域的優(yōu)先級(jí)信息，計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值，使用量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是所述視頻或圖像是 靜止畫(huà)面，或者是運(yùn)動(dòng)畫(huà)面。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是所述輸入數(shù)字圖像 是從輸入視頻中去除了時(shí)域冗余而得到的幀圖像。
4. 如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分的具體方法為對(duì)應(yīng)于感興趣區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于感興趣區(qū)域以外區(qū)域的數(shù)字圖像 數(shù)據(jù)相比，具有更高的優(yōu)先級(jí)或者和過(guò)渡帶區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)具備相同的優(yōu)先級(jí)；對(duì)應(yīng) 于過(guò)渡帶區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)與背景區(qū)域的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)相比，具有更高的優(yōu)先級(jí)；感興 趣區(qū)域內(nèi)部的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以宏塊為單位，優(yōu)先級(jí)高低相間。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是所述感興趣區(qū)域內(nèi) 部的優(yōu)先級(jí)高低相間指的是包括但不限于采用小塊相間的方法，即使區(qū)域中每個(gè)小塊的優(yōu) 先級(jí)與相鄰的縱向和橫向的小塊的不同，但與斜向上的小塊相同。
6. 如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是不同區(qū)域的量化系 數(shù)的選擇依照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行的方法為量化系數(shù)的等級(jí)總數(shù)和優(yōu)先級(jí)的等級(jí)總數(shù)相等；量化系數(shù)的順序從高到低排列，優(yōu)先級(jí)的順序從低到高排列，并且兩個(gè)集合一一對(duì)應(yīng)； 或者，量化系數(shù)的順序從低到高排列，優(yōu)先級(jí)的順序從高到低排列，并且兩個(gè)集合一 一對(duì)應(yīng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法，其特征是基于區(qū)域的視頻圖 像解碼步驟還包括通過(guò)使用重構(gòu)圖像和運(yùn)動(dòng)矢量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償操作而生成輸出圖像。
8. —種用于權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法的 裝置，其特征是(1) 基于區(qū)域的視頻圖像編碼的裝置，其設(shè)有用于對(duì)輸入圖像分割成感興趣區(qū)域、 過(guò)渡帶區(qū)域和背景區(qū)域的三種區(qū)域選擇單元；用于對(duì)各個(gè)區(qū)域劃分不同的優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先級(jí) 劃分單元；用于根據(jù)不同優(yōu)先級(jí)映射不同的量化值，并使用量化值對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操 作的量化單元；(2) 基于區(qū)域的視頻圖像解碼的裝置，其包括區(qū)域信息解碼單元和逆量化單元，其 中區(qū)域信息解碼單元，包括使用輸入比特流，解碼不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息的 解碼單元；逆量化單元，包括根據(jù)不同區(qū)域的優(yōu)先級(jí)信息計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值，并使用 量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作的單元。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是所述的基于區(qū)域的視頻圖像解碼的裝置，還包 括使用重構(gòu)圖像和運(yùn)動(dòng)矢量執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償操作而生成輸出圖像的執(zhí)行單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了基于區(qū)域的視頻圖像編解碼方法和裝置。所述方法是編碼步驟為提供數(shù)字圖像數(shù)據(jù)、選擇輸入數(shù)字圖像的區(qū)域、對(duì)輸入數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)劃分、對(duì)變換后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行量化操作和記錄優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)；解碼步驟包括對(duì)不同區(qū)域的位置信息和優(yōu)先級(jí)信息解碼、計(jì)算各個(gè)區(qū)域的量化值、使用量化值對(duì)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化操作。所述裝置的結(jié)構(gòu)是編碼裝置設(shè)有區(qū)域選擇、優(yōu)先級(jí)劃分和量化單元；解碼裝置包括區(qū)域信息解碼和逆量化單元。本發(fā)明沒(méi)有增加任何高復(fù)雜度的編碼模塊，在傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間有限的情況下優(yōu)先保證感興趣區(qū)域的圖像質(zhì)量，同時(shí)可以提高圖像的主觀質(zhì)量，比較精細(xì)地控制比特率，以及改善感興趣區(qū)域的失真率曲線(xiàn)的性能。
文檔編號(hào)H04N7/26GK101102495SQ20071005283
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月26日
發(fā)明者瓊 劉, 洋 夏, 牟曉弦, 胡瑞敏 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)