CN102215388B - 一种简化方向性变换的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种简化方向性变换的视频编码解码方法和装置，其中视频解码方法包括：获得当前块的目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换；根据所述基本方向从基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵；使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号；使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号。通过本发明实施例，可以显著减少方向性变换所需变换矩阵的数量，同时保持甚至提高压缩编码效率。

Description

一种简化方向性变换的方法、装置和系统
技术领域
本发明实施例涉及视频图像压缩编码领域，尤其涉及一种图像块信号空间变换技术，具体为一种简化方向性变换的方法、装置和系统。 
背景技术
现有视频图像压缩编码技术中通常需要对图像块信号(原始信号或预测误差信号)进行空间变换，将信号能量集中于少数几个变换系数中，以提高压缩编码效率。二维可分离离散余弦变换(DCT)被广泛使用，对图像块信号进行变换。若图像块内容较平缓，或者存在水平或者竖直方向的纹理，DCT可以显著提高压缩效率；若图像块中存在其余各种方向性纹理，DCT压缩效率显著降低。为解决这一问题，已有各种方向性变换技术被提出，例如可分离/不可分离KL变换，方向性小波变换等。 
结合H.264视频编码标准中的方向性帧内预测模式，一种基于预测模式的方向性变换(MDDT)技术被提出。通常，预测误差信号中依然会存在沿预测方向的方向性纹理信息。基于这一特性，MDDT使用方向性KL变换对预测误差信号进行变换，可显著提高压缩效率。该技术针对H.264每一种方向性帧内预测误差信号训练得到一对可分离KL变换矩阵Ci与Ri，分别对N×N大小的二维图像块信号X中的列向量与行向量进行变换，最后得到二维变换系数块Y。Ci与Ri分别为N×N矩阵。 
Y＝CiXRi T
以H.264中4×4块大小帧内预测为例，共存在8种方向性预测模式。此时该技术需要存储8×2＝16个4×4大小的变换矩阵。 
在帧间预测编码中，对残差信号进行方向性变换可进一步提高压缩效率。这可通过针对每一种方向规定一种变换实现。此时，若对4x4块使用可分离KL变换，并且规定8种方向性变换，则与帧内预测编码中的情况相同，需要16个4x4大小的变换矩阵。 
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：压缩效率是衡量多媒体技术编解码效率的重要因素之一，在降低压缩效率或保持压缩效率不变的情况下，现有的变换编码产生庞大的变换距阵数量，对多媒体编解码技术的存储要求相对较高，同样，多媒体设备中数量繁多的变换矩阵的应用势必影响编解码的效率。在保持压缩效率不变的情况下，可以大幅减少所需存储的变换矩阵数量。 
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种方向性变换的方法和装置，减少方向性变换所需的变换矩阵数量，同时保持甚至提高压缩效率。 
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种方向性变换的视频解码方法，其特征在于，包括： 
获得当前块的目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换； 
根据所述基本方向从基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵； 
使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号； 
使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号。 
另一方面，本发明实施例还提供一种方向性变换的视频编码方法，其特征在于，包括： 
获得当前块的目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何 逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换； 
使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号； 
根据所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵； 
使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。 
再一方面，本发明实施例还提供一种视频解码的装置，其特征在于，包括： 
存储单元，用于存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表；该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表。 
方向性逆变换单元，用于获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号。 
几何逆变换单元，用于使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号。 
再一方面，本发明实施例还提供一种视频编码的装置，其特征在于，包括： 
存储单元，用于存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表；该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表。 
几何变换单元，用于获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号。 
方向性变换单元，用于根据所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。 
再一方面，本发明实施例还提供一种方向性变换的帧间预测视频解码方法，其特征在于，包括： 
以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵； 
使用所述方向性变换矩阵对解码端接收到的变换系数矩阵做方向性逆变换，得到重建块信号。 
再一方面，本发明实施例还提供一种方向性变换的帧间预测视频编码方法，其特征在于，包括： 
以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵； 
使用所述方向性变换矩阵对图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。 
再一方面，本发明实施例还提供一种帧间预测视频解码的装置，其特征在于，包括： 
存储单元，用于存储帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表。 
方向性逆变换单元，用于以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对解码端接收到的变换系数矩阵做方向性逆变换，得到重建块信号。 
再一方面，本发明实施例还提供一种帧间预测视频编码的装置，其特征在于，包括： 
存储单元，用于存储帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系 表。 
方向性变换单元，用于以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。 
通过本发明实施例，使用两个映射关系进行转换，可以显著减少方向性变换所需变换矩阵的数量，同时保持甚至提高压缩编码效率。 
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 
图1是现有技术H.264标准中4×4帧内预测模式方向的示意图 
图2是现有技术帧间预测模式方向的示意图； 
图3是本发明实施例提供的一种方向性变换设计方法的示意图； 
图4是本发明实施例提供的一种方向性变换视频编码方法示意图； 
图5是本发明实施例提供的一种方向性变换视频解码方法示意图； 
图6是本发明实施例提供的一种用于帧间预测的方向性变换设计方法的示意图； 
图7是本发明实施例提供的一种用于帧间预测的方向性变换视频编码示意图； 
图8是本发明实施例提供的一种用于帧间预测的方向性变换视频解码示意图； 
图9是本发明实施例提供的一种方向性变换视频编码装置示意图； 
图10是本发明实施例提供的一种方向性变换视频解码装置示意图。 
图11是本发明实施例提供的一种用于帧间预测的方向性变换视频编码装置示意图。 
图12是本发明实施例提供的一种用于帧间预测的方向性变换视频解码装置示意图。 
图13是本发明实施例一与实施例二仿真的结果与现有技术的对比图，其中，(a)图表示原有MDDT的性能；(b)图表示本发明的性能。 
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 
为方便描述提出的简化方向性变换装置，首先解释下面几个概念。 
几何变换：指对图像块信号进行的翻转、转置、旋转等操作。对应地，几何逆变换指以几何变换输出信号作为其输入，恢复得到几何变换原输入信号所需的经翻转、转置、旋转等操作。所采用几何(逆)变换，或几何(逆)变换组合则由基本方向集与目标方向集间的映射关系决定，并且需要考虑信号统计特性。 
目标方向集：指编解码过程中所有可能的方向的集合。 
基本方向集：为目标方向集的子集。将具有基本方向集中的方向特性的图像块信号经几何变换后，即可得到具有目标方向集中的方向特性的图像块信号。 
方向性变换矩阵：指N×N二维矩阵，可将信号投影到该矩阵内基向量所规定的几何空间。对应的，方向性变换逆矩阵为方向性变换矩阵的逆矩阵，可将方向性变换后信号重新投影到原几何空间。对不可分离变换，可以使用图像块信号纹理方向标记方向性变换矩阵。对于可分离变换需要首先给定基 准方向，若图像块信号纹理方向与基准方向夹角为θ，则将沿基准方向的一维变换矩阵标记为Mθ，此时沿与基准方向垂直方向的一维变换矩阵则可对应地标记为M90-θ。本发明中所述的方向性变换，缺省地是指KL变换。 
基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表：记录了从目标方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的几何变换，以及从基本方向集中的方向映射到目标方向集中的方向所使用的几何逆变换。需要强调的是，表只是其中一种具体的实现方式，本发明不限定其它与表等同的记录方式。 
基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表：记录了基本方向与方向性变换矩阵的映射关系。对不可分离变换，一个基本方向对应着一个不可分离二维方向性变换矩阵；对可分离变换，一个基本方向对应着一个一维的列变换矩阵和一个一维的行变换矩阵。需要强调的是，表只是其中一种具体的实现方式，本发明不限定其它与表等同的记录方式。 
本发明实施例以块大小采用4×4为例进行阐述，其他块大小可以参照理论进行推导。 
如图3所示，本发明实施例提供的简化方向性变换所使用到的映射关系表的设计方法包括： 
步骤S301：确定目标方向集，所述的目标方向集包括编解码过程中所有可能采用的方向集合，在不同的场景中存在不同的应用，如对4×4编码块或者8×8编码块进行帧内预测，其目标方向集可以如图1中0-8的箭头所示；当进行帧间预测，其目标方向集可以如图2中0-7的箭头所示。 
步骤S302：确定基本方向集，从所述目标方向集选择其中至少一个方向作为基本方向集。 
步骤S303：确定所述目标方向集中的目标方向与所述基本方向集中的基本方向间的几何变换映射关系，所述几何变换包括水平翻转变换、垂直翻转变换或转置变换等变换方式，所述映射关系可以采用映射关系表的形式进行 记录，采用映射关系表则包括从所述目标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几何变换，以及从所述基本方向集中的方向映射到所述目标方向集中的方向所使用的几何逆变换，最终得到基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表。 
步骤S304：根据所述基本方向集中的方向，确定方向性变换矩阵的最小集合。 
步骤S305：确定所述基本方向集中的方向与所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵的映射关系，得到基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表。对不可分离变换，一个基本方向对应着一个不可分离二维方向性变换矩阵；对可分离变换，一个基本方向对应着一个一维的列变换矩阵和一个一维的行变换矩阵。 
步骤S306：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。 
另外，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频编码方法，如图4所示，包括： 
步骤S401：获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
步骤S402：根据步骤S401中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
后续针对B′T进行相应的系数扫描、熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
当前块的目标方向的获取可以采用多种不同的技术，比如对帧内预测的 情况，目标方向可以为当前帧的帧内预测方向，也可以在编解码端采用相同的方法计算获取；对帧间预测，可以在码流的附加信息中指明，也可以在解码端自适应地计算获取。需要强调的是，本发明不限定某种特定的技术来获取当前块的目标方向。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频解码方法，如图5所示，包括： 
步骤S501：获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600091
做空间方向性逆变换，得到块信号 
Figure GSA00000066080600092
步骤S502：使用步骤S501中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600093
做几何逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600094
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
当前块的目标方向的获取可以采用多种不同的技术，比如对帧内预测的情况，目标方向可以为当前帧的帧内预测方向，也可以在编解码端采用相同的方法计算获取；对帧间预测，可以在码流的附加信息中指明，也可以在解码端自适应地计算获取。需要强调的是，本发明不限定某种特定的技术来获取当前块的目标方向。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的是步骤S106中所述训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合，其中的方向性变换矩阵的数量显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数量，同时保持甚至提高压缩编码效率。 
实施例一 
本发明实施例以H.264中4×4帧内方向性预测块以及所使用的可分离KL变换为例，详细描述该简化方向性变换的设计与编解码流程，其他块大小可以参照理论进行推导。 
本发明实施例提供的简化方向性变换设计方法如图3所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S301：确定目标方向集。本实施例中，目标方向集为图1所示的8个方向。图1中数字为各预测方向所对应的帧内预测模式编号。需要注意，在帧内预测的情况下，所述方向为单向不可反转，具有确定的指向。例如，以模式0方向作为基准方向，并沿逆时针方向计算，模式4方向与基准方向的夹角为45度，而不是135度。这是因为帧内方向性预测是通过相邻重建像素外插得到，具有明确的指向。 
步骤S302：确定基本方向集。考虑N×N图像块信号的对称性(水平、垂直镜像对称，与二维信号对角线方向镜像对称)，可以选择水平或垂直方向作为基准方向，并选择基准方向起始的0度到45度(包含0度角与45度角)区间作为最小弧度(角度)区间。将目标方向集中所有方向经水平、垂直翻转与(或)对角线转置操作变换到该弧度(角度)区间内，此时该区间内的所有方向组成基本方向集。需要注意，按照所描述方法构造基本方向集，对目标方向集中方向的数量与对称性没有限制。 
本实施例中，以模式0方向作为基准方向，选择基本方向集为0，5，4三个模式所对应的预测方向。模式0，5，4对应的方向为0度，30度与45度方向。 
步骤S303：确定几何变换。因为构造新基本方向集时考虑考虑N×N图像块信号的对称性(水平、垂直镜像对称，与二维信号对角线方向镜像对称)，因此仅需要水平翻转、垂直翻转，以及转置这三种几何变换，就可以确定目标方向集中方向与基本方向集中方向的映射关系。 
需要注意，有多个(组)几何变换可以实现同一种映射。例如，从目标 方向8到基本方向5可以通过顺时针旋转90度得到。 
一种可行的映射方式在表1中给出，其中T指转置，FH与FV分别指以水平或垂直方向翻转。表1中给出了从目标方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的几何变换，以及从基本方向集中的方向映射到目标方向集中的方向所使用的几何逆变换。 
表1：基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换关系表举例 
  目标方向   基本方向   几何变换   几何逆变换
  0   0   无   无
  1   0   T   T
  3   4   FV   FV
  4   4   无   无
  5   5   无   无
  6   5   T   T
  7   5   FV   FV
  8   5   FH+T   T+FH
步骤S304：确定方向性变换矩阵的最小集合。本实施例中，方向性变换矩阵是一维方向性变换矩阵。考虑基本方向集中的3个方向，需要M0，M30，M45，M60，M90共5个一维方向性变换矩阵对具有最小方向集中方向的图像块信号在互相垂直的两个方向做可分离变换。 
步骤S 305：确定所述基本方向集中的方向与所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵的映射关系。本实施例中，为每一个所述基本方向选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵。对图像块所实施的两个可分离一维方向性变换矩阵的选择则由图像块信号的方向性决定。一种可行的映射关系在表2中给出。 
表2：基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表举例 
  基本方  向模式   对应  方向   列变换  矩阵   行变换  矩阵
 
  0   0度   M0   M90
  4   45度   M45   M45
  5   30度   M30   M60
步骤S306：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。训练方向性变换矩阵的过程包括： 
a.采集图像块样本； 
b.以当前帧内预测模式所代表的方向作为目标方向，从表1中选择一个(组)几何变换，使用所述一个(组)几何变换对所述图像块样本进行几何变换； 
c.按照表3构成一维方向性变换矩阵训练样本。其中Bx(H/V)表示预测方向为x度的所述几何变换后的图像块样本的所有行向量信号或者列向量信号。 
d.对训练样本进行特征值分析或奇异值分解，即可得到对应一维方向性变换矩阵。 
表3： 
  一维方向性变换矩阵   训练样本
  M0   B0(V)
  M30   B30(V)
  M45   B45(V)，B45(H)
  M60   B30(H)
  M90   B0(H)
另外，本发明实施例还提供的一种简化方向性变换的视频编码方法，如图4所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S401：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向 和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表1)中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
步骤S402：根据步骤S401中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表2)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵，使用所述两个方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
后续针对B′T进行相应的系数扫描、熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频解码方法，如图5所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S501：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表1)中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表2)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵，使用所述两个方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600131
做空间方向性逆变换，得到块信号 
Figure GSA00000066080600132
步骤S502：使用步骤S501中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600133
做几何逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600134
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的一维方向性变换矩阵的数量是5个，显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数 量。 
实施例二 
本发明实施例仍以H.264中4×4帧内方向性预测块以及所使用的可分离KL变换为例，详细描述一种可能的新简化方向性变换的设计与编解码流程，其他块大小可以参照理论进行推导。 
本发明实施例提供的简化方向性变换设计方法如图3所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S301：确定目标方向集，与实施例一步骤S301相同。 
步骤S302：确定基本方向集。考虑N×N图像块信号的对称性(水平、垂直镜像对称)，可以选择水平或垂直方向作为基准方向，并选择基准方向起始的0度到90度(包含0度角与90度角)区间作为最小弧度(角度)区间。将目标方向集中所有方向经水平、垂直翻转与(或)对角线转置操作变换到该弧度(角度)区间内，此时该区间内的所有方向组成基本方向集。选取新基本方向集可以减少几何变换操作数量。 
在本实施例中，以模式0方向作为基准方向，选择基本方向集为0，5，4，6，1五个模式所对应的预测方向，即0度，30度，45度，60度与90度方向。 
步骤S303：确定几何变换。因为构造基本方向集时考虑考虑N×N图像块信号的对称性(水平、垂直镜像对称)，因此仅需要水平翻转、垂直翻转这两种几何变换。因为基本方向集中方向数量增多，此时仅需对少数几种预测方向模式图像块进行翻转操作即可实现从基本方向集中方向与目标方向集中方向的映射，从而达到减少几何变换操作数量的目的。 
表4：基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换关系表举例 
  目标方向   基本方向   几何变换   几何逆变换
  0   0   无   无
 
  1   1   无   无
  3   4   FV   FV
  4   4   无   无
  5   5   无   无
  6   6   无   无
  7   5   FV   FV
  8   6   FH   FH
步骤S304：确定方向性变换矩阵的最小集合。与实施例一步骤S304相同。 
步骤S305：本实施例中，为每一个所述基本方向选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵。对图像块所实施的两个可分离一维方向性变换矩阵的选择则由图像块信号的方向性决定。一种可行的映射关系在表5中给出。 
表5：基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表举例 
  基本方  向   对应  方向   列变换  矩阵   行变换  矩阵
  0   0度   M0   M90
  1   90度   M90   M0
  4   45度   M45   M45
  5   30度   M30   M60
  6   60度   M60   M30
步骤S306：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。训练方向性变换矩阵的过程与实施例一相同。 
另外，本发明实施例还提供的一种简化方向性变换的视频编码方法，如图4所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S401：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向 和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表4)中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
步骤S402：根据步骤S401中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表5)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵，使用所述两个方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
后续针对B′T进行相应的系数扫描、熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频解码方法，如图5所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S501：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表4)中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表5)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵，使用所述两个方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600161
做空间方向性逆变换，得到块信号 
Figure GSA00000066080600162
步骤S502：使用步骤S501中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600163
做几何逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600164
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的一维方向性变换矩阵的数量是5个，显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数 量，而对本发明实施例一与实施例二进行仿真测试的结果显示其性能优于现有技术。 
按照实施例一与实施例二中的方法设计、训练KL变换矩阵，并将所述编解码方法集成进入编解码软件KTA2.4r1。对4个WQVGA分辨率序列进行全帧内预测编码，所使用量化参数为22，27，32，and 37，仿真结果如图13所示。 
可以看到，使用BD-bitrate/BD-PSNR指标衡量，本发明的性能(-3.21％/0.24)甚至略优于原MDDT性能(-3.00％/0.22)。 
实施例三 
本发明实施例以H.264中4x4帧内方向性预测块以及不可分离KL变换为例，详细描述该简化方向性变换的设计与编解码流程，其他块大小可以参照理论进行推导。 
本发明实施例提供的简化方向性变换设计方法如图3所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S301：确定目标方向集，与实施例一步骤S301相同。 
步骤S302：确定基本方向集。与实施例一步骤S302相同。 
步骤S303：确定几何变换。与实施例一步骤S303相同。 
步骤S304：确定方向性变换矩阵的最小集合。本实施例中，方向性变换矩阵是不可分离二维方向性变换矩阵。考虑最小方向集中的3个方向，需要M0，M30，M45共3个不可分离二维方向性变换矩阵对具有最小方向集中方向的图像块信号进行空间变换。 
步骤S305：本实施例中，为每一个所述基本方向选择一个方向性变换矩阵，这就是简单的一对一映射关系，如表6所示。 
表6：不可分离变换下基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表举例 
  基本方   对应   变换
 
  向   方向   矩阵
  0   0度   M0
  4   45度   M45
  5   30度   M30
步骤S306：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。训练方向性变换矩阵的过程包括： 
a.采集图像块样本； 
b.按照预测模式所代表的方向，参考表1对图像块样本进行几何变换； 
c.按照规定次序例如行扫描次序将每一个二维图像块信号样本组织为一维向量； 
d.对所述信号样本进行特征值分析或奇异值分解，即可得到对应不可分离二维方向性变换矩阵。 
另外，本发明实施例还提供的一种简化方向性变换的视频编码方法，如图4所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S401：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表1)中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
步骤S402：根据步骤S401中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表6)中选择一个二维方向性变换矩阵，使用所述二维方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
后续针对B′T进行相应的熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频解码方法，如图5所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S501：以当前帧内的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表1)中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表6)中选择一个二维方向性变换矩阵，使用所述二维方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600191
做空间方向性逆变换，得到块信号 
步骤S502：使用步骤S501中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600193
做几何逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600194
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的二维方向性变换矩阵的数量是3个，显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数量。同时，对本发明实施例进行了类似的仿真测试，仿真测试结果显示本发明实施例的性能与现有技术相当。 
实施例四 
本发明实施例以H.264中帧间预测为例，考虑使用可分离方向性KL变换的情况，详细描述该简化方向性变换的设计与编解码流程。 
本发明实施例提供的简化方向性变换设计方法如图3所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S301：确定目标方向集。目标方向集中选择的方向数量越多，则对应的方向性变换可以处理更多、更精细角度变化的纹理区域。例如，可以选择如图2所示方向作为目标方向集。图2中数字为各预测方向所对应的模式 编号。模式0～7依次对应方向为0度、30度、45度、60度、90度、120度、135度、与150度。需要注意，在帧间预测的情况下，所述方向为双向可逆，不具有确定的指向。 
步骤S302：确定基本方向集。与实施例一中步骤S302相似，选择基本方向集为0，1，2三个模式所对应方向，即0度，30度与45度方向。 
步骤S303：确定几何变换。与实施例一中步骤S303相似，获得如表7所示的映射关系。 
表7：帧间预测时基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换关系表举例 
  目标方向   基本方向   几何变换   几何逆变换
  0   0   无   无
  1   1   无   无
  2   2   无   无
  3   1   T   T
  4   0   T   T
  5   1   FV+T   FV+T
  6   2   FV   FV
  7   1   FV   FV
步骤S304：确定方向性变换矩阵的最小集合。与实施例一中步骤S304相同。 
步骤S305：确定所述基本方向集中的方向与所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵的映射关系。与实施例一中步骤S305相似，获得如表8所示的映射关系。 
表8：帧间预测时基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表举例 
  基本方  向   对应  方向   列变换  矩阵   行变换  矩阵
  0   0度   M90   M0
  1   30度   M60   M30
 
  2   45度   M45   M45
步骤S306：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。训练方向性变换矩阵的过程与实施例一的步骤S306相同。 
另外，本发明实施例还提供的一种简化方向性变换的视频编码方法，如图4所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S401：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表7)中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
步骤S402：根据步骤S401中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表8)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵，使用所述两个方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
后续针对B′T进行相应的系数扫描、熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的视频解码方法，如图5所示，下面是对其中每个步骤的详细说明： 
步骤S501：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表(本实施例中是表7)中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表8)中选择两个方向性变换矩阵，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩阵， 使用所述两个方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600221
做空间方向性逆变换，得到块信号 
Figure GSA00000066080600222
步骤S502：使用步骤S501中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600223
做几何逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600224
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的一维方向性变换矩阵的数量是5个，显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数量。同时，对本发明实施例进行了类似的仿真测试，仿真测试结果显示本发明实施例的性能与现有技术相当。 
实施例五 
本发明实施例以H.264中帧间预测为例，考虑使用可分离方向性KL变换的情况，详细描述该简化方向性变换的设计与编解码流程。 
需要注意，因为在帧间预测的情况下，方向为双向可逆，不具有确定的指向。因此，在实施例四的基础上可以进行进一步的简化从而构成了本实施例。 
本发明实施例提供的简化方向性变换设计方法如图6所示，包括： 
步骤S601：确定目标方向集。与实施例四的步骤S301相同。 
步骤S602：确定方向性变换矩阵的最小集合。与实施例四的步骤S304相同。 
步骤S603：确定所述目标方向集中的方向与所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵的映射关系，构成帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表，如表9所示。如前所述，由于帧间预测时目标方向为双向可逆，因此，可以按照表9直接根据目标方向集中的方向选择两个一维方向性变换矩阵对，所述两个方向性变换矩阵分别为行变换矩阵和列变换矩 阵，而不需要经过几何变换步骤。需要强调的是，表9中是针对可分离变换的映射关系示例，对不可分离变换，目标方向对应的是一个二维不可分离变换矩阵。并且，表只是其中一种具体的实现方式，本发明不限定其它与表等同的记录方式。 
表9：帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表举例 
  目标方  向   对应  方向   列变换  矩阵   行变换  矩阵
  0   0度   M90   M0
  1   30度   M60   M30
  2   45度   M45   M45
  3   60度   M30   M60
  4   90度   M0   M90
  5   120度   M30   M60
  6   135度   M45   M45
  7   150度   M60   M30
步骤S604：使用图像块样本训练所述方向性变换矩阵的最小集合中的方向性变换矩阵，训练后得到的方向性变换矩阵的最小集合用于编码和解码。训练方向性变换矩阵的过程与实施例四的步骤S106相同。 
另外，本发明实施例还提供的一种简化方向性变换的帧间预测视频编码方法，如图7所示，包括： 
步骤S701：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表9)中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对图像块信号BS做方向性变换，得到变换系数矩阵BT。 
后续针对BT进行相应的系数扫描、熵编码等编码步骤。 
上述动作的执行主体可以部署在编码端。 
进一步地，本发明实施例还提供一种简化方向性变换的帧间预测视频解码方法，如图8所示，包括： 
步骤S801：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表(本实施例中是表9)中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600241
做方向性逆变换，得到重建块信号 
后续预测补偿、环路滤波等解码步骤不做改变。 
上述动作的执行主体可以部署在解码端。 
通过本发明实施例，视频编码和视频解码时，需要存储的一维方向性变换矩阵的数量是5个，显著小于现有技术中所需存储的方向性变换矩阵的数量。同时，对本发明实施例进行了类似的仿真测试，仿真测试结果显示本发明实施例的性能与现有技术相当。 
实施例六 
本实施例提供一种视频编码装置，如图9所示，该视频编码装置900包括： 
存储单元901：该单元存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表；该单元还存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表； 
几何变换单元902：获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中选择对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号BS进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号B′S； 
方向性变换单元903：根据几何变换单元902中获得的所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对B′S做方向性变换，得到变换系数矩阵B′T。 
该视频编码装置可以集成在电路或芯片中，包括CPU、或DSP(数字 信号处理，Digital Signal Processing)、或通信芯片等。 
通过本发明实施例，可以显著减少所需存储的方向性变换矩阵的数量。 
实施例七 
本实施例提供一种视频解码装置，如图10所示，该视频解码装置1000包括： 
存储单元1001：该单元存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表；该单元还存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表； 
方向性逆变换单元1002：获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中选择对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600251
做空间方向性逆变换，得到块信号 
Figure GSA00000066080600252
几何逆变换单元1003：使用方向性逆变换单元1002中获得的所述一个或一组几何逆变换，对 
Figure GSA00000066080600253
做几何逆变换，得到重建块信号 
该视频解码装置可以集成在电路或芯片中，包括CPU、或DSP(数字信号处理，Digital Signal Processing)、或通信芯片等。 
通过本发明实施例，可以显著减少所需存储的方向性变换矩阵的数量。 
实施例八 
本实施例提供一种帧间预测视频编码装置，如图11所示，该视频编码装置1100包括： 
存储单元1101：该单元存储帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表； 
方向性变换单元1102：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所 述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对图像块信号BS做方向性变换，得到变换系数矩阵BT。 
该视频编码装置可以集成在电路或芯片中，包括CPU、或DSP(数字信号处理，Digital Signal Processing)、或通信芯片等。 
通过本发明实施例，可以显著减少所需存储的方向性变换矩阵的数量。 
实施例九 
本实施例提供一种帧间预测视频解码装置，如图12所示，该视频解码装置1200包括： 
存储单元1201：存储帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表； 
方向性逆变换单元1002：以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述帧间预测时目标方向与方向性变换矩阵的映射关系表中选择对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对解码端接收到的变换系数矩阵 
Figure GSA00000066080600261
做方向性逆变换，得到重建块信号 
Figure GSA00000066080600262
该视频解码装置可以集成在电路或芯片中，包括CPU、或DSP(数字信号处理，Digital Signal Processing)、或通信芯片等。 
通过本发明实施例，可以显著减少所需存储的方向性变换矩阵的数量。 
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。 
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (18)

1.一种方向性变换的视频解码方法，其特征在于，包括：
获得当前块的目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换；
根据所述基本方向从基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵；
使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号；
使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号。
2.一种方向性变换的视频编码方法，其特征在于，包括：
获得当前块的目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换；
使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号；
根据所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵；
使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，记录了从目标方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的几何变换，以及从基本方向集中的方向映射到目标方向集中的方向所使用的几何逆变换。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述几何变换包括水平翻转、垂直翻转、转置这三种几何变换。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基本方向集是所述目标方向集的子集。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述目标方向集中确定所述基本方向集的方法包括：从所述目标方向集中确定基准方向，选择基准方向起始的0度到45度包含0度角与45度角区间作为最小弧度（角度）区间，将目标方向集中所有方向经水平、垂直翻转与/或对角线转置操作变换到该弧度（角度）区间内，此时该区间内的所有方向组成基本方向集。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
从所述目标方向集中确定所述基本方向集的方法包括：从所述目标方向集中确定基准方向，选择基准方向起始的0度到90度包含0度角与90度角区间作为最小弧度（角度）区间，将目标方向集中所有方向经水平、垂直翻转与/或对角线转置操作变换到该弧度（角度）区间内，此时该区间内的所有方向组成基本方向集。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基准方向为水平方向或垂直方向。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表，记录了基本方向与方向性变换矩阵的映射关系。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对不可分离变换，一个基本方向对应着一个不可分离二维方向性变换矩阵。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对可分离变换，一个基本方向对应着一个一维的列变换矩阵和一个一维的行变换矩阵。
12.一种视频解码的装置，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表；
方向性逆变换单元，用于获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号；
几何逆变换单元，用于使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号。
13.一种视频编码的装置，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表；
几何变换单元，用于获得当前块的目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号；
方向性变换单元，用于根据所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵。
14.一种方向性变换的帧间预测视频解码方法，其特征在于，包括：
以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换；根据所述基本方向从基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵；使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号；使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号；
其中，所述方向性变换矩阵为行变换矩阵和列变换矩阵。
15.一种方向性变换的帧间预测视频编码方法，其特征在于，包括：
以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换；使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号；根据所述基本方向，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵；使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵；
其中，所述方向性变换矩阵为行变换矩阵和列变换矩阵。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，记录了从目标方向集中的方向映射到基本方向集中的方向所使用的几何变换，以及从基本方向集中的方向映射到目标方向集中的方向所使用的几何逆变换。
17.一种帧间预测视频解码的装置，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储基本方向和帧间预测时目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表；
方向性逆变换单元，用于以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何逆变换，根据所述基本方向从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵，对解码端接收到的变换系数矩阵做空间方向性逆变换，得到块信号；
几何逆变换单元，用于使用所述一个或一组几何逆变换，对所述块信号做几何逆变换，得到重建块信号；
其中，所述方向性变换矩阵为行变换矩阵和列变换矩阵。
18.一种帧间预测视频编码的装置，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储基本方向和帧间预测时目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表，该单元还用于存储基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表；
几何变换单元，用于以当前帧间的方向性预测模式为目标方向，从所述基本方向和目标方向之间的几何变换和几何逆变换映射关系表中获得对应的基本方向及一个或一组几何变换，使用所述一个或一组几何变换对图像块信号进行几何变换，得到几何变换后的图像块信号；
方向性变换单元，从所述基本方向与方向性变换矩阵的映射关系表中获得对应的方向性变换矩阵，使用所述方向性变换矩阵对所述几何变换后的图像块信号做方向性变换，得到变换系数矩阵；
其中，所述方向性变换矩阵为行变换矩阵和列变换矩阵。
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