使用经映射变换和扫描模式的视频译码制造技术

一种视频编码器可通过使用选自变换群组的变换来变换残余数据。将所述变换应用于所述残余数据以产生变换系数的二维阵列。选择扫描模式以将所述二维阵列中的所述变换系数扫描为变换系数的一维阵列。变换与扫描模式的组合可选自基于帧内预测模式的组合子集。还可基于用于产生所述二维阵列的所述变换来选择所述扫描模式。可用信号向视频解码器发出所使用的所述变换和/或扫描模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用经映射变换和扫描模式的视频译码本申请案主张2010年12月29日申请的第61/428,111号美国临时申请案的权益，所述临时申请案全文以引用的方式并入本文中。相关申请案的交叉参考本专利申请案与以下共同待决美国专利申请案相关：2011年7月7日申请的第13/178,427号美国专利申请案、2011年7月7日申请的第13/178,434号美国专利申请案，以及2011年7月7日申请的第13/178,438号美国专利申请案，其每一者指派给本受让人，且在以引用的方式明确地并入本文中。
本专利技术涉及视频译码，且更特定来说涉及用于产生和扫描通过视频译码过程产生的变换系数的技术。
技术介绍
数字视频能力可并入到广泛装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电话会议装置等。数字视频装置实施视频压缩技术，例如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-TH.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)、当前在开发中的高效视频译码(HEVC)标准所定义的标准和此类标准的扩展版中描述的技术，以更有效地发射、接收和存储数字视频信息。视频压缩技术包含空间预测和/或时间预测以减少或移除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频帧或切片分割成块。每一块可经进一步分割。帧内译码(I)帧或切片中的块是使用相对于同一帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码。帧间译码(P或B)帧或切片中的块可使用相对于同一帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测或相对于其它参考帧中的参考样本的时间预测。空间或时间预测产生针对待译码的块的预测块。残余数据表示待译码的原始块与预测块之间的像素差。根据指向形成预测块的参考样本的块的运动向量以及指示经译码块与预测块之间的差的残余数据来编码帧间译码块。根据帧内译码模式和残余数据来编码帧内译码块。为了进一步压缩，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而产生残余变换系数，所述残余变换系数接着可经量化。经量化的变换系数(初始以二维阵列布置)可以特定次序经扫描以产生变换系数的一维向量以用于熵译码。
技术实现思路
一般来说，本专利技术描述用于对视频数据进行译码的技术。本专利技术描述用于在视频译码过程期间变换残余视频数据以及扫描变换系数的技术。一般来说，待译码的图片的块可经帧内模式编码(例如，相对于同一图片的其它块编码)或帧间模式编码(例如，相对于先前译码图片的块编码)。在任一情况下，视频编码器均形成预测数据和残余数据。在本专利技术的一个实例中，一种视频编码器可经配置以基于帧内预测模式确定变换与扫描模式组合的子集，从所述变换与扫描模式组合的子集选择一变换与扫描模式组合，将选定的变换应用于与基于帧内预测模式预测块相关联的残余数据以便产生变换系数的二维阵列，且将选定的扫描模式应用于变换系数的二维阵列以产生变换系数的一维阵列。所述视频编码器可进一步经配置以用信号发出指示所选择的变换与扫描模式的组合的索引。在其它实例中，所述索引仅可指示变换。在此类情况下，视频解码器可基于变换推断扫描模式，或可基于帧内预测模式推断扫描模式。在此情况下，可从所有可能的变换或从变换的子集选择所述变换，其中基于帧内预测模式确定所述子集。在本专利技术的另一实例中，一种视频解码器可经配置以：接收经编码视频数据，其中所述经编码视频数据是根据帧内预测模式而编码；对所述经编码视频数据进行熵解码，借此产生变换系数的一维阵列；从变换与扫描模式组合的子集确定一变换，其中所述子集是基于帧内预测模式；从变换与扫描模式组合的所述子集确定一扫描模式；以所确定的扫描模式扫描变换系数的一维阵列以产生变换系数的二维阵列；且以所确定的变换对变换系数的二维阵列进行逆变换以产生与基于帧内预测模式预测块相关联的残余视频数据。在本专利技术的另一实例中，一种视频编码器可使用来自多个变换的变换来变换残余数据，所述多个变换例如离散正弦变换、离散余弦变换、经设计的变换和/或初级变换(例如，2-D离散余弦变换)与次级变换(例如，2-D旋转变换)的组合。所述变换可为具有在正交方向(例如，垂直和水平方向)上施加的分量的2-D可分离变换。所述次级变换可应用于初级变换的变换系数。2-D初级变换与2-D次级变换的组合可视为单一2-D变换。视频编码器可将所述变换应用于残余数据以产生变换系数的二维阵列。视频编码器可经配置以选择扫描模式来将二维阵列中的变换系数扫描到变换系数的一维阵列中。所述扫描模式可基于用于产生二维阵列的所述变换而选择。在一个实例中，变换可映射到扫描模式。可向视频解码器用信号发出所使用的变换和/或扫描模式。在以选定的扫描模式进行扫描之后，可对变换系数的一维阵列进行熵编码。在本专利技术的另一实例中，一种视频解码器可对经编码的视频数据进行熵解码以检索变换系数的一维阵列。视频解码器接着执行逆扫描过程以将变换系数的一维阵列转换为变换系数的二维阵列。视频解码器使用与视频编码器所使用的扫描模式相同的扫描模式(以逆方式)。这可由视频解码器通过检索指示视频编码器使用的变换的信令元素且接着选择映射到所述变换或变换的组合的扫描模式来确定。在逆扫描之后，视频编码器可接着将逆变换应用于变换系数的二维阵列以检索残余数据。一个或一个以上实例的细节陈述于附图及以下描述中。其它特征、目标及优势将从描述及附图和从权利要求书中显而易见。附图说明图1是说明实例帧内预测模式方向的概念图。图2是说明用于扫描变换系数的实例扫描模式的图。图3是说明变换与扫描模式之间的映射的图。图4是说明实例视频编码和解码系统的框图。图5是说明实例视频编码器的框图。图6是说明实例熵编码单元的框图。图7是说明实例视频解码器的框图。图8是说明实例熵解码单元的框图。图9是说明对视频进行编码的实例方法的流程图。图10A和10B是说明对视频进行编码的其它实例方法的流程图。图12是说明对视频进行解码的实例方法的流程图。图11是说明对视频进行编码的实例方法的流程图。图13A、13B和13C是说明对视频进行编码的其它实例方法的流程图。图14是说明对视频进行解码的实例方法的流程图。图15是说明对视频进行解码的另一实例方法的流程图。具体实施方式一般来说，本专利技术描述用于对视频数据进行译码的技术。更特定来说，本专利技术描述关于在视频译码过程期间变换残余数据以及扫描变换系数的技术。在一个实例中，本专利技术提议变换映射到扫描模式。数字视频装置实施视频压缩技术以更有效地发射和接收数字视频信息。视频压缩可应用空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测技术来减少或移除视频序列中固有的冗余。作为一个实例，为了根据由视频译码联合合作团队(JCT-VC)当前在开发中的高效视频译码(HEVC)标准来进行视频译码，视频帧可分割为译码单元。译码单元通常指代充当各种译码工具针对视频压缩所应用于的基本单元的图像区。译码单元通常为正方形，且可视为类似于所谓的宏块，例如依据比如ITU-TH.264等其它视频译码标准。本申请案中将出于说明的目的描述根据发展中HEVC标准的当前所提议方面中的一些方面的译码。然而，本专利技术中描述的技术可用于其它视频译码过程，例如根据H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.29 US 61/428,111;2011.12.23 US 13/336,6821.一种编码视频数据的方法，其包括：确定所述视频数据的预测块；确定所述预测块的变换块，所述变换块的大小与所确定的预测块的大小不同；基于帧内预测模式和所述变换块的大小从变换与扫描模式的总共12个不同组合中确定变换与扫描模式组合的子集，所述变换与扫描模式组合的子集包括具有预定义扫描次序的一个或多个扫描模式；从变换与扫描模式组合的所述子集选择变换与扫描模式组合以用于所确定的变换块，所选择的扫描模式具有所述预定义扫描次序中的一者；将所选择变换应用于包含残余数据的所述变换块以便产生变换系数的二维阵列，所述残余数据与基于所述帧内预测模式预测所述预测块相关联；以及根据所选择扫描模式的预定义扫描次序将所述所选择扫描模式应用于变换系数的所述二维阵列以产生变换系数的一维阵列。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：量化变换系数的所述一维阵列和变换系数的所述二维阵列中的至少一者中的所述变换系数；以及对变换系数的所述一维阵列进行熵译码。3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在经编码视频位流中用信号发出索引，其中所述索引指示所述选定变换和扫描模式组合。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述索引由固定数目的位表示，且其中所述索引使用CABAC或CAVLC来进行熵译码。5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在经编码视频位流中用信号发出索引，其中所述索引指示所述选定变换，且其中确定变换与扫描模式组合的所述子集以使得变换被映射到特定扫描模式。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在经编码视频位流中用信号发出索引，其中所述索引指示所述选定变换，且其中变换与扫描模式组合的所述子集中的所述扫描模式中的每一者是基于所述帧内预测模式。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散余弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散余弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散余弦变换和所述垂直离散余弦变换的所述可分离变换被映射到对角扫描模式。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的离散余弦变换分量的可分离变换，且其中包含在水平方向上施加的所述经设计变换分量和在垂直方向上施加的所述离散余弦变换分量的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在垂直方向上在所述残余数据上施加的经设计变换分量以及在水平方向上在所述残余数据上施加的离散余弦变换分量的可分离变换，且其中包含在垂直方向上施加的所述经设计变换分量和在水平方向上施加的所述离散余弦变换分量的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的第一经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的第二经设计变换分量的可分离变换，且其中包含所述第一经设计变换分量和所述第二经设计变换分量的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散正弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散余弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散正弦变换和所述垂直离散余弦变换的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散余弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散正弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散余弦变换和所述垂直离散正弦变换的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述选定变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的第三经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的第四经设计变换分量的可分离变换，且其中包含所述第三经设计变换分量和所述第四经设计变换分量的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。14.一种解码视频数据的方法，其包括：接收经编码视频数据，其中所述经编码视频数据是根据帧内预测模式而编码；确定所述经编码视频数据的预测块；确定所述预测块的变换块，所述变换块的大小与所确定的预测块的大小不同；对所述经编码视频数据进行熵解码，借此产生变换系数的一维阵列；从变换与扫描模式组合的子集确定变换，其中所述子集是基于所述帧内预测模式和所述变换块的大小从变换与扫描模式的总共12个不同组合中确定的，所述变换与扫描模式组合的子集包括具有预定义扫描次序的一个或多个扫描模式；从变换与扫描模式组合的所述子集确定扫描模式以用于所确定的变换块，所确定的扫描模式具有所述预定义扫描次序中的一者；根据所确定的扫描模式的预定义扫描次序以所述所确定的扫描模式扫描与所确定的变换块相关联的变换系数的所述一维阵列以产生变换系数的二维阵列；以及以所述所确定的变换对变换系数的所述二维阵列进行逆变换以产生与基于所述帧内预测模式预测所述预测块相关联的残余视频数据。15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：根据所述帧内预测模式对所述残余视频数据执行帧内预测视频译码过程以产生经解码视频数据。16.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：接收指示所述所确定的变换和所述所确定的扫描模式的索引；以及使用CABAC或CAVLC对所述索引进行熵解码。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述索引为2位索引。18.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：接收指示所述所确定的变换的索引，其中所述扫描模式是基于所述所确定的变换而确定。19.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：接收指示所述所确定的变换的索引，其中所述扫描模式是基于所述帧内预测模式而确定。20.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散余弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散余弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散余弦变换和所述垂直离散余弦变换的所述可分离变换被映射到对角扫描模式。21.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的离散余弦变换分量的可分离变换，且其中包含在水平方向上施加的所述经设计变换分量和在垂直方向上施加的所述离散余弦变换分量的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。22.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在垂直方向上在所述残余数据上施加的经设计变换分量以及在水平方向上在所述残余数据上施加的离散余弦变换分量的可分离变换，且其中包含在垂直方向上施加的所述经设计变换分量和在水平方向上施加的所述离散余弦变换分量的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。23.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的第一经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的第二经设计变换分量的可分离变换，且其中包含所述第一经设计变换分量和所述第二经设计变换分量的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。24.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散正弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散余弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散正弦变换和所述垂直离散余弦变换的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。25.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的水平离散余弦变换以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的垂直离散正弦变换的可分离变换，且其中包含所述水平离散余弦变换和所述垂直离散正弦变换的所述可分离变换被映射到水平扫描模式。26.根据权利要求14所述的方法，其中所述所确定的变换是包含在水平方向上在所述残余数据上施加的第三经设计变换分量以及在垂直方向上在所述残余数据上施加的第四经设计变换分量的可分离变换，且其中包含所述第三经设计变换分量和所述第四经设计变换分量的所述可分离变换被映射到垂直扫描模式。27.一种经配置以编码视频数据的设备，其包括：视频存储器，其经配置以存储所述视频数据；以及与所述视频存储器通信的视频编码器，其经配置以：确定所述视频数据的预测块；确定所述预测块的变换块，所述变换块的大小与所确定的预测块的大小不同；基于帧内预测模式和所述变换块的大小从变换与扫描模式的总共12个不同组合中确定变换与扫描模式组合的子集，所述变换与扫描模式组合的子集包括具有预定义扫描次序的一个或多个扫描模式；从变换与扫描模式组合的所述子集选择变换与扫描模式组合以用于所确定的变换块，所选择的扫描模式具有所述预定义扫描次序中的一者；将所选择变换应用于包含残余数据的所述变换块以便产生变换系数的二维阵列，所述残余数据与基于所述帧内预测模式预测所述预测块相关联；以及根据所选择扫描模式的预定义扫描次序将所述所选择扫描模式应用于变换系数的所述二维阵列以产生变换系数的一维阵列。28.根据权利要求27所述的设备，其中所述视频编码器进一步经配置以：量化变换系数的所述一维阵列和变换系数的所述二维阵列中的至少一者中的所述变换系数；以及对变换系数的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培松，郑云非，拉詹·拉克斯曼·乔希，穆罕默德·蔡德·科班，马尔塔·卡切维奇，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：