[发明专利]一种用于熵编码的自适应扫描方法

说明书

技术领域

本发明属于视频技术领域，尤其涉及一种图形、图像压缩方法。

背景技术

目前在视频处理技术领域，进行H.264视频压缩时，先对图像进行空间或者时间上的预测，消除冗余，再进行DCT和量化，以使系数集中并消除一些不重要的细节，然后对二维的DCT(离散余弦变换)系数进行zigzag扫描，最后对扫描后的一维DCT系数进行熵编码，以消除符号间的冗余。

H.264中，熵编码步骤如下：

1.对一个块的系数进行Zigzag扫描；

2.编码一个块总的非0系数个数及拖尾系数个数；

3.编码非0系数的值；

4.编码最后一个非0系数前总的0的个数(以下称为total_zeros)；

5.编码每一个非0系数前的0的个数(以下称为run_before)；

在H.264中对所有模式的4x4的块都采用统一的zigzag扫描。

从熵编码的过程中可以看到：如果使total_zeros变少，或者使run_before变少，则可以提高熵编码的效率，从而提高视频的压缩率。DCT变换后，低频系数在左上角，而高频系数在右下角。对于通常的视频，低频分量较大，而高频分量较小，因而，量化后非0系数集中在左上角。Zigzag扫描的目的是使低频系数集中在一起，从而使非0系数尽可能的集中在一起。

H.264中的扫描矩阵采用的是水平和垂直两个方向对称的模式，即假定图像在水平和垂直两个方向频谱的分布是差不多对称的，也就是图像水平和垂直的复杂度相当。而这种假设通常是不成立的，图像纹理通常并不具备水平和垂直复杂度相当的特点，因而导致两个方向的DCT系数并不均匀。在图像纹理复杂的方向上，非0系数更多，而较简单的方向上非0系数更稀疏。因此原有的扫描方案对于很多的场景并不是很有效。

因此，视频技术领域急需一种适用于很多场景的、效果更佳的用于熵编码的扫描方法。

发明内容

为弥补现有技术的不足，克服扫描方法对多种场景下图像块纹理方向多样性不适用的缺陷，本发明提供用于熵编码的自适应扫描方法，技术方案如下：

一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1：判断宏块为帧内宏块或者帧间宏块以及相应的预测模式；

步骤2：扫描帧内宏块；

步骤3：扫描帧间宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤2扫描帧内宏块的方法为：用ver_zigzag扫描矩阵扫描垂直方向高频系数较丰富、图像的纹理倾向于水平方向的宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤2扫描帧内宏块的方法为：用hor_zigzag扫描矩阵扫描水平方向高频系数较丰富，图像纹理倾向于垂直方向的宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤2扫描帧内宏块的方法为：用std_zigzag扫描矩阵扫描在水平和垂直两个方向上没有明显倾向性的宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤3扫描帧间宏块的方法为：用ver_zigzag扫描矩阵扫描模式为16x8和8x4的帧间宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤3扫描帧间宏块的方法为：用hor_zigzag扫描矩阵扫描模式为8x16和4x8的帧间宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该步骤3扫描帧间宏块的方法为：用std_zigzag扫描矩阵扫描纹理没有明显方向性的帧间宏块。

如上的一种用于熵编码的自适应扫描方法，其特征在于，该ver_zigzag扫描矩阵为：