基于全相位双正交变换的MPEG‑4简单档次编码方法和装置

摘要

本发明涉及一种基于全相位双正交变换的MPEG‑4简单档次编码方法和装置，其解决了现有MPEG‑4视频压缩方法在重建视频块边界处存在明显的块效应、量化表复杂且需要较大存储空间、改变压缩率时需要大量计算的技术问题，其包括Ｉ帧编码和Ｐ帧编码，Ｉ帧编码是用全相位双正交变换代替现有的二维离散余弦变换，对所有变换系数采用均一量化。本发明广泛用于视频压缩技术领域。

主权项

一种基于全相位双正交变换的MPEG‑4简单档次编码方法，包括I帧编码和P帧编码，其特征在于：所述I帧编码的过程是首先将视频序列进行全相位双正交变换，再对变换系数进行均一量化，然后进行编码输出过程；所述全相位双正交变换为全相位沃尔什双正交变换、全相位离散余弦双正交变换或全相位反离散余弦双正交变换；所述全相位双正交变换的正变换为[X]＝[V][x][V^T]，逆变换为[x]＝[V^‑1][X][(V^‑1)^T]，其中[V]是全相位双正交变换矩阵，[V^T]为全相位双正交变换矩阵的转置，[V^‑1]为全相位双正交变换矩阵的逆，[(V^‑1)^T]为全相位双正交变换矩阵的逆的转置；所述基于全相位双正交变换的MPEG‑4简单档次编码方法的具体过程是：I帧编码的具体过程是：(1)将I帧分为8×8像素块，分别进行全相位双正交变换；(2)根据码率确定量化间隔，对变换系数进行均一量化，对量化后的系数一方面继续进行下面步骤(3)至步骤(4)的编码过程，另一方面进行逆均一量化、逆全相位双正交变换得到当前帧的重建帧并存储在帧缓存区中作为下一帧的参考帧；(3)对直流系数和交流系数的预测以及交流系数的扫描、游程编码，如果交流系数没有预测，则选择Zig‑Zag扫描方式，否则，如果直流系数进行了水平预测，则选择竖直交替扫描方式，如果直流系数进行了垂直预测，则选择水平交替扫描方式；(4)哈夫曼熵编码；(5)输出压缩视频I帧比特序列；P帧编码的具体过程是：(1)将P帧分成16×16宏块，根据当前帧及参考帧进行运动估计和运动补偿，得到运动矢量和残差帧；(2)将残差帧分成8×8像素块，分别进行二维离散余弦变换；(3)对变换系数根据亮度量化表和色度量化表进行量化，对量化后的系数一方面继续进行下面步骤(4)至(5)的编码过程，另一方面进行逆量化、逆二维离散余弦变换得到重建的残差帧然后与预测帧相加得到当前帧的重建帧并存储在帧缓存区中作为下一帧的参考帧；(4)对直流系数和交流系数的预测以及对交流系数的Zig‑Zag扫描、游程编码；(5)对运动矢量和残差帧进行哈夫曼熵编码；(6)输出压缩视频P帧比特序列。