專利名稱：一種視頻數(shù)據(jù)壓縮量化和反量化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，特別是涉及一種視頻數(shù)據(jù)壓縮量化和反量化的方法。
背景技術(shù)：
在多媒體應(yīng)用中，為了進行多媒體數(shù)據(jù)的存儲和實時處理，通常采用視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)來降低多媒體數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。多媒體視頻數(shù)據(jù)可以壓縮的主要根據(jù)為一、視頻數(shù)據(jù)上存在大量的冗余度，并且這種冗余度在編解碼后可以無失真地恢復(fù)。二、可以利用人的視覺特性，以一定的客觀失真換取數(shù)據(jù)壓縮，例如在圖像變化不被覺察的條件下減少量化信號的灰度級。
多媒體的數(shù)據(jù)量和信息量關(guān)系為I＝D-du，其中，I為信息量，D為數(shù)據(jù)量，du為冗余量。信息量是要傳輸?shù)闹饕獢?shù)據(jù)，冗余量是無用的數(shù)據(jù)，沒有必要傳輸。視頻信號上存在大量冗余數(shù)據(jù)，這是進行視頻數(shù)據(jù)壓縮的基礎(chǔ)，多媒體視頻信號的冗余度存在于結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計兩方面。
在結(jié)構(gòu)方面，冗余度表現(xiàn)為很強的空間相關(guān)性和時間相關(guān)性，空間相關(guān)性為幀內(nèi)相關(guān)性，時間相關(guān)性為幀間相關(guān)性。這是因為一般情況下，圖像的大部分區(qū)域信號的變化緩慢，尤其是背景部分幾乎不變，所以視頻信號在相鄰象素間、相鄰行間乃至相鄰幀間存在較強的相關(guān)性，這種相關(guān)性就表現(xiàn)為空間冗余和時間冗余。
在統(tǒng)計方面，冗余度表現(xiàn)為人眼在觀察圖像時的局限性，人眼對圖像細節(jié)分辨率、運動分辨率和對比度分辨率的感覺都有一定界限，所以相當多的圖像信息對于人眼來說是無關(guān)緊要的，即使沒有這些信息，人眼也認為圖像是完好且足夠好。所以，這些信息就是冗余信息，在滿足對圖像質(zhì)量一定要求的前提下，可以適當減少信號精度，實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。
在已得到廣泛應(yīng)用的圖像壓縮編碼方法與標準中，主要利用三種手段對圖像進行壓縮利用離散余弦變換(DCT)和矢量量化消除幀內(nèi)相關(guān)性，利用運動估計消除幀間相關(guān)性，利用熵編碼消除圖像數(shù)據(jù)編碼帶來的冗余。
對于視頻數(shù)據(jù)幀，傳統(tǒng)的消除幀內(nèi)相關(guān)性的方法是先對原始圖像進行系數(shù)變換，例如可將圖像數(shù)據(jù)進行DCT變換，將象素數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻率數(shù)據(jù)，即變換系數(shù)；然后對變換系數(shù)進行量化，量化的目的是通過降低數(shù)據(jù)的精度，將大量的輸入值映射到較少的輸出值的集合上，一般的量化方法是將經(jīng)過系數(shù)變換的數(shù)據(jù)除以量化系數(shù)，量化系數(shù)越小，圖像信息損失越小，反之，圖像信息損失越大，量化是導致圖像信息損失的重要環(huán)節(jié)，量化后的圖像信息大大減少，因此可達到壓縮的目的。接著對量化后的數(shù)據(jù)進行反量化，得到反量化后的變換系數(shù)，再對該變換系數(shù)進行反DCT運算，得到該幀圖像被壓縮后的數(shù)據(jù)，再對比該數(shù)據(jù)對下一幀圖像進行壓縮。
另外，在視頻的解碼端也存在反量化的過程。解碼端先對接收的壓縮視頻數(shù)據(jù)進行熵解碼，將解碼后的數(shù)據(jù)進行反量化，再對反量化后的數(shù)據(jù)進行反DCT變換，從而恢復(fù)圖像的象素數(shù)據(jù)，達到可視目的。
在現(xiàn)有視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的H.264標準中，量化的基本單位為一個4×4的數(shù)據(jù)塊，該數(shù)據(jù)塊中共有16個變換系數(shù)，量化的方法為針對4×4數(shù)據(jù)塊中的每一個變換系數(shù)，按照如下公式1)進行量化LEVEL＝(K×A(QP)+f×220)/2201)公式1)中，LEVEL為對變換系數(shù)量化后的數(shù)值；K為量化前的變換系數(shù)；A(QP)為量化系數(shù)的倒數(shù)，其中QP為量化因子，范圍在0-31之間，該A(QP)的可選數(shù)值為A(QP＝0，...，31)＝620、553、492、439、391、348、310、276、246、219、195、174、155、138、123、110、98、87、78、69、62、55、49、44、39、35、31、27、24、22、19、17，A(QP)的取值根據(jù)QP的增大而降低；f為四舍五入系數(shù)，f的絕對值|f|在0-0.5之間，與K的符號相同。所述A(QP)的選擇依據(jù)為事先預(yù)計的圖像壓縮后的輸出碼率，為了達到某一恒定的輸出碼率，根據(jù)該輸出碼率計算出量化因子QP，并根據(jù)QP的值從上述數(shù)組A(QP＝0，...，31)中選擇A(QP)，例如如果QP＝0，則A(QP)為620。
與上述量化方法相對應(yīng)，現(xiàn)有的反量化方法為針對量化后數(shù)據(jù)，按照如下公式2)進行反量化K′＝LEVEL×B(QP) 2)公式2)中，K′為反量化后的變換系數(shù)；LEVEL為對變換系數(shù)量化后的量化結(jié)果；B(QP)為反量化系數(shù)，是從一組反量化系數(shù)中選擇的值，其中QP為量化因子，范圍在0-31之間，該組反量化系數(shù)的可選數(shù)值包括B(QP＝0，..，31)＝3881、4351、4890、5481、6154、6914、7761、8718、9781、10987、12339、13828、15523、17435、19561、21873、24552、27656、30847、34870、38807、43747、49103、54683、61694、68745、77615、89113、100253、109366、126635、141533，B(QP)的取值根據(jù)QP的增大而增大。根據(jù)QP的取值在上述數(shù)組B(QP＝0，..，31)中選擇反量化系數(shù)。例如，如果QP＝0，則反量化系數(shù)為3881。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)所述的量化和反量化方法中，一個數(shù)據(jù)塊或一幀圖像中的所有變換系數(shù)K所用的量化系數(shù)相同，對應(yīng)的反量化系數(shù)也相同，因此存在壓縮效率較低、視頻壓縮后占用的傳輸帶寬還是比較大的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種視頻數(shù)據(jù)壓縮量化和反量化的方法，提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮效率，降低視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖褂脦挕?br> 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的詳細技術(shù)方案為一種視頻數(shù)據(jù)壓縮的量化方法，在對視頻數(shù)據(jù)塊經(jīng)過系數(shù)變換后生成的變換系數(shù)塊進行量化的過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每一變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的量化系數(shù)進行量化，對于頻率分量低的變換系數(shù)，選擇相對小的量化系數(shù)進行量化，對于頻率分量高的變換系數(shù)，選擇相對大的量化系數(shù)進行量化。
所述對變換數(shù)據(jù)塊進行量化的具體過程為A、依次讀取所述變換系數(shù)塊中各個位置上的變換系數(shù)；B、根據(jù)讀取到的變換系數(shù)的頻率分量高低選擇該變換系數(shù)對應(yīng)的量化系數(shù)；C、按照所選擇的量化系數(shù)對所讀取的變換系數(shù)進行量化；D、判斷所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)是否讀完，如果是，則結(jié)束對該變換系數(shù)塊的量化；否則，返回步驟A。
所述根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的量化系數(shù)的具體方法為針對所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)設(shè)置對應(yīng)的加權(quán)量化值，該加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大；將所量化的變換系數(shù)對應(yīng)的量化因子與該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值相加，得到一和值；以上述的和值作為量化因子，在預(yù)設(shè)的量化系數(shù)倒數(shù)的數(shù)組中選擇對應(yīng)的量化系數(shù)倒數(shù)，并根據(jù)該選擇的量化系數(shù)倒數(shù)確定量化系數(shù)。
所述加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大的方式為頻率分量最低的變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值為零，變換系數(shù)的頻率分量每升高一個等級，則該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值提升一個單位。
所述視頻數(shù)據(jù)塊為4×4數(shù)據(jù)塊、8×8的數(shù)據(jù)塊、16×16數(shù)據(jù)塊、或該三者的任意組合。
一種權(quán)利要求1所述量化方法對應(yīng)的反量化方法，在對變換數(shù)據(jù)塊的量化結(jié)果進行反量化過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每一變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)對該變換系數(shù)的量化結(jié)果進行反量化，對于頻率分量低的變換系數(shù)，選擇相對小的反量化系數(shù)進行反量化，對于頻率分量高的變換系數(shù)，選擇相對大的反量化系數(shù)進行反量化。
所述對變換數(shù)據(jù)塊的量化結(jié)果進行反量化過程具體包括
a、依次讀取所述變換數(shù)據(jù)塊中各個位置上變換系數(shù)的量化結(jié)果；b、根據(jù)當前讀取量化結(jié)果所對應(yīng)變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)；c、根據(jù)所選擇的反量化系數(shù)對所讀取的量化結(jié)果進行反量化；d、判斷變換數(shù)據(jù)塊的所有變換系數(shù)的量化結(jié)果是否讀完，如果是，則結(jié)束反量化；否則，返回步驟a。
所述根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)的具體方法為針對所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)設(shè)置對應(yīng)的加權(quán)量化值，該加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大；將所量化的變換系數(shù)對應(yīng)的量化因子與該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值相加得到一和值；以上述和值作為量化因子，在預(yù)設(shè)的反量化系數(shù)的數(shù)組中選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)。
所述加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大的方式為頻率分量最低的變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值為零，變換系數(shù)的頻率分量每升高一個等級，則該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值提升一個單位。
所述變換數(shù)據(jù)塊為4×4數(shù)據(jù)塊、8×8的數(shù)據(jù)塊、16×16數(shù)據(jù)塊、或該三者的任意組合。
本發(fā)明所述的方法在量化的過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每個變換系數(shù)的頻率分量選擇量化系數(shù)，對頻率分量高的變換系數(shù)采用較大的量化系數(shù)進行量化，對頻率分量低的變換系數(shù)采用較小的量化系數(shù)進行量化。在反量化過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每個變換系數(shù)的頻率分量選擇反量化系數(shù)，對頻率分量高的變換系數(shù)采用較大的反量化系數(shù)進行反量化，對頻率分量低的變換系數(shù)采用較小的反量化系數(shù)進行反量化。由于頻率分量越高的變換系數(shù)對應(yīng)的量化系數(shù)越大，其對應(yīng)象素的信息損失越大，因此壓縮效率越高，并減少視頻輸出的信息流量，降低了視頻傳輸所占用的帶寬。同時，由于人眼對高頻率分量象素的敏感程度降低，因此對于人眼的視覺來說，整個視頻圖像的質(zhì)量基本不發(fā)生變化。
尤其是，本發(fā)明對根據(jù)頻率分量的大小對量化因子進行細致的加權(quán)量化控制，隨著一個變換系數(shù)塊中不同變換系數(shù)頻率分量每升高一個等級，使該變換系數(shù)對應(yīng)的量化因子也隨即提升1個單位，并對應(yīng)選擇較大的量化系數(shù)。大量實驗證明，相對于現(xiàn)有技術(shù)，這種加權(quán)量化控制方法可以在保持視頻圖像完美質(zhì)量的同時，成倍地提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮效率，并成倍降低了視頻傳輸所占帶寬，大大降低了各種多媒體應(yīng)用的成本，并降低了諸如多媒體播放設(shè)備、傳輸設(shè)備、或存儲設(shè)備的技術(shù)難度，使多媒體技術(shù)應(yīng)用在更為廣闊的領(lǐng)域中。尤其在大用戶量的互聯(lián)網(wǎng)中，用戶可用較小的帶寬接收更多的多媒體視頻服務(wù)，提高多媒體視頻的服務(wù)質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明實施例所述量化方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例所述反量化方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本發(fā)明的實施方法。
在視頻壓縮編碼過程中，對一個視頻圖像的數(shù)據(jù)塊進行DCT變換后，變換系數(shù)所表示象素的頻率分量是有區(qū)別的，根據(jù)人眼的主觀視覺特性來說，人眼對于高頻率的象素敏感程度較低，對于低頻率的象素敏感程度較低。對于敏感程度較低的象素，既使有較大的信息損失，對于人的視覺，其圖像質(zhì)量也不會差。
因此，本發(fā)明根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的不同進行不同的量化。變換系數(shù)的頻率越低，對應(yīng)選擇較小的量化系數(shù)進行量化；變換系數(shù)的頻率越高，對應(yīng)選擇較大的量化系數(shù)進行量化。在反量化過程中，也根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的不同進行不同的反量化。變換系數(shù)的頻率越低，對應(yīng)選擇較小的反量化系數(shù)進行反量化；變換系數(shù)的頻率越高，對應(yīng)選擇較大的反量化系數(shù)進行反量化。
本實施例中，以將一幀視頻圖像分成4×4視頻數(shù)據(jù)塊為例，對本發(fā)明進行說明。但是，本發(fā)明不限于此，也可以是分成8×8的數(shù)據(jù)塊、或分成16×16的數(shù)據(jù)塊等等。
4×4數(shù)據(jù)塊在進行DCT變換后，得到4×4的變換系數(shù)塊，其中變換系數(shù)的位置如以下表1所示

表1如表1所示，在4×4的變換系數(shù)塊中，
位置上為直流變換系數(shù)，該直流變換系數(shù)對應(yīng)象素的頻率分量最低，人眼對這部分的敏感程度最高，而(
，[1，0])位置上的變換系數(shù)、(
，[1，1]，[2，0])位置上的變換系數(shù)、(
，[1，2]，[2，1]，[3，0])位置上的變換系數(shù)、([1，3]，[2，2]，[3，1])位置上的變換系數(shù)、([2，3]，[3，2])位置上的變換系數(shù)、以及([3，3])位置上的變換系數(shù)分別表示頻率分量等級依次從低到高的象素集合。
本實施例在上述4×4的變換系數(shù)塊中的16個系數(shù)中，根據(jù)其頻率分量的不同進行不同的量化。對于
位置上為直流變換系數(shù)采用較低的量化系數(shù)進行量化，對于其他位置上的變換系數(shù)，隨著其頻率分量的增高，則依次采用逐漸增大的量化系數(shù)進行量化。隨著量化系數(shù)的增大，對應(yīng)象素的信息損失越大，壓縮效率越高，同時，由于人眼對高頻率分量象素的敏感程度降低，因此對于人眼的視覺來說，視頻的圖像質(zhì)量基本不發(fā)生變化。
圖1為本實施例所述量化方法的流程圖，如圖1所示，該流程包括步驟101、依次讀取4×4變換系數(shù)塊中各個位置上的變換系數(shù)。
此處，用K[i][j]表示讀取到的變換系數(shù)，其中i表示該變換系數(shù)在上述4×4變換系數(shù)塊中的橫向坐標，j表示該變換系數(shù)在上述4×4變換系數(shù)塊中的縱向坐標。i和j的取值分別為從0至3。
步驟102、根據(jù)該變換系數(shù)的頻率分量的高低確定量化系數(shù)。
首先，應(yīng)確定量化因子QP，QP可以預(yù)先確定，也可以在此步驟102中確定。鑒于確定QP的方法為現(xiàn)有的公知技術(shù)，此處不再敘述。
然后，根據(jù)QP和變換系數(shù)的頻率分量在數(shù)組A(QP+siWeight[i][j]＝0，...，31)中選擇量化系數(shù)的倒數(shù)，進而確定量化系數(shù)。
本實施例中，利用A(QP+siWeight[i][j])確定量化系數(shù)的倒數(shù)，并進一步確定量化系數(shù)。所述A(QP+siWeight[i][j])的取值與現(xiàn)有H.264標準中的數(shù)值相同，即根據(jù)QP+siWeight[i][j]的取值從數(shù)組A(QP+siWeight[i][j]＝0，...，31)＝620、553、492、439、391、348、310、276、246、219、195、174、155、138、123、110、98、87、78、69、62、55、49、44、39、35、31、27、24、22、19、17中選擇一個數(shù)值。將A(QP+siWeight[i][j])的倒數(shù)作為量化系數(shù)。
但是，本發(fā)明不限于上述數(shù)組A(QP+siWeight[i][j]＝0，...，31)中所列舉的數(shù)值。只要隨著量化因子的增加，使量化系數(shù)的倒數(shù)減小、使量化系數(shù)增大的數(shù)值都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
所述siWerght[i][j]為針對4×4變換系數(shù)塊中的頻率分量所采用的加權(quán)量化值，以針對不同頻率分量調(diào)整量化因子的數(shù)值，從而選擇不同的量化系數(shù)。其中i表示變換系數(shù)在上述4×4變換系數(shù)塊中的橫向坐標，j表示變換系數(shù)在上述4×4變換系數(shù)塊中的縱向坐標。
本實施例中，siWeight[i][j]的取值為siWeight[i][j]＝{{0，1，2，3}，{1，2，3，4}，{2，3，4，5}，{3，4，5，6}}；與上述4×4變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的位置對應(yīng)，siWeight[i][j]的對應(yīng)取值如表2所示

表2從表2中可以看出，隨著4×4變換系數(shù)塊中不同變換系數(shù)頻率分量升高一個等級，siWeight[i][j]也提升1個單位，A(QP+siWeight[i][j])對應(yīng)的取值減小，最終量化系數(shù)增大。
所述的siWeight[i][j]的取值可以是隨著變換系數(shù)頻率分量升高一個等級而增加1和或1個以上的單位，只要隨著頻率分量的增加，siWeight[i][j]的取值也增加既可，同樣可以達到本發(fā)明的目的。但實驗證明，上述表2中的數(shù)值是本發(fā)明提高視頻圖像壓縮效率的最優(yōu)數(shù)據(jù)。
步驟103、根據(jù)所確定的量化系數(shù)對變換系數(shù)進行量化。
具體的，本步驟根據(jù)以下公式3)對變換系數(shù)進行量化LEVEL[i][j]＝(K[i][j]/(220/A(QP+siWeight[i][j])))+f＝(K[i][j]×A(QP+siWeight[i][j])+f×220)/2203)上述公式3)中，LEVEL[i][j]為對K[i][j]進行量化后的結(jié)果，1/A(QP+siWeight[i][j])為量化系數(shù)，f為四舍五入系數(shù)，f的絕對值|f|在0-0.5之間，與K[i][j]的符號相同。
從上述公式3)中可以看出對于頻率分量越高的K[i][j]，其對應(yīng)的siWeight[i][j]越大，對應(yīng)的A(QP+siWeight[i][j])越小，即對應(yīng)的量化系數(shù)越大，最終的LEVEL[i][j]越小，因此可以壓縮掉多余的數(shù)據(jù)冗余，在不影響視覺圖像效果的基礎(chǔ)上，提高壓縮效率。
步驟104、判斷4×4變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)是否讀完，如果是，則結(jié)束對本4×4變換系數(shù)塊的量化；否則，返回步驟101，即對下一個變換系數(shù)進行量化。
由于一幀視頻圖像可以分為多個4×4數(shù)據(jù)塊，經(jīng)過DCT變換后，對應(yīng)多個變換系數(shù)塊，因此對于一幀視頻圖像，需要利用上述方法對所有的變換系數(shù)塊進行量化。
上述是本發(fā)明所述的量化方法，下述為本發(fā)明所述的反量化方法。
圖2為本發(fā)明實施例所述的反量化方法的流程圖，如圖2所示，該流程包括步驟201、依次讀取量化結(jié)果中與變換數(shù)據(jù)塊各個位置變換系數(shù)對應(yīng)的量化結(jié)果，即根據(jù)i和j的取值依次讀取上述的LEVEL[i][j]。
步驟202、根據(jù)當前量化結(jié)果的數(shù)值所對應(yīng)變換系數(shù)的頻率分量大小確定反量化系數(shù)。
首先，確定量化因子QP，該QP與上述量化方法中所確定的量化因子相同。
然后，根據(jù)QP和變換系數(shù)的頻率分量在數(shù)組B(QP+siWeight[i][j]＝0，...，31)中選擇反量化系數(shù)。
本實施例中，利用B(QP+siWeight[i][j])確定反量化系數(shù)。所述siWeight[i][j]為上述的加權(quán)量化值，其取值如上述表2所示，隨頻率分量的增加而增大。所述B(QP+siWeight[i][j])的取值與現(xiàn)有H.264標準中的數(shù)值相同，即根據(jù)QP+siWeight[i][j]的取值從數(shù)組B(QP+siWeight[i][j]＝0，..，31)＝3881、4351、4890、5481、6154、6914、7761、8718、9781、10987、12339、13828、15523、17435、19561、21873、24552、27656、30847、34870、38807、43747、49103、54683、61694、68745、77615、89113、100253、109366、126635、141533中選擇反量化系數(shù)。
但是，本發(fā)明不限于上述數(shù)組B(QP+siWeight[i][j]＝0，...，31)中所列舉的數(shù)值。只要隨著量化因子的增加，反量化系數(shù)隨之增大的數(shù)值都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
步驟203、根據(jù)所確定的反量化系數(shù)對所讀取的量化結(jié)果進行反量化。
具體的，本步驟根據(jù)以下公式4)對變換系數(shù)進行反量化K′[i][j]＝LEVEL[i][j]×B(QP+siWeight[i][j]) 4)上述公式4)中，K′[i][j]為對LEVEL[i][j]進行反量化后的變換系數(shù)，與K[i][j]對應(yīng)。
步驟204、判斷變換數(shù)據(jù)塊的所有變換系數(shù)的量化結(jié)果是否讀完，如果是，則結(jié)束反量化流程；否則，返回步驟201，即對變換數(shù)據(jù)塊中下一變換系數(shù)的量化結(jié)果進行反量化。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻數(shù)據(jù)壓縮的量化方法，其特征在于，在對視頻數(shù)據(jù)塊經(jīng)過系數(shù)變換后生成的變換系數(shù)塊進行量化的過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每一變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的量化系數(shù)進行量化，對于頻率分量低的變換系數(shù)，選擇相對小的量化系數(shù)進行量化，對于頻率分量高的變換系數(shù)，選擇相對大的量化系數(shù)進行量化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對變換數(shù)據(jù)塊進行量化的具體過程為A、依次讀取所述變換系數(shù)塊中各個位置上的變換系數(shù)；B、根據(jù)讀取到的變換系數(shù)的頻率分量高低選擇該變換系數(shù)對應(yīng)的量化系數(shù)；C、按照所選擇的量化系數(shù)對所讀取的變換系數(shù)進行量化；D、判斷所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)是否讀完，如果是，則結(jié)束對該變換系數(shù)塊的量化；否則，返回步驟A。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的量化系數(shù)的具體方法為針對所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)設(shè)置對應(yīng)的加權(quán)量化值，該加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大；將所量化的變換系數(shù)對應(yīng)的量化因子與該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值相加，得到一和值；以上述的和值作為量化因子，在預(yù)設(shè)的量化系數(shù)倒數(shù)的數(shù)組中選擇對應(yīng)的量化系數(shù)倒數(shù)，并根據(jù)該選擇的量化系數(shù)倒數(shù)確定量化系數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大的方式為頻率分量最低的變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值為零，變換系數(shù)的頻率分量每升高一個等級，則該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值提升一個單位。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述視頻數(shù)據(jù)塊為4×4數(shù)據(jù)塊、8×8的數(shù)據(jù)塊、16×16數(shù)據(jù)塊、或該三者的任意組合。
6.一種權(quán)利要求1所述量化方法對應(yīng)的反量化方法，其特征在于，在對變換數(shù)據(jù)塊的量化結(jié)果進行反量化過程中，根據(jù)變換系數(shù)塊中每一變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)對該變換系數(shù)的量化結(jié)果進行反量化，對于頻率分量低的變換系數(shù)，選擇相對小的反量化系數(shù)進行反量化，對于頻率分量高的變換系數(shù)，選擇相對大的反量化系數(shù)進行反量化。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對變換數(shù)據(jù)塊的量化結(jié)果進行反量化過程具體包括a、依次讀取所述變換數(shù)據(jù)塊中各個位置上變換系數(shù)的量化結(jié)果；b、根據(jù)當前讀取量化結(jié)果所對應(yīng)變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)；c、根據(jù)所選擇的反量化系數(shù)對所讀取的量化結(jié)果進行反量化；d、判斷變換數(shù)據(jù)塊的所有變換系數(shù)的量化結(jié)果是否讀完，如果是，則結(jié)束反量化；否則，返回步驟a。
8.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的高低選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)的具體方法為針對所述變換系數(shù)塊中的變換系數(shù)設(shè)置對應(yīng)的加權(quán)量化值，該加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大；將所量化的變換系數(shù)對應(yīng)的量化因子與該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值相加得到一和值；以上述和值作為量化因子，在預(yù)設(shè)的反量化系數(shù)的數(shù)組中選擇對應(yīng)的反量化系數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述加權(quán)量化值隨著變換系數(shù)頻率分量的增高而增大的方式為頻率分量最低的變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值為零，變換系數(shù)的頻率分量每升高一個等級，則該變換系數(shù)對應(yīng)的加權(quán)量化值提升一個單位。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述變換數(shù)據(jù)塊為4×4數(shù)據(jù)塊、8×8的數(shù)據(jù)塊、16×16數(shù)據(jù)塊、或該三者的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種視頻數(shù)據(jù)壓縮量化和反量化的方法，該量化方法根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的不同進行不同的量化，變換系數(shù)的頻率越低，對應(yīng)選擇較小的量化系數(shù)進行量化；變換系數(shù)的頻率越高，對應(yīng)選擇較大的量化系數(shù)進行量化。所述的反量化方法也根據(jù)變換系數(shù)塊中變換系數(shù)的頻率分量的不同進行不同的反量化，變換系數(shù)的頻率越低，對應(yīng)選擇較小的反量化系數(shù)進行反量化；變換系數(shù)的頻率越高，對應(yīng)選擇較大的反量化系數(shù)進行反量化。利用本發(fā)明的方法，可提高視頻數(shù)據(jù)的壓縮效率，降低視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖褂脦挕?br> 文檔編號H04N7/26GK1816145SQ200510001650
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者梁柱 申請人:騰訊科技(深圳)有限公司