[发明专利]H264编码器及其图像变换、量化及重构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种H.264编码器及图像变换、量化及重构的方法。

背景技术

H.264标准是联合视频组（JVT,Joint Video Team）提出的一种高性能数字视频编解码标准，它最大的优势是具有很高的数据压缩率。在同等图像质量的条件下，H.264压缩比可以达到MPEG-4的2倍，之所以能有如此高的压缩比，这是因为H.264包含了一系列新的特征，比如多帧参考、变块尺寸运动补偿，还有高精度的亚像素运动补偿、去块效应滤波器等等。

H.264标准采用整数离散余弦变换（即DCT变换）及量化来消除图像信号中的相关性及减小图像编码的动态范围以达到压缩的目的。图像残差数据经过DCT变换及量化后的系数一方面进入熵编码模块，从而产生图像压缩后的码流；另一方面，该系数进入重构回路，从而产生重构帧。重构帧数据可以作为邻块值参与当前帧的帧内预测，而且它们经过环路滤波后被写入存储器中，可以作为后续帧的参考数据。所谓重构回路主要包括以下三方面：反量化、反向DCT变换（即IDCT）、数据补偿（即加上预测值）。由于H.264标准同时支持DCT4x4变换以及DCT8×8变换，再加上专门针对DC系数（即直流系数）进行的Hadamard变换，所以H.264编码器需要支持多种变换及反变换，计算较复杂。但经过分析后可知，这些变换及反变换又存在一定的相似性，为重复利用某些计算模块提供了可能。

如图1所示为现有技术的H.264编码器中支持的4x4块的变换与量化结构，由于一维4×4正向残差变换表示公式如下：

Y0Y2=111-1X0+X2X1+X2,]]>Y1Y3=211-2X0-X3X1-X2]]>