[发明专利]用于色度和亮度视频块的编码的量化参数选择

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2008年10月3日申请的第61/102,622号美国临时申请案的权益，所述临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及用以压缩视频数据的基于块的视频编码以及与基于块的视频编码相关联的量化技术。

背景技术

可将数字视频能力并入到各种各样的装置中，包括数字电视、数字直播系统、例如无线电话手持机等无线通信装置、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数字相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏机等。数字视频装置实施例如MPEG-2、MPEG-4或H.264/MPEG-4第10部分：高级视频编码(AVC)等视频压缩技术，以较高效地发射和接收数字视频。视频压缩技术执行空间和时间预测以减少或去除视频序列中所固有的冗余。

基于块的视频压缩技术可执行空间预测和/或时间预测。帧内译码依赖于空间预测来减少或去除给定经编码单元内的视频块之间的空间冗余，所述给定经译码单元可包含视频帧、视频帧的切片(slice)等。相比之下，帧间译码依赖于时间预测来减少或去除视频序列的连续经译码单元的视频块之间的时间冗余。对于帧内译码，视频编码器执行空间预测以基于同一经译码单元内的其它数据而压缩数据。对于帧间译码，视频编码器执行运动估计和运动补偿以基于两个或两个以上邻近经译码单元的对应视频块的移动而编码视频信息。

视频块可包括亮度块和色度块。举例来说，16×16像素块可由四个8×8亮度块和两个经二次取样的8×8色度块表示。可关于这些不同视频块中的每一者发生基于块的译码。在视频译码中，通常使用YCbCr色彩空间，其中Y表示亮度分量，且Cb和Cr表示像素块的两个不同色度分量。给定16×16像素块，可使用四个8×8Y块、一个经二次取样的8×8Cb块以及一个经二次取样的8×8Cr块来表示16×16像素块，且可针对这些视频块中的每一者发生基于块的译码。术语“宏块”有时用以指代共同定义16×16像素块的一组四个8×8Y块、一个经二次取样的8×8Cb块以及一个经二次取样的8×8Cr块。在一些格式下，可将宏块分割为其它亮度和色度块大小，且可定义更细的块分割，例如，2×2块、2×4块、4×2块、4×4块、4×8块、8×4块等等。

经译码视频块可由可用以创建或识别预测块的预测信息以及指示正经译码的块与预测块之间的差异的残余数据块表示。在帧间译码的情况下，可使用一个或一个以上运动向量来识别预测数据块(通常，来自视频序列的前一或后一视频帧)，而在帧内译码的情况下，预测模式可定义基于同一帧或其它经译码单元内的数据而产生预测块的方式。帧内译码和帧间译码两者均可定义若干不同预测模式，所述预测模式可定义不同块大小和/或在译码中使用的预测技术。还可包括额外类型的语法元素作为经编码视频数据的一部分，以便控制或定义在译码过程中使用的译码技术或参数。

在基于块的预测之后，视频编码器可应用变换、量化和熵译码过程来进一步减小与残余块的通信相关联的位速率。变换技术可包含离散余弦变换或概念上类似的过程、小波变换、整数变换或其它类型的变换。在离散余弦变换(DCT)过程中，举例来说，变换过程将一组像素值转换为变换系数，其可表示像素值在频域中的能量。将量化应用于变换系数，且量化通常包含限制与任一给定变换系数相关联的位的数目的过程。熵译码包含共同压缩一连串经量化的变换系数的一个或一个以上过程。

发明内容

一般来说，本发明描述可在基于块的视频编码期间使用的量化参数选择技术。本发明认识到且考虑亮度块的量化参数选择可具有的对色度块的量化的次级效应。本发明提出可在基于块的视频编码期间应用以确保亮度块的量化参数选择将不会不利地影响色度块的质量的规则。

在一个实例中，本发明描述一种编码视频数据的方法。所述方法包含：针对视频编码中的速率-失真性能关于一组视频块而测试第一量化参数，其中所述组视频块包括亮度块和色度块；将所述第一量化参数调整为第二量化参数；以及确定所述第二量化参数是否相对于所述第一量化参数引起所述色度块的不良量化改变。所述方法还包含：在所述第二量化参数不引起所述色度块的所述不良量化改变的情况下，针对视频编码中的速率-失真性能关于所述组视频块而测试所述第二量化参数。此外，所述方法包含：在所述第二量化参数确实引起所述色度块的所述不良量化改变的情况下，跳过针对所述视频编码中的速率-失真性能关于所述组视频块而对所述第二量化参数进行的测试。所述方法还包含：基于所述量化参数中被测试的量化参数而编码所述组视频块。