DE69729697T2 - Quantisierungsverfahren und -vorrichtung zur Videokodierung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Quantisierverfahren für eine Videokodierung, die allgemein während einer Datenkomprimierung benutzt wird.
  • Bekanntlich bewirken Datenkomprimierverfahren eine Aufteilung des Bildes in Bildblöcke, eine diskrete Cosinustransformation dieser Blöcke zur Bildung von Makroblöcken von Luminanz- und Crominanzkoeffizienten, Quantisierung dieser Koeffizienten und eine Kodierung mit variabler Länge.
  • Eine Intra-Typ-Kodierung benutzt nur den naturgemäßen Inhalt des Bildes gemäß dem oben beschriebenen Verfahren.
  • Eine Intra-Typ-Kodierung schätz die Bewegung zwischen z. B. dem vorangehenden Bild und dem laufenden Bild, um eine Bewegungskompensation des vorangehenden Bildes zu bewirken und dadurch ein vorausgesagtes zu liefern, die Kodierung erfolgt dann auf der Differenz zwischen dem laufenden Bild um dem vorausgesagten Bild.
  • Die Cosinustransformation ermöglicht eine Beseitigung der räumlichen Redundanz und eine Beseitigung der Bewegungskompensation der zeitlichen Redundanz.
  • Es ist bekannt, den Quantisierschritt der Datenrate des Koders unterzuordnen (slave), um diese Rate zu steuern. Die angewendeten Algorithmen beabsichtigen im Allgemeinen die Gewinnung der niedrigst-möglichen Rate für eine optimale Bildqualität, während die objektiven Kodierkosten berücksichtigt werden.
  • Für eine bestimmte Rate bewirkt eine Verbesserung der Bildqualität die Beseitigung der räumlichen und zeitlichen Redundanz. Algorithmen dieses Typs finden ein inherentes oder naturgemäßes Problem in dem Kodiertyp, das Erscheinen von Fehlern oder Defekten, die als Termblockeffekte bezeichnet werden. Da sich die Quantisierschritte von einem Block zu einem anderen unterscheiden, kann das dekomprimierte Bild die Ränder der Bildblöcke zeigen, um so mehr, wenn der Komprimierfaktor hoch ist die Diskrepanzen zwischen den Quantisierschritten von aufeinander folgenden Makroblöcken daher groß sind.
  • Ein Dokument von CHO H. D. mit dem Titel "A region-based adaptive perceptual quantization technique for MPEG coder" IEICE Transactions on Information and systems, Band E79-D, Nummer 6, Juni 1996, Seiten 937–942 XP000595179, beschreibt eine Abnahme der Wahrnehmungsparameter, wenn die Varianz der bewegungskompensierten Fehler größer ist als ein Schwellwert. Eine derartige Berechnung ist nicht verträglich mit den klassischen Algorithmen für eine Bitratensteuerung, wie MPEG-Algorithmen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile zu begrenzen durch Optimierung des Steueralgorithmus, das heißt durch Verbesserung der Bildqualität für eine bestimmte Übertragungsrate.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Datenkomprimierung eines Videobildes mit der Aufteilung des laufenden Bildes in Makroblöcke und der Quantisierung der Daten eines Makroblocks durch Berechnung eines Quantisierschritts für einen laufenden Makroblock, abhängig von einer bestimmten Rate, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Quantisierschritt proportional zu einer Bewegungsamplitude gegenüber dem laufenden Makroblock und umgekehrt proportional zu einer Bewegungsamplitude, gemittelt über die Makroblöcke des laufenden Bildes, modifiziert wird.
  • Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Das Auge des Betrachters ist weniger empfindlich gegenüber Blockeffekten für Bildbereiche, in Bewegung, und zwar wegen der Integrationswirkung des Auges. Es ist auch weniger empfindlich gegenüber Blockeffekten für nicht-gleichmäßige Bereiche, da eine derartige Gleichmäßigkeit oder "regularity" in dem Bild die oben genannten Defekte vergrößert.
  • Die Idee der Erfindung besteht darin, das Bildquantisierverfahren anzupassen, indem diese subjektiven Bildwahrnehmekriterien berücksichtigt werden. Der Quantisierschritt wird für die Bereiche verringert, die gleichmäßig und/oder stationär sind oder eine sehr geringe Bewegung aufweisen, und diese werden daher besser ko diert. Die Änderung in der Quantisierschrittgröße von einem Makroblock zu einem anderen für Bereiche dieses Typs ist daher geringen. Der Quantisierschritt für die Kodierung der Bereiche, die nicht homogen und/oder in Bewegung sind, werden für ihren Teil erhöht, um dieselbe Ratenzuordnung für das Bild zu erhalten.
  • Durch Ausfilterung der Quantisierkorrekturen in dem Bildbereich um den Makroblock, der verarbeitet wird, ermöglicht, die Übergänge derart zu begrenzen, hinsichtlich der dekomprimierten Bildqualität, wobei das Dekodierergebnis subjektiv homogen erscheint. Die Qualität des dekomprimierten Bildes wird daher ohne Zunahme der mittleren Rate verbessert.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ohne eine Einschränkung aus der beigefügten Zeichnung:
  • 1 zeigt einen Makroblock und sein Filterfenster in einem Bild,
  • 2a zeigt einen Bewegungsvektor eines Bilds vom P-Typ,
  • 2b zeigt die Bewegungsvektoren eines Bilds vom P-Typ,
  • 3 zeigt einen Algorithmus des Verfahrens gemäß der Erfindung,
  • 4 zeigt ein Gerät gemäß der Erfindung.
  • Wie oben angedeutet, wird ein zu kodierendes Bild in Makroblöcke bildende Bildblöcke aufgeteilt.
  • Gemäß der Erfindung wird jeder Makroblock (n, i, j), der der Reihe i und der Spalte j der Makroblöcke des Bildes n einer Eingangsvideosequenz entspricht, kodiert durch Anwendung eines Quantisierschritts der örtlich angepasst ist, gemäß der folgenden Gleichung Q[n][i][j] = Q[n][i]*αw/p[n][i][j]*β2w/p[n][i][j]
  • Q[n][i] ist der für die "Scheibe" (slice) i des Bildes n berechnete Quantisierschritt, unter Anwendung der genormten MPEG-Nomenklatur. Dieser Einstellungskoeffizient αw/p[n][i][j] wird auf der Basis von räumlichen Eigenschaften der kodierten Folge berechnet und insbesondere der Kodierkosten der Makroblöcke, und der Koeffizient β2w/p[n][i][j] wird berechnet auf der Basis von zeitlichen Merkmalen der kodierten Folge, insbesondere der Bewegung für die Makroblöcke, wie später näher beschrieben wird.
  • Berechnung der räumlichen Einstellkoeffizienten
  • Dieser Koeffizient ist direkt mit den Intra-Kodierkosten des Bildes verknüpft.
  • Die Kodierkosten α[n][i][j] eines Makroblocks [n][i][j] werden im Allgemeinen bestimmt während der Voranalyse des Bildes, die in der Kodierung des Bildes mit einem konstanten Quantisierschritt und in der Messung der durch den Makroblock erzeugten Rate besteht. Um die Effekte des Übergangs von einem Bereich mit bestimmten räumlichen Merkmalen zu einem anderen zu dämpfen wird dieser Wert, entsprechend den Kodierkosten durch ein Fenster einer Größe w um den Makroblock gefiltert. Es ist daher möglich, scharfe Änderungen in dem Quantisierschritt der benachbarten Makroblöcke zu dämpfen, was im Wirklichkeit stattfinden würde auf den Rändern, beim Übergang von einem Bereichstyp zu einem anderen, z. B. von einem gleichmäßigen Bereich zu einem einen Text enthaltenden Bereich, und das in Kanteneffekt resultieren würde, ähnlich zu den Blockeffekten, jedoch begrenzt auf diese Ränder. Die Blockeffekte in dem Bereich werden entsprechend gedämpft.
  • 1 zeigt ein Fenster dieses Typs.
  • Das vollständige Bild 1 besteht aus M Makroblöcken je Scheibe (slice) und aus S Scheiben.
  • Für einen bestimmten Makroblock 2 (n, i, j), der bei der i-ten Scheibe liegt, und jeder j-te Makroblockspalte des Bildes n wird ein Fenster 3 mit der Größe w bestimmt, unter Berücksichtigung der benachbarten Makroblöcken bei einer Entfernung kleiner gleich oder gleich w von dem betreffenden Makroblock, das heißt den Makroblöcken, die sowohl zu den Scheiben zwischen i – w und i + w und zu den Spalten zwischen j – w und j + w. w entsprecht daher der Abweichung um den Makroblock, der verarbeitet wird.
  • Die Kodierkosten α[n][i][j] werden über das Fenster W durch Anwendung der folgenden Gleichung gemittelt:
  • Figure 00050001
  • Damit die Korrektur der Quantisierschritte die Berechnungen des Schritts als eine Funktion der eingestellten Mittelungsrate, das heißt die konventionellen Steueralgorithmen nicht ungültig macht, wird der über das Fenster mit der Größe w, αw, gemittelte Korrekturkoeffizient über das vollständige Bild gewichtet, durch seine Aufteilung durch den Mittelwert des Koeffizienten α über das vollständige Bild αp.
  • Figure 00050002
  • Der räumliche Koeffizient nimmt dann für einen Makroblock (n, i, j) den folgenden Wert an:
  • Figure 00050003
  • Das Bild kann durch eine Matrix von S Reihen und P Spalten dargestellt werden, wobei der Matrixkoeffizient bei der Reihe i und der Spalte dem Wert j αw/p(n, i, j) entspricht. Diese Matrix Sp wird auf der Grundlage der Kodierkostenmatrix der Makroblöcke des Bildes n berechnet, das während des ersten Intra-Kodierschritts für dieses Bild n gewonnen wird. Diese Matrix aus Intra-Koeffizienten wird als eine Korrekturmatrix bezeichnet, wobei jeder Koeffizient in der Matrix dem entsprechenden Makroblock zugeführt wird, um den Quantisierschritt zu korrigieren, der durch die konventionellen Komprimieralgorithmen während der Kodierung dieses Ma-kroblocks berechnet wird.
  • Da die Summe der Koeffizienten αw/p(n, i, j) über ein Bild n gleich 1 ist, lässt sich zeigen, dass der Steueralgorithmus durch Anwendung dieses räumlichen Koeffizienten auf den Quantisierschritt nicht gestört wird.
  • Die berechneten Koeffizienten werden begrenzt, um übermäßige Korrekturen zu vermeiden, die mit den benutzten Steueralgorithmen verknüpft sind, die zur Anpassung an die eingestellte Rate den Quantisierschritt bewirkt, ohne die Komplexität des Bildes zu berücksichtigen, z. B., wenn die letzten Scheiben eines Bildes kodiert werden. In unserem Beispiel werden die Koeffizienten in einen Bereich gezwungen, der sich von 0.67 bis 1.5 erstreckt.
  • Berechnung des zeitlichen Einstellungskoeffizienten
  • Um eine bessere Qualität der Kodierung für die Bereiche mit einer geringen Bewegung zu erlangen, verglichen mit den Bereichen mit einem großen Bewegungsanteil, ist es notwendig, diese Bereiche zu detektieren, was durch Rückgewinnung der Menge von Bewegungsinformationen erfolgt.
  • Die Typen der Bewegungsvektoren, die für jeden Makroblock eines Bildes verfügbar sind, hängt ab von dem Bildtyp (zu dem dieser Makroblock gehört). Dieser Bildtyp definiert in dem MPEG-Standard, ist abhängig von der Bildkodierung, nämlich Typ I oder Intra für eine Intra-Bildkodierung, Typ P oder vorausschauend für eine Bildkodierung, die nur vorangehende Bildreferenzen berücksichtigt, und vom Typ B, oder bidirektional, für eine Bildkodierung, die vorangehende und/oder darauffolgende Bildreferenzen berücksichtigt.
  • Diese Vektoren können daher sein:
    für Bilder vom P-Typ, Bildvektoren bezogen auf das vorangehende Intra- oder P-Bild, für Bilder vom B-Typ, Vorwärts- oder Rückwärts-Bildvektoren abhängig davon, ob sie auf ein vorangehendes Bild oder ein darauf folgendes Bild bezogen sind.
  • Wenn die Verarbeitung auf den Vollbildern erfolgt und nicht auf den rekonstruierten Bildern, werden die berechneten Vektoren auf die Vollbilder und nicht auf die Bilder bezogen. Die verfügbaren Vollbildvektoren sind daher Vollbildvektoren mit derselben Parität oder mit entgegengesetzten Paritäten.
  • Alle diese Vektoren durch eine Blockanpassung gewonnen. Die Vektoren werden durch einen Bewegungsschätzer berechnet.
  • Die Informationen, die für die Berechnung der zeitlichen Einstellkoeffizienten berücksichtigt werden, sind die Norm oder so genannte Modulus der Bildbewegungsvektoren.
  • Figure 00070001
  • Dabei sind Vx und Vy die horizontalen und vertikalen Komponenten des Bewegungsvektors.
  • Diese Modulus-Informationen werden dann als eine Funktion der Anzahl von Bildern normiert, die das laufende Bild von dem Referenzbild trennen, das zur Berechnung des Bewegungsfeldes des laufenden Bildes dient, oder der Zahl von Vollbildern, die das laufende Vollbild von dem Referenzvollbild trennen, wenn die Berechnung bei dem Vollbild erfolgt. Das erfolgt, um ein Vektorfeld zu gewinnen, das über die gesamte Folge vollständig homogen ist.
  • Der normierte Vektor wird geschrieben als: V'[n][i][j] = η*V[n][i][j]
  • Dabei ist η der Normierungsfaktor.
  • Die gewählte Referenzperiode ist diejenige, die zwei P-Bilder trennt. M sei die Anzahl von Bildintervallen, die zwei P-Bilder trennen, und Bpos sei die Anzahl der Intervalle, die das B-Bild von dem vorangehenden P-Bild (oder I-Bild) trennen, das heißt die Lage von B zwischen zwei P-Bildern.
  • 2a zeigt einen Vektor 4 für ein P-Bild. Dieser Vektor ist daher auf das vorangehende I-Bild bezogen. Die Lücke zwischen dem laufenden Bild P und dem Referenzbild I entspricht dem Wert von M.
  • Der Normierungsfaktor eines Bewegungsvektors bei der Anwendung auf ein Bild wird folgendermaßen geschrieben:
    • – bei der Kodierung eines B-Bildes gegenüber einem vorangehenden P-Bild (oder I-Bild), das heißt für einen Vektor vom Vorwärtstyp:
      Figure 00080001
    • – bei der Kodierung eines B-Bildes gegenüber einem folgenden P-Bild (oder I-Bild), das heißt für einen Vektor vom Rückwärtstyp:
      Figure 00080002
    • – bei der Kodierung eines P-Bildes (der Fall in 2a): η = 1
  • 2b zeigt einen ersten Bewegungsvektor 5 des ersten Vollbildes eines P-Bildes, bezogen auf das zweite Vollbild des vorangehenden I-Bildes und einen zweiten Bewegungsvektor 6 des zweiten Vollbildes des P-Bildes, bezogen auf das erste Vollbild des vorangehenden I-Bildes.
  • Der Normierungsfaktor eines Bewegungsvektorfeldes bei Anwendung auf ein Vollbild, hängt ab von der Bildlage des Vollbildes und der Parität und wird geschrieben:
    • – für ein P-Vollbild (der Fall in 2b):
      Figure 00080003
    • – für ein B-Vollbild und die Vorwärtsvoraussage:
      Figure 00080004
    • – für ein B-Vollbild und eine Rückwärtsvoraussage:
      Figure 00080005
  • Halbbild ("field") ist gleich 1 oder 2, abhängig davon, ob das erste oder zweite Vollbild in dem Bild beteiligt ist, und die Parität ist gleich 0 oder 1, abhängig davon, ob dieselbe Parität an der entgegensetzten Parität beteiligt ist.
  • Die Makroblöcke eines Bildes können kodiert sein auf der Grundlage der Vorwärtsvektoren oder der Rückwärtsvektoren oder alternativ eine Kombination von beiden, in dem Fall von bidirektionalen Bildern. In diesem Fall werden diejenigen, die dem Maximalwert entsprechen, gewählt, jedoch könnten die Mittelwerte der beiden Vektoren ebenso angewendet werden.
  • Die normierten Bewegungsvektoren V'(n, i, j) werden daher durch Multiplikation des Modulus der Bewegungsvektoren V(n, i, j) gewonnen, die einem Bild oder einem Vollbild durch den entsprechenden Koeffizienten η zugeordnet werden.
  • Die Matrix der zeitlichen Einstellungskoeffizienten β1w/p(n, i, j) wird dann durch Filterung der Vektoren V' über ein Fenster mit der Größe W und durch Wichtung über das vollständige Bild berechnet, wie vorangehend für den Koeffizienten α beschrieben wurde.
  • Figure 00090001
  • In anderen Worten, entspricht β1w/p(n, i, j) dem Mittelwert der örtlichen Bewegung in einem Fenster mit der Größe W, gewichtet durch den Mittelwert der Bewegung in dem Bild.
  • Figure 00090002
  • λ1w/p[n][i][j], der den Korrekturfaktor des Quantisierschritts darstellt, entspricht daher der Differenz zwischen dem Mittelwert der Bewegung in dem Bild und dem örtlichen Bewegungswert, gewichtet durch den Mittelwert der Bewegung in dem Bild.
  • Der Zweck der Korrektur ist die Bevorzugung der Bereiche mit kleiner Bewegung bei den Kosten dieser mit einem hohen Maß an Bewegung. Für einen niedrigeren Wert der örtlichen Bewegung V'w[n][i][j] ist der zeitliche Koeffizient (und daher der Quantisierschritt) kleiner und die Qualität der Kodierung entsprechend dieser örtlichen Bewegung ist besser. Außerdem wird wegen der konstanten Zuordnung der Rate zu einem Bild dieser Bereich mit geringer Bewegung besser kodiert, da die mittlere Bewegung in dem Bild V'p[n] ansteigt.
  • Der Korrekturfaktor erfüllt seine Rolle vollständig für folgende mit einem hohen Maß an Bewegung. Jedoch ist es notwendig, diesen Koeffizienten einzustellen, um ebenso Szenen mit geringer Bewegung anzupassen. Ein Beispiel ermöglicht die Erläuterung dieses Punktes.
  • Betrachtet sei eine Szene mit geringer Bewegung von dem Typ "mobile and calendar", eine Referenz, die auf dem Gebiet der Datenkomprimierung hinreichend bekannt ist. Der mittlere Bewegungsvektor des Bildes beträgt 3, ein Wert der klein ist, da der Maximalwert etwa 143 beträgt für eine Bewegungsvektor-Kodierung über 8 Bit für die horizontale Komponente und über 7 Bit für die vertikale Komponente. Dieser Wert ergibt einen Korrekturfaktor von 0.33 für eine relative Bewegung eines Makroblocks gleich 1. Das Korrekturgewicht für einen Bereich mit geringer Bewegung in einer Folge, die selbst geringe Bewegung hat, ist daher viel zu groß.
  • Es kann daher daraus abgeleitet werden, dass der Korrekturkoeffizient λ1 durch einen Faktor
    Figure 00100001
    gewichtet wird, wobei V eine Schätzung des Mittelwertes der Bewegung über das Bild darstellt für Folgen mit einem hohen Maß an Bewegung, was eine Verringerung des Koeffizienten λ1 bewirkt und daher eine Dämpfung der Korrektur (dadurch, dass β1 auf eins gehen kann) für Szenen mit einer geringen mittle ren Bewegung (V'p(n) < V) während sie für Szenen mit einem hohen Maß an Bewegung aufrechterhalten werden.
  • Die Bewegung eines Bildpixels über die gesamte Breite des Bildes während einer Sekunde wurde experimentell als eine gute Schätzung von V ermittelt:
  • Figure 00110001
  • "picture_width" (Bildbreite) ist diese Breite, ausgedrückt als eine Anzahl von Pixeln (z. B. 720), und FR ist die Bildfrequenz (z. B. 50 Hz).
  • M ermöglicht, den Mittelwert zu normieren (dieser ist daher die mittlere Bewegung über den Referenz-Zeitabstand).
  • Letztlich kann der Koeffizient β2w/p(n, i, j) für die örtlich zeitliche Einstellung folgendermaßen geschrieben werden:
  • Figure 00110002
  • Wenn der Ausdruck V''[n][i][j] = V'[n][i][j] + (V – V'p[n]) benutzt wird, dann ist:
  • Figure 00110003
  • In anderen Worten, die örtlichen zeitlichen Einstellkoeffizienten β2w/p(n, i, j) entsprechen der Filterung über das Fenster mit der Größe W der normierten Vektoren V'', die gewonnen werden, durch Neuzentrierung der normierten Vektoren V' um den mittleren Geschwindigkeitsvektor, der die Folgen mit einem hohen Maß an Bewegung darstellt.
  • Schließlich wird der Quantisierschritt eines laufenden Makroblocks, der durch den konventionellen Steueralgorithmus berechnet wird, durch den Koeffizienten für die Gesamteinstellung korrigiert das folgendes Produkt ist
    αw/p(n, i, j) × β2w/p(n, i, j) wobei die räumliche und zeitliche Komplexität des Bildes berücksichtigt werden.
  • Der Algorithmus für die Berechnung der Koeffizienten kann vereinfacht werden durch Beachtung, dass jeder der Ausdrücke in dem Produkt mit demselben Operator berechnet werden kann, der folgendermaßen ist:
  • Figure 00120001
  • Für den Koeffizienten α bezeichnet der Ausdruck d (n), (u), (v) die Kodierkosten des Makroblocks (n, u, v), und für den Koeffizienten β stellen sie den Modulus des Vektors V'' dar, der dem Makroblock (n, u, v) zugeordnet wird.
  • 3 zeigt einen Algorithmus für die Berechnung der Quantisierkoeffizienten.
  • Der mit 7 bezeichnete Schritt berechnet die räumlichen Einstellungskoeffizienten auf der Basis von Informationen für die Kodierkosten der Blöcke des Intra-Bildes, die am Eingang I1 und während Kodierschritts, oder Voranalyse des Bildes empfangen werden. Diese Koeffizienten werden während des Schrittes 8 in einem Fenster mit der Größe W gefiltert und ergibt eine Matrix von räumlichen Einstellungskoeffizienten, die zu dem Schritt 9 geliefert werden.
  • Der Schritt 10 berechnet den Modulus der Bildbewegungsvektoren auf der Basis der Vorwärts- und Rückwärts-Vektoren, die durch den Bewegungsschätzer geliefert werden und am Eingang I2 verfügbar sind. Der folgende Schritt 11 skaliert oder normiert den Modulus dieser Vektoren abhängig von der Lage des entsprechenden Bildes in der Gruppe von Bildern. Er berechnet den Normierungsfaktor η abhängig von dem Wert von M für jedes Bild. Der folgende Schritt 12 berechnet den Mittelwert der Be wegung über das vollständige Bild für Folgen mit einem hohen Maß an Bewegung, wie oben definiert. Die normierten Vektoren werden dann im Schritt 13 um diesen Mittelwert neu zentriert, dann werden sie über ein Fenster mit der Größe W gefiltert. Zusätzlich zu den Informationen von dem Schritt 13 empfängt der Schritt 14 Informationen von dem Eingang I3, die den Schnitten oder sogenannten Abschnitten oder Cuts in den Bildfolgen entsprechen. Wenn ein "cut"-Informationselement für das verarbeitete laufende Bild gesendet wird, sperrt der Schritt 14 die Korrektur des Quantisierschritts abhängig von dem Koeffizienten für die zeitliche Einstellung durch Senden einer Koeffizientenmatrix gleich 1. In dem alternativen Fall sind es die in dem vorangehenden Schritt berechneten Koeffizienten, die in der Form einer Matrix von zeitlichen Einstellungskoeffizienten geliefert werden. Der Schritt 9 multipliziert jeden zeitlichen Einstellungskoeffizienten mit den entsprechenden räumlichen Einstellungskoeffizienten (dieselbe Reihe, dieselbe Spalte) zur Bildung einer neuen Matrix von Koeffizienten, die, daran sollte erinnert werden, den Makroblöcken in dem Bild entsprechen, das gerade verarbeitet wird. Dieser Schritt berücksichtigt auch den zu dem Eingang I4 gelieferten Quantisierschritt, der derjenige ist, der auf der Basis eines konventionellen Steueralgorithmus berechnet wird. Dieser Quantisierschritt, multipliziert mit dem für den laufenden Makroblock gewonnenen neuen Koeffizienten, ergibt den neuen, eingestellten Quantisierschritt, der am Ausgang S des Schrittes 9 geliefert wird.
  • 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.
  • Eine Video-Vorverarbeitungsschaltung 15 empfängt an ihrem Eingang die Videoinformationen, die auch den Eingang der Vorrichtung bilden. Ihr Ausgang ist mit dem Eingang einer Voranalyse- oder "first pass"-Schaltung 16, mit dem Eingang eines Bewegungsschätzers 17 und mit dem Eingang einer Inter/Intra-Kodier-schleife 18 verbunden. Ein erster Ausgang der Voranalyseschaltung ist mit einem ersten Eingang einer Schaltung 19 zur Berechnung des Quantisierschritts verbunden, und ein zweiter Ausgang der Voranalyseschaltung ist mit einem ersten Eingang einer Schaltung 20 zur Einstellung des Quantisierschritts verbunden. Der Ausgang des Bewegungsschätzers 17 liegt parallel zu einem zweiten Eingang der Schaltung 20 zur Einstellung des Quantisierschritts und zu einem zweiten Eingang der Inter/Intra- Kodierschleife 18. An einem zweiten Eingang empfängt die Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt Füllinformationen von einem Ausgangspuffer oder einem Pufferspeicher 21. Der Ausgang der Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt ist mit einem dritten Eingang der Schaltung 20 zur Einstellung des Quantisierschritts verbunden. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit einem dritten Eingang der Kodierschleife 18 verbunden. Der Ausgang der Kodierschleife ist mit einem Ausgangspuffer oder Pufferspeicher 21 verbunden, dessen erster Ausgang den Ausgang der Vorrichtung bildet und dessen zweiter Ausgang mit der Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt verbunden ist.
  • In konventioneller Weise bewirkt die Vorverarbeitungsschaltung eine Neuanordnung der Bilder bei der Gruppe von Bildwerten, wie sie in dem MPEG-Standard festgelegt sind, teilt dann die Bilder in Makroblöcke auf. Der Voranalysierer bewirkt einen dritten Schritt, d. h. eine Intra-Kodierung der Bilder auf der Basis eines konstanten Quantisierschritts, der als eine Funktion der Kodierkomplexität der vorangehenden Bilder der Gruppe von Bildern (GOP in dem MPEG-Standard) vorbestimmt oder eingestellt wird, die gerade verarbeitet wird, wobei die Steuerung bei dem GOP-Wert erfolgt, um zu der Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt Kodierkosten je Bild zu liefern. Der Voranalysierer liefert außerdem die Kodierkosten je Makroblock zu der Schaltung 20 zur örtlichen Einstellung des Quantisierschrittes, um die räumlichen Einstellungskoeffizienten zu berechnen. Diese Schaltung 20 empfängt außerdem die auf der Basis des Bewegungsschätzers berechneten Bewegungsvektoren, um die zeitlichen Einstellkoeffizienten zu bestimmen. Die Inter/Intra-Kodierschleife 18 empfängt die Videoinformationen in Form von Makroblöcken von der Vorverarbeitungsschaltung 15 und empfängt die Bewegungsvektoren für jeden der Makroblöcke von dem Bewegungsschätzer, um die Inter-Makroblöcke zu berechnen. Sie bewirkt eine diskrete Cosinustransformation auf den Intra- oder Inter-Makroblöcken, abhängig von dem Inter- oder Intra-Modus, der bestimmt wird durch Berechnung der naturgemäß in diesen Makroblöcken enthaltene Energie. Die gewonnenen Koeffizienten werden durch Anwendung der eingestellten Informationen für den Quantisierschritt gewonnen, werden durch die Berechnungsschaltung 20 für den Quantisierschritt geliefert. Die quantisierten Koeffizienten werden dann zu dem Pufferspeicher 21 geliefert, dann zu dem Ausgang der Vorrichtung. Der Pufferspeicher macht es möglich, die Ausgangsrate der Vorrichtung zu steuern. Die Informati onen über die Füllung dieses Speichers werden zu der Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt geliefert, die außerdem die Informationen für die eingestellte Ausgangsrate der Vorrichtung enthält. Wie ihr Name sagt, spielt diese Berechnungsschaltung 19 für den Quantisierschritt die Rolle der Berechnung des Quantisierschritts für jedes Bild abhängig von seiner eingestellten Rate. Diese Rate wird bei der Gruppe von Pixelwerten erzeugt und ebenso bei dem Maß der Füllung des Pufferspeichers. Dieser Schritt wird dann zu der Einstellschaltung des Quantisierschritts geliefert, deren Rolle unter anderen Dingen darin besteht, ihren Wert in Abhängigkeit von den räumlichen und zeitlichen Einstellkoeffizienten zu korrigieren, die für den betreffenden Makroblock berechnet werden.
  • Natürlich sind dieses beispielhafte Ausführungsformen, und das Kriterium α kann ein beliebiger Koeffizient sein, der die Komplexität des Bildes darstellt, z. B. die Energie des Makroblocks oder des Lumminanzgradienten. Dasselbe gilt für das Kriterium β, das ein beliebiger, die Bewegungsinformationen angebender Koeffizient sein kann.
  • Wie oben erwähnt, geht die Anwendung des zeitlichen Kriteriums aus von der Kontinuität in der Szene, die kodiert wird. Somit wird, während einer Änderung der Aufnahme (shot), z. B. detektiert durch die Kohärenz der durch den Bewegungsschätzer berechneten Bewegungsvektoren (das Vektorfeld ist dann heterogen) wird die Benutzung des Koeffizienten β gesperrt. Die Einstellung des Quantisierschritts in Abhängigkeit von dem zeitlichen Kriterium wird blockiert, um so den Überwachungsalgorithmus nicht zu beeinträchtigen, insbesondere die Umsetzrate dieses Algorithmus. Während der Kodierung des Makroblocks im Intra-Modus (im Allgemeinen bei dieser Änderung des shot), wird der Koeffizient β zum Beispiel auf 1 gesetzt.
  • Die Größe des Filterungsfensters ist abhängig von dem gewünschten Wert der Korrektur für den Quantisierschritt: Je weiter das Fenster, umsomehr neigen die Koeffizienten zu eins. Die Größe kann als einer der Bereiche angenommen werden, die gerade verarbeitet werden, das heißt ihrer Gleichmäßigkeit und/oder ihrer Bewegung, abhängig von dem Maß der Korrektur für den Quantisierschritt, den sie benötigen.
  • Bei Anwendung desselben Filters zur Berechnung der räumlichen und zeitlichen Korrekturkoeffizienten erfordert keine Durchführung desselben Filterungsfensters. Für das zeitliche Kriterium kann das Filterungsfenster auf seine minimale Größe reduziert werden, wenn die für einen Makroblock gewonnenen Bewegungsvektoren, entweder vom Vorwärtstyp oder vom Rückwärtstyp, homogen sind mit denen, die für die benachbarten Makroblöcke gewonnen werden.
  • Dieses Verfahren kann an jeden Kodertyp angepasst werden, der die Quantisierung der Luminanzdaten benutzt, ob nun in dem räumlichen Bereich oder dem Frequenzbereich. Das beschriebene Beispiel betrifft die Koeffizienten der umgesetzten Blöcke, jedoch könnte die Erfindung auch auf Luminanzwerte der Bildblöcke angewendet werden.
  • Das Verfahren kann auf jeden Typ eines Steueralgorithmus angepasst werden, der auf dem Quantisierschritt arbeitet. Wir haben angenommen, dass der Quantisierschritt für eine Scheibe (slice) konstant war, entsprechend dem MPEG-Standard, jedoch könnte die Erfindung bei einem Algorithmus angewendet werden, der einen Quantisierschritt für jeden Makroblock berechnet.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Datenkomprimierung eines Videobildes mit der Aufteilung des laufenden Bildes in Makroblöcke und der Quantisierung der Daten eines Makroblocks durch Berechnung eines Quantisierschritts für einen laufenden Makroblock, abhängig von einer bestimmten Rate, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Quantisierschritt proportional zu einer Bewegungsamplitude gegenüber dem laufenden Makroblock (10, 11, 12, 13, 14, 9) und umgekehrt proportional zu einer Bewegungsamplitude, gemittelt über die Makroblöcke des laufenden Bildes, modifiziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsamplitude der Amplitude des Bewegungsvektors gegenüber dem laufenden Makroblock entspricht, zu dem die Diskrepanz zwischen einer mittleren Bewegung, geschätzt für Folgen mit einem hohen Maß an Bewegung, und der mittleren Bewegung in dem Bild, zu dem der Makroblock (13) gehört, addiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsamplitude für den laufenden Makroblock über ein auf den laufenden Makroblock zentriertes Fenster gemittelt wird (8).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Quantisierschritt außerdem durch Vervielfachung des Quantisierschritts modifiziert wird, berechnet für den Makroblock durch einen räumlichen Einstellungskoeffizienten gleich den Kodierkosten des über das Fenster gemittelten Makroblocks, geteilt durch die über das vollständige Bild gemittelten Kodierkosten.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Algorithmen, die für die Modifikation des Quantisierschritts gemäß den Kodierkosten und gemäß der Bewegungsamplitude benutzt werden, dieselben sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Algorithmen, die für die Mittelung der Kodierkosten und die Mittelung der Bewegungsamplitude benutzt werden, dieselben sind.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten in jedem Datenblock die Koeffizienten sind, die aus einer diskreten Kosinustransformation eines Bildblocks resultieren.
  8. Gerät zur Datenkomprimierung eines Videobildes mit einer Inter- und einer Intra-Kodierschaltung (18) zur Inter- und Intra-Kodierung der Makroblöcke des Bildes, mit einer Schaltung zur diskreten Kosinustransformation für die Bild-Makroblöcke und einem Quantisierer zur Quantisierung der transformierten Koeffizienten auf der Basis eines Quantisierschritts, berechnet durch eine Schaltung (19) des Geräts, wobei die Schaltung den Quantisierschritt berechnet, abhängig von der Ausgangsrate des Geräts, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät Mittel (20) enthält, die den berechneten Quantisierschritt empfangen, um diesen Quantisierschritt proportional zu einer Bewegungsamplitude relativ zu dem kodierten Makroblock (10, 11, 12, 13, 14, 9), und umgekehrt proportional einer Bewegungsamplitude einstellt, gemittelt über die Makroblöcke der Bilder relativ zu dem kodierten Makroblock.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1077000B1 (de) * 1998-05-12 2003-04-16 STMicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Konditionale maskierung für einen videocodierer
EP0994627B1 (de) * 1998-10-13 2006-03-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Regelung des Rechen- und Speicheraufwands zur Datenfolgekompression in einem Videodekoder
US6389072B1 (en) * 1998-12-23 2002-05-14 U.S. Philips Corp. Motion analysis based buffer regulation scheme
EP1057344A1 (de) * 1998-12-23 2000-12-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Adaptive pufferspeicher- und quantisiererregelung für angepassten bandbreitenbedarf in einem videodatenübertragungssystem
KR20010041441A (ko) * 1998-12-29 2001-05-25 요트.게.아. 롤페즈 비디오 신호를 인코딩하기 위한 방법 및 장치
FR2792798B1 (fr) * 1999-04-26 2001-05-25 Thomson Multimedia Sa Procede et dispositif de quantification pour compression video
US6735249B1 (en) * 1999-08-11 2004-05-11 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for forming a compressed motion vector field utilizing predictive motion coding
US7295614B1 (en) * 2000-09-08 2007-11-13 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for encoding a video signal
JP4203707B2 (ja) * 2001-01-31 2009-01-07 日本電気株式会社 事前解析を用いた動画像符号化装置、動画像符号化方法、及びそのプログラム。
US7050497B2 (en) * 2001-03-28 2006-05-23 Thomson Licensing Process and device for the video coding of high definition images
JP4447805B2 (ja) * 2001-08-09 2010-04-07 ソニー株式会社 画像符号化装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
US7042943B2 (en) 2002-11-08 2006-05-09 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for control of rate-distortion tradeoff by mode selection in video encoders
US7194035B2 (en) * 2003-01-08 2007-03-20 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for improved coding mode selection
US7580584B2 (en) 2003-07-18 2009-08-25 Microsoft Corporation Adaptive multiple quantization
US8218624B2 (en) 2003-07-18 2012-07-10 Microsoft Corporation Fractional quantization step sizes for high bit rates
US10554985B2 (en) 2003-07-18 2020-02-04 Microsoft Technology Licensing, Llc DC coefficient signaling at small quantization step sizes
US7602851B2 (en) 2003-07-18 2009-10-13 Microsoft Corporation Intelligent differential quantization of video coding
US7738554B2 (en) 2003-07-18 2010-06-15 Microsoft Corporation DC coefficient signaling at small quantization step sizes
CN100353768C (zh) * 2003-11-26 2007-12-05 联发科技股份有限公司 在视频压缩系统中进行运动估测的方法及相关装置
FR2866737B1 (fr) * 2004-02-25 2006-11-17 Nextream France Dispositif et procede de pre-traitement avant codage d'une sequence d'images
US7801383B2 (en) 2004-05-15 2010-09-21 Microsoft Corporation Embedded scalar quantizers with arbitrary dead-zone ratios
US8005139B2 (en) * 2004-06-27 2011-08-23 Apple Inc. Encoding with visual masking
CN102833538B (zh) * 2004-06-27 2015-04-22 苹果公司 多通路视频编码
US8406293B2 (en) 2004-06-27 2013-03-26 Apple Inc. Multi-pass video encoding based on different quantization parameters
KR100631714B1 (ko) * 2004-06-30 2006-10-09 엘지전자 주식회사 휴대단말기의 개선된 영상신호 레이트 콘트롤 장치 및 방법
FR2872665A1 (fr) * 2004-07-01 2006-01-06 Thomson Licensing Sa Dispositif et procede de compression video
US7567722B2 (en) * 2005-03-22 2009-07-28 Qualcomm Incorporated Dynamically scaled file encoding
US8208536B2 (en) * 2005-04-28 2012-06-26 Apple Inc. Method and apparatus for encoding using single pass rate controller
US8422546B2 (en) 2005-05-25 2013-04-16 Microsoft Corporation Adaptive video encoding using a perceptual model
US7889790B2 (en) * 2005-12-20 2011-02-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Method and apparatus for dynamically adjusting quantization offset values
US8059721B2 (en) 2006-04-07 2011-11-15 Microsoft Corporation Estimating sample-domain distortion in the transform domain with rounding compensation
US8130828B2 (en) 2006-04-07 2012-03-06 Microsoft Corporation Adjusting quantization to preserve non-zero AC coefficients
US7995649B2 (en) 2006-04-07 2011-08-09 Microsoft Corporation Quantization adjustment based on texture level
US7974340B2 (en) 2006-04-07 2011-07-05 Microsoft Corporation Adaptive B-picture quantization control
US8503536B2 (en) 2006-04-07 2013-08-06 Microsoft Corporation Quantization adjustments for DC shift artifacts
US8711925B2 (en) 2006-05-05 2014-04-29 Microsoft Corporation Flexible quantization
US8090022B2 (en) * 2007-01-05 2012-01-03 Sony Corporation Video coding system
KR100968204B1 (ko) 2007-01-11 2010-07-06 전자부품연구원 다시점 비디오 코덱에서의 영상 예측 방법 및 이를 위한프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체
US8238424B2 (en) 2007-02-09 2012-08-07 Microsoft Corporation Complexity-based adaptive preprocessing for multiple-pass video compression
US8498335B2 (en) 2007-03-26 2013-07-30 Microsoft Corporation Adaptive deadzone size adjustment in quantization
US8243797B2 (en) 2007-03-30 2012-08-14 Microsoft Corporation Regions of interest for quality adjustments
US8442337B2 (en) 2007-04-18 2013-05-14 Microsoft Corporation Encoding adjustments for animation content
EP2156672A1 (de) * 2007-05-04 2010-02-24 QUALCOMM Incorporated Videocodierungsmodusauswahl unter verwendung geschätzter codierungskosten
US8331438B2 (en) 2007-06-05 2012-12-11 Microsoft Corporation Adaptive selection of picture-level quantization parameters for predicted video pictures
JP4820800B2 (ja) * 2007-10-30 2011-11-24 日本電信電話株式会社 画像符号化方法、画像符号化装置、及び画像符号化プログラム
JP4681011B2 (ja) * 2008-01-31 2011-05-11 日本電信電話株式会社 動画像符号化方法、動画像符号化装置、動画像符号化プログラムおよびそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US8189933B2 (en) 2008-03-31 2012-05-29 Microsoft Corporation Classifying and controlling encoding quality for textured, dark smooth and smooth video content
US8897359B2 (en) 2008-06-03 2014-11-25 Microsoft Corporation Adaptive quantization for enhancement layer video coding
US9319578B2 (en) 2012-10-24 2016-04-19 Alcatel Lucent Resolution and focus enhancement
US8929456B2 (en) * 2010-09-30 2015-01-06 Alcatel Lucent Video coding using compressive measurements
US9344736B2 (en) 2010-09-30 2016-05-17 Alcatel Lucent Systems and methods for compressive sense imaging
US8644376B2 (en) 2010-09-30 2014-02-04 Alcatel Lucent Apparatus and method for generating compressive measurements of video using spatial and temporal integration
US9634690B2 (en) 2010-09-30 2017-04-25 Alcatel Lucent Method and apparatus for arbitrary resolution video coding using compressive sampling measurements
US9398310B2 (en) 2011-07-14 2016-07-19 Alcatel Lucent Method and apparatus for super-resolution video coding using compressive sampling measurements
FR2989550B1 (fr) * 2012-04-16 2015-04-03 France Brevets Procede de quantification dynamique pour le codage video
US9600899B2 (en) 2013-12-20 2017-03-21 Alcatel Lucent Methods and apparatuses for detecting anomalies in the compressed sensing domain
US9563806B2 (en) 2013-12-20 2017-02-07 Alcatel Lucent Methods and apparatuses for detecting anomalies using transform based compressed sensing matrices
US9438925B2 (en) * 2013-12-31 2016-09-06 Vixs Systems, Inc. Video encoder with block merging and methods for use therewith
US9894324B2 (en) 2014-07-15 2018-02-13 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method and system for modifying compressive sensing block sizes for video monitoring using distance information

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2000156C (en) * 1989-02-14 1995-05-02 Kohtaro Asai Picture signal encoding and decoding apparatus
KR960010392B1 (ko) * 1990-09-29 1996-07-31 니뽕 빅터 가부시끼가이샤 적응 양자화를 이용한 화상 신호 부호화 복호화 장치
EP0514663A3 (en) * 1991-05-24 1993-07-14 International Business Machines Corporation An apparatus and method for motion video encoding employing an adaptive quantizer
US5144424A (en) * 1991-10-15 1992-09-01 Thomson Consumer Electronics, Inc. Apparatus for video data quantization control
US5231484A (en) * 1991-11-08 1993-07-27 International Business Machines Corporation Motion video compression system with adaptive bit allocation and quantization
US5214507A (en) * 1991-11-08 1993-05-25 At&T Bell Laboratories Video signal quantization for an mpeg like coding environment
US5650860A (en) * 1995-12-26 1997-07-22 C-Cube Microsystems, Inc. Adaptive quantization

Also Published As

Publication number Publication date
FR2753330B1 (fr) 1998-11-27
DE69729697D1 (de) 2004-08-05
EP0828393A1 (de) 1998-03-11
JP4370005B2 (ja) 2009-11-25
CN1164123C (zh) 2004-08-25
EP0828393B1 (de) 2004-06-30
CN1176562A (zh) 1998-03-18
JPH10108187A (ja) 1998-04-24
US6148107A (en) 2000-11-14
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