CN102223527A - 频带加权量化编解码方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种频带加权量化编解码方法和装置，属于信息技术领域领域。一种频带加权量化编码方法可包括：获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，利用所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端。上述技术方案可减小传输加权参数的码流负载。

Description

频带加权量化编解码方法和装置

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种频带加权量化编解码方法和装置。

背景技术

在图像处理中，视频序列中的图像内容一般有较大的变化，即在同一个视频序列中图像的细节各不相同，如果对整个序列均采用同一个量化矩阵实现量化处理，无法达到最佳的量化编码后的图像主观质量。在H.264/AVC的High profile(高画质影像)中，在序列头和图像头都提供用户自定义的量化矩阵，可以在图像级改变量化矩阵，以更好地符合视频图像序列之间的内容变化比较大的特点。

在H.264/AVC标准中，有8×8和4×4两种DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)变换尺寸，因此也相应有8×8和4×4两组量化矩阵。对8×8的量化矩阵，共64个系数对不同的频率分量进行量化的缩放；对4×4的矩阵，共16个系数对不同的频率分量进行量化的缩放。在H.264/AVC High Profile中，在序列头和图像头中都有与4×4的块和8×8块对应的量化矩阵。因此H.264/AVC High Profile允许每个序列的图像都拥有同样的量化矩阵，也允许同一序列的不同图像拥有不同的量化矩阵，但是在同一图像在编码或者解码过程中只能使用同一量化矩阵。视频编解码中通过对量化矩阵的调整可以灵活的控制编码图像的质量。无论MPEG2，还是H.264/AVC，都需要使用新的量化矩阵来来实现控制图像质量。

现有技术提供了一种编解码中参数化加权量化方法，根据变换系数的特性以及人眼视觉特性，将系数块矩阵划分为若干个频带，每个频带可代表不同大小的系数频率，也可代表不同类型的系数频率。频带划分可以按照正向加权区域、负向加权区域、不变区域划分，也可以按照变换系数频率大小或者变换系数频率类型划分。若变换系数块大小为8×8块，可定义若干组不同的系数频带加权模型，为每一个系数频带区域分配一个频带参数wq_param[i]，每一种分布结构分配一种分布参数的加权量化模型(weighting_quant_model)。图1a、图1b、图1c分别是现有技术中的3种8×8系数频带加权模型的示意图，所述3种模型均为6参数模型(wq_param[i]，i＝1...6)，其中，p1、pa、pb、pc、pd、ph分别为对应6种参数，而pa、pb、pc、pd对应的区域为人眼比较关注的视觉区域。

在编解码中使用可变块大小技术(ABT)时，同一图像中将使用多种变换系数块大小，如H.264/AVC Baseline profile中只使用4×4块变换，在Main profile中允许同时使用4×4和8×8块变换。例如，AVS P2移动标准中，允许同时使用4×4和8×8变换，并分别引入了8×8块和4×4块的频率参数加权模型。下面给出几种常见的4×4变换块的频率参数加权模型，分别如图2a、图2b、图2c、图2d所示，其中方块中的数值表示相应块的加权系数值。对于参数加权量化，各个频带的参数加权值wq_param[i]，i＝1...6，即所述模型中的pl、pa、pb、pc、pd、ph需要在图像头或者条带(Slice)头中进行传输给解码端。当使用可变块大小技术时，不同尺寸的块DCT变换的能量集中能力不同且不同频带对人眼的主观感受也不同，因此应对不同尺寸的块变换使用不同的频带加权系数。每种尺寸的块变换都要传输一组加权参数值，增加了码流传输负载，特别是对于小尺寸图像该负载是比较严重的。如果进一步采用自适应加权量化技术时，同一图像中需要使用3组加权系数，需要进一步针对每种尺寸的块变换传输3组加权系数值，会增加传输负载。另外对同一尺寸的亮度块和色度块，因为色度块的能量集中能力和亮度块是不同的，不同色度块频带对人眼的主观感受与亮度块也不同，所以色度块也需要使用独立的频带加权参数，这会进一步加大码流传输的负载。

发明内容

本发明实施例提供一种频带加权量化编解码方法和装置，使得不同块变换下的量化编解码中加权参数码流负载降低。

根据本发明的一实施例，提供一种频带加权量化编码方法，包括：

获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述频带基准加权参数写入码流第一语法元素头，将所述加权参数偏移值写入码流第二语法元素头，所述码流第一语法元素头和所述码流第二语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义，将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

根据本发明的另一实施例，提供一种频带加权量化解码方法，包括：

获取码流的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

从所述码流语法元素头中获取加权参数偏移值，或者从码流的另一码流语法元素头中获取所述加权参数偏移值，或者获取预定义的所述加权参数偏移值；

由所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值映射计算得到更新的加权参数作为第二类变换块的加权参数。

根据本发明的另一实施例，提供一种频带加权量化编码装置，包括：

获取单元，用于获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

映射计算单元，用于以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

码流生成单元，用于：将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述频带基准加权参数写入码流第一语法元素头，将所述加权参数偏移值写入码流第二语法元素头，所述码流第一语法元素头和所述码流第二语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义，将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

根据本发明的另一实施例，提供一种频带加权量化解码装置，包括：

第一参数确定单元，用于码流的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

偏移值获取单元，用于从所述码流语法元素头中获取加权参数偏移值，或者从码流的另一码流语法元素头中获取所述加权参数偏移值，或者获取预定义的所述加权参数偏移值；

第二参数确定单元，用于由所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值映射计算得到更新的加权参数作为第二类变换块的加权参数。

根据对上述技术方案的描述，本发明实施例有如下优点：在量化编解码中，只需要在编码码流中传递一种块变换下的频带加权参数，其余块变换下的频带加权参数以该参数为基准，传输加权参数偏移量，不同块变换的加权参数根据基准加权参数得到，从而可有效地减少码流负载。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为现有技术中一种8×8系数频带加权模型的示意图；

图1b为现有技术中另一种8×8系数频带加权模型的示意图；

图1c为现有技术中另一种8×8系数频带加权模型的示意图；

图2a为现有技术中一种4×4变换块的频率参数加权模型的示意图；

图2b为现有技术中另一种4×4变换块的频率参数加权模型的示意图；

图2c为现有技术中另一种4×4变换块的频率参数加权模型的示意图；

图2d为现有技术中另一种4×4变换块的频率参数加权模型的示意图；

图3a为本发明的实施例提供的一种频带加权量化编码方法的示意图；

图3b为本发明的实施例提供的一种频带加权量化解码方法的示意图；

图4a为本发明实施例提供的一种在序列中传输加权参数的示意图；

图4b是一种8×8变换块到4×4变换块的加权参数映射方法示意图；

图4c是另一种8×8变换块到4×4变换块的加权参数映射方法示意图；

图5a为本发明的实施例提供的另一种频带加权量化编码方法的示意图；

图5b为本发明的实施例提供的另一种频带加权量化解码方法的示意图；

图6a为本发明的实施例提供的一种将8×8块的7个参数映射为4×4块的6个参数的示意图；

图6b为本发明的实施例提供的另一种将8×8块的7个参数映射为4×4块的6个参数的示意图；

图7为本发明的实施例提供的一种频带加权量化编码装置的示意图；

图8为本发明的实施例提供的一种频带加权量化解码装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3a为本发明的实施例提供的一种频带加权量化编码方法的示意图，该方法包括：

S31a：获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

S32a：以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

S33a：将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端。可选地，本实施例可将所述频带基准加权参数和加权参数偏移值写入同样的语法元素头或写入不同的语法元素头。

其中，若图像中同时存在多种尺寸的块变换类型时，以其中一种块变换类型为第一类块变换，其对应的加权参数作为频带基准加权参数，其余块变换类型为第二类块变换，第一块变换对应块类型为频带基准加权参数所对应的块类型，如，第一类变换块为8×8变换块，所述第二类变换块为4×4变换块或16×16或32×32变换块或64×64变换块。若所述第一类变换块为亮度变换块，所述第二类变换块为色度变换块；或者若所述第一类变换为DCT变换块，所述第二类变换块为KLT变换块。

另外，第一语法元素头与所述第二语法元素头可以是同一语法元素头；或者第一语法元素头与所述第二语法元素头是不同层次级别的语法元素头时，第一语法元素头的在码流结构中的层次级别高于第二语法元素头在码流结构中的层次级别。而第一类变换块、第二类块变换的频带加权参数、频带基准加权参数、频带加权参数偏移值可以为频带加权参数组的形式。

本实施例可进一步包括：编码端可使用各变换块的加权参数对所述各变换块进行编码中的加权量化计算。

相应地，图3b为本发明的实施例提供的一种量化解码中加权参数的获取方法的示意图，该方法包括：

S31b：获取编码端提供码流的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

S32b：从所述码流语法元素头中或者从所述码流的另一码流语法元素头中获取加权参数偏移值；

S33b：利用所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值，进行映射计算得到第二类变换块的加权参数。

其中，若图像中同时存在多种尺寸的块变换类型时，以其中一种块变换类型为第一类块变换，其对应的加权参数作为频带基准加权参数，其余块变换类型为第二类块变换，第一块变换对应块类型为频带基准加权参数所对应的块类型，比如所述第一类变换块为8×8变换块，所述第二类变换块为4×4变换块或16×16或32×32变换块或64×64变换块；或者若所述第一类变换块为亮度变换块，所述第二类变换块可以为色度变换块；或者若所述第一类变换为DCT变换块，所述第二类变换块可以为KLT变换块。

另外，用于获取频带基准加权参数的语法元素头为第一语法元素头，用于获取加权参数偏移值的所述另一语法元素头为第二语法元素头，所述第一语法元素头与第二语法元素头可以是同一语法元素头，或者第一语法元素头与所述第二语法元素头是不同层次级别的语法元素头时，第一语法元素头在码流结构中的层次级别高于第二语法元素头在码流结构中的层次级别。所述第一类变换块、第二类块变换的频带加权参数、频带基准加权参数、加权参数偏移值可以为频带加权参数组的形式。

本实施例可进一步包括：解码端可使用各变换块的加权参数对所述各变换块进行解码中的加权量化计算。

通过采用上述实施例的技术方案，当存在至少2类变换块类型时，编码端可以某一类变换块的加权参数为基准，求得其它变换块的加权参数偏移值，并将所述基准和偏移值提供给解码端，从而向解码端提供进行所述至少2类变换块的加权参数，并可减小传输加权参数的码流负载。本实施例采用映射计算加权参数偏移值，映射计算可以包括多种方法，如加、减法，映射表计算等。例如，编码端将频带基准加权参数和第二类变换块的加权参数相减，求得第二类变换块的加权参数偏移值；解码端可根据所述差值关系，利用频带基准加权参数与所述偏移值恢复出第二类变换块的加权参数。当然，所述计算偏移值的方法可以不限于做减法，使用其它计算方法也可得到其它类型偏移值，使得编码端在向解码端提供加权参数时不必传输每一个完整的加权参数，而是传输一个基准值和多个偏移值。例如，可通过查询映射表得到所述加权参数偏移值的计算结果。

本实施例所述的语法元素头可包括：序列头、图象组头、图像头、条带组头、条带集头、条带头或宏块头等。在现有的语法元素中，一个序列可包括多个图象组，一个图象组可包括多个图像，一个图象中则可包括多个条带组或条带集，一个条带组或条带集中可包括多个条带、一个条带中可包括多个宏块，无论是序列、图像组、图像还是条带的头都是语法元素头的一种。在这些语法元素中，如果第一语法元素中包括第二语法元素，则第一语法元素称为第二语法元素的上级语法元素，例如，序列作为一个语法元素的层次级别高于图像的语法元素级别。相应地，在本实施例中，可将频带基准加权参数写入层次级别相对更高的第一语法元素的头，将加权参数偏移值写入语法层次级别相对较低的第二语法元素的头。例如，可将频带基准加权参数写入序列头，将加权参数偏移值写入图像头或条带头，由于序列中包括多个图像头或条带头，可不必在每个图像头或条带头中传输频带基准加权参数，而仅在语法层次级别更高的序列头中传输频带基准加权参数，由此编码端可向解码端提供进行量化解码需要的量化加权参数，由解码段根据图像头或条带头中携带的量化加权参数偏移值恢复出需要的加权参数。

为便于描述，下面举例对此进行具体说明。假设一个序列包括多个图像，编码端需要向解码端传输加权参数，如果一个序列中所有图像都拥有的8×8变换块量化加权参数和4×4变换块量化加权参数。则以8×8变换块的量化加权参数为频带基准加权参数，编码端可在所述序列的序列头中传输该序列的频带基准加权参数，在该序列的一个图像头中传输该图像的4×4变换块加权参数偏移值。解码端可解析序列头得到该序列的频带基准加权参数作为8×8变换块加权参数；在解析序列中一个图像的图像头时，可得到该图像的4×4变换块加权参数偏移值，并利用已得到的频带基准加权参数和4×4变换块加权参数偏移值恢复出该图像的4×4变换块加权参数。通过执行上述过程，编解码端传输加权参数的负载可被减小。

进一步地，如果图像中不同条带拥有不同的4×4变换块加权参数，编码端可在条带头中传输4×4变换块加权参数偏移值，解码端可解析一个条带头得到属于该条带的4×4变换块加权参数偏移值，从而恢复出属于该条带的4×4变换块加权参数。

可以理解，变换块类型中可包括但不限于4×4变换块、8×8变换块、16×16块、32×32块、64×64块等。变换块类型还可进一步包括色度块，色度块可以只有一种4×4块，也可有4×4块、8×8，16×16等种色度块。本实施例还可以离散余弦变换DCT变换块计算KLT(Karhunen-Loeve Transform，卡亨南-洛维)变换块的偏移量，本发明实施例对变换块可能包括的其它类型不进行限定。

如果考虑非均匀量化技术，同一图像中不同宏块使用不同量化质量的加权参数，因此每种类型的块可能还需要传输多组加权参数对应不同的量化质量，如：一种块变换可对应Default(缺省)、Detailed(细节)、UnDetailed(非细节)三组加权参数，分别对应不同的量化质量。采用本实施例的技术方案，可以8×8块的各三组加权参数为频带基准加权参数，在序列头中传输频带基准加权参数。在图像头中或条带头中传输4×4块的各三组加权参数偏移值，从而进一步节省传输的负载。

图4a为本发明实施例提供的一种在序列中传输加权参数的示意图，一个序列可包括多个图像，其序列头A中包括该序列的三组频带基准加权参数，该序列的每个图像或每个条带的都使用该三组频带基准加权参数对8×8变换块进行编解码中的加权量化计算。如果序列中的某一个图像的图像头B包括4×4变换块的三组加权参数偏移值，可据此求出图像的三组4×4变换块加权参数，即该图像将使用求出的三组4×4变换块加权参数进行4×4变换块的编解码中加权量化计算。所述图像可进一步包括多个条带，如果其中一个条带的头C中可包括三组色度块加权参数偏移值，可据此求出该条带的三组色度块加权参数，利用这三组参数对该条带进行色度块的编解码中的加权量化计算。

在一个例子中，{pD、pl、pa、pb、pc、pd、ph}代表了频带加权模型的7个频带加权参数。对于8×8变换块，对应上述7个频带加权参数，根据其不同频带加权取值，可设置不同量化质量的三组加权参数，Default_8×8、Detailed_8×8、UnDetailed_8×8三组加权参数，分别为，

Default_8×8：{128，128，128，128，128，128，128}；        //Default

Detailed_8×8：{128，128，98，106，116，116，128}；        //Detailed

UnDetailed_8×8：{132，155，143，143，170，160，213}。     //UnDetailed

编码端可将上述三组值放入序列头中传输，使解码端得到8×8频带加权模型下该序列的每一个组对应的所述7个频带加权参数。

对于4×4变换块，设置6参数加权模型，{pD、pa、pb、pc、pd、ph}代表了频带加权模型的6个频带加权参数。对应上述6组参数，根据其不同频带加权取值，可设置不同量化质量的三组加权参数，如Default_4×4、Detailed_4×4、UnDetailed_4×4三组加权参数，分别为：

Default_4×4：{128，128，128，128，128，128}；          //Default

Detailed_4×4：{128，106，112，120，120，128}；         //Detailed；

UnDetailed_4×4：{148，153，153，175，180，230}。       //UnDetailed。

将8×8变换块的7参数模型的频带加权参数{pD、pl、pa、pb、pc、pd、ph}和4×4变换块的6参数模型的频带加权参数{pD、pa、pb、pc、pd、ph}进行映射计算，如映射计算采用映射求差的方式，其中，pD、p1、pa、pb、pc、pd、ph为映射对应频带的加权参数，同一标号的为同一映射频带。如8×8变换块的pa频带和4×4变换块的pa频带为同一映射频带。图4b和图4c是两种8×8变换块到4×4变换块的频带加权参数映射方法示意图。

编码端可利用上述8×8变换块的3组7参数加权模型参数为频带基准加权参数，4×4变换块的每个组的6个值与8×8块变换对应组的7个值映采用附图4b所示的映射关系映射后相减，得到三组偏移值：

{0，0，0，0，0，0}；             //Default

{0，8，6，4，4，0}；             //Detailed

{16，10，10，5，20，17}。       //UnDetailed

编码端可以将三组偏移值放入图像头中传输，使解码端根据附图4b进行映射计算得到4×4块加权模型下该图像的每一个组对应的所述6种参数。

同样，假设对于色度块，对应上述6组参数共存在Default_Chroma、Detailed_Chroma、UnDetailed_Chroma三组加权参数，分别为：

Default_Chroma：{128，128，128，128，128，128}；         //Default

Detailed_Chroma：{134，124，136，138，135，138}；        //Detailed

UnDetailed_Chroma：{150，170，170，185，175，230}。      //UnDetailed

编码端可利用上述上述8×8变换块的3组7参数加权模型参数为频带基准加权参数，色度块的每个组的6个值与8×8块变换对应组的7个值映采用附图b所示的映射关系映射后相减，得到三组偏移值：

{0，0，0，0，0，0}，            //Default

{6，26，30，22，19，10}，       //Detailed

{18，27，27，15，15，17}，      //UnDetailed

编码端可以将三组偏移值放入图像头中传输，使解码端得到该图像色度块的每一个组对应的所述6个频带加权参数；也可以将三组偏移值放入条带头中传输，使解码端得到该条带色度块的每一个组对应的所述6个频带加权参数。

本实施例中，频带基准加权参数可以选定为图像编解码中使用的多种块变换中的一种块变换相应的加权模型的加权参数为频带基准加权参数。本实施例中使用8×8变换块的加权参数作为频带基准加权参数，实际上可以使用其它类型的变换块加权参数作为基准加权参数，例如，以4×4块的加权参数为频带基准加权参数。或者若图像中同时存在4×4、8×8、16×16、32×32、64×64等块变换类型时，可以其中一种块变换类型对应的加权参数作为频带基准加权参数，映射计算其他块变换类型的加权参数，对于选定哪一种块变换类型相应的加权参数作为基准加权参数本实施例不进行限定。在上述实施例中，每种块变换模型的加权参数包括3组，但实际应用中每种模型的加权参数可以有不止三组，也可以少于三组，本实施例对此不进行限定。本实施例中，将频带基准参数写到了序列头，将映射计算得到的频带参数偏移值写到了码流结构中层次级别相对更低的图像头或者条带头。对频带基准参数和映射得到的频带参数偏移值也可以写到码流结构的同一层次级别中，如频带基准参数和映射得到的频带参数偏移值都写到图像头中，或者都写到条带头中，本实施例对写入的具体码流结构层次级别和是否是同一码流层次级别不进行限定。

图5a为本发明的实施例提供的另一种频带加权量化编码方法的示意图，该方法包括：

S51a：获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

S52a：以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，利用所述频带基准加权参数对所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

S53a：将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义；

S54a：将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

本实施例与图3a实施例的不同在于：将加权参数偏移值直接在编码端和解码端进行预定义，只将频带基准加权参数写入语法元素头，节省传输的负载。本实施例所述预定义，即将所述加权参数偏移值的结果预先设定在编码端和解码端，无需两端进行该参数的传输。

与图5a相对应地，解码端可获取编码端提供的加权参数。图5b为本发明的实施例提供的另一种频带加权量化解码方法的示意图，该方法包括：

S51b：获取编码端提供的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

S52b：获取预定义的加权参数偏移值；

S53b：由所述加权参数偏移值和所述频带基准加权参数，进行映射计算得到第二类变换块的加权参数。

本实施例的解码端只需要从语法元素中获取一类变换块的加权参数，并将该参数作为基准，并根据预先定义的偏移值，求出其它变换块的加权参数，可节约传输负载。

当2种变换块模型拥有的加权参数数量不同时，如何实现2种模型的加权参数复用就是一个问题。如果第一类变换块对应的加权参数个数为M，第二类变换块对应的加权参数个数为N，M＞N，且M和N均为正整数，则如果要实现第一类变换块和第二类变换块模型间加权参数的复用，可将所述第一类变换块的M个频带加权参数作为频带基准加权参数，并映射为第二类变换块N个频带加权参数；也可将所述第一类变换块的M个频带加权参数中指定的N个频带加权参数作为频带基准加权参数，并映射为第二类变换块的N个频带加权参数。图6a为本发明的实施例提供的一种加权参数复用方法的示意图，用于将8×8块的7个频带参数映射为4×4块的6个频带参数。8×8块拥有7个参数，分别为pD、pl、pa、pb、pc、pd、ph；4×4块拥有6个参数，此时需要将8×8块的一组7个参数(pD、pl、pa、pb、pc、pd、ph)映射为4×4块的一组6个参数(pD、pa、pb、pc、pd、ph)，相同符号的表示对应的频带或者频率系数具有映射关系，对应关系如图6a所示，其中8×8块的频带加权参数pl在4×4块种并没有应用；8×8块的其它六个参数pD、pa、pb、pc、pd、ph与4×4块实现复用，即利用这6个参数与4×4块对应的6个参数计算4×4块的加权参数偏移值。可以理解，图6a所示映射关系不是唯一的，并不应视为对本发明的限定，2种模型间的参数映射关系还可以扩展出多种，例如，图6b给出了另一种8×8块的7个频带加权参数映射为4×4块的6个频带加权参数的示意图。

可以理解，当不同变换块拥有不同的频带加权参数个数时，本实施例的实现过程并不受实质性影响。只要将8×8块中加权参数映射为复用后的加权参数，如图4b将其中一个参数排除在外，将其余6个参数作为基准参数加权值，与4×4块的6个参数相减，可求得4×4块6个相应偏移值。或者，本实施例可采用如下实现方式：如图4c，将8×8块中7个加权参数直接映射为6个基准参数加权值，并与4×4块的6个参数相减，可求得4×4块6个相应偏移值，其中8×8块中的2个参数pD和p1被映射为4×4块中的一个参数pD，例如可以将8×8块中的2个参数pD和pl计算各类加、减等运算再映射为4×4块中的参数pD。具体的映射方法还可能有多种，本领域技术人员可以根据自身常识扩展出多种不同的映射方案，本实施例不应被视为是对本发明的一种限制。

图7为本发明的实施例提供的一种频带加权量化编码装置的示意图，所述装置包括：

获取单元71，用于获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

映射计算单元72，用于以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，利用所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

码流生成单元73，用于将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述频带基准加权参数写入码流第一语法元素头，将所述加权参数偏移值写入码流第二语法元素头，所述码流第一语法元素头和所述码流第二语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义，将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

本实施例的装置可位于编码端，用于向解码端一侧提供加权参数，以实现之前方法实施例所述的流程。其中，所述映射计算单元72可进一步包括：偏移值计算模块，用于将所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数映射后相减、相加或进行查表计算，得到作为第二类变换块的加权参数偏移值。所述映射计算单元72还可包括：基准参数确定模块，用于如果第一类变换块对应的加权参数个数为M，第二类变换块对应的加权参数个数为N，M＞N，且M和N均为正整数，则将所述第一类变换块的M个加权参数中指定的N个加权参数作为频带基准加权参数。

与此相应地，图8为本发明的实施例提供的一种频带加权量化解码装置的示意图，所述装置包括：

第一参数确定单元81，用于获取编码端提供的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

偏移值获取单元82，用于从所述码流语法元素头中获取加权参数偏移值，或者从编码端提供的另一码流语法元素头中获取所述加权参数偏移值，或者获取预定义的所述加权参数偏移值；

第二参数确定单元83，用于利用所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值，经过映射计算得到第二类变换块的加权参数。

该装置可位于量化编码的解码端，用于实现之前方法实施例所述的流程。且所述第二参数确定单元83可进一步包括：参数计算模块，用于将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值进行映射计算，并将得到的计算更新值作为第二类变换块的加权参数，映射计算可包括加法计算、减法计算或查映射表计算。

上述实施例中，图像中存在多种块变换类型时，选中其中一种块变换类型作为第一类块变换，对应的加权参数作为频带基准加权参数，映射计算其他块变换类型的加权参数，对于选定哪一种块变换类型作为第一类变换块类型，并将其相应的加权参数作为基准加权参数选定本实施例不进行限定。上述施例中，对频带基准参数，映射计算得到的频带参数偏移值在码流结构中的语法元素头的层次级别不做限定，可以包括序列头、图组头、图像头、条带组头、条带集头、条带头、或宏块头等。频带基准参数和频带参数偏移值可以在同一层次的语法元素头中，也可以频带基准参数所在的语法元素头在码流结构中的层次级别不低于频带参数偏移值在码流中的层次级别。对于频带基准加权参数和频带参数偏移值也不限定为一组或者多组的形式。

上述实施例提供了在量化编解码中频带加权量化解码的方法和相应装置，可以实现获取解析在码流中传输的不同变换块的频带加权参数，并方便解码端利用所述参数进行相应变换块的解码中相应加权量化操作。通过采用上述实施例的技术方案，考虑不同尺寸的亮度块、色度块、结合块的变换能量特点，进行加权参数复用，减少频带加权参数在码流中传输负载；使不同尺寸的亮度块、色度块可以有不同的频带加权参数，使加权符合亮度块、色度块、结合块的变换能量特点；使得频带加权参数和频带加权参数分布模型相结合，实现加权参数复用。在编解码端传输加权参数时，本实施例可有效地减少码流负载，从而编解码端可进一步利用各变换块(如4×4、8×8、色度块等)的加权参数对相应变换块进行加权量化编解码。

本领域普通技术人员可以理解上述方法实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件完成的，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。本领域普通技术人员可以理解所述实施例间或不同实施例的特征间在不发生冲突的情况下可以互相结合形成新的实施例。

Claims (17)

1.一种频带加权量化编码方法，其特征在于，包括：

获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入一码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述频带基准加权参数写入码流第一语法元素头，将所述加权参数偏移值写入码流第二语法元素头，所述码流第一语法元素头和所述码流第二语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义，将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述映射计算包括：加法计算、减法计算或映射计算。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当第一语法元素头与所述第二语法元素头是不同层次级别的语法元素头时，所述第一语法元素头在码流结构中的层次级别高于第二语法元素头。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述第一语法元素头为序列头，所述第二语法元素头为图像组头、图象头、条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为图象组头，所述第二语法元素头为图像头、条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为图象头，所述第二语法元素头为条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为条带组头或条带集头，所述第二语法元素头为条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为条带头，所述第二语法元素头为宏块头。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若图像中存在多种变换块类型时，以其中一种类型变换块为第一类块变换，以第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，以其余类型变换块为第二类块变换。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一类变换块为8×8变换块，所述第二类变换块为4×4变换块或16×16变换块或32×32变换块或64×64变换块；或者

所述第一类变换块为亮度变换块，所述第二类变换块为色度变换块；或者

所述第一类变换为离散余弦变换DCT变换块，所述第二类变换块为卡亨南-洛维变换KLT变换块。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一类变换块和第二类变换块的加权参数分别组成至少一个频带加权参数组；

所述以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值包括：以所述第一类变换块的各组加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的各组加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的各组加权参数偏移值。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数包括：

如果第一类变换块对应的加权参数个数为M，第二类变换块对应的加权参数个数为N，M＞N，且M和N均为正整数，则

将所述第一类变换块的M个加权参数作为频带基准加权参数，映射为第二类变换块N个频带加权参数；或者

将所述第一类变换块的M个加权参数中指定的N个加权参数作为频带基准加权参数，并映射为第二类变换块的N个频带加权参数。

9.一种频带加权量化解码方法，其特征在于，包括：

获取码流的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

从所述码流语法元素头中获取加权参数偏移值，或者从码流的另一码流语法元素头中获取所述加权参数偏移值，或者获取预定义的所述加权参数偏移值；

由所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值映射计算得到更新的加权参数作为第二类变换块的加权参数。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述映射计算包括：加法计算、减法计算或映射计算。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，用于获取频带基准加权参数的语法元素头为第一语法元素头，用于获取加权参数偏移值的所述另一语法元素头为第二语法元素头，所述第一语法元素头在码流结构中的层次级别高于第二语法元素头。

12.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，

所述第一语法元素头为序列头，所述第二语法元素头为图像组头、图象头、条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为图象组头，所述第二语法元素头为图像头、条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为图象头，所述第二语法元素头为条带组头、条带集头、条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为条带组头或条带集头，所述第二语法元素头为条带头或宏块头；或者

所述第一语法元素头为条带头，所述第二语法元素头为宏块头。

13.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，

所述第一类变换块为8×8变换块，所述第二类变换块为4×4变换块或16×16变换块或32×32变换块或64×64变换块；或者

所述第一类变换块为亮度变换块，所述第二类变换块为色度变换块；或者

所述第一类变换为离散余弦变换DCT变换块，所述第二类变换块为卡亨南-洛维变换KLT变换块。

14.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述第一类变换块和第二类变换块的加权参数分别组成至少一个频带加权参数组；

所述由所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值映射计算得到更新的加权参数作为第二类变换块的加权参数包括：由第一类变换块的各组频带基准加权参数和第二类变换块的各组加权参数偏移值映射计算得到各组更新的加权参数作为第二类变换块的各组加权参数。

15.一种频带加权量化编码装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取第一类变换块的加权参数和第二类变换块的加权参数；

映射计算单元，用于以所述第一类变换块的加权参数作为频带基准加权参数，由所述频带基准加权参数和所述第二类变换块的加权参数进行映射计算，得到第二类变换块的加权参数偏移值；

码流生成单元，用于：将所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值写入码流语法元素头，所述码流语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述频带基准加权参数写入码流第一语法元素头，将所述加权参数偏移值写入码流第二语法元素头，所述码流第一语法元素头和所述码流第二语法元素头在编码码流中提供给解码端，或者

将所述加权参数偏移值作为常量在编码端进行预定义，将所述频带基准加权参数写入码流语法元素头，该码流语法元素头在编码码流中提供给所述解码端。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述映射计算单元包括：

基准参数确定模块，用于如果第一类变换块对应的加权参数个数为M，第二类变换块对应的加权参数个数为N，M＞N，且M和N均为正整数，则

将所述第一类变换块的M个加权参数作为频带基准加权参数，并映射为第二类变换块N个频带加权参数；或者

将所述第一类变换块的M个加权参数中指定的N个加权参数作为频带基准加权参数，并映射为第二类变换块的N个频带加权参数。

17.一种频带加权量化解码装置，其特征在于，包括：

第一参数确定单元，用于获取码流的码流语法元素头，从该码流语法元素头中获取频带基准加权参数，将所述频带基准加权参数作为第一类变换块的加权参数；

偏移值获取单元，用于从所述码流语法元素头中获取加权参数偏移值，或者从码流的另一码流语法元素头中获取所述加权参数偏移值，或者获取预定义的所述加权参数偏移值；

第二参数确定单元，用于由所述频带基准加权参数和所述加权参数偏移值映射计算得到更新的加权参数作为第二类变换块的加权参数。

Images