CN107094251A - 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置 - Google Patents

一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107094251A
CN107094251A CN201710204303.9A CN201710204303A CN107094251A CN 107094251 A CN107094251 A CN 107094251A CN 201710204303 A CN201710204303 A CN 201710204303A CN 107094251 A CN107094251 A CN 107094251A
Authority
CN
China
Prior art keywords
adaptive
quality
image
unit
factor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710204303.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107094251B (zh
Inventor
虞露
孙宇乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201710204303.9A priority Critical patent/CN107094251B/zh
Publication of CN107094251A publication Critical patent/CN107094251A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107094251B publication Critical patent/CN107094251B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/12Selection from among a plurality of transforms or standards, e.g. selection between discrete cosine transform [DCT] and sub-band transform or selection between H.263 and H.264
    • H04N19/122Selection of transform size, e.g. 8x8 or 2x4x8 DCT; Selection of sub-band transforms of varying structure or type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/124Quantisation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/154Measured or subjectively estimated visual quality after decoding, e.g. measurement of distortion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

本发明提供了一种视频、图像编解码中基于图像空间位置的自适应质量调整方法和装置,该发明用于处理质量重要性在空间不相同的视频、图像,即质量评价指标是空间误差非均匀加权。对于图像或视频的每帧,通过对不同空间位置的单元自适应质量调整,使重要性大的空间位置具有较好的质量,在相同的码率下,提升视频、图像整体加权质量。其中自适应质量调整可以通过调整量化步长实现。另外还可以修改对应的lambda用于编码决策。本发明给出的方法在视频或图像的编码中能够提升编码性能。本发明在提出视频、图像编解码中基于图像空间位置的自适应质量调整方法的同时,还提出了相应的装置。

Description

一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法 及装置
技术领域
本发明专利属于视频、图像编码领域,具体涉及一种视频、图像编码或解码中基于图像空间位置的自适应质量调整方法和装置。
背景技术
有损视频、图像编码中,量化技术对视频、图像质量的影响很大。量化技术通过对变换系数进行量化,引入信号失真,提高压缩率。量化程度由量化步长决定,量化步长越大,引入信号噪声越大,压缩率越大,也就是量化步长越大,失真越大,但码率越小。以HEVC为例,HEVC用量化程度指标量化参数QP来表明编码失真程度,QP与量化步长Qstep有如下对应关系:
Qstep≈2(QP-4)/6,
QP与量化步长Qstep对应关系可查表确定,且QP范围为0-51。编码解码系统也可以规定其它的对应关系。
在HEVC编码控制中,编码决策的代价函数使用了拉格朗日乘子lamda。lamda与量化程度的指标QP相关联。而且在决策不同任务时,使用不同的lamda。例如:亮度块划分或帧内、帧间模式选择的模式乘子lamda_mode、运动估计的运动估计乘子lamda_motion与QP的关系如下:
lamda_mode=α*2((QP-12)/3)
其中,因子α由编码配置、编码图像在图像组GOP中所处的位置以及当前图像是否作为参考图像。
对于传统的视频、图像编码,客观质量评价是对每帧图像进行空间像素误差均匀加权得到的。比如HEVC、AVC视频编码标准把PSNR作为评价指标。在编码端,可以设定序列或图像的量化程度指标。对于一帧图像,会设置一个基本量化参数baseQP,可以通过码率控制、内容复杂度分布的分析等设定图像局部区域的量化程度指标,在baseQP基础上进行调整。但对于每帧图像不同的空间位置,不会针对的根据位置自适应调整QP,也就是一帧图像不同位置的baseQP不同,量化程度和图像的空间位置是不相关的。
随着视频,图像技术发展,一些新应用的质量评价指标是空间像素误差非均匀加权,比如360度全景视频,360度范围的图像表达为一个或多个的投影面,均匀采样的投影面映射到球面会不均匀。因此图像的不同空间位置质量的重要性、伸缩比例系数不同,需要球面加权评价[1]。附图5列举了部分360视频投影格式的评价伸缩比例系数图,不同面也可以重新拼放组合,投影格式上每个像素都有对应的伸缩比例系数Wi,j,伸缩比例系数Wi,j表示每个像素映射到单位球面的面积与投影格式上像素的面积比,其中亮度值大的区域表明该区域的像素伸缩比例系数大。对于这类视频、图像若仍采用相同的量化步长或者相同的量化步长组进行编码,不同位置视频的质量差异较大。在码率约束下,会使图像质量伸缩比例系数较小的空间位置消耗较多码率,影响整体的编码性能。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种视频、图像编码或解码中基于图像空间位置的自适应质量调整方法和装置。通过对视频、图像不同空间位置的单元自适应调整量化步长,使重要性大的空间位置具有较好的质量,在相同的码率下,提升视频、图像整体加权质量。
本发明的第一目的是提供一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编码或解码方法,包括如下内容:
确定视频、图像不同空间位置自适应质量调整单元的质量重要性即伸缩比例系数;根据视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元伸缩比例系数,编码或解码不同自适应质量调整单元自适应调整量化步长,调整图像自适应质量调整单元在不同空间位置的质量。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码方法,自适应质量调整单元至少包含以下一种表达形式:
a)划分图像的最大的处理单元:例如:编码树单元(CTU)、宏块(MB)等;
b)将最大的处理单元进一步划分为同一类型编码的单元:例如:编码单元(CU);
c)进行一维或二维变换的单元,例如:变换单元(TU)、亮度变换块(Y-TB)、某色彩分量的变换块等;
d)进行一维或二维变换的单元的子单元,多于一个变换系数;
e)多个上述单元的组合。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码方法,自适应质量调整单元质量重要性即单元伸缩比例系数UW,是以下一种值:
a)客观质量评价指标中的该单元内像素的平均质量重要性,即单元内像素伸缩比例系数Wi,j的平均值;
b)客观质量评价指标中的该单元内某一整像素的质量重要性,即单元内某个整像素的伸缩比例系数Wi,j
c)客观质量评价指标中的该单元内某一分像素的质量重要性,即单元内某个分像素的伸缩比例系数Wi,j
d)根据编码图像单元空间位置对上述(a)或(b)或(c)结果控制精度后的值,比如保留16位位宽。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码方法,调整量化步长由下式得到:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
其中New_Qstep表示新的量化步长值,Ori_Qstep表示初始的量化步长值;UWi,j表示单元坐标为(i,j)的伸缩比例系数且最大伸缩比例系数为1;factor表示量化步长Qstep的因子;factor_ave表示量化步长整体平均的因子,是以下一种值:
a)图像每个自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j有对应的对所有单元的求平均值;
b)对图像所有自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j求平均得到的平均伸缩比例系数UWi,j‘,再求对应的值;
c)对上述(a)或(b)结果进行精度控制后的值,比如保留16位位宽的结果。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码方法,调整量化步长量deltaQstep至少包含以下一种方法:
a)在编码或解码的量化反量化环节对量化步长进行调整;
b)在编码或解码调整量化参数QP,量化参数调整量deltaQP可由对浮点型量化参数调整量deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)。
本发明第二目的是提供一种视频、图像编码或解码中基于图像空间位置的自适应质量调整装置,其包括:
确定视频、图像不同空间位置自适应质量调整单元的质量重要性即伸缩比例系数;根据视频、图像不同空间位置的单元伸缩比例系数,编码或解码不同单元自适应调整量化步长,调整图像自适应质量调整单元在不同空间位置的质量。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码装置,自适应质量调整单元至少包含以下一种表达形式:
a)划分图像的最大的处理单元:例如:编码树单元(CTU)、宏块(MB)等;
b)将最大的处理单元进一步划分为同一类型编码的单元:例如:编码单元(CU);
c)进行一维或二维变换的单元,例如:变换单元(TU)、亮度变换块(Y-TB)、某色彩分量的变换块等;
d)进行一维或二维变换的单元的子单元;
e)多个上述单元的组合。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码装置,自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数是以下一种值:
a)客观质量评价指标中的该单元内像素的平均质量重要性,即平均伸缩比例系数;
b)客观质量评价指标中的该单元内某一整像素的质量重要性,即某一整像素伸缩比例系数;
c)客观质量评价指标中的该单元内某一分像素的质量重要性,即某一分像素伸缩比例系数;
d)根据编码图像自适应质量调整单元空间位置对上述(a)或(b)或(c)结果控制精度后的值,比如保留16位位宽后的结果。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码装置,调整量化步长由下式得到:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
其中New_Qstep表示新的量化步长值,Qri_Qstep表示初始的量化步长值;UWi,j表示单元坐标为(i,j)的伸缩比例系数且最大伸缩比例系数为1;factor表示量化步长Qstep的因子;factor_ave表示量化步长整体平均的因子,是以下一种值:
a)图像每个自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j有对应的对所有单元的求平均值;
b)对图像所有自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j求平均得到的平均伸缩比例系数UWi,j‘,再求对应的值;
c)对上述(a)或(b)结果进行精度控制的值,比如保留16位位宽后的结果。
所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码装置,调整量化步长量deltaQstep至少包含以下一种方法:
a)在编码或解码的量化反量化环节对量化步长进行调整
b)在编码或解码调整量化参数QP,量化参数调整量deltaQP可由对浮点型量化步长调整量deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
本发明由于采用以上技术方案,其具有以下优点:
基于图像空间位置的自适应质量调整编码或解码,对视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元自适应质量调整,使重要性大的空间位置具有较好的质量,在相同的码率下,提升视频、图像整体加权质量。其中自适应质量调整通过调整量化步长实现,实现复杂度低,且能较大程度提升编码性能。
附图说明
结合附图,本发明的其他特点和优点可从下面通过举例来对本发明的原理进行解释的优选实施方式的说明中变得更清楚。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明自适应质量调整单元确定量化步长因子算法的流程图。
图2是本发明自适应质量调整单元编码或解码算法的流程图。
图3是本发明自适应质量调整单元确定量化因子装置图。
图4是本发明自适应质量调整单元编码或解码装置图。
图5是部分360视频投影格式的质量评价伸缩比例系数图。
具体实施方式
为表述简单,以下实施例中视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元是划分图像的最大的处理单元,例如:编码树单元(CTU)、宏块(MB)等,或者是最大的处理单元进一步划分为同一类型编码的单元,例如:编码单元(CU),或者是进行一维或二维变换的单元,例如:变换单元(TU),或者是进行一维或二维变换的单元的子单元,或者是上述单元的组合。
为表述简单,以下实施例中视频、图像自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j是该单元内像素的平均质量伸缩比例系数,或者是单元内某一整像素的质量伸缩比例系数,比如单元内左上角像素的伸缩比例系数或者是单元内某一分像素的质量伸缩比例系数,比如图像中心处插值得到的分像素或者是对上述3种结果进行精度控制后的结果,比如保留16位位宽。
为表述简单,以下实施例中视频、图像平均量化步长因子factor_ave是图像每个自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j有对应的对所有单元的求平均值,或者是对图像所有自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j求平均得到的UWi,j‘,再求对应的值,或者是前两者结果进行精度控制后的结果,比如保留16位位宽。
实施例1
一种编码或解码中量化步长因子确定方法。图1所示是该方法的流程图。其中S006-S008是本发明的特点。下面结合图1进行具体的说明。
在步骤S106中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S108中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
实施例2
一种自适应质量调整编码方法。图2所示是该方法的流程图。其中S106-S110是本发明的特点。下面结合图2进行具体的说明。
在步骤S106中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S108中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在步骤S110中,输入为量化步长因子factor,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
最后在编码的量化环节,使用更新后的量化步长New_Qstep
实施例3
一种自适应质量调整编码方法。图2所示是该方法的流程图。其中S106-S110是本发明的特点。下面结合图2进行具体的说明。
在步骤S106中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S108中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWii,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在步骤S110中,输入为量化步长因子factor,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
在编码端通过调整QP来调整量化步长Qstep,QP调整量deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
最终图像的每个自适应质量调整单元使用调整后的New_QP进行编码,可由deltaQP和初始QP Ori_QP得到:
New_QP=deltaQP+Ori_QP
实施例4
在实施例2的基础上,对应的修改lambda。若lambda决策的单元只含有一个自适应质量调整单元,则新的lambda为初始的lambda乘上关于deltaQP的因子:
New_lambda=Ori_lambda*2deltaQP/3
若lambda决策的单元包含多个自适应质量调整单元,上式的deltaQP是包含的质量调整单元的平均deltaQP,或者是根据包含的质量调整单元大小,加权得到的deltaQP。
其中,deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
实施例5
在实施例3的基础上,修改对应的lambda,若lambda决策的单元只含有一个自适应质量调整单元,则新的lambda为初始的lambda乘上关于deltaQP的因子:
New_lambda=Ori_lambda*2deltaQP/3
若lambda决策的单元包含多个自适应质量调整单元,上式的deltaQP是包含的质量调整单元的平均deltaQP,或者是根据包含的质量调整单元大小,加权得到的deltaQP。
实施例6
一种自适应质量调整解码方法。图2所示是该方法的流程图。其中S106-S110是本发明的特点。下面结合图2进行具体的说明。
在步骤S106中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S108中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在步骤S110中,输入为量化步长因子factor,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
最后在解码的量化环节,使用更新后的量化步长New_Qstep
实施例7
一种自适应质量调整解码方法。图2所示是该方法的流程图。其中S106-S110是本发明的特点。下面结合图2进行具体的说明。
在步骤S106中,输入为某一帧图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S108中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在步骤S110中,输入为量化步长因子factor,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
在解码端通过调整QP来调整量化步长Qstep,QP调整量deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
最终图像的每个自适应质量调整单元使用调整后的New_QP进行解码,可由deltaQP和初始QP Ori_QP得到:
New_QP=deltaQP+Ori_QP
实施例8
一种编码或解码中量化步长因子确定装置。图3所示是该方法的装置图。其中S200-S202是本发明的特点。下面结合图3进行具体的说明。
在步骤S200中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在步骤S202中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
实施例9
一种自适应质量调整编码装置。图4所示是该方法的装置图。其中S302-S306是本发明的特点。下面结合图4进行具体的说明。
在模块S302中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在模块S304中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数和平均量化步长因子factor_ave,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在模块S306中,输入为量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
最后在编码的量化环节,使用更新后的量化步长New_Qstep
实施例10
一种自适应质量调整编码装置。图4所示是该方法的装置图。其中S302-S306是本发明的特点。下面结合图4进行具体的说明。
在模块S302中,输入为图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在模块S304中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数平均量化步长因子factor_ave,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在模块S306中,输入为量化步长因子factor和初始量化步长Qri_Qstep,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
在编码端通过调整QP来调整量化步长Qstep,QP调整量deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP′可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
最终图像的每个自适应质量调整单元使用调整后的New_QP进行编码,可由deltaQP和初始QP Ori_QP得到:
New_QP=deltaQP+Ori_QP
实施例11
在实施例8的基础上,对应的修改lambda。若lambda决策的单元只含有一个自适应质量调整单元,则新的lambda为初始的lambda乘上关于deltaQP的因子:
New_lambda=Ori_lambda*2deltaQP/3
若lambda决策的单元包含多个自适应质量调整单元,上式的deltaQP是包含的质量调整单元的平均deltaQP,或者是根据包含的质量调整单元大小,加权得到的deltaQP。
其中,deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
实施例12
在实施例9的基础上,修改对应的lambda,若lambda决策的单元只含有一个自适应质量调整单元,则新的lambda为初始的lambda乘上关于deltaQP的因子:
New_lambda=Ori_lambda*2deltaQP/3
若lambda决策的单元包含多个自适应质量调整单元,上式的deltaQP是包含的质量调整单元的平均deltaQP,或者是根据包含的质量调整单元大小,加权得到的deltaQP。
实施例13
一种自适应质量调整解码装置。图4所示是该方法的装置图。其中S302-S306是本发明的特点。下面结合图4进行具体的说明。
在模块S302中,输入为某一帧图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在模块S304中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数和平均量化步长因子factor_ave,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在模块S306中,输入为量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Qri_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
最后在解码的量化环节,使用更新后的量化步长New_Qstep
实施例14
一种自适应质量调整解码装置。图4所示是该方法的装置图。其中S302-S306是本发明的特点。下面结合图4进行具体的说明。
在模块S302中,输入为某一帧图像的自适应质量调整单元,输出为该自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数。首先根据视频格式以及自适应质量调整单元在图像中的坐标位置,确定该自适应质量调整单元伸缩比例系数UWi,j
在模块S304中,输入为自适应质量调整单元质量重要性即伸缩比例系数和平均量化步长因子factor_ave,输出为量化步长因子。自适应质量调整单元量化步长因子factor由伸缩比例系数UWi,j和平均量化步长因子factor_ave导出:
在模块S306中,输入为量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep,输出为调整后的量化步长New_Qstep。调整后的量化步长New_Qstep可由输入的量化步长因子factor和初始量化步长Ori_Qstep确定:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
在解码端通过调整QP来调整量化步长Qstep,QP调整量deltaQP可由对deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)
最终图像的每个自适应质量调整单元使用调整后的New_QP进行解码,可由deltaQP和初始QP Ori_QP得到:
New_QP=deltaQP+Ori_QP
参考文献
[1]Y.Sun,A.Lu,L.Yu,“AHG8:WS-PSNR for 360video objective qualityevaluation,”Joint Video Exploration Team of ITU-T SG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11,JVET-D0040,Oct.2016,Chengdu,China.

Claims (10)

1.一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
确定视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元的质量重要性,将质量重要性定义为伸缩比例系数;
根据视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元伸缩比例系数,编码或解码不同自适应质量调整单元自适应调整量化步长,调整图像自适应质量调整单元在不同空间位置的质量;
所述自适应调整量化步长信息不需要进行编码传送,解码端根据视频、图像格式以及自适应质量调整单元所在空间位置信息导出。
2.根据权利要求1所述的基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法,其特征在于,所述的自适应质量调整单元至少包含以下一种表达形式:
a)划分图像的最大的处理单元;
b)将最大的处理单元进一步划分为同一类型编码的单元;
c)进行一维或二维变换的单元;
d)进行一维或二维变换的单元的子单元,多于一个变换系数。
3.根据权利要求1所述的基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法,其特征在于,所述的自适应质量调整单元质量重要性是以下一种值:
a)客观质量评价指标中的该单元内像素的平均质量重要性,定义为平均伸缩比例系数;
b)客观质量评价指标中的该单元内某一整像素的质量重要性,定义为某一整像素伸缩比例系数;
c)客观质量评价指标中的该单元内某一分像素的质量重要性,定义为某一分像素伸缩比例系数;
d)根据编码图像自适应质量调整单元空间位置对上述(a)或(b)或(c)的结果再进行精度控制的值。
4.根据权利要求1所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编解码方法,其特征在于,所述的调整量化步长由下式得到:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
其中New_Qstep表示新的量化步长值,Ori_Qstep表示初始的量化步长值;UWi,j表示自适应质量调整单元坐标为(i,j)的伸缩比例系数且最大伸缩比例系数为1;factor表示量化步长Qstep的因子;factor_ave表示量化步长整体平均因子,是以下一种值:
a)图像每个自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j有对应的对所有自适应质量调整单元的求平均值;
b)对图像所有自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j求平均得到的平均伸缩比例系数UWi,j‘,再求对应的值;
c)对上述(a)或(b)的结果进行精度控制后的值。
5.根据权利要求4所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编解码方法,其特征在于,所述的调整量化步长量deltaQPstep至少包含以下一种方法:
a)在编码或解码的量化反量化环节对量化步长进行调整;
b)在编码或解码调整量化参数QP,量化参数调整量deltaQP可由对浮点型量化参数调整量deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入或六舍七入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)。
6.一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码装置,其特征在于,包括以下内容:
伸缩比例系数确定单元,用于确定视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元的质量重要性,将质量重要性定义为伸缩比例系数;
量化步长自适应调整单元,用于根据视频、图像不同空间位置的自适应质量调整单元伸缩比例系数,编码或解码不同自适应质量调整单元自适应调整量化步长,调整图像自适应质量调整单元在不同空间位置的质量;
所述自适应调整量化步长信息不需要进行编码传送,解码端根据视频、图像格式以及自适应质量调整单元所在空间位置信息导出。
7.根据权利要求6所述的基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码装置,其特征在于,所述的自适应质量调整单元至少包含以下一种表达形式:
a)划分图像的最大的处理单元;
b)将最大的处理单元进一步划分为同一类型编码的单元;
c)进行一维或二维变换的单元;
d)进行一维或二维变换的单元的子单元,多于一个变换系数。
8.根据权利要求6所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编解码装置,其特征在于,所述的自适应质量调整单元质量重要性是以下一种值:
a)客观质量评价指标中的该单元内像素的平均质量重要性,定义为平均伸缩比例系数;
b)客观质量评价指标中的该单元内某一整像素的质量重要性,定义为某一整像素伸缩比例系数;
c)客观质量评价指标中的该单元内某一分像素的质量重要性,定义为某一分像素伸缩比例系数;
d)根据编码图像自适应质量调整单元空间位置对上述(a)或(b)或(c)的结果再进行精度控制的值。
9.根据权利要求6所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编解码装置,其特征在于,所述的调整量化步长由下式得到:
New_Qstep=factor*Ori_Qstep
其中New_Qstep表示新的量化步长值,Ori_Qstep表示初始的量化步长值;UWi,j表示自适应质量调整单元坐标为(i,j)的伸缩比例系数且最大伸缩比例系数为1;factor表示量化步长Qstep的因子;factor_ave表示量化步长整体平均因子,是以下一种值:
a)图像每个自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j有对应的对所有自适应质量调整单元的求平均值;
b)对图像所有自适应质量调整单元的伸缩比例系数UWi,j求平均得到的平均伸缩比例系数UWi,j‘,再求对应的值;
c)对上述(a)或(b)的结果进行精度控制后的值。
10.根据权利要求9所述的基于图像空间位置的自适应质量调整编解码装置,其特征在于,所述的调整量化步长量deltaQPstep至少包含以下一种方法:
c)在编码或解码的量化反量化环节对量化步长进行调整;
d)在编码或解码调整量化参数QP,量化参数调整量deltaQP可由对浮点型量化步长调整量deltaQP‘上取整或下取整或四舍五入或六舍七入的整数得到,deltaQP‘可由下式获得:
deltaQP‘=6*log2(factor)。
CN201710204303.9A 2017-03-31 2017-03-31 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置 Active CN107094251B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710204303.9A CN107094251B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710204303.9A CN107094251B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107094251A true CN107094251A (zh) 2017-08-25
CN107094251B CN107094251B (zh) 2021-07-23

Family

ID=59646358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710204303.9A Active CN107094251B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107094251B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018175215A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Qualcomm Incorporated Adaptive parameters for coding of 360-degree video
CN109089115A (zh) * 2018-05-28 2018-12-25 北方工业大学 360度视频编码的自适应qp补偿和cu快速决策
CN110121071A (zh) * 2018-02-05 2019-08-13 广东欧珀移动通信有限公司 视频编码方法及相关产品

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06205396A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Kyocera Corp 画面に重み付けを持たせた画像圧縮方式
JPH07177513A (ja) * 1993-12-20 1995-07-14 Mitsubishi Electric Corp 映像信号符号化方式
CN101252689A (zh) * 2008-02-29 2008-08-27 杭州爱威芯科技有限公司 一种自适应的码率控制方法
JP2008245201A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Victor Co Of Japan Ltd 符号化装置
CN101416511A (zh) * 2006-04-07 2009-04-22 微软公司 基于纹理水平的量化调整
CN101953158A (zh) * 2008-02-14 2011-01-19 思科技术公司 针对全景视频会议中的均一质量的自适应量化
CN102281446A (zh) * 2011-09-20 2011-12-14 西南交通大学 一种分布式视频编码中基于视觉感知特性的量化方法
CN102656890A (zh) * 2009-12-17 2012-09-05 瑞典爱立信有限公司 用于视频编码的方法和设备
CN102812706A (zh) * 2010-03-16 2012-12-05 汤姆逊许可证公司 用于视频编码和解码的隐式自适应运动向量预测值选择的方法和装置
CN102970536A (zh) * 2012-11-15 2013-03-13 上海交通大学 一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法
CN103124347A (zh) * 2012-10-22 2013-05-29 上海大学 利用视觉感知特性指导多视点视频编码量化过程的方法
CN103444180A (zh) * 2011-03-09 2013-12-11 日本电气株式会社 视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法以及视频解码方法
CN105338352A (zh) * 2014-07-24 2016-02-17 华为技术有限公司 一种视频编码中自适应反量化方法及装置
CN106063270A (zh) * 2013-12-27 2016-10-26 寰发股份有限公司 用于主颜色索引图编码的方法及装置

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06205396A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Kyocera Corp 画面に重み付けを持たせた画像圧縮方式
JPH07177513A (ja) * 1993-12-20 1995-07-14 Mitsubishi Electric Corp 映像信号符号化方式
CN101416511A (zh) * 2006-04-07 2009-04-22 微软公司 基于纹理水平的量化调整
JP2008245201A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Victor Co Of Japan Ltd 符号化装置
CN101953158A (zh) * 2008-02-14 2011-01-19 思科技术公司 针对全景视频会议中的均一质量的自适应量化
CN101252689A (zh) * 2008-02-29 2008-08-27 杭州爱威芯科技有限公司 一种自适应的码率控制方法
CN102656890A (zh) * 2009-12-17 2012-09-05 瑞典爱立信有限公司 用于视频编码的方法和设备
CN102812706A (zh) * 2010-03-16 2012-12-05 汤姆逊许可证公司 用于视频编码和解码的隐式自适应运动向量预测值选择的方法和装置
CN103444180A (zh) * 2011-03-09 2013-12-11 日本电气株式会社 视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法以及视频解码方法
CN102281446A (zh) * 2011-09-20 2011-12-14 西南交通大学 一种分布式视频编码中基于视觉感知特性的量化方法
CN103124347A (zh) * 2012-10-22 2013-05-29 上海大学 利用视觉感知特性指导多视点视频编码量化过程的方法
CN102970536A (zh) * 2012-11-15 2013-03-13 上海交通大学 一种改进的带有预测残差调整的视频编码方法
CN106063270A (zh) * 2013-12-27 2016-10-26 寰发股份有限公司 用于主颜色索引图编码的方法及装置
CN105338352A (zh) * 2014-07-24 2016-02-17 华为技术有限公司 一种视频编码中自适应反量化方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YULE SUN, LU YU: "AHG8: Stretching ratio based adaptive quantization for 360 video", 《JOINT VIDEO EXPERTS TEAM (JVET) OF ITU-T SG 16 WP 3 AND ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018175215A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 Qualcomm Incorporated Adaptive parameters for coding of 360-degree video
US10904531B2 (en) 2017-03-23 2021-01-26 Qualcomm Incorporated Adaptive parameters for coding of 360-degree video
CN110121071A (zh) * 2018-02-05 2019-08-13 广东欧珀移动通信有限公司 视频编码方法及相关产品
CN109089115A (zh) * 2018-05-28 2018-12-25 北方工业大学 360度视频编码的自适应qp补偿和cu快速决策
CN109089115B (zh) * 2018-05-28 2022-07-01 北方工业大学 在hevc用于对360度视频进行编码的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107094251B (zh) 2021-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5806219B2 (ja) ビデオ符号化及び復号化における埋め込み量子化パラメータ調整方法及び装置
Pan et al. A low-complexity screen compression scheme for interactive screen sharing
RU2414093C2 (ru) Способ и устройство, и программа кодирования/декодирования видео
CN100461867C (zh) 一种帧内图像预测编码方法
CN1145363C (zh) 静画和动画编码的量化矩阵
CN105959706B (zh) 图像编码装置和方法、以及图像译码装置和方法
JP5107495B2 (ja) 品質ベースのイメージ圧縮
KR100970315B1 (ko) 트랜스코더 및 부호화 화상 변환 방법
CN105338352B (zh) 一种视频编码中自适应反量化方法及装置
JPH05145773A (ja) ビデオ画像の符号化装置と方法
KR20130058524A (ko) 색차 인트라 예측 블록 생성 방법
KR20060072070A (ko) 이미지 또는 픽쳐 시퀀스를 인코딩하는데 사용될 수 있는양자화 매트릭스를 발생하는 방법 및 장치
KR19990076563A (ko) 동화상 부호화 방식
CN106063266B (zh) 用于编码图像数据的方法和装置以及用于解码图像数据的方法和装置
JP2001512651A (ja) 量子化マトリクスのフレーム毎の計算方法
CN107094251A (zh) 一种基于空间位置自适应质量调整的视频、图像编解码方法及装置
US8165202B1 (en) Video compression rate
CN108574841A (zh) 一种基于自适应量化参数的编码方法及装置
CN113784126A (zh) 图像编码方法、装置、设备及存储介质
KR20130045151A (ko) 복원 블록을 생성하는 방법 및 장치
KR20210099148A (ko) 위치 의존적 예측 조합을 위한 모드 및 크기 의존적 블록 레벨 제한 방법 및 장치
KR20240039178A (ko) 인코딩 및 디코딩 방법 그리고 장치
US5822000A (en) Video encoding using rearrangement of transform coefficients and inter-block correlation
CN1166210C (zh) 图像压缩方法以及实现这种方法的装置
CN105850123B (zh) 对高动态范围图像进行编码的方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant