一種變換係數塊的掃描方法、裝置和系統的製作方法

2023-05-28 06:11:21 1

專利名稱：一種變換係數塊的掃描方法、裝置和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種視頻編解碼中變換係數塊的掃描方法和
背景技術：
變換係數塊的掃描是視頻編解碼技術的ー個組成部分。變換係數塊的掃描有如下的應用視頻編碼端，由視頻編碼端對經過變換後在變換域的ニ維的變換係數塊進行掃描， 使變換係數塊中的ニ維的變換係數轉變成一維的變換係數序列。在這ー過程中，需要根據當前變換係數塊的變換方式選擇掃描順序，使掃描所得的一維變換係數序列更趨向於由大到小的排列，從而提高編碼效率；在視頻解碼端，由視頻解碼端根據變換方式，選擇反掃描順序將一維變換係數序列轉換成ニ維的變換係數塊。目前在視頻編碼端，在執行視頻編碼過程中，首先對預測殘差進行變換操作得到變換係數，在進行變換係數掃描之前，還可以得到參考塊信息，以及量化後的變換係數信息；當高頻變換係數非零時，從以下三種掃描模式Z型掃描模式，水平掃描模式以及豎直掃描模式中，通過率失真優化準則選擇一組最優的掃描模式；然後使用選擇的掃描模式對變換係數進行掃描，並將掃描模式的選擇信息編入碼流，傳遞給解碼端。由於在視頻的編碼端，需要在三種掃描模式中進行模式的選擇，使編碼端複雜度高；另外，需要將掃描模式的選擇信息編入碼流，影響了壓縮編碼效率。

發明內容
本發明實施例提供一種變換係數塊的掃描方法和裝置，提高壓縮編碼效率。為解決上述技術問題，本發明所提供的變換係數塊的掃描方法實施例可以通過以下技術方案實現檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理或作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描方法，包括檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對所述待編碼塊的變換係數塊進行掃描；將所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值編入碼流，或者，由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型將所述優選掃描順序編入碼流；所述上下文模型為通過已編碼塊的信息來預測待編碼塊的信息。
一種變換係數塊的掃描方法，包括檢測作為待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；若解析碼流得到所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值，則計算所述差值與所述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序；若檢測所述差值失敗，則由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序，所述上下文模型為通過已解碼塊的信息來預測待解碼塊的信息；按照優選掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描方法，包括檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；對Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對所述待編碼塊的變換係數塊進行掃描；將所述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流。一種變換係數塊的掃描方法，包括判斷所述指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序；若是，則按照Z形掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描；若否，則檢測作為所述待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描裝置，包括第一檢測單元，用於檢測作為待編碼或解碼塊的參考的已編碼或解碼塊的紋理， 所述紋理體現了所述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第一選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；第一掃描單元，用於按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描裝置，包括第二檢測單元，用於檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第二選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；第二處理單元，用於對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序；第二掃描單元，用於按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描；第二編碼單元，用於將所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值編入碼流，或者，由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型將所述優選掃描順序編入碼流；所述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息。一種變換係數塊的掃描裝置，包括
第三檢測單元，用於檢測作為待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第三選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；第三解碼單元，用於若解析碼流得到所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值，則計算所述差值與所述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序；若檢測所述差值失敗， 則由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序，所述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息；第三掃描單元，用於按照優選掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描裝置，包括第四檢測單元，用於檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第四選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；第四處理單元，用於對預置的Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序；第四掃描單元，用於按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描；第四編碼單元，用於將所述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流。一種變換係數塊的掃描裝置，包括第五解析単元，用於解析碼流得到指示信息；第五判斷単元，用於判斷所述指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序；第五檢測單元，用於若判斷結果為否，則檢測作為待解碼塊的參考的已編碼或解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第五選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；第五掃描單元，用於若判斷結果為是，則按照Z形掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描；或者，按照第五選擇單元選擇的掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描。一種變換係數塊的掃描系統，包括本發明實施例提供的解碼設備和/或編碼設備·上述技術方案通過檢測作為待編碼或解碼塊的參考的已編碼或解碼塊的紋理；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描，從而不需要將掃描信息編入碼流，提高了壓縮編碼效率。


為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例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明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
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圖1為本發明實施例方法流程示意圖2A為本發明實施例水平紋理的掃描順序示意圖
圖2B為本發明實施例豎直紋理的掃描順序示意圖
圖2C為本發明實施例斜紋理的掃描順序示意圖3為本發明實施例方法流程示意圖4為本發明實施例方法流程示意圖5為本發明實施例方法流程示意圖6為本發明實施例方法流程示意圖7為本發明實施例裝置結構示意圖8為本發明實施例裝置結構示意圖9為本發明實施例裝置結構示意圖10為本發明實施例裝置結構示意圖11為本發明實施例裝置結構示意圖12為本發明實施例裝置結構示意圖13為本發明實施例裝置結構示意圖14為本發明實施例系統結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例的編碼端在幀間編碼過程中，對於每一待編碼塊，從各種幀間編碼類型中根據率失真準則選擇最優的幀間編碼類型，同時得到運動信息，由運動信息及已編碼的重構幀信息，得到待編碼塊的預測值，對預測值和待編碼塊的像素值做差，得到殘差值，對殘差值依次進行變換、量化、掃描、熵編碼操作，編入碼流，同時將運動信息編入碼流， 完成編碼過程。以下對編碼和解碼過程中的掃描進行具體說明。本發明實施例提到的變換可以是離散餘弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)；也可以是多變換技術，例如KL 變換(Karhunen Loeve Transform, KLT)對此本發明實施例不予限定。一種變換係數塊的掃描方法，本實施例方法可以在編碼端也可以在解碼端執行， 如圖1所示，包括101 檢測作為待編碼或解碼塊的參考的已編碼或解碼塊的紋理，即檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理，或，作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理；上述紋理體現了上述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；上述101屬於ー種物理推導，作為參考的已編碼或解碼塊的紋理近似於當前的待編碼或解碼塊的紋理，而待編碼或解碼塊的紋理又近似於待編碼或解碼塊的殘差紋理，變換係數的分布規律與殘差紋理密切相關。更具體地，上述紋理包括水平紋理、豎直紋理和斜紋理；其中斜紋理也可以看作是無紋理。
更具體地，上述檢測已編碼或解碼塊的紋理包括在執行幀間編碼或解碼時，計算變換係數塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；上述作為參考的變換係數塊即為上述已編碼或解碼塊的變化係數塊；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N 倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；上述N為第一預置值，N 可以由解析度寬度來確定，例如解析度寬度大於1000時N = 2，解析度寬度小於1000時N =1. 5 ；以上N的取值可以根據經驗來確定，具體的取值本發明實施例對此不予限定。在執行幀內編碼或解碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；上述M為第二預置值，M也可以由解析度寬度來確定，例如設置成5，還可以設置成其他值例如3、4等，對此本發明實施例不予限定。進ー步地，本發明實施例還提供了修正預置值的實現方式若已經編碼或解碼的塊中，水平紋理與豎直紋理的比值超過第三預置值則縮小N的值，若水平紋理與豎直紋理的比值小於N，則增大N的值。第三預置值可以由以下方式得到，通過對不同特點的變換係數的序列進行幀內編碼，統計水平、豎直預測方向的比例關係，該比例關係即可以作為第三預置值。可選地，若存在已經編碼塊或解碼塊，那麼已經編碼塊或解碼塊的紋理則是已知的，此時可以利用這些信息減少運算量；上述檢測變換係數塊的紋理包括檢測待編碼或解碼塊設定時域或空域距離內已經編碼塊或解碼塊的紋理，將檢測到的紋理確定為變換係數塊的紋理。102 從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描。以上實施例，不需要將掃描信息編入碼流，提高了壓縮編碼效率。上述紋理對應的掃描順序包括如圖2A 圖2C所示的水平紋理對應逐行掃描的水平掃描順序、豎直紋理對應逐列掃描的豎直掃描順序、斜紋理對應Z形順序掃描的Z形掃描順序。圖2A 圖2C中以4X4矩陣為例，其中圓形代表變換係數，圓形下的數值表示變換係數其所在的坐標(即位置)，箭頭方向表示掃描方向，即掃描順序。需要說明的是圖2C左邊和矩陣和右邊的矩陣分別代表ー種Z形掃描順序，Z形掃描順序是可以自定義的，所以可能的種類較多，圖2C的舉例也不是窮舉；因此本發明實施例對Z形掃描順序不予限定。更具體地，本實施例還提供了預置候選掃描順序的實現方式的舉例，上述預置候選掃描順序包括預先定義的掃描規則，掃描規則確定了掃描的順序；或者，預先統計兩個或兩個以上的變換係數塊各位置的變換係數為非零的次數，按從大到小的順序排列各個非零次數對應的變換係數的位置，將排列得到的上述變換係數的位置的順序確定為預置的候選掃描順序。在以上的預置候選掃描方式的舉例的後一種實現方式本發明實施例給出了ー個舉例說明在編碼器中，依據殘差塊的紋理，量化殘差可以分為三類水平紋理對應的量化殘差、豎直紋理對應的量化殘差、斜紋理對應的量化殘差；確定掃描順序的方式為建立與變換係數個數相同的計數器組(例如4x4變換則為16個計數器)，然後用計數器進行計數， 具體為判斷各個變換係數上是否為零，如果非零，則對應位置的計數器加一；檢測的變換係數塊的數量達到設定的數量以後，各個計數器均有其計數的數值；此時可以從大到小排列各個計數器的值，將排列得到的上述變換係數的位置的順序確定為預置的候選掃描順序。使用該方法，按照得到的順序進行掃描時，數值大的計數器其所對應的變換係數位置會在掃描順序中排在前面。舉例方案一、以下對編碼過程中的掃描環節進行具體說明A 按照編碼流程編碼，直到進行變換係數掃描之前；B 若在執行的是幀間編碼anter)，則對參考塊紋理進行檢測，得到其紋理(水平Hor紋理、豎直ver紋理、斜紋理)；若在執行的是幀內編碼antra)的情況，如果幀內預測模式(intra prediction mode, ipmode)的方向為ver+/_5，其紋理為豎直紋理，方向為 Hor+/-5，其紋理為水平紋理，其餘情況為斜紋理。本實施例中設置的偏移量是5，當然還可以設置成其他值，對此本發明實施例不予限定。上述B中的檢測方法可以是Bl 確定檢測步長。該步驟為不同變換單元(Transform Unit, TU)設置不同的檢測步長，例如TU = 4時，步長為1，TU = 8時，步長為1，TU = 16時，步長為2，TU = 32時， 步長為4，也可以所有大小的TU對應步長均為1 ；如果所有大小的TU都使用相同的步長那麼Bl這個步驟是可以省略的。B2 對參考塊(即作為參考的變換係數塊)中，水平方向相鄰檢測步長的每兩個像素點求差值；累加差值的絕對值得到水平梯度值；B3 對參考塊中，豎直方向相鄰檢測步長的每兩個像素點求差值；累加差值的絕對值得到豎直梯度值；B4 如果水平梯度值大於N倍的豎直梯度值，則確定其紋理為豎直紋理；如果豎直梯度值大於N倍的水平梯度值，則確定其紋理為水平紋理；其它情況為斜紋理；C:根據已編碼塊中的水平、豎直、斜紋理比例分布，判斷閾值N是否需要更新，判斷方式是判斷水平梯度值與豎直梯度值的比例是否超過預置值，若是，則增大預置值，否， 則縮小預置值。(其中預置值由以下方式得到，通過對不同特點的變換係數的序列進行幀內編碼，統計水平、豎直預測方向的比例關係，該比例關係即可以作為預置值。步驟C是對預置值的ー個自動修正的過程，該過程並不是必須執行的步驟。D 根據B中得到的紋理，從預置的候選掃描順序中選擇與得到的紋理對應的掃描順序，使用選擇的掃描順序對變換係數塊執行掃描，然後可以繼續後續的編碼過程。可以理解的是，編碼完成後會將編碼的結果(碼流)發送給解碼端，對此本發明實施例其他位置不
一一說明。對應的解碼過程與編碼過程掃描的方法類似A 按照解碼流程解碼，直到進行變換係數掃描之前；B 若在執行的是幀間解碼(Inter)，則對參考塊紋理進行檢測，得到其紋理(水平紋理、豎直紋理、斜紋理)；若在執行的是幀內解碼antra)的情況，如果ipmode方向為 ver+/-5，其紋理為豎直紋理，方向為Hor+/-5，其紋理為水平紋理，其餘情況為無紋理或斜紋理。本實施例中設置的偏移量是5，當然還可以設置成其他值，對此本發明實施例不予限定。檢測方法可以參考編碼過程中紋理的檢測方法。C 本步驟可以參考編碼過程中的步驟C，該步驟也是可選的。D 根據B中得到的紋理，從預置的候選掃描順序中選擇與得到的紋理對應的掃描順序，使用選擇的掃描順序對變換係數塊執行掃描，然後可以繼續後續的解碼過程。使用水平掃描順序與豎直掃描順序是呈「轉置」關係的，而Z形掃描順序則呈關於自左上至右下的對角線的「鏡像」關係；舉例說明，以4x4TU為例若水平掃描順序的掃描結果是100 68 41 2893 62 37 2075 49 30 1459 37 21 6則豎直掃描順序的掃描結果是100 93 75 5968 62 49 3741 37 30 212820 14 6Z形掃描順序掃描的結果是100 82 57 4082 69 49 3157 49 37 2240 31 22 10以上掃描順序的好處是，當存儲掃描順序吋，水平掃描順序、豎直掃描順序只需要存儲ー套的數據，而斜紋理掃描順序只需要存儲一半的數據，經複雜度分析可以節省了 46%的存儲空間。需要說明的是む4TU的值是多種多樣的，顯然以上的舉例不應理解為對本發明實施例的限定。另外，對於以上編碼和解碼過程中的步驟B可以有替代的方案檢測待編碼或解碼塊設定時域或空域的距離內已經編碼塊或解碼塊的紋理，將檢測到的紋理確定為作為待編碼或解碼塊的變換係數塊的紋理。更具體地，例如將檢測待編碼或解碼塊周邊(上、左、 左上、右上、左下)的已編碼或解碼塊的紋理作為當前待編碼或解碼塊變換係數塊的紋理。一種變換係數塊的掃描方法，本實施例方案可以在編碼端執行，如圖3所示，包括301 檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，上述紋理體現了上述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；此處檢測已編碼塊的紋理可以參考圖1對應實施例的方法。302:從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序，得到選擇的掃描順序；303 對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描；
304 將上述選擇的掃描順序與優選掃描方式的差值編入碼流，或者，由上述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據上述上下文模型將上述優選掃描方式編入碼流；上述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息。對應的，本發明實施例還提供了在解碼端執行的一種變換係數塊的掃描方法，如圖4所示，包括401 檢測作為待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，上述紋理體現了上述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；此處檢測已解碼塊的紋理可以參考圖1對應實施例的方法。402 從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序；403 若解析碼流得到上述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值，則計算上述差值與上述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序；否則，由上述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據上述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序，上述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息；404 按照優選掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。舉例方案ニ、以下對編碼過程中的掃描環節進行具體說明A 按照編碼流程編碼，直到進行變換係數掃描之前；B:本步驟可以參考舉例方案一的步驟B，並根據得到的紋理，從預置的候選掃描順序中選擇與得到的紋理對應的掃描順序；C 對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理，獲得優掃描順序；D 將B中選擇的掃描順序與優選掃描方式的差值編入碼流，或者，由B中選擇的掃描順序建立上下文模型，根據上下文模型將上述C中的優選掃描方式編入碼流；上述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息。上下文模型是指通過周邊已編碼或解碼的信息來預測待編碼或解碼塊的信息，以期達到具有一致編碼特徵的目的，屬於熵編碼環節的一部分，可以提高編碼效率。E 按照優選掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描，然後繼續後續的編碼過禾王。對應的解碼過程與編碼過程掃描的方法類似A 按照解碼流程解碼，直到進行變換係數掃描之前；B 本步驟可以參考舉例方案一的步驟B，並根據得到的紋理從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序；C 若解析碼流得到差值，上述差值是在編碼過程中選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值；計算上述差值與上述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序，然後執行E ；如果沒有得到差值，執行D ；D 由本流程B中選擇的掃描順序建立上下文模型，這個上下文模型與編碼流程中建立的上下文模型是相同的；根據上述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序，然後執行 E ；E 按照優選掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描，然後繼續執行後續解碼過程。一種變換係數塊的掃描方法，本實施例方案可以在編碼端執行，如圖5所示，包括501 檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，上述紋理體現了上述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；502 從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序；503 對預置的Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描；504 將上述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流。對應的，本發明實施例還提供了在解碼端執行的一種變換係數塊的掃描方法，如圖6所示，包括601 解析碼流得到指示信息，判斷上述指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序；若是，執行602，若否，執行603 ；602 按照Z形掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描；603 檢測作為上述待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，上述紋理體現了上述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。舉例方案三、以下對編碼過程中的掃描環節進行具體說明A 按照編碼流程編碼，直到進行變換係數掃描之前；B 本步驟可以參考舉例方案一的步驟B，並根據得到的紋理從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序；C 對預置的Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序；D 將上述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流；E 按照C中的優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描，然後繼續後續的編碼過程。對應的解碼過程與編碼過程掃描的方法類似A 按照解碼流程解碼，直到進行變換係數掃描之前；B 解析碼流，得到指示信息，該指示信息即編碼過程的步驟D中的指示信息；判斷指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序；若是，執行F ；否則執行C ；C 本步驟可以參考舉例方案一的步驟B，並根據得到的紋理從預置的候選掃描順序中選擇與上述紋理對應的掃描順序，然後執行D ；D 按照選擇的掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描，然後繼續後續的解碼過程。E 按照Z形掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描，然後繼續後續的解碼過禾王。以上舉例方案ニ和三，只需要在水平和豎直的掃描順序與Z形掃描順序間做選擇，是ニ選ー的選擇，相比於在水平、豎直以及Z形掃描順序(zig-zag)之間的三選ー的選擇可以少使用一位來攜帯選擇的信息，因此在將其編入編碼頭信息吋，會節省資源；另外， 在選擇的時候效率也更高。以下是對本發明實施例提供的方案進行的仿真實驗的結果。
測試條件 JCTVC high efficiency low delay test condition ；測試結果其中第三列是集成於TMuC (新一代視頻編碼測試軟體平臺)技術方案
的結果，第四列是本發明實施例方案的結果，可以看出本發明實施例方案效率較高。
權利要求
1.一種變換係數塊的掃描方法，其特徵在幹，包括檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理或作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描。
2.根據權利要求1所述方法，其特徵在幹，所述檢測已編碼或解碼塊的紋理包括在執行幀間編碼或解碼時，計算已編碼或解碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內編碼或解碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
3.根據權利要求2所述方法，其特徵在於，還包括若已經編碼或解碼的塊中，水平紋理與豎直紋理的比值大於第三預置值則縮小N的值，若水平紋理與豎直紋理的比值小於N，則增大N的值。
4.根據權利要求1所述方法，其特徵在幹，所述檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理或作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理包括檢測待編碼或解碼塊設定的時域或空域距離內已經編碼塊或解碼塊的紋理，將檢測到的紋理確定為已編碼或解碼塊的紋理。
5.根據權利要求1所述方法，其特徵在幹，所述預置的候選掃描順序包括預先定義的掃描規則，掃描規則確定了掃描的順序；或者，預先統計兩個或兩個以上的變換係數塊各位置的變換係數為非零的次數，按從大到小的順序排列各個非零次數對應的變換係數的位置，將排列得到的所述變換係數的位置的順序確定為預置的候選掃描順序。
6.一種變換係數塊的掃描方法，其特徵在幹，包括檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對所述待編碼塊的變換係數塊進行掃描；將所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值編入碼流，或者，由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型將所述優選掃描順序編入碼流；所述上下文模型為通過已編碼塊的信息來預測待編碼塊的信息。
7.根據權利要求6所述方法，其特徵在幹，所述檢測已編碼塊的紋理包括在執行幀間編碼吋，計算已編碼或解碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內編碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
8.一種變換係數塊的掃描方法，其特徵在幹，包括檢測作為待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；若解析碼流得到所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值，則計算所述差值與所述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序；若檢測所述差值失敗，則由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序，所述上下文模型為通過已解碼塊的信息來預測待解碼塊的信息；按照優選掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描。
9.根據權利要求8所述方法，其特徵在幹，所述檢測已解碼的紋理包括在執行幀間解碼吋，計算解碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內解碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
10.一種變換係數塊的掃描方法，其特徵在幹，包括檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序；對Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序，並按照優選掃描順序對所述待編碼塊的變換係數塊進行掃描；將所述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流。
11.根據權利要求10所述方法，其特徵在幹，所述檢測已編碼塊的紋理包括在執行幀間編碼吋，計算已編碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內編碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
12.一種變換係數塊的掃描方法，其特徵在幹，包括判斷所述指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序； 若是，則按照Z形掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描； 若否，則檢測作為所述待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。
13.根據權利要求12所述方法，其特徵在幹，所述檢測已解碼的紋理包括在執行幀間解碼吋，計算已編碼或解碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內解碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
14.一種變換係數塊的掃描裝置，其特徵在幹，包括第一檢測單元，用於檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理或作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第一選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序； 第一掃描單元，用於按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃feo
15.根據權利要求14所述裝置，其特徵在幹，所述第一檢測單元具體用幹在執行幀間編碼或解碼時，計算已編碼或解碼塊的水平方向上的水平梯度值和豎直方向上的豎直梯度值；水平梯度值為水平方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和，豎直梯度值為豎直方向上各相鄰像素點的差值的絕對值的和；若水平梯度值大於N倍的豎直梯度值則確定紋理為豎直紋理，豎直梯度值大於N倍的水平梯度值則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述N為第一預置值；在執行幀內編碼或解碼時，若幀內預測模式方向的豎直方向的偏移量在M以內則確定紋理為豎直紋理，幀內預測模式方向的水平方向的偏移量在M以內則確定紋理為水平紋理，否則確定紋理為斜紋理；所述M為第二預置值。
16.根據權利要求15所述裝置，其特徵在於，還包括調整單元，用於若已經編碼或解碼的塊中，水平紋理與豎直紋理的比值超過第三預置值則縮小N的值，若水平紋理與豎直紋理的比值小於N，則增大N的值。
17.根據權利要求14所述裝置，其特徵在幹，所述第一檢測單元具體用於檢測待編碼或解碼塊設定時域或空域距離內已經編碼塊或解碼塊的紋理，將檢測到的紋理確定為已編碼或解碼塊的紋理。
18.根據權利要求14所述裝置，其特徵在於，還包括接收單元，用於接收預先定義的掃描規則，掃描規則確定了掃描的順序，將接收到的預先定義的掃描規則確定為預置的候選掃描順序；或者還包括統計單元，統計兩個或兩個以上的變換係數塊各位置的變換係數為非零的次數； 排序單元，按從大到小的順序排列各個非零次數對應的變換係數的位置，將排列得到的所述變換係數的位置的順序確定為預置的候選掃描順序。
19.一種變換係數塊的掃描裝置，其特徵在幹，包括第二檢測單元，用於檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第二選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序； 第二處理單元，用於對預置的候選掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序； 第二掃描單元，用於按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描； 第二編碼單元，用於將所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值編入碼流，或者， 由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型將所述優選掃描順序編入碼流；所述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息。
20.一種變換係數塊的掃描裝置，其特徵在幹，包括第三檢測單元，用於檢測作為待解碼塊的參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第三選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序； 第三解碼單元，用於若解析碼流得到所述選擇的掃描順序與優選掃描順序的差值，則計算所述差值與所述選擇的掃描順序的和得到優選掃描順序；若檢測所述差值失敗，則由所述選擇的掃描順序建立上下文模型，根據所述上下文模型解析碼流得到優選掃描順序， 所述上下文模型為通過已編碼或解碼塊的信息來預測待編碼或解碼塊的信息； 第三掃描單元，用於按照優選掃描順序對待解碼塊的變換係數塊進行掃描。
21.一種變換係數塊的掃描裝置，其特徵在幹，包括第四檢測單元，用於檢測作為待編碼塊的參考的已編碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；第四選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序； 第四處理單元，用於對預置的Z形掃描順序和選擇的掃描順序進行率失真優選處理得到優選掃描順序；第四掃描單元，用於按照優選掃描順序對待編碼塊的變換係數塊進行掃描； 第四編碼單元，用於將所述進行掃描使用的掃描順序是否為Z形掃描順序的指示信息編入碼流。
22.一種變換係數塊的掃描裝置，其特徵在幹，包括 第五解析単元，用於解析碼流得到指示信息；第五判斷単元，用於判斷所述指示信息是否指示掃描順序為Z形掃描順序； 第五檢測單元，用於若判斷結果為否，則檢測作為待解碼塊的參考的已編碼或解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律； 第五選擇單元，用於從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序； 第五掃描單元，用於若判斷結果為是，則按照Z形掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描；或者，按照第五選擇單元選擇的掃描順序對所述待解碼塊的變換係數塊進行掃描。
23. 一種變換係數塊的掃描系統，包括解碼設備和編碼設備，其特徵在於 解碼設備和編碼設備均包含權利要求14至18任意一項所述的裝置；或者，編碼設備為權利要求19的裝置，解碼設備為權利要求20的裝置；或者，編碼設備為權利要求21的裝置，解碼設備為權利要求22的裝置。
全文摘要
本發明實施例公開了一種變換係數塊的掃描方法、裝置和系統；其中方法的實現包括檢測作為待編碼塊參考的已編碼塊的紋理或作為待解碼塊參考的已解碼塊的紋理，所述紋理體現了所述待編碼或解碼塊的變換係數塊在各方向上變換係數的變化規律；從預置的候選掃描順序中選擇與所述紋理對應的掃描順序，並按照選擇的掃描順序對所述待編碼或解碼塊的變換係數塊進行掃描。上述方案不需要將掃描信息編入碼流，提高了壓縮編碼效率。
文檔編號H04N7/50GK102595113SQ201110006848
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者宋錦, 楊名遠 申請人:華為技術有限公司