專利名稱：一種簡化方向性變換的方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及視頻圖像壓縮編碼領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像塊信號空間變換技術(shù)，具體為一種簡化方向性變換的方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有視頻圖像壓縮編碼技術(shù)中通常需要對圖像塊信號(原始信號或預(yù)測誤差信號)進(jìn)行空間變換，將信號能量集中于少數(shù)幾個(gè)變換系數(shù)中，以提高壓縮編碼效率。二維可分離離散余弦變換(DCT)被廣泛使用，對圖像塊信號進(jìn)行變換。若圖像塊內(nèi)容較平緩，或者存在水平或者豎直方向的紋理，DCT可以顯著提高壓縮效率；若圖像塊中存在其余各種方向性紋理，DCT壓縮效率顯著降低。為解決這一問題，已有各種方向性變換技術(shù)被提出，例如可分離/不可分離KL變換，方向性小波變換等。結(jié)合H. 264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中的方向性幀內(nèi)預(yù)測模式，一種基于預(yù)測模式的方向性變換(MDDT)技術(shù)被提出。通常，預(yù)測誤差信號中依然會(huì)存在沿預(yù)測方向的方向性紋理信息。基于這一特性，MDDT使用方向性KL變換對預(yù)測誤差信號進(jìn)行變換，可顯著提高壓縮效率。該技術(shù)針對H. 264每一種方向性幀內(nèi)預(yù)測誤差信號訓(xùn)練得到一對可分離KL變換矩陣 Ci與氏，分別對NXN大小的二維圖像塊信號X中的列向量與行向量進(jìn)行變換，最后得到二維變換系數(shù)塊Y。Ci與氏分別為NXN矩陣。Y = CiXRi1以H. 264中4X4塊大小幀內(nèi)預(yù)測為例，共存在8種方向性預(yù)測模式。此時(shí)該技術(shù)需要存儲(chǔ)8X2 = 16個(gè)4X4大小的變換矩陣。在幀間預(yù)測編碼中，對殘差信號進(jìn)行方向性變換可進(jìn)一步提高壓縮效率。這可通過針對每一種方向規(guī)定一種變換實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，若對4x4塊使用可分離KL變換，并且規(guī)定8 種方向性變換，則與幀內(nèi)預(yù)測編碼中的情況相同，需要16個(gè)4x4大小的變換矩陣。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題壓縮效率是衡量多媒體技術(shù)編解碼效率的重要因素之一，在降低壓縮效率或保持壓縮效率不變的情況下，現(xiàn)有的變換編碼產(chǎn)生龐大的變換距陣數(shù)量，對多媒體編解碼技術(shù)的存儲(chǔ)要求相對較高， 同樣，多媒體設(shè)備中數(shù)量繁多的變換矩陣的應(yīng)用勢必影響編解碼的效率。在保持壓縮效率不變的情況下，可以大幅減少所需存儲(chǔ)的變換矩陣數(shù)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種方向性變換的方法和裝置，減少方向性變換所需的變換矩陣數(shù)量，同時(shí)保持甚至提高壓縮效率。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種方向性變換的視頻解碼方法，其特征在于，包括獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換；
根據(jù)所述基本方向從基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號；使用所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對所述塊信號做幾何逆變換，得到重建塊信號。另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種方向性變換的視頻編碼方法，其特征在于，包括獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何變換；使用所述一個(gè)或一組幾何變換對圖像塊信號進(jìn)行幾何變換，得到幾何變換后的圖像塊信號；根據(jù)所述基本方向，從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對所述幾何變換后的圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種視頻解碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表；該單元還用于存儲(chǔ)基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。方向性逆變換單元，用于獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換， 根據(jù)所述基本方向從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號。幾何逆變換單元，用于使用所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對所述塊信號做幾何逆變換，得到重建塊信號。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種視頻編碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表；該單元還用于存儲(chǔ)基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。幾何變換單元，用于獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何變換，使用所述一個(gè)或一組幾何變換對圖像塊信號進(jìn)行幾何變換，得到幾何變換后的圖像塊信號。方向性變換單元，用于根據(jù)所述基本方向，從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對所述幾何變換后的圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種方向性變換的幀間預(yù)測視頻解碼方法，其特征在于，包括以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做方向性逆變換，得到重建塊信號。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種方向性變換的幀間預(yù)測視頻編碼方法，其特征在于，包括以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種幀間預(yù)測視頻解碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。方向性逆變換單元，用于以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從所述幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做方向性逆變換，得到重建塊信號。再一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種幀間預(yù)測視頻編碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。方向性變換單元，用于以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從所述幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。通過本發(fā)明實(shí)施例，使用兩個(gè)映射關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以顯著減少方向性變換所需變換矩陣的數(shù)量，同時(shí)保持甚至提高壓縮編碼效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)H. 264標(biāo)準(zhǔn)中4X4幀內(nèi)預(yù)測模式方向的示意2是現(xiàn)有技術(shù)幀間預(yù)測模式方向的示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方向性變換設(shè)計(jì)方法的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方向性變換視頻編碼方法示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方向性變換視頻解碼方法示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于幀間預(yù)測的方向性變換設(shè)計(jì)方法的示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于幀間預(yù)測的方向性變換視頻編碼示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于幀間預(yù)測的方向性變換視頻解碼示意圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方向性變換視頻編碼裝置示意圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種方向性變換視頻解碼裝置示意圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于幀間預(yù)測的方向性變換視頻編碼裝置示意圖。圖12是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于幀間預(yù)測的方向性變換視頻解碼裝置示意
圖13是本發(fā)明實(shí)施例一與實(shí)施例二仿真的結(jié)果與現(xiàn)有技術(shù)的對比圖，其中，(a) 圖表示原有MDDT的性能；(b)圖表示本發(fā)明的性能。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為方便描述提出的簡化方向性變換裝置，首先解釋下面幾個(gè)概念。幾何變換指對圖像塊信號進(jìn)行的翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)置、旋轉(zhuǎn)等操作。對應(yīng)地，幾何逆變換指以幾何變換輸出信號作為其輸入，恢復(fù)得到幾何變換原輸入信號所需的經(jīng)翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)置、旋轉(zhuǎn)等操作。所采用幾何(逆)變換，或幾何(逆)變換組合則由基本方向集與目標(biāo)方向集間的映射關(guān)系決定，并且需要考慮信號統(tǒng)計(jì)特性。目標(biāo)方向集指編解碼過程中所有可能的方向的集合?；痉较蚣癁槟繕?biāo)方向集的子集。將具有基本方向集中的方向特性的圖像塊信號經(jīng)幾何變換后，即可得到具有目標(biāo)方向集中的方向特性的圖像塊信號。方向性變換矩陣指NXN 二維矩陣，可將信號投影到該矩陣內(nèi)基向量所規(guī)定的幾何空間。對應(yīng)的，方向性變換逆矩陣為方向性變換矩陣的逆矩陣，可將方向性變換后信號重新投影到原幾何空間。對不可分離變換，可以使用圖像塊信號紋理方向標(biāo)記方向性變換矩陣。對于可分離變換需要首先給定基準(zhǔn)方向，若圖像塊信號紋理方向與基準(zhǔn)方向夾角為 θ，則將沿基準(zhǔn)方向的一維變換矩陣標(biāo)記為M0，此時(shí)沿與基準(zhǔn)方向垂直方向的一維變換矩陣則可對應(yīng)地標(biāo)記為M9ch0。本發(fā)明中所述的方向性變換，缺省地是指KL變換?；痉较蚝湍繕?biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表記錄了從目標(biāo)方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的幾何變換，以及從基本方向集中的方向映射到目標(biāo)方向集中的方向所使用的幾何逆變換。需要強(qiáng)調(diào)的是，表只是其中一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明不限定其它與表等同的記錄方式?；痉较蚺c方向性變換矩陣的映射關(guān)系表記錄了基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系。對不可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)不可分離二維方向性變換矩陣；對可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)一維的列變換矩陣和一個(gè)一維的行變換矩陣。需要強(qiáng)調(diào)的是，表只是其中一種具體的實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明不限定其它與表等同的記錄方式。本發(fā)明實(shí)施例以塊大小采用4X4為例進(jìn)行闡述，其他塊大小可以參照理論進(jìn)行推導(dǎo)。如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的簡化方向性變換所使用到的映射關(guān)系表的設(shè)計(jì)方法包括步驟S301 確定目標(biāo)方向集，所述的目標(biāo)方向集包括編解碼過程中所有可能采用的方向集合，在不同的場景中存在不同的應(yīng)用，如對4 X 4編碼塊或者8 X 8編碼塊進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，其目標(biāo)方向集可以如圖1中0-8的箭頭所示；當(dāng)進(jìn)行幀間預(yù)測，其目標(biāo)方向集可以如圖2中0-7的箭頭所示。步驟S302 確定基本方向集，從所述目標(biāo)方向集選擇其中至少一個(gè)方向作為基本方向集。步驟S303 確定所述目標(biāo)方向集中的目標(biāo)方向與所述基本方向集中的基本方向間的幾何變換映射關(guān)系，所述幾何變換包括水平翻轉(zhuǎn)變換、垂直翻轉(zhuǎn)變換或轉(zhuǎn)置變換等變換方式，所述映射關(guān)系可以采用映射關(guān)系表的形式進(jìn)行記錄，采用映射關(guān)系表則包括從所述目標(biāo)方向集中的方向映射到所述基本方向集中的方向所使用的幾何變換，以及從所述基本方向集中的方向映射到所述目標(biāo)方向集中的方向所使用的幾何逆變換，最終得到基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表。步驟S304 根據(jù)所述基本方向集中的方向，確定方向性變換矩陣的最小集合。步驟S305 確定所述基本方向集中的方向與所述方向性變換矩陣的最小集合中的方向性變換矩陣的映射關(guān)系，得到基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。對不可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)不可分離二維方向性變換矩陣；對可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)一維的列變換矩陣和一個(gè)一維的行變換矩陣。步驟S306 使用圖像塊樣本訓(xùn)練所述方向性變換矩陣的最小集合中的方向性變換矩陣，訓(xùn)練后得到的方向性變換矩陣的最小集合用于編碼和解碼。另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種簡化方向性變換的視頻編碼方法，如圖4所示，包括步驟S401 獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中選擇對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何變換，使用所述一個(gè)或一組幾何變換對圖像塊信號&進(jìn)行幾何變換，得到幾何變換后的圖像塊信號B' s ；步驟S402 根據(jù)步驟S401中獲得的所述基本方向，從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中選擇對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對B' s做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣B' τ。后續(xù)針對B' τ進(jìn)行相應(yīng)的系數(shù)掃描、熵編碼等編碼步驟。上述動(dòng)作的執(zhí)行主體可以部署在編碼端。當(dāng)前塊的目標(biāo)方向的獲取可以采用多種不同的技術(shù)，比如對幀內(nèi)預(yù)測的情況，目標(biāo)方向可以為當(dāng)前幀的幀內(nèi)預(yù)測方向，也可以在編解碼端采用相同的方法計(jì)算獲?。粚g預(yù)測，可以在碼流的附加信息中指明，也可以在解碼端自適應(yīng)地計(jì)算獲取。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明不限定某種特定的技術(shù)來獲取當(dāng)前塊的目標(biāo)方向。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種簡化方向性變換的視頻解碼方法，如圖5所示，包括步驟S501 獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中選擇對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換，根據(jù)所述基本方向從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中選擇方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號步驟S502 使用步驟S501中獲得的所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對$做幾何逆變換，得到重建塊信號&。后續(xù)預(yù)測補(bǔ)償、環(huán)路濾波等解碼步驟不做改變。上述動(dòng)作的執(zhí)行主體可以部署在解碼端。當(dāng)前塊的目標(biāo)方向的獲取可以采用多種不同的技術(shù)，比如對幀內(nèi)預(yù)測的情況，目標(biāo)方向可以為當(dāng)前幀的幀內(nèi)預(yù)測方向，也可以在編解碼端采用相同的方法計(jì)算獲?。粚g預(yù)測，可以在碼流的附加信息中指明，也可以在解碼端自適應(yīng)地計(jì)算獲取。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明不限定某種特定的技術(shù)來獲取當(dāng)前塊的目標(biāo)方向。通過本發(fā)明實(shí)施例，視頻編碼和視頻解碼時(shí)，需要存儲(chǔ)的是步驟S106中所述訓(xùn)練后得到的方向性變換矩陣的最小集合，其中的方向性變換矩陣的數(shù)量顯著小于現(xiàn)有技術(shù)中所需存儲(chǔ)的方向性變換矩陣的數(shù)量，同時(shí)保持甚至提高壓縮編碼效率。實(shí)施例一本發(fā)明實(shí)施例以H. 264中4X4幀內(nèi)方向性預(yù)測塊以及所使用的可分離KL變換為例，詳細(xì)描述該簡化方向性變換的設(shè)計(jì)與編解碼流程，其他塊大小可以參照理論進(jìn)行推導(dǎo)。本發(fā)明實(shí)施例提供的簡化方向性變換設(shè)計(jì)方法如圖3所示，下面是對其中每個(gè)步驟的詳細(xì)說明步驟S301 確定目標(biāo)方向集。本實(shí)施例中，目標(biāo)方向集為圖1所示的8個(gè)方向。圖 1中數(shù)字為各預(yù)測方向所對應(yīng)的幀內(nèi)預(yù)測模式編號。需要注意，在幀內(nèi)預(yù)測的情況下，所述方向?yàn)閱蜗虿豢煞崔D(zhuǎn)，具有確定的指向。例如，以模式0方向作為基準(zhǔn)方向，并沿逆時(shí)針方向計(jì)算，模式4方向與基準(zhǔn)方向的夾角為45度，而不是135度。這是因?yàn)閹瑑?nèi)方向性預(yù)測是通過相鄰重建像素外插得到，具有明確的指向。步驟S302 確定基本方向集?？紤]NXN圖像塊信號的對稱性(水平、垂直鏡像對稱，與二維信號對角線方向鏡像對稱)，可以選擇水平或垂直方向作為基準(zhǔn)方向，并選擇基準(zhǔn)方向起始的0度到45度(包含0度角與45度角)區(qū)間作為最小弧度(角度)區(qū)間。將目標(biāo)方向集中所有方向經(jīng)水平、垂直翻轉(zhuǎn)與(或)對角線轉(zhuǎn)置操作變換到該弧度(角度) 區(qū)間內(nèi)，此時(shí)該區(qū)間內(nèi)的所有方向組成基本方向集。需要注意，按照所描述方法構(gòu)造基本方向集，對目標(biāo)方向集中方向的數(shù)量與對稱性沒有限制。本實(shí)施例中，以模式0方向作為基準(zhǔn)方向，選擇基本方向集為0，5，4三個(gè)模式所對應(yīng)的預(yù)測方向。模式0，5，4對應(yīng)的方向?yàn)?度，30度與45度方向。步驟S303 確定幾何變換。因?yàn)闃?gòu)造新基本方向集時(shí)考慮考慮NXN圖像塊信號的對稱性(水平、垂直鏡像對稱，與二維信號對角線方向鏡像對稱)，因此僅需要水平翻轉(zhuǎn)、 垂直翻轉(zhuǎn)，以及轉(zhuǎn)置這三種幾何變換，就可以確定目標(biāo)方向集中方向與基本方向集中方向的映射關(guān)系。需要注意，有多個(gè)(組)幾何變換可以實(shí)現(xiàn)同一種映射。例如，從目標(biāo)方向8到基本方向5可以通過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度得到。一種可行的映射方式在表1中給出，其中T指轉(zhuǎn)置，F(xiàn)h與Fv分別指以水平或垂直方向翻轉(zhuǎn)。表1中給出了從目標(biāo)方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的幾何變換，以及從基本方向集中的方向映射到目標(biāo)方向集中的方向所使用的幾何逆變換。表1 基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換關(guān)系表舉例
目標(biāo)方向基本方向幾何變換幾何逆變換00無無10TT34FvFv44無無
10
權(quán)利要求
1.一種方向性變換的視頻解碼方法，其特征在于，包括獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換；根據(jù)所述基本方向從基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號；使用所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對所述塊信號做幾何逆變換，得到重建塊信號。
2.一種方向性變換的視頻編碼方法，其特征在于，包括獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何變換；使用所述一個(gè)或一組幾何變換對圖像塊信號進(jìn)行幾何變換，得到幾何變換后的圖像塊信號；根據(jù)所述基本方向，從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對所述幾何變換后的圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表，記錄了從目標(biāo)方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的幾何變換，以及從基本方向集中的方向映射到目標(biāo)方向集中的方向所使用的幾何逆變換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述幾何變換包括水平翻轉(zhuǎn)、垂直翻轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)置這三種幾何變換。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述基本方向集是所述目標(biāo)方向集的子集。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括從所述目標(biāo)方向集中確定所述基本方向集的方法包括從所述目標(biāo)方向集中確定基準(zhǔn)方向，選擇基準(zhǔn)方向起始的0度到45度(包含0度角與45度角)區(qū)間作為最小弧度(角度)區(qū)間。將目標(biāo)方向集中所有方向經(jīng)水平、垂直翻轉(zhuǎn)與(或)對角線轉(zhuǎn)置操作變換到該弧度(角度)區(qū)間內(nèi)，此時(shí)該區(qū)間內(nèi)的所有方向組成基本方向集。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括從所述目標(biāo)方向集中確定所述基本方向集的方法包括從所述目標(biāo)方向集中確定基準(zhǔn)方向，選擇基準(zhǔn)方向起始的0度到90度(包含0度角與90度角)區(qū)間作為最小弧度(角度)區(qū)間。將目標(biāo)方向集中所有方向經(jīng)水平、垂直翻轉(zhuǎn)與(或)對角線轉(zhuǎn)置操作變換到該弧度(角度)區(qū)間內(nèi)，此時(shí)該區(qū)間內(nèi)的所有方向組成基本方向集。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述基準(zhǔn)方向?yàn)樗椒较蚧虼怪狈较颉?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表，記錄了基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表，其特征在于，所述方法還包括對不可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)不可分離二維方向性變換矩陣。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表，其特征在于，所述方法還包括對可分離變換，一個(gè)基本方向?qū)?yīng)著一個(gè)一維的列變換矩陣和一個(gè)一維的行變換矩陣。
12.一種視頻解碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表； 該單元還用于存儲(chǔ)基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。方向性逆變換單元，用于獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換，根據(jù)所述基本方向從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號。幾何逆變換單元，用于使用所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對所述塊信號做幾何逆變換， 得到重建塊信號。
13.—種視頻編碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表； 該單元還用于存儲(chǔ)基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。幾何變換單元，用于獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從所述基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何變換，使用所述一個(gè)或一組幾何變換對圖像塊信號進(jìn)行幾何變換，得到幾何變換后的圖像塊信號。方向性變換單元，用于根據(jù)所述基本方向，從所述基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對所述幾何變換后的圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。
14.一種方向性變換的幀間預(yù)測視頻解碼方法，其特征在于，包括以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做方向性逆變換，得到重建塊信號。
15.一種方向性變換的幀間預(yù)測視頻編碼方法，其特征在于，包括以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣對圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表記錄了幀間預(yù)測編碼和解碼下目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系。
17.—種幀間預(yù)測視頻解碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。 方向性逆變換單元，用于以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從所述幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做方向性逆變換，得到重建塊信號。
18.—種幀間預(yù)測視頻編碼的裝置，其特征在于，包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表。 方向性變換單元，用于以當(dāng)前幀間的方向性預(yù)測模式為目標(biāo)方向，從所述幀間預(yù)測時(shí)目標(biāo)方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的方向性變換矩陣，使用所述方向性變換矩陣對圖像塊信號做方向性變換，得到變換系數(shù)矩陣。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種簡化方向性變換的視頻編碼解碼方法和裝置，其中視頻解碼方法包括獲得當(dāng)前塊的目標(biāo)方向，從基本方向和目標(biāo)方向之間的幾何變換和幾何逆變換映射關(guān)系表中獲得對應(yīng)的基本方向及一個(gè)或一組幾何逆變換；根據(jù)所述基本方向從基本方向與方向性變換矩陣的映射關(guān)系表中獲得方向性變換矩陣；使用所述方向性變換矩陣，對解碼端接收到的變換系數(shù)矩陣做空間方向性逆變換，得到塊信號；使用所述一個(gè)或一組幾何逆變換，對所述塊信號做幾何逆變換，得到重建塊信號。通過本發(fā)明實(shí)施例，可以顯著減少方向性變換所需變換矩陣的數(shù)量，同時(shí)保持甚至提高壓縮編碼效率。
文檔編號H04N7/50GK102215388SQ201010147559
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者于浩平, 區(qū)子廉, 宋錦, 楊海濤 申請人:華為技術(shù)有限公司