CN113950834A - 用于隐式多变换选择的变换选择 - Google Patents

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Abstract

一种提高视频压缩方案中的压缩效率的方法和装置，其使得能够使用具有多变换选择的新工具。在一个实施例中，变换对选择是基于指示低频不可分离变换的标志的。在另一实施例中，变换对选择是基于指示低频不可分离变换的标志且基于指示基于矩阵的帧内预测的标志的。在另一实施例中，当使用隐式多变换选择模式时，变换对选择是基于指示低频不可分离变换的标志的。比特流语法被用于传送所述标志。

Description

用于隐式多变换选择的变换选择
技术领域
本发明的至少一个实施例主要涉及一种用于视频编码(encoding)或解码(decoding)的方法或装置。
背景技术
为了实现高压缩效率，图像和视频译码(coding)方案通常采用预测(包括空间和/或运动向量预测)以及变换以利用视频内容中的空间和时间冗余。通常，帧内或帧间预测用于利用帧内或帧间相关性，然后对通常表示为预测误差或预测残差的原始图像与预测图像之间的差异进行变换、量化和熵译码。为了重构视频，通过与熵译码、量化、变换和预测相对应的逆处理来对压缩数据进行解码。在译码和解码的过程中可以使用多种译码工具，这其中可包括变换和逆变换。
发明内容
现有技术的缺点和不利可以通过本文描述的主要方面来解决，其涉及编码和解码中的块形状自适应帧内预测方向。
根据第一方面，提供了一种方法。所述方法包括以下步骤：当使用隐式变换选择模式来编码比特流中的至少一个视频块时，设定指示使用多变换选择模式的语法信息；使用对应于所述语法信息的至少一个变换来编码所述至少一个视频块；以及存储、传送或传输包括所述编码的至少一个视频块的所述比特流
根据第二方面，提供了一种方法。所述方法包括以下步骤：当使用隐式变换选择模式来对视频块进行解码时，解析比特流，以得到指示多变换选择模式的使用的语法信息；以及当使用隐式变换选择模式时，使用对应于所述语法信息的多变换选择模式的至少一个变换来解码所述比特流中的至少一个视频块
根据另一方面，提供了一种装置。该装置包括处理器。所述处理器可经配置以通过执行上述方法中的任意者来编码视频的块或解码比特流。
根据至少一个实施例的另一个主要方面，提供了一种设备，该设备包括根据解码实施例中的任意者的装置；以及以下至少一者：(i)天线，被配置成接收信号，该信号包括所述视频块，(ii)频带限制器，被配置成将所接收的信号限制到包括所述视频块的频带，或(iii)显示器，被配置成显示表示视频块的输出。
根据至少一个实施例的另一个主要方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其包含根据所描述的编码实施例或变型中的任意者成的数据内容。
根据至少一个实施例的另一个主要方面，提供了一种包括根据所描述的编码实施例或变型中的任意者生成的视频数据的信号。
根据至少一个实施例的另一个主要方面，比特流被格式化为包括根据所描述的编码实施例或变型中的任意者所生成的数据内容。
根据至少一个实施例的另一个主要方面，提供了一种包括指令的计算机程序产品，当计算机执行该程序时，该指令使该计算机执行所描述的解码实施例或变型中的任意者。
从以下结合附图阅读的示例性实施例的详细描述中，这些和其它方面、所述主要方面的特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1示出了标准的通用视频压缩方案。
图2示出了标准的通用的视频压缩方案。
图3示出了用于根据LFNST标志来选择变换对(transform pairs)的所提出的方法的示例流程图。
图4示出了用于根据LFNST标志和MIP标志来选择变换对的所提出的方法的示例流程图。
图5示出了用于根据LFNST CU标志和MIP CU标志来选择变换对的所提出的方法的示例流程图。
图6示出了用于根据LFNST CU标志来选择变换对的所提出的方法的示例流程图。
图7示出了根据所描述的一般方面的编码方法的一个实施例。
图8示出了根据所描述的一般方面的解码方法的一个实施例。
图9示出了用于使用帧内预测模式扩展进行编码或解码的装置的一个实施例。
图10示出了其中可以实现所描述的实施例的典型处理器布置。
具体实施方式
以下一般方面是在视频压缩领域。它们旨在提高即将出现的视频压缩标准、通用视频译码(VVC)的压缩效率。通用视频译码(VVC)测试模型(VTM)是用于改进视频压缩的一次标准化努力。具体地，这些方面影响该标准的变换设计，其中由于采用两种工具(即，低频不可分离变换(LFNST)和基于矩阵的帧内预测(MIP))而新引入了压缩缺陷。
除了DCT2之外，VVC变换设计包括DCT8和DST7的其他变换，其中整体被称为多变换选择(MTS)。编码器可以选择所定义的变换的一种组合：DCT2、DST7和DCT8。可能的水平和垂直变换对是：
-{DCT2,DCT2}
-{DST7,DCT7}
-{DST7,DCT8}
-{DCT8,DST7}
-{DCT8,DCT8}
MTS由SPS(序列参数集)标志控制，该SPS标志可以使MTS无效，并且仅考虑{DCT2，DCT2}对。
当启用所述MTS标志时，相比于MTS关闭的情况，可获得大约1.7％的译码增益，而由于多个候选者之间的RDO(速率失真优化)竞争，需要很大的编码时间，这是耗时的。或者，最近在VVC中采用了另一种模式的变换信令，其被称为MTSImplicit。在此模式中，取决于变换块的尺寸而预定义(隐式)变换选择。在VVC的规范中，具有MTSImplicit的亮度块的变换的选择如下：
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
相同的选择机制用于帧内子分区(ISP)。这种类型的选择产生新的对，其是DCT2和DST7之间的组合。下表总结了它们发生的情况：
宽度 高度 TrHor TrVer
2 8 DCT2 DST7
4 32 DST7 DCT2
4 64 DST7 DCT2
16 32 DST7 DCT2
16 64 DST7 DCT2
8 2 DST7 DCT2
32 4 DCT2 DST7
64 4 DCT2 DST7
32 16 DCT2 DST7
64 16 DCT2 DST7
表1
最近，两种新的译码工具被采纳到JVET(联合视频专家组)标准。第一种是LFNST(低频不可分离变换)，以前称为NSST(不可分离次变换)。它是考虑变换域中的冗余并应用“另一”不可分离的变换以产生要量化和译码的所述残差的稀疏表示的有效工具。在VVC测试模型VTM-5.0的版本中，定义了两个LFNST变换集。一个变换集合用于大残差块，而另一个用于小残差块。对于每个集合，定义了四组变换，其中每组包含两个变换矩阵。关于所述组的选择取决于帧内预测模式，并且变换索引被译码在所述比特流中。
与主变换(其为DCT2、DST7和DCT8)不同，LFSNT是经训练的变换。换句话说，LFNST的基函数是通过从一些大的残差数据集学习而获得的。该数据集和训练方法的性质没有在任何公开文档中描述。
第二种工具是基于矩阵的帧内预测(MIP)。它也是从其相邻参考样本预测块的经训练的工具。它可以被认为是现有帧内预测的扩展，其中通过将参考样本乘以矩阵而不是沿着预测方向的简单拷贝来生成预测信号。与LFNST类似，用于乘法的所述矩阵是训练好的矩阵，而没有关于用于获得它们的所述数据集的描述。
为了理解这些工具与MTSImplicit变换设计的相互作用，使用具有共同测试条件的VTM-5.0来运行模拟。为了简洁，呈现了利用一个帧帧内译码的模拟结果。锚是禁用了MTS(-MTS＝0)的VTM-5.0，且所述测试是隐式变换设计(--MTS＝0--MTSImplicit＝1)。结果示于下表中：
Figure BDA0003383760120000061
表2
可以看出，存在0.3％的损失而不是隐式变换设计的预期增益。当该两个新工具被去激活时，执行另一测试以验证译码增益。即，锚和测试是相同的，但是LFNST和MIP被设置为零。结果提供在下表中：
Figure BDA0003383760120000062
表3
因此，可以得出结论，当新工具被关闭时，保留了预期增益。
为了理解每个工具的影响，所述两个工具被单独地去激活。下表给出了仅将LFNST切换至零并保持MIP激活的结果：
Figure BDA0003383760120000071
表4并且下表是针对MIP关闭和LFNST关闭的情况：
Figure BDA0003383760120000072
表5
从模拟结果可以观察到，MIP和/或LFNST与隐式变换设计不兼容。然而，LFNST的影响比MIP严重得多。不兼容的原因是那些工具是用没有MTSImplicit工具中指定的新变换对的残差来训练的。实际上，当与这两种工具结合使用时，MTSImplicit伴随有译码效率的损失。
所描述的一般方面通过考虑与工具LFNST和MIP的交互来解决MTSImplicit损耗的问题并改进ImplicitMTS的变换设计。MTSImplicit设计不能很好地与LFNST和MIP的新添加工具配合。为了解决这个问题，最简单的方式是当这些工具被激活时去激活隐式选择。
实施例1：当LFNST和/或MIP被激活时具有DCT2的隐式MTS
在VTM5中，MTSImplicit变换的选择被描述如下：
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
为了解决与LFNST和MIP交互的问题，需要检查MIP的SPS标志(sps_mip_flag)和/或LFNST的SPS标志(lfnst_enabled_flag)：
if(lfnst_enabled_flag)
{
trTypeHor＝DCT2
trTypeVer＝DCT2
}
{
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
}
图3中示出了相应的流程图。
为了显示该方法的优点，在与表2(1帧分析)的描述相同的条件下进行模拟，利用VTM5.0，新方法作为测试(均具有以下选项：--MTS＝0和–MTSImplicit＝1)，获得以下结果：
Figure BDA0003383760120000091
表6
还测试了其它条件。即，如果LFNST被去激活，则获得以下结果：
Figure BDA0003383760120000092
表7
最后，当MIP被去激活时，获得以下结果：
Figure BDA0003383760120000101
表8
实现该方法的另一种方式是考虑LFNST标志和MIP标志这两者：
if(lfnst_enabled_flag&&sps_mip_flag)
{
trTypeHor＝DCT2
trTypeVer＝DCT2
}
{
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
}
图4中示出了相应的流程图。
在该实施例的变型中，如果LFNST或MIP对于当前CU被激活，则隐式MTS变为DCT2,DCT2。
实施例2：当使用LFNST和/或MIP时具有DCT2的隐式MTS
除了检查SPS标志之外，还可以查看当前译码单元(CU)，并且查看是否使用MIP或LFNST。对于这种情况，隐式mts选择将是DCT2。在VTM5.0中，lfnstIdx是具有从0到2的值的LFNST的索引。零指示没有LFNST。对于MIP，标志mipFlag指示是否使用MIP。因此，修改是：
if(CU::lfnstIdx||cu::mipFlag)
{
trTypeHor＝DCT2
trTypeVer＝DCT2
}
{
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
}
图5中示出了相应的流程图。
这种方法的困难在于变换选择取决于所选择的预测模式。通常，优选不具有这种依赖性。然而，由于当前LFNST是依赖于帧内模式的，因此该方法是可接受的。
类似地，我们可以仅考虑当使用LFNST时的情况：
if(CU::lfnstIdx)
{
trTypeHor＝DCT2
trTypeVer＝DCT2
}
{
trTypeHor＝(宽度>＝4&&宽度<＝16)？DST7:DCT2
trTypeVer＝(高度>＝4&&高度<＝16)？DST7:DCT2
}
图6中示出了相应的流程图。
在该实施例的变型中，如果LFNST或MIP对于当前CU被激活，则隐式MTS变为DCT2,DCT2。
这里也执行一帧分析。锚是VTM5.0，新方法作为测试(具有以下选项：--MTS＝0以及--MTSImplicit＝1)，获得以下结果：
Figure BDA0003383760120000121
表9
为了显示相对于实施例1的方法的优点，以实施例1作为锚，以当前方法作为测试，进行所述一帧分析。获得以下结果：
Figure BDA0003383760120000122
表10
图7示出了根据这里描述的一般方面的方法700的一个实施例，该方法开始于开始框701，并且控制进行到框710，用于当隐式变换选择模式被用于对比特流中的至少一个视频块进行编码时，设置指示多变换选择模式的使用的语法信息。控制从框710进行到框720，以使用与所述语法信息相对应的至少一个变换来编码所述至少一个视频块。控制从框720行进至框730以存储、传达或传送包括经编码的至少一个视频块的所述比特流。
图8示出了根据这里描述的一般方面的方法800的一个实施例，该方法开始于开始框801，并且控制进行到框810，用于当隐式变换选择模式被用于解码视频块时，解析比特流，以获得指示多变换选择模式的使用的语法信息。控制从框810前进到框820，用于当使用隐式变换选择模式时，使用与所述语法信息相对应的多变换选择模式的至少一种变换，对所述比特流中的至少一个视频块进行解码。
图9示出了用于使用译码或解码工具来压缩、编码或解码视频的装置900的一个实施例。该装置包括处理器910，并且可以通过至少一个端口与存储器920互连。处理器910和存储器920两者还可具有到外部连接的一个或一个以上额外互连。
处理器910还被配置为在比特流中插入或者接收信息，并且使用各种译码工具进行压缩、编码或者解码。
本申请描述了多个方面，这其中包括工具、特征、实施例、模型、方法等。这些方面中的许多方面被描述为具有特异性，并且至少为了示出个体特性，通常以可能听起来受限的方式来描述。然而，这是为了描述清楚的目的，并且不限制那些方面的应用或范围。实际上，所有不同的方面可以组合和互换以提供另外的方面。此外，这些方面也可以与在较早的文档中描述的方面组合和互换。
本申请中描述和预期的方面可以以许多不同的形式实现。以下图1、2和10提供了一些实施例，但是可以设想其他实施例，并且对图1、2和10的讨论不限制实现的广度。所述方面中的至少一个方面主要涉及视频编码和解码，并且至少一个其它方面主要涉及传送所生成或编码的比特流。这些和其它方面可以被实现为方法、装置、其上存储有用于根据所描述的任何方法来编码或解码视频数据的指令的计算机可读存储介质、和/或其上存储有根据所描述的任何方法生成的比特流的计算机可读存储介质。
在本申请中，术语“重构”和“解码”可以互换使用，术语“像素”和“样本”可以互换使用，术语“图像”、“图片”和“帧”可以互换使用。通常，但不是必须的，术语“重构”在编码器侧被使用，而“解码”在解码器侧被使用。
本文描述了各种方法，并且每种方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。除非所述方法的正确操作需要特定顺序的步骤或动作，否则可修改或组合特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
本申请中描述的各种方法和其它方面可用于修改模块，例如，图1和图2所示的视频编码器100和解码器200的帧内预测、熵译码和/或解码模块(160,360,145,330)。此外，本发明不限于VVC或HEVC，并且可应用于例如其它标准和提案(无论是预先存在的还是将来开发的)以及任何此类标准和提案(包括VVC和HEVC)的扩展。除非另外指出或在技术上排除，本申请中描述的方面可以单独或组合使用。
在本申请中使用各种数值。具体值是出于示例目的，并且所描述的方面不限于这些具体值。
图1示出了编码器100。可以设想该编码器100的变型，但是为了清楚起见，下面描述编码器100，而没有描述所有预期的变型。
在被编码之前，视频序列可以经历预编码处理(101)，例如，对输入颜色图片应用颜色变换(例如，从RGB 4:4:4到YCbCr 4:2:0的转换)，或者执行输入图片分量的重新映射，以便获得对压缩更有弹性的信号分布(例如，使用所述颜色分量之一的直方图均衡)。元数据可以与所述预处理相关联，并且被附加到比特流。
在编码器100中，如下所述，由编码器元件对图片进行编码。以例如CU为单位分区(102)并处理要编码的图片。使用例如帧内或帧间模式来编码每个单元。当以帧内模式对单元进行编码时，其执行帧内预测(160)。在帧间模式中，执行运动估计(175)和补偿(170)。所述编码器决定(105)使用帧内模式或帧间模式中的哪一者来对所述单元进行编码，并且通过例如预测模式标志来指示所述帧内/帧间决定。例如，通过从原始图像块中减去(110)预测块来计算预测残差。
然后，对所述预测残差进行变换(125)和量化(130)。对所量化的变换系数以及运动向量和其它语法元素进行熵译码(145)以输出比特流。所述编码器可以跳过所述变换，并直接对未变换的残差信号应用量化。所述编码器可以绕过变换和量化这两者，即，直接对所述残差进行译码而不应用所述变换或量化处理。
所述编码器对编码块进行解码，以提供用于进一步预测的参考。对所量化的变换系数进行解量化(140)和逆变换(150)以对预测残差进行解码。组合(155)所解码的预测残差和预测块，重构图像块。环内滤波器(165)被应用于所重构的图片，以执行例如解块/SAO(样本自适应偏移)滤波，从而减少编码伪像。将所滤波的图像存储在参考图片缓冲器(180)中。
图2示出了视频解码器200的框图。在解码器200中，如下所述，由解码器元件解码比特流。视频解码器200通常执行与如图1中所描述的编码过程互逆的解码过程。所述编码器100通常还执行视频解码作为编码视频数据的一部分。
特别地，所述解码器的输入包括视频比特流，其可以由视频编码器100生成。所述比特流首先被熵解码(230)以获得变换系数、运动向量和其它译码信息。图片分区信息指示所述图片如何被分区。所述解码器因此可以根据所解码的图片分区信息来划分(235)所述图片。所述变换系数被解量化(240)和逆变换(250)以解码所述预测残差。将所解码的预测残差与预测块进行组合(255)，重构图像块。所述预测块可以从帧内预测(260)或运动补偿预测(即，帧间预测)(275)获得(270)。环内滤波器(265)被应用于所重构的图像。将所滤波的图像存储在参考图片缓冲器(280)中。
解码后的图片可以进一步经历解码后处理(285)，例如，逆颜色变换(例如，从YCbCr 4:2:0到RGB 4:4:4的转换)或执行在预编码处理(101)中执行的所述重新映射过程的逆重新映射。所述解码后处理可以使用在所述预编码处理中导出并且在所述比特流中用信号发送的元数据。
图10示出了其中实现了各个方面和实施例的系统的示例的框图。系统1000可以被实现为包括以下描述的各种组件的设备，并且被配置为执行本文中描述的一个或多个方面。此类设备的示例包括但不限于各种电子设备，诸如个人计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机、数字多媒体机顶盒、数字电视接收机、个人视频记录系统、连接的家用电器和服务器。系统1000的元件可以单独地或组合地被实现在单个集成电路(IC)、多个IC和/或分立组件中。例如，在至少一个实施例中，系统1000的处理和编码器/解码器元件分布在多个IC和/或分立组件上。在各种实施例中，所述系统1000经由例如通信总线或通过专用输入和/或输出端口而被通信地耦合到一个或多个其他系统或其他电子设备。在各种实施例中，所述系统1000被配置为实现本文中描述的一个或多个方面。
所述系统1000包括至少一个处理器1010，其被配置为执行加载在其中的指令，以用于实现例如本文中描述的各个方面。处理器1010可以包括嵌入式存储器、输入输出接口和本领域已知的各种其它电路。所述系统1000包括至少一个存储器1020(例如，易失性存储器设备和/或非易失性存储器设备)。系统1000包括存储设备1040，其可以包括非易失性存储器和/或易失性存储器，这其中包括但不限于电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、磁盘驱动器和/或光盘驱动器。作为非限制性示例，所述存储设备1040可以包括内部存储设备、附接的存储设备(包括可拆卸的存储设备和不可拆卸的存储设备)和/或网络可访问的存储设备。
系统1000包括编码器/解码器模块1030，其被配置为例如处理数据以提供所编码的视频或所解码的视频，并且所述编码器/解码器模块1030可以包括其自己的处理器和存储器。所述编码器/解码器模块1030表示可包括在设备中以执行编码和/或解码功能的模块(一个或多个)。如已知的，设备可以包括所述编码模块和解码模块中的一个或两个。另外，编码器/解码器模块1030可实施为系统1000的单独元件或可并入处理器1010内作为如所属领域的技术人员已知的硬件与软件的组合。
要加载到处理器1010或编码器/解码器1030上以执行本文档中描述的各个方面的程序代码可以存储在存储设备1040中，并且随后加载到存储器1020上以供处理器1010执行。根据各种实施例，处理器1010、存储器1020、存储设备1040和编码器/解码器模块1030中的一者或多者可以在执行本文中描述的过程期间存储各种项中的一者或多者。这些存储的项可以包括但不限于输入视频、所解码的视频或该解码的视频的部分、比特流、矩阵、变量以及来自方程式、公式、运算和运算逻辑的处理的中间或最终结果。
在一些实施例中，所述处理器1010和/或所述编码器/解码器模块1030内的存储器用于存储指令，并且提供用于在编码或解码期间需要的处理的工作存储器。然而，在其它实施例中，所述处理设备(例如，所述处理设备可为所述处理器1010或所述编码器/解码器模块1030)外部的存储器用于这些功能中的一者或多者。外部存储器可以是存储器1020和/或存储设备1040，例如，动态易失性存储器和/或非易失性闪存。在几个实施例中，外部非易失性闪存用于存储例如电视的操作系统。在至少一个实施例中，诸如RAM的快速外部动态易失性存储器被用作视频译码和解码操作的工作存储器，诸如用于MPEG-2(MPEG是指运动图像专家组，MPEG-2也被称为ISO/IEC 13818，并且13818-1也被称为H.222，并且13818-2也被称为H.262)、HEVC(HEVC是指高效视频译码，也被称为H.265和MPEG-H部分2)、或VVC(通用视频译码，由联合视频团队专家JVET开发的新标准)的工作存储器。
如框1130中所示，可以通过各种输入设备来提供对系统1000的元件的输入。这样的输入设备包括但不限于：(i)接收例如由广播者通过空中传输的射频(RF)信号的RF部分，(ii)分量(COMP)输入端子(或一组分量输入端子)，(iii)通用串行总线(USB)输入端子，和/或(iv)高清晰度多媒体接口(HDMI)输入端子。图10中未示出的其它示例包括合成视频。
在各种实施例中，框1130的输入设备具有本领域已知的相关联的相应输入处理元件。例如，所述RF部分可以与适合于以下的元件相关联：(i)选择期望频率(也称为选择信号，或将信号频带限制到一频带)，(ii)将所选择的信号下变频，(iii)再次将频带限制到较窄频带，以选择(例如，)在某些实施例中可以称为信道的信号频带，(iv)解调所述下变频且频带限制的信号，(v)执行纠错，和(vi)解复用以选择期望的数据分组流。各种实施例的RF部分包括一个或多个元件以执行这些功能，例如，频率选择器、信号选择器、限带器、信道选择器、滤波器、下变频器、解调器、纠错器和解复用器。所述RF部分可以包括执行各种这些功能的调谐器，这些功能包括例如将所接收的信号下变频到较低频率(例如，中频或近基带频率)或基带。在一个机顶盒实施例中，所述RF部分及其相关的输入处理元件接收通过有线(例如，电缆)介质发送的RF信号，并通过滤波、下变频和再次滤波来执行到期望频带的频率选择。各种实施例重新安排上述(和其它)元件的顺序，移除这些元件中的一些，和/或添加执行类似或不同功能的其它元件。添加元件可以包括在现有元件之间插入元件，例如插入放大器和模数转换器。在各种实施例中，所述RF部分包括天线。
另外，USB和/或HDMI终端可以包括用于通过USB和/或HDMI连接将系统1000连接到其它电子设备的相应接口处理器。应当理解，输入处理的各个方面(例如，,，所罗门纠错)可以根据需要在例如单独的输入处理IC或处理器1010内实现。类似地，USB或HDMI接口处理的各方面可以根据需要在单独的接口IC内或在处理器1010内实现。解调、纠错和解复用的流被提供给各种处理元件，这其中包括例如处理器1010和编码器/解码器1030，其与存储器和存储元件结合操作以根据需要来处理所述数据流以便在输出设备上呈现。
系统1000的各种元件可以设置在集成壳体内。在该集成壳体内，各种元件可以使用合适的连接布置(例如，本领域已知的内部总线，包括IC间(I2C)总线、布线和印刷电路板)互连并在其间传输数据。
所述系统1000包括通信接口1050，其使得能够经由通信信道1060与其他设备通信。所述通信接口1050可以包括但不限于被配置为通过通信信道1060发送和接收数据的收发器。所述通信接口1050可以包括但不限于调制解调器或网卡，并且所述通信信道1060可以例如在有线和/或无线介质内实现。
在各种实施例中，使用无线网络(例如，Wi-Fi网络，例如IEEE 802.11(IEEE是指电气和电子工程师协会))，将数据流式传输或以其他方式提供给所述系统1000。这些实施例的Wi-Fi信号通过适用于Wi-Fi通信的通信信道1060和通信接口1050来接收。这些实施例的通信信道1060通常连接到接入点或路由器，所述接入点或路由器提供对包括因特网的外部网络的接入以允许流式传输应用和其它云上通信。其它实施例使用通过输入框1130的HDMI连接来传递数据的机顶盒而向系统1000提供流式传输的数据。还有一些实施例使用输入框1130的RF连接而向所述系统1000提供流式传输的数据。如上所述，各种实施例以非流式传输方式提供数据。另外，各种实施例使用除Wi-Fi之外的无线网络，例如，蜂窝网络或蓝牙网络。
所述系统1000可以向各种输出设备(包括显示器1100、扬声器1110和其他外围设备1120)提供输出信号。各种实施例的显示器1100包含以下中的一者或多者：例如触摸屏显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、弯曲显示器和/或可折叠显示器。所述显示器1100可以用于电视、平板电脑、膝上型计算机、蜂窝电话(移动电话)或其他设备。所述显示器1100还可与其它组件集成(例如，如在智能电话中)，或是单独的(例如，用于膝上型计算机的外部监视器)。在各实施例的各示例中，所述其它外围设备1120包括以下中的一者或多者：独立数字视频盘(或数字多功能盘)(DVR，针对这两项)、盘播放器、立体声系统和/或照明系统。各种实施例使用一个或多个外围设备1120，其基于系统1000的输出来提供功能。例如，盘播放器执行播放所述系统1000的输出的功能。
在各种实施例中，使用信令(诸如，AV.Link(AV.链路)、消费电子控制(CEC)、或在有或没有用户干预的情况下实现设备到设备控制的其他通信协议)在系统1000和显示器1100、扬声器1110或其它外围设备1120之间传送控制信号。所述输出设备可以经由通过相应接口1070、1080和1090的专用连接而通信地耦合到系统1000。作为替代，所述输出设备可以使用通信信道1060经由通信接口1050连接到系统1000。所述显示器1100和扬声器1110可以与系统1000的其它组件一起集成在电子设备(例如，电视机)中的单个单元中。在各种实施例中，显示接口1070包括显示驱动器，例如定时控制器((T Con)芯片。
例如，如果输入1130的RF部分是单独机顶盒的一部分，则所述显示器1100和扬声器1110可以备选地与其它组件中的一个或多个分离。在所述显示器1100和扬声器1110是外部组件的各种实施例中，所述输出信号可以经由专用输出连接来提供，所述专用输出连接例如包括HDMI端口、USB端口或COMP输出。
这些实施例可以由处理器1010或由硬件实现的计算机软件或由硬件和软件的组合来实现。作为非限制性示例，所述实施例可以由一个或多个集成电路实现。所述存储器1020可以是适合于技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如光学存储器设备、磁存储器设备、基于半导体的存储器设备、固定存储器和可移动存储器。所述处理器1010可以是适合于技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包含以下中的一者或多者：微处理器、通用计算机、专用计算机和基于多核架构的处理器。
各种实现方式涉及解码。如本申请中所使用的，“解码”可以包括例如对接收到的编码序列执行的全部或部分过程，以便产生适合于显示的最终输出。在各种实施例中，此类过程包括通常由解码器执行的过程中的一个或多个，例如熵解码、逆量化、逆变换和差分解码。在各种实施例中，这样的过程还或替代地包括由本申请中描述的各种实现的解码器执行的过程。
作为进一步的示例，在一个实施例中，“解码”仅指熵解码，在另一实施例中，“解码”仅指差分解码，并且在另一实施例中，“解码”指熵解码和差分解码的组合。短语“解码过程”是旨在具体地指代操作的子集还是一般地指代更广泛的解码过程，这基于具体描述的上下文将是清楚的，并且相信是本领域技术人员所充分理解的。
各种实现涉及编码。以与以上关于“解码”的讨论类似的方式，如在本申请中使用的“编码”可以包括例如对输入视频序列执行的以便产生编码比特流的过程的全部或部分。在各种实施例中，此类过程包括通常由编码器执行的一个或多个过程，例如，分区、差分编码、变换、量化和熵译码。在各种实施例中，这样的过程还或替代地包括由本申请中描述的各种实现的编码器执行的过程。
作为进一步的示例，在一个实施例中，“编码”仅指熵译码，在另一实施例中，“编码”仅指差分编码，而在另一实施例中，“编码”指差分编码和熵译码的组合。短语“编码过程”的旨在具体地指代操作的子集还是一般地指代更广泛的编码过程，这将基于具体描述的上下文而变得清楚，并且相信是本领域技术人员所充分理解的。
注意，如本文所使用的语法元素是描述性术语。因此，它们不排除使用其它语法元素名称。
当附图被呈现为流程图时，应当理解，它还提供了对应装置的框图。类似地，当附图被呈现为框图时，应当理解，它还提供了对应的方法/过程的流程图。
各种实施例可能涉及参数模型或速率失真优化。特别地，在编码过程期间，通常考虑速率和失真之间的平衡或折衷，通常给出计算复杂度的约束。它可以通过速率失真优化(RDO)度量，或者通过最小均方(LMS)、绝对误差均值(MAE)或其它这样的测量来测量。所述速率失真优化通常被公式化为最小化速率失真函数，该速率失真函数是速率和失真的加权和。存在不同的方法来解决速率失真优化问题。例如，这些方法可以基于对所有编码选项的广泛测试，这其中包括所有考虑的模式或译码参数值，且对它们的译码成本和在译码和解码之后的重构信号的相关失真进行完整评估。还可以使用更快的方法来节省编码复杂度，特别是基于预测或预测残差信号而不是重构信号来计算近似失真。还可以使用这两种方法的混合，例如通过仅对一些可能的编码选项使用近似失真，而对其他编码选项使用完全失真。其它方法仅评估可能的编码选项的子集。更一般地，许多方法采用各种技术中的任何一种来执行所述优化，但是该优化不一定是对译码成本和相关失真这两者的完整评估。
本文描述的实现方式和方面可以在例如方法或过程、装置、软件程序、数据流或信号中实现。即使仅在单一形式的实现的上下文中被讨论(例如，仅作为方法而被讨论)，所讨论的特征的实现也可以以其他形式(例如，装置或程序)来实现。例如，可以以适当的硬件、软件和固件来实现装置。所述方法可以在例如处理器中实现，所述处理器通常指处理设备，这其中包括例如计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备。处理器还包括通信设备，例如计算机、蜂窝电话、便携式/个人数字助理(“PDA”)和便于终端用户之间的信息通信的其他设备。
对“一个实施例”或“一实施例”或“一个实现方式”或“一实现方式”以及其它变化形式的提及意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、特性等包含于至少一个实施例中。因此，在本申请中的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”或“在一个实现方式中”或“在一实现方式中”以及任何其他变型的出现不一定都指同一实施例。
另外，本申请可以涉及“确定”各种信息。确定该信息可以包括例如以下一者或多者：估计该信息、计算该信息、预测该信息或从存储器检索该信息。
此外，本申请可以涉及“访问”各种信息。访问该信息可以包括例如以下一者或多者：接收该信息、检索该信息(例如，从存储器检索该信息)、存储该信息、移动该信息、复制该信息、计算该信息、确定该信息、预测该信息或估计该信息。
另外，本申请可以指“接收”各种信息。如同“访问”一样，接收旨在是广义的术语。接收所述信息可以包括例如以下一者或多者：访问该信息或(例如，从存储器)检索该信息。此外，在诸如存储信息、处理信息、发送信息、移动信息、复制信息、擦除信息、计算信息、确定信息、预测信息或估计信息的操作期间，通常以一种方式或另一种方式涉及“接收”。
应当理解，例如在“A/B”、“A和/或B”以及“A和B中的至少一者”的情况下，使用以下“/”、“和/或”以及“中的至少一者”中的任意者旨在涵盖仅对第一列出的选项(A)的选择、或仅对第二列出的选项(B)的选择、或对两个选项(A和B)的选择。作为进一步的示例，在“A、B和/或C”和“A、B和C中的至少一者”的情况下，这样的措词旨在包括仅选择第一个列出的选项(A)、或者仅选择第二个列出的选项(B)、或者仅选择第三个列出的选项(C)、或者仅选择第一个和第二个列出的选项(A和B)、或者仅选择第一个和第三个列出的选项(A和C)、或者仅选择第二个和第三个列出的选项(B和C)、或者选择所有三个选项(A和B和C)。如本领域和相关领域的普通技术人员所清楚的，这可以扩展到所列的多个项目。
此外，如本文所使用的，词语“信号”尤其是指向对应的解码器指示某物。例如，在某些实施例中，编码器用信号通知多个变换、译码模式或标志中的特定一个。这样，在一实施例中，在编码器侧和解码器侧使用相同的变换、参数或模式。因此，例如，编码器可以向解码器发送(显式地用信号发送)特定参数，使得解码器可以使用该相同的特定参数。相反，如果解码器已经具有所述特定参数以及其它参数，则可以使用信令而不进行发送(隐式地用信号发送)，以简单地允许解码器知道并选择所述特定参数。通过避免任何实际功能的传输，在各种实施例中实现了比特节省。应当理解，可以以各种方式来实现信令。例如，在各种实施例中，一个或多个语法元素、标志等被用于将信息用信号发送给对应的解码器。虽然前述内容涉及词语“信号”的动词形式，但是词语“信号”在本文中也可以用作名词。
如对于本领域普通技术人员将显而易见的，实现方式可以产生被格式化以携带例如可以被存储或发送的信息的各种信号。该信息可以包括例如用于执行方法的指令，或者由所描述的实现方式之一产生的数据。例如，信号可以被格式化以携带所描述的实施例的比特流。这种信号可以被格式化为例如电磁波(例如，使用频谱的射频部分)或基带信号。所述格式化可以包括例如对数据流进行编码并且利用所编码的数据流对载波进行调制。所述信号携带的信息可以是例如模拟或数字信息。如已知的，所述信号可以通过各种不同的有线或无线链路来传输。所述信号可以存储在处理器可读介质上。
我们描述了可跨各种权利要求类别及类型的多个实施例。这些实施例的特征可以单独提供或以任何组合提供。此外，跨越各种权利要求类别和类型，实施例可以单独或以任意组合包括以下特征、设备或方面中的一者或多者：
·一种使用具有多个变换选择的低频不可分离变换来编码或解码视频数据的过程或设备。
·一种使用具有多个变换选择的基于低矩阵的帧内预测来编码或解码视频数据的过程或设备。
·一种使用具有隐式多变换选择的低频不可分离变换来编码或解码视频数据的过程或设备。
·一种使用具有隐式多变换选择的基于低矩阵的帧内预测来编码或解码视频数据的过程或设备。
·包括所描述的语法元素中的一者或多者或其变型的比特流或信号。
·一种比特流或信号，包括传达根据所描述的任何实施例生成的信息的语法。
·根据所述的任何实施例，创建和/或发送和/或接收和/或解码。
·根据所描述的任何实施例的方法、过程、装置、存储指令的介质、存储数据的介质或信号。
·在所述信令中插入使得所述解码器能够以对应于编码器所使用的方式的方式确定译码模式的语法元素。
·创建和/或发送和/或接收和/或解码包括一个或多个所描述的语法元素或其变型的比特流或信号。
·TV、机顶盒、蜂窝电话、平板电脑或其他电子设备，其根据所描述的任何实施例执行变换方法(一个或多个)。
·TV、机顶盒、蜂窝电话、平板电脑或其他电子设备，其根据所描述的任何实施例执行变换方法(一个或多个)确定，并且显示(例如，使用监视器、屏幕或其他类型的显示器)所得到的图像。
·TV、机顶盒、蜂窝电话、平板电脑或其他电子设备，其选择、频带限制、或调谐(例如，使用调谐器)信道以接收包括所编码的图像的信号，并且根据所描述的任何实施例执行变换方法(一个或多个)。
·TV、机顶盒、蜂窝电话、平板电脑或其他电子设备，其通过空中接收(例如，使用天线)包括所编码的图像的信号，并且执行变换方法(一个或多个)。

Claims (15)

1.一种方法，包括：
当隐式变换选择模式被用于编码比特流中的至少一个视频块时，设置指示使用多变换选择模式的语法信息；
使用对应于所述语法信息的至少一个变换来编码所述至少一个视频块；在该方法中，
存储、传送或传输包括所述编码的至少一个视频块的所述比特流。
2.一种装置，包括：
处理器，其被配置为执行：
当隐式变换选择模式被用于编码比特流中的至少一个视频块时，设置指示使用多变换选择模式的语法信息；
使用对应于所述语法信息的至少一个变换来编码所述至少一个视频块；在该方法中，
存储、传送或传输包括所述编码的至少一个视频块的所述比特流。
3.一种方法，包括：
当隐式变换选择模式被用于对视频块进行解码时，解析比特流，以得到指示使用多变换选择模式的语法信息；以及
当隐式变换选择模式被使用时，使用对应于所述语法信息的多变换选择模式的至少一个变换，解码所述比特流中的至少一个视频块。
4.一种装置，包括：
处理器，其被配置为执行：
当隐式变换选择模式被用于对视频块进行解码时，解析比特流，以得到指示使用多变换选择模式的语法信息；以及
当隐式变换选择模式被使用时，使用对应于所述语法信息的多变换选择模式的至少一个变换，解码所述比特流中的至少一个视频块。
5.根据权利要求1或权利要求3所述的方法或者根据权利要求2或权利要求4所述的装置，其中所述语法信息包括至少一个标志。
6.根据权利要求1或权利要求3所述的方法或根据权利要求2或权利要求4所述的装置，其中所述语法信息包括指示多变换选择模式的至少一个标志。
7.根据权利要求1或权利要求3所述的方法或者根据权利要求2或权利要求4所述的装置，其中所述语法信息包括指示多变换选择隐式模式的至少一个标志。
8.根据权利要求1或权利要求3所述的方法或者根据权利要求2或权利要求4所述的装置，其中，所述语法信息包括指示低频非可分离变换模式的至少一个标志。
9.根据权利要求1或3所述的方法、或者根据权利要求2或4所述的装置，其中，所述语法信息包括指示基于矩阵的帧内预测模式的至少一个标志。
10.根据权利要求1或3所述的方法，或者根据权利要求2或4所述的装置，其中多变换选择模式以译码单元大小为条件。
11.根据权利要求1或3所述的方法，或者根据权利要求2或4所述的装置，其中，变换由水平分量和垂直分量组成。
12.一种设备，包括：
根据权利要求4至11中任一项所述的装置；以及
以下至少一者：(1)天线，其经配置以接收信号，所述信号包含所述视频块，(ii)频带限制器，其经配置以将所述所接收信号限制到包含所述视频块的频带，及(iii)显示器，其经配置以显示表示视频块的输出。
13.一种非暂时性计算机可读介质，包含根据权利要求1和5至11中任一项所述的方法或者由权利要求2和5至11中任一项所述的装置生成的数据内容，用于使用处理器进行回放。
14.一种包括根据权利要求1和5至11中任一项所述的方法或由权利要求2和5至11中任一项所述的装置生成的视频数据的信号，用于使用处理器进行回放。
15.一种包括指令的计算机程序产品，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据权利要求1、3和5至11中任一项所述的方法。
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