CN103428492B - 一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高清AVS编码中快速zig‐zag扫描的方法，包括步骤如下：（1）在AVS编码中，采用zig‐zag扫描的量化系数处理顺序，在向AVS熵编码模块输入量化系数矩阵的过程中，统计量化系数矩阵中非零系数的个数，记为p；（2）在完成量化系数矩阵输入后，对量化系数矩阵进行zig‐zag扫描，统计扫描到的非零系数的个数，记为q；（3）判断p与q的关系：当q＜p的时候，则继续对量化系数矩阵进行zig‐zag扫描；当q=p的时候，则结束对量化系数矩阵的zig‐zag扫描；（4）完成zig‐zag扫描后，继续进行AVS熵编码。本发明所述的方法避免扫描末尾段的零系数，因此大大加快了zig‐zag扫描的速度。采用该发明，大大减少编码时间，有利于实现高清视频编码。

Description

一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法

技术领域：

本发明涉及一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法，属于多媒体的技术领域。

背景技术：

随着多媒体技术的发展，人们对多媒体视频的压缩要求越来越高，新的视频编码标准应运而生。AVS是我国自主开发的先进视频编码标准，熵编码作为整个AVS视频编码的最后一级，在视频编码中占有重要的地位，它的编码性能会影响到整个编码器的运行。

zig-zag扫描是熵编码中重要的一部分，AVS预测残差系数首先经过整数DCT变换和量化，量化器输出的量化系数表现出低频系数幅度大、高频系数幅度小的规律，经过量化后的输出是一个包含少数非零系数和大量的零系数的稀疏矩阵，要通过zig-zag扫描进行重排序，目的是将非零系数集中起来。对于8×8系数矩阵，由于其非零系数的个数不确定，在传统的做法中是将64个系数进行全部的扫描，由于矩阵的末尾端中包含大量的零系数，对于末尾端零系数的扫描是没有意义的，因此传统的扫描方法会占用大量的时钟周期，减慢了编码的速度，不利于高清编码。因此如何加快zig-zag扫描，减少无意义的扫描时间，对于高清AVS编码相当重要。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法。该方法能够实现快速的进行zig-zag扫描，大大加快熵编码的速度，也就大大提高了整个视频编码的速度，有利于实现高清AVS编码。

本发明的技术方案如下：

一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法，包括步骤如下：

（1）在AVS编码中，预测残差系数首先按照现有技术经过整数DCT变换和量化，量化器输出一个含有零系数的量化系数矩阵，在AVS熵编码之前对上述量化系数矩阵重排序：将量化系数矩阵中的非零系数集中起来，在AVS编码中，采用zig-zag扫描的量化系数处理顺序，在向AVS熵编码模块输入量化系数矩阵的过程中，统计量化系数矩阵中非零系数的个数，记为p；本发明采用zig-zag扫描的量化系数处理顺序，这种扫描顺序更易遵循非零量化系数信息的变化；

（2）在完成量化系数矩阵输入后，对量化系数矩阵进行zig-zag扫描，在扫描的过程中，统计扫描到的非零系数的个数，记为q；

（3）判断p与q的关系：

当q＜p的时候，则继续对量化系数矩阵进行zig-zag扫描；

当q=p的时候，则结束对量化系数矩阵的zig-zag扫描；传统的zig-zag扫描要一直扫描到8×8量化系数矩阵的最后一个系数，即扫描64次，由于在一般的8×8量化系数矩阵中，p远小于64，因此跟传统的zig-zag扫描法相比，利用该快速zig-zag扫描法，可以大大加快扫描速度，同时也就加快了编码的速度；

（4）完成zig-zag扫描后，继续进行AVS熵编码。

本发明的优点在于：

本发明所述的方法避免扫描末尾段的零系数，因此大大加快了zig-zag扫描的速度，实现快速zig-zag扫描：由于量化系数矩阵中，末尾端包含大量的0系数。由于AVS视频应用领域要求的不断提高，高清AVS视频编码已成为主要的发展趋势，采用该发明，可以大大减少编码时间，有利于实现高清视频编码。

附图说明：

图1是传统的zig-zag扫描；

图2是本发明的实现流程图；

图3是本发明“非零系数统计模块”的实现结构图；

图4是本发明快速zig-zag扫描的非零系数的判断过程；

图5是zig-zag扫描出的非零系数的判断模块结构图；

图6为本发明快速zig-zag扫描的效果示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不限于此。

实施例1、

一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法，包括步骤如下：

（1）在AVS编码中，预测残差系数首先按照现有技术经过整数DCT变换和量化，量化器输出一个含有零系数的量化系数矩阵，在AVS熵编码之前对上述量化系数矩阵重排序：将量化系数矩阵中的非零系数集中起来，在AVS编码中，采用zig-zag扫描的量化系数处理顺序，在向AVS熵编码模块输入量化系数矩阵的过程中，统计量化系数矩阵中非零系数的个数，记为p；

（2）在完成量化系数矩阵输入后，对量化系数矩阵进行zig-zag扫描，在扫描的过程中，统计扫描到的非零系数的个数，记为q；

（3）判断p与q的关系：

当q＜p的时候，则继续对量化系数矩阵进行zig-zag扫描；

当q=p的时候，则结束对量化系数矩阵的zig-zag扫描；

（4）完成zig-zag扫描后，继续进行AVS熵编码。

如图1所示，在量化完成后的8×8量化系数矩阵中，有9个非零系数，对于传统的zig-zag扫描，要把64个系数全部扫描完毕，若1个周期扫描一个系数，则需要64个时钟周期才能将此量化系数矩阵扫描完毕。

如图2所示，根据本发明的实现流程，在量化系数矩阵的输入过程中，***“非零系数统计模块”，在量化系数输入完成输入后，就得到了非零系数的个数，记为变量p。

如图3所示，为“非零系数统计模块”的实现结构图。其中cin为输入的量化系数。

如图4所示，为本发明快速zig-zag扫描的非零系数的判断过程，其中cout为扫描出的量化系数，p为在输入过程中由“非零系数统计模块”得到的非零系数的个数。在zig-zag扫描时，判断扫出的系数，送入“扫描判断模块”，如果是非零的，则q=q+1，如果是零，则q不变。当q<p时，扫描继续，当q=p时，结束zig-zag扫描。

如图5所示，为zig-zag扫描出的非零系数的判断模块结构图。

如图6所示，为本发明快速zig-zag扫描的效果示意图，在图6中，若是每个时钟扫描个系数，则只需15个时钟就能结束zig-zag扫描，而传统的做法需要64个时钟，因此本发明大大加快了zig-zag扫描，也就加快了编码的速度，有利于实现高清AVS视频编码。

Claims (1)

1.一种高清AVS编码中快速zig-zag扫描的方法，包括步骤如下：

（1）在AVS编码中，预测残差系数首先按照现有技术经过整数DCT变换和量化，量化器输出一个含有零系数的量化系数矩阵，在AVS熵编码之前对上述量化系数矩阵重排序：将量化系数矩阵中的非零系数集中起来，在AVS编码中，采用zig-zag扫描的量化系数处理顺序，在向AVS熵编码模块输入量化系数矩阵的过程中，统计量化系数矩阵中非零系数的个数，记为p；

（2）在完成量化系数矩阵输入后，对量化系数矩阵进行zig-zag扫描，在扫描的过程中，统计扫描到的非零系数的个数，记为q；

（3）判断p与q的关系：

当q＜p的时候，则继续对量化系数矩阵进行zig-zag扫描；

当q=p的时候，则结束对量化系数矩阵的zig-zag扫描；

（4）完成zig-zag扫描后，继续进行AVS熵编码。