CN117834922A - 对视频进行解码或编码的方法和发送数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了对视频进行解码或编码的方法和发送数据的方法，其中，对视频进行解码的方法包括：生成当前块的预测信号；从比特流中获取当前块的变换类型索引，变换类型索引表示多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集，多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型；基于变换类型索引，从多个候选变换类型集中确定当前块的变换类型集；基于变换类型集，通过在水平方向和垂直方向上对当前块进行逆变换来生成当前块的残差信号；以及基于预测信号和残差信号对当前块进行重构。

Description

对视频进行解码或编码的方法和发送数据的方法
本申请为2019年1月15日提交的国际申请号为PCT/KR2019/000603、发明名称为“使用各种变换技术的视频编码方法和装置”的PCT申请的分案申请，该PCT申请进入中国国家阶段日期为2020年7月16日，国家申请号为201980008732.6。
技术领域
本发明涉及图像解码装置及其方法，更详细而言，涉及在视频压缩技术中使用各种变换技术的方法和装置。
背景技术
近年来，随着对高分辨率、高清晰度视频的需求增加，对用于下一代视频服务的高效视频压缩技术的需求性已经兴起。基于这样的需求性，正进行用于制定视频压缩标准的研究和探索。
在视频压缩技术中，变换技术是一种为了有效进行量化和熵编码而将域从空间域(Spatial domain)信号变更为频率域(Frequency domain)信号的技术。
发明内容
技术课题
本发明其目的在于，提供一种视频编码方法和装置，其中，通过在编码器或解码器的变换或逆变换步骤中使用各种变换方法，从而与现有的视频压缩技术相比，提高编码效率。
但是，本实施例所要解决的技术课题不限定于如上所述的技术课题，还可以存在其它技术课题。
课题的解决方法
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：从比特流中提取用于第一逆变换的变换类型信息的步骤；利用所提取的所述信息，从多种逆变换类型中选择性地确定逆变换类型的步骤；以及利用所确定的所述逆变换类型，进行水平方向或垂直方向逆变换的步骤。
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：从比特流中提取用于第一逆变换的逆变换类型信息来确定水平方向逆变换或垂直方向逆变换的变换类型的步骤；以及根据所述确定的逆变换类型，省略水平方向逆变换或垂直方向逆变换的步骤。
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第一逆变换的变换类型，省略第二逆变换的步骤。
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据变换系数的形态，确定是否逆变换的步骤。
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第一逆变换的变换类型来按频率确定加权量化参数，从而进行加权逆量化的步骤。
为了解决所述课题，根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第二逆变换索引来按频率确定加权量化参数，从而进行加权逆量化。
根据本发明，提供了一种对视频进行解码的方法，该方法包括：生成当前块的预测信号；从比特流中获取当前块的变换类型索引，变换类型索引表示多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集，多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型；基于变换类型索引，从多个候选变换类型集中确定当前块的变换类型集；基于变换类型集，通过在水平方向和垂直方向上对当前块进行逆变换来生成当前块的残差信号；以及基于预测信号和残差信号对当前块进行重构。
根据本发明，还提供了一种对视频进行编码的方法，该方法包括：：生成当前块的预测信号；基于预测信号来导出当前块的残差信号；以及基于变换类型集来对当前块的残差信号进行变换，其中，变换类型集被确定为多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集；其中，表示多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集的变换类型索引被编码到比特流中；以及其中，多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型。
根据本发明，还提供了一种发送针对视频信号的数据的方法，该方法包括：生成当前块的预测信号；基于预测信号来导出当前块的残差信号；通过对当前块的残差信号进行编码来生成比特流；发送包括比特流的数据，其中，对当前块的残差信号进行编码包括基于变换类型集来对当前块的残差信号进行变换；其中，变换类型集被确定为多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集；其中，表示多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集的变换类型索引被编码到比特流中；以及其中，多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型。
发明效果
本发明其目的在于，提供为了提高编码效率而使用各种变换技术的方法和装置。
根据本发明的一实施例，通过在第一变换或第一逆变换步骤中选择性地使用各种变换类型，从而可以提高编码效率。
附图说明
图1图示了根据本发明的一实施例的显示视频编码方法和装置的构成的框图。
图2图示了根据本发明的一实施例的显示视频解码方法和装置的构成的框图。
图3图示了根据本发明的一实施例的在编码器的变换单元中使用各种变换的技术。
图4图示了根据本发明的一实施例的在解码器的逆变换单元中使用各种逆变换的技术。
图5图示了根据本发明的一实施例的从比特流中提取用于第一逆变换的信息的顺序。
图6图示了根据本发明的一实施例的根据各种逆变换类型进行第一逆变换的过程。
图7图示了根据本发明的一实施例的进行第二逆变换的过程。
图8图示了根据本发明的一实施例的将是否使用各种逆变换技术通过语法(syntax)来发出信号的方法。
图9图示了根据本发明的一实施例的在使用各种逆变换技术的方法和装置中将用于进行各种逆变换技术的信息通过比特流内的语法(syntax)中的编码单元语法来发出信号的方法。
图10图示了根据本发明的一实施例的在使用各种逆变换技术的方法和装置中的逆变换过程的另一个例子。
图11图示了根据本发明的一实施例当在使用各种逆变换技术时，按彼此不同的频率进行加权量化的过程。
图12图示了根据本发明的一实施例的当使用第二逆变换技术时，按彼此不同的频率进行加权量化的过程。
图13图示了根据本发明的一实施例的当进行各种逆变换或第二逆变换时，将用于加权量化的信息通过语法(syntax)来发出信号的方法。
具体实施方式
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：从比特流中提取用于第一逆变换的变换类型信息的步骤；利用所提取的所述信息，从多种逆变换类型中选择性地确定逆变换类型的步骤；以及利用所确定的所述逆变换类型，进行水平方向或垂直方向逆变换的步骤。
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：从比特流中提取用于第一逆变换的逆变换类型信息来确定水平方向逆变换或垂直方向逆变换的变换类型的步骤；根据所述确定的逆变换类型，省略水平方向逆变换或垂直方向逆变换。
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第一逆变换的变换类型，省略第二逆变换。
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据变换系数的形态，确定是否逆变换。
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第一逆变换的变换类型，按频率确定加权量化参数，从而进行加权逆量化。
根据本发明的实施例的视频编码方法和装置包括：根据第二逆变换索引，按频率确定加权量化参数，从而进行加权逆量化。
实施发明的方式
下面，为了本发明所属技术领域中的技术人员可以容易地实施，参照本说明书中附上的附图，对本发明的实施例详细地进行说明。但是，本发明可以实现为各种不同的形态，不限定于在这里说明的实施例。并且，为了清楚地说明本发明，在附图中省略了与说明无关的部分，在整个说明书中，对相似的部分附以相似的附图标记。
在整个本说明书中，当指出某一部分与其它部分“连接”时，其不仅包括直接连接的情况，还包括在它们之间插入其它的中间元件而电气性连接的情况。
另外，在整个本说明书中，当指出某一部分“包括”某一构成要素时，只要没有特别相反的记载，则意味着可以进一步包括其它构成要素，而不是将其它构成要素排除。
在整个本说明书中使用的术语“(做)～的步骤”或“～的步骤”不表示“为了～的步骤”。
另外，第一、第二等用语可以用于对各种构成要素进行说明，但所述构成要素不应限定于所述用语。所述用语仅用于将一个构成要素从其它构成要素中进行区分的目的。
另外，为了显示出彼此不同的特征性的功能，本发明的实施例中所示的组件被独立地进行图示，但并不意味着各组件由独立的硬件或一个软件构成单元组成。即，为了便于说明，将各组件罗列成一个一个的组件进而进行描述，各组件中的至少两个组件可以组合而形成一个组件，或者一个组件可以划分为复数个组件来履行功能。在不脱离本发明的实质的情况下，这样的各组件的集成实施例和独立的实施例也包括在本发明的权利范围中。
下面，在本说明书中记载的本发明的各种实施例中，“～部”、“～器”、“～单元”、“～模块”、“～块”等用语是指处理至少一个功能或操作的单位，其可以由硬件、软件或硬件与软件的结合来实现。
下面，根据本发明的一实施例，参照图4，对提出的使用各种变换技术的视频编码方法和装置具体地进行说明。
图1图示了根据本发明的一实施例的显示视频编码方法和装置的构成的框图。
根据一实施例的视频编码方法和装置可以包括：画面间预测单元120、画面内预测单元125、减法器130、变换单元140、量化单元150、熵编码单元160、逆变换单元145、逆量化单元155、加法器135、双向滤波单元180、环路滤波单元180、重构图像缓冲器190。
画面间预测单元120利用输入图像110和存储在重构图像缓冲器190中的重构图像来进行运动预测，从而生成预测信号。
画面内预测单元125利用空间上与所编码的当前块相邻的预重构的相邻块的像素值来进行空间预测，从而生成预测信号。
减法器130利用输入图像和通过画面间预测单元120或画面内预测单元125而生成的预测信号来生成残差信号(residual signal)。
变换单元140和量化单元150对通过减法器130而生成的残差信号进行变换和量化，从而生成量化系数(quantized coefficient)。
熵编码单元160对视频压缩标准中定义的语法元素(syntax elements)和量化系数等之类的编码信息进行熵编码，从而输出比特流。
逆变换单元145和逆量化单元155接收量化系数而依次进行逆量化和逆变换，并且生成重构的残差信号。
加法器135利用通过画面间预测单元120或画面内预测单元125而生成的预测信号和重构的残差信号来生成重构信号。
所述重构的信号被传递到环路滤波单元180而适用块滤波器、SAO(SampleAdaptive Offset，样本自适应偏移)、ALF(Adaptive Loop Filter，自适应环路滤波器)之类的一个或多个环路滤波器来生成最终的重构图像，并被存储在重构图像缓冲器190中。
存储在所述重构图像缓冲器190中的重构图像可以在画面间预测单元120中用作参照图像。
图2图示了根据本发明的一实施例的显示视频解码方法和装置的构成的框图。
根据一实施例的视频解码装置和方法可以包括：熵解码单元210、逆量化单元220、逆变换单元230、画面内预测单元240、画面间预测单元250、加法器260、双向滤波单元270、环路滤波单元280、重构图像缓冲器290。
熵解码单元210解码输入的比特流200，从而输出语法元素(syntax elements)和量化系数等之类的解码信息。
逆量化单元220和逆变换单元230接收量化系数而依次进行逆量化和逆变换，并且输出残差信号(residual signal)。
画面内预测单元240利用与所解码的当前块相邻的预解码的相邻块的像素值来进行空间预测，从而生成预测信号。
画面间预测单元250利用从比特流中提取的运动矢量和存储在重构图像缓冲器280中的重构图像来进行运动补偿，从而生成预测信号。
加法器260利用通过画面内预测单元240或画面间预测单元250而生成的预测信号和重构的残差信号来生成重构信号。
双向滤波单元270对通过加法器260而生成的重构信号进行双向滤波，从而生成适用有滤波器的信号。
所述重构信号被传递至环路滤波单元270而适用块滤波器、SAO(S ampleAdaptive Offset，样本自适应偏移)、ALF(Adaptive Loop Filter，自适应环路滤波器)之类的一个或多个环路滤波器来生成最终的重构图像，并被存储在重构图像缓冲器280中。
存储在所述重构图像缓冲器280中的重构图像可以在画面间预测单元250中用作参照图像。
图3图示了根据本发明的一实施例的在编码器的变换单元中使用各种变换的技术。
编码器的变换单元310可以由第一变换单元320或第二变换单元330中的至少一个构成。在第一变换单元中进行变换，且可以将其结果在第二变换单元中使用。或者，可以仅当第一变换单元或第二变换单元中的任一个中选择性地进行变换。
在第一变换单元320中，可以将水平方向变换和垂直方向变换分开来进行，可以分别针对水平方向和垂直方向确定变换类型。所述变换类型可以确定为在编码器中预定义的复数个变换类型中的任一个。
即，在根据本发明的一实施例的第一变换单元320中，可以选择性地将多个变换类型中的一个变换类型用于水平方向或垂直方向中的每个。所述多个变换类型可以包括DCT-II(DCT2)、DCT-IV(DCT4)、DCT-V(DCT5)、DCT-VIII(DCT8)、DST-I(DST1)、DST-IV(DST4)、DST-VII(DST7)、或ID(IDentity)中的至少一种。所述的变换类型中的任一个可以定义为默认变换类型(default transform type)。例如，所述默认变换类型可以为DCT2，但并不限定于此。
在第一变换单元320中能够利用的变换类型的个数可以是1个、2个、3个、4个、5个或更多个。所述个数可以是在编码器中预设的固定个数。或者，编码器确定最佳的个数，也可以对指定变换类型的个数的信息进行编码。在这里，所述信息可以在视频序列、图片、切片、瓦片或预定的片段区域(例如，编码块、变换块)的等级中被发送信号。或者，所述个数也可以基于编码参数来可变化地进行确定。所述编码参数可以包括：块的大小(宽和高的长度)、形态、分割类型、分割深度、预测模式、画面间预测模式的种类、画面内预测模式的值、成分(例如，亮度成分、色差成分)等。在这里，块可以是指当前块或与当前块相邻的邻块。当前块可以是指编码块、预测块或变换块。
例如，在当前块的大小比n大的情况下，能够利用的变换类型(即，候选变换类型)的个数可以是1个，在当前块的大小比n小的情况下，候选变换类型的个数可以是2个、3个或更多个。在这里，n值可以是16或32。在候选变换类型的个数为1个的情况下，所述的默认变换模式可以用作该候选变换类型。
在所述变换类型中，ID(IDentity)是指使用单位矩阵(Identity matrix)作为变换的核。使用单位矩阵来进行变换的含义可以被解释为不进行变换的意思。因此，根据本发明的一实施例，当利用第一变换单元320中的多个变换类型中的一个变换类型在水平方向或垂直方向进行变换时，选择ID是指省略水平方向或垂直方向的变换。由此，可以将变换跳过选择性地适用于水平方向和垂直方向中的任一个。
在水平方向变换中，如果变换类型选为ID，则意味着省略水平方向变换，在垂直方向变换中，如果变换类型选为ID，则意味着省略垂直方向变换。
在水平方向变换和垂直方向变换中，如果变换类型均选为ID，则意味着将水平方向变换和垂直方向变换全部省略。
在水平方向变换和垂直方向变换中，如果变换类型均选为ID，则在比特流中可以不包括表示不进行变换步骤的变换跳过标志(transform skip flag)。
或者，所述的复数种变换类型可以不包括所述ID。在这种情况下，可以对用于变换跳过的单独的信息进行编码。在这里，所述信息可以是指指定进行变换还是跳过变换的标志。所述标志可以以一个块为单位进行编码而与垂直/水平方向无关。或者，所述标志可以针对垂直方向和水平方向中的每个来进行编码。所述编码只可以在当前块的大小比预定的第一阈值小或相等的情况下进行。所述第一阈值可以表示允许变换跳过的最大尺寸。编码器确定允许变换跳过的最佳的最大尺寸，并可以将其编码来发出信号。所述当前块的尺寸可以由当前块的宽和高中的最大值或最小值表示。所述最大尺寸可以是4、8或16、32、64。
是否在第一变换单元中使用各种变换类型可以以标志(flag)的形式包括在比特流中。
在这里，所述标志可以指定是选择复数种变换类型中的任一种，还是使用预定义于编码器中的默认变换类型。例如，当所述标志为第一值时，当前块的变换类型从复数个变换类型中导出，否则，当前块的变换类型可以从默认变换类型中导出。
所述标志可以基于块的大小、形态、分割类型、预测模式、画面间预测模式的类型、画面内预测模式的值、或成分中的至少一个来选择性地进行编码。
作为一个例子，所述标志只可以在块的大小比m小或相等的情况下进行编码。在这里，块的大小可以定义为块的宽(W)和高(H)中的最大值或最小值。所述m值可以是8或16或32。所述块的大小也可以定义为总和(W+H)、面积(W*H)等。
作为一个例子，所述标志只可以在块的形态(shape)为正方形的情况下进行编码。即，当块的宽和高的比不是1时，所述标志可以不进行编码。相反地，所述标志也可以只在块的形态为矩形的情况下进行编码。或者，即使块的形态为矩形，所述标志也可以只在块的宽和高的比(W/H或H/W)比预定的第二阈值大或相等的情况下进行编码。编码器确定最佳的宽和高的比，并可以将其设定为所述第二阈值。
作为一个例子，仅当高级块的分割类型不是第一分割类型时，才可以对低级块编码所述标志。分割类型包括四叉树(QT)、二叉树(BT)或三叉树(TT)中的至少一个，所述第一分割类型可以是所述的分割类型中的任一个(例如，TT)。即使当高级块用第一分割类型进行分割时，也可以根据低级块的位置来选择性地编码所述标志。
例如，当高级块用BT进行分割时，高级块可以由2个低级块(BLK0、BLK1)构成。这时，所述标志可以仅对左(或上)低级块进行编码，而可以不对右(或下)低级块进行编码。或者，所述标志也可以不对左(或上)低级块进行编码，而对右(或下)低级块进行编。
例如，当高级块用TT进行分割时，高级块可以由3个低级块(BLK0、BLK1、BLK2)构成。这时，所述标志可以不对中间的低级块(BLK1)进行编码，而可以仅对其余的低级块(BLK0、BLK2)进行编码。或者，所述标志不对右低级块(BLK2)进行编码，而可以仅对其余的低级块(BLK0、BLK1)进行编码。
作为一个例子，所述标志仅可以在块的预测模式是画面间预测模式时进行编码。此外，即使块的预测模式是画面间预测模式，也可以仅当画面间预测模式是第一模式时进行编码。在这里，第一模式可以是指合并模式、AMVP模式、仿射模式等编码器中预定义的画面间预测模式中的任一个。相反，所述标志可以仅当块的预测模式是画面内预测模式时进行编码。或者，即使块的预测模式是画面内预测模式，也可以鉴于画面内预测模式的值(或角度)是否属于预定的范围来进行编码。例如，可以仅当所述画面内预测模式的值属于模式2至模式66的范围中时，编码所述标志。
作为一个例子，所述标志可以仅当块的成分是亮度成分时进行编码。这时，色差成分的变换类型基于亮度成分的变换类型来导出，或可以导出为默认变换类型。
所述的实施例不独立地适用，所述标志可以基于所述的实施例中的至少2个的组合来进行编码。另外，所述标志当然也可以与所述的实施例中的至少一个无关地进行编码。
当第一变换单元中不使用各种变换类型时(即，标志为第一值时)，当前块的变换类型可以设定为默认变换类型。
相反，当第一变换单元中使用各种变换类型时(即，标志为第二值时)，可以将复数个变换类型中的任一个设定为当前块的变换类型。下面，将描述基于复数个变换类型来确定当前块的变换类型的方法。
编码器确定最佳的变换类型，且可以在比特流中包括关于所确定的变换类型信息(实施例1)。
编码器可以基于预定的表来编码关于所述变换类型信息(以下称为变换类型索引)。预定的表如下表1所示。
【表1】
当trTypeHor和trTypeVer相同时，编码器可以将变换类型索引的值编码为0或3。或者，当trTypeHor和trTypeVer彼此不同时，编码器可以将变换类型索引的值编码为1或2。
在这里，trTypeHor表示水平方向的变换，trTypeVer表示垂直方向的变换。作为1的trTypeHor(或trTypeVer)可以表示所述的复数个变换类型中的任一个，作为2的trTypeHor(或trTypeVer)可以表示所述的复数个变换类型中的另一个。表1作为trTypeHor和trTypeVer的组合的例子，提到了(0,0)、(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)，但并不限定于此。例如，可以增加(0,1)、(1,0)等组合，也可以排除表1的组合中的至少一个。所述组合的个数可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个或更多个。
编码器可以基于块的大小、位置、形态或预测模式中的至少一个来确定当前块的变换类型(实施例2)。
作为一个例子，变换类型可以基于当前块的宽和高之间的长度比较来确定。例如，宽和高中短的那一个的变换类型可以确定为第一变换类型，长的那一个的变换类型可以确定为第二变换类型。在这里，第一变换类型是复数个变换类型中的任一个，第二变换类型是复数个变换类型中的另一个。例如，第一变换类型可以确定为DCT(e.g.，DCT2、DCT4、或DCT8)，第二变换类型可以确定为DST(e.g.，DST4、DST7)，并可以如下所述进行解释。或者，相反地，第一变换类型可以确定为DST，第二变换类型可以确定为DCT。在所述宽和/或高比预定的第三阈值大或相等时，变换类型可以确定为默认变换类型。在这里，第三阈值可以是16、32或64。
作为一个例子，变换类型可以基于当前块的位置来确定。在下面的说明中，当前块与低级块对应。高级块可以被分割为复数个低级块。所述分割可以基于QT、BT、TT或ABT(asymmetry binary tree，二叉树)中的至少一个来进行。在这里，ABT是将一个块分割成不对称的2个子块(SB0、SB1)的技术。即，SB0和SB1的宽或高的比率可以是(1:r)或(r:1)，r值可以是2、3、4、或更大的整数。编码器可以确定最佳的比率，并可以将其编码来发信号至解码器。
变换类型可以鉴于高级块内的低级块的位置来确定。
(1)当高级块用QT进行分割时，左上低级块(BLK0)的变换类型确定为第一变换类型，右下低级块(BLK3)的变换类型可以确定为第二变换类型。所述左上/右下低级块的变换类型对于水平/垂直方向可以相同。
其余的低级块(BLK1、BLK2)的变换类型可以确定为第一变换类型和/或第二变换类型。所述其余的低级块的变换类型对于水平/垂直方向可以相同。或者，对于右上低级块(BLK1)，垂直方向的变换类型可以确定为第一变换类型，水平方向的变换类型可以确定为第二变换类型。左下低级块(BLK2)可以确定成与BLK1相同。或者，对于BLK2，水平方向的变换类型可以确定为第一变换类型，垂直方向的变换类型可以确定为第二变换类型。
或者，所述的BLK1、BLK2、或BLK3中的至少一个的变换类型也可以确定为默认变换类型。
(2)当高级块用BT或ABT进行分割时，左(或上)低级块的变换类型确定为第一变换类型，右(或下)低级块的变换类型可以确定为第二变换类型。
此外，左(或上)低级块的变换类型对于水平/垂直方向可以相同，也可以彼此不同。例如，对于左低级块，水平方向的变换类型可以是第一变换类型、但垂直方向的变换类型是第二变换类型。或者，对于上低级块，垂直方向的变换类型可以是第一变换类型、但水平方向的变换类型是第二变换类型。
右(或下)低级块的变换类型可以限定为对于水平/垂直方向是彼此相同的。或者，右(或下)低级块的变换类型可以确定为对于水平/垂直方向是彼此不同的。
(3)当高级块用TT进行分割时，左(或上)低级块(BLK0)的变换类型确定为第一变换类型，右(或下)低级块(BLK2)的变换类型可以确定为第二变换类型。
此外，左(或上)低级块的变换类型对于水平/垂直方向可以相同，也可以彼此不同。例如，对于左低级块，水平方向的变换类型为第一变换类型、但垂直方向的变换类型可以为第二变换类型。或者，对于上低级块，垂直方向的变换类型为第一变换类型、但水平方向的变换类型可以为第二变换类型。
右(或下)低级块的变换类型可以限定为对于水平/垂直方向是彼此相同的。或者，右(或下)低级块的变换类型可以确定为对于水平/垂直方向是彼此不同的。
另外，中间低级块(BLK1)的变换类型可以确定为第一变换类型和/或第二变换类型。对于BLK1，垂直方向的变换类型可以与水平方向的变换类型不同。或者，对于BLK1的变换类型也可以确定为在编码器中预定义的默认变换类型。
作为一个例子，变换类型可以基于当前块的预测模式是否为画面间预测来确定。例如，在当前块的预测模式为画面间预测的情况下，利用第一变换类型或第二变换类型，否则，可以利用默认变换类型。或者，在当前块的预测模式为画面间预测的情况下，利用第一变换类型，否则，可以利用第二变换类型或默认变换类型。
所述的实施例也可以独立地适用，编码器也可以基于第一/第二实施例的组合来确定变换类型。基于所述的第一实施例而确定的变换类型也可以利用基于第二实施例而确定的变换类型来进行替代。相反地，基于所述的第二实施例而确定的变换类型也可以利用基于第一实施例而确定的变换类型来进行替代。
在第一变换单元中，可以基于所述确定的变换类型来进行变换。
在第二变换单元330中，对在第一变换单元320中进行的信号进一步进行变换。所述进一步进行的变换也可以省略。
在第二变换单元330中，可以以集成的形式进行水平方向变换和垂直方向变换，变换的方法可以通过块的大小和块的预测模式来确定。
关于在第二变换单元330中进行的变换的信息可以以索引(index)的形式包括在比特流中。
图4图示了根据本发明的一实施例的在解码器的逆变换单元中使用各种逆变换的技术。
解码器的逆变换单元410可以由第一逆变换单元420或第二逆变换单元430中的至少一个构成。在第二逆变换单元中进行逆变换，并将其结果在第一逆变换单元中使用。但是，如图3所示，也可以仅在第一逆变换单元或第二逆变换单元中的任一个中选择性地进行逆变换。
在第一逆变换单元420中，可以将水平方向逆变换和垂直方向逆变换分开来进行，并且可以针对水平方向和垂直方向分别确定逆变换类型。所述逆变换类型可以确定为在解码器中预定义的复数个逆变换类型中的任一个。
所述复数个逆变换类型可以包括DCT-II(DCT2)、DCT-IV(DCT4)、DCT-V(DCT5)、DCT-VIII(DCT8)、DST-I(DST1)、DST-IV(DST4)、DST-VII(DST7)、或ID(IDentity)中的至少一个。所述的逆变换类型中的任一个可以定义为默认逆变换类型(default inverse-transform type)。例如，所述默认逆变换类型可以为DCT2，但并不限定于此。
另外，在第一逆变换单元中能够利用的逆变换类型的个数如图3所示，在这里将省略详细的说明。
在水平方向逆变换中，如果变换类型选择为ID，则意味着省略水平方向逆变换，在垂直方向逆变换中，如果逆变换类型选择为ID，则意味着省略垂直方向逆变换。由此，可以将变换跳过选择性地适用于水平方向和垂直方向中的任一个。
在水平方向逆变换和垂直方向逆变换中，如果变换类型均选择为ID，则意味着将水平方向逆变换和垂直方向逆变换全部省略。
在水平方向逆变换和垂直方向逆变换中，如果变换类型均选择为ID，则可以省略表示不进行逆变换步骤的变换跳过标志(transform skip flag)的提取。
或者，所述的复数个逆变换类型可以不包括所述ID。在这种情况下，可以发出用于变换跳过的单独的信息的信号。在这里，所述信息可以是指指定是进行逆变换、还是跳过逆变换的标志。所述标志可以以一个块为单位进行解码而与垂直/水平方向无关。或者，所述标志可以对垂直方向和水平方向中的每个进行解码。所述解码仅在当前块的大小比预定的第一阈值小的情况下进行。所述第一阈值可以表示允许变换跳过的最大尺寸。如上所述，编码器确定允许变换跳过的最佳的最大尺寸，并可以将其编码来发信号至解码器。所述当前块的大小可以由当前块的宽和高中的最大值或最小值表示。所述最大尺寸可以是4、8、16、32、或64。
是否在第一逆变换单元中使用各种变换类型可以利用比特流中所包括的标志(flag)信息来确定。与所述标志信息相关的内容如图3中详述的那样，在这里，将省略其详细的说明。
所述标志信息表示当第一逆变换单元中不使用各种变换类型时(即，标志是第一值时)，当前块的变换类型可以设定为默认变换类型。
所述标志信息表示当第一逆变换单元中使用各种变换类型时(即，标志是第二值时)，可以将复数个变换类型中的任一个确定为当前块的变换类型。关于基于复数个变换类型来确定当前块的变换类型的方法如图3所示，在这里将省略详细的说明。
所述第一逆变换单元可以基于所述确定的逆变换类型来对所解码的残差系数进行逆变换。
用于所述逆变换的矩阵(matrix)可以在编码器/解码器中按照逆变换类型进行预定义。所述矩阵可以定义为4×4、8×8、16×16、32×32或64×64的大小。所述矩阵可以按照逆变换类型定义预定的个数。例如，可以对第一逆变换类型定义p1个N1×N1矩阵、可以对第二逆变换类型定义p2个N2×N2矩阵、可以对默认逆变换类型定义p3个N3×N3矩阵。
在这里，p1至p3可以是1、2、3、或4。p1至p3可以是彼此相同的值，p1至p3中的至少一个也可以与另一个不同。或者，p1至p3中的任一个可以为0。例如，在p1＝1，p2＝0的情况下，用于第二逆变换类型的矩阵可以基于用于第一逆变换类型的矩阵来导出。所述推导可以以预定的角度(e.g.，90度、180度、-90度、-180度)旋转用于第一逆变换类型的矩阵来进行。或者，所述推导可以变更构成矩阵的成分中的至少一个符号(sign)来进行。所述推导也可以将所述旋转和符号变更全部使用来进行。
所述N1至N3可以各自为4、8、16、32或64中的任一个。N1至N3可以是彼此相同的值，N1至N3中的至少一个也可以与另一个不同。解码器定义64×64矩阵，并且可以由此导出4×4、8×8、16×16或32×32中的至少一个矩阵。
在第二逆变换单元430中，可以以集成的形式进行水平方向逆变换和垂直方向逆变换，第二逆变换的方法可以通过块的大小、块的预测模式、比特流中所包括的第二逆变换索引(index)信息来确定。
另外，在图3和图4中，块或当前块可以是指编码块(CU)。在这里，编码块可以是指不再被预定的分割类型(QT、BT、TT、ABT等)分割的编码块。或者，所述块或当前块可以是指从所述编码块中进一步分割而成的子块。即，可以以编码块为单位进行变换，也可以以子块为单位进行变换。可以仅对所述编码块的子块中的一部分子块进行变换，也可以对其余的子块省略变换。
在这里，分割可以基于预定的分割类型(QT、BT、TT、ABT等)来进行。或者，所述分割被限定为仅利用QT和/或BT来进行。所述附加的分割的次数可以限定为1次。
对所述子块的分割可以基于预定的编码参数来进行。所述编码参数可以是指表示基于预定的分割类型是否进一步分割编码块的标志(sbt_flag)。或者，所述编码参数可以是指表示是对整个所述编码块进行变换还是仅对编码块内的复数个子块中的一部分子块进行变换的标志(sbt_flag)。
所述标志(sbt_flag)可以在视频序列、图片、切片、或块中的至少一级上发信号。所述发信号可以基于块的大小、形态、或预测模式中的至少一个来进行。
例如，所述标志(sbt_flag)可以仅当块的大小比预定的第四阈值小或相等时发信号。在这里，块的大小可以由当前块的宽和高中的最大值或最小值表示。所述第四阈值可以是指允许进一步分割成子块的最大块的大小。或者，标志(sbt_flag)可以仅当块的大小比预定的第四阈值大或相等时发信号。在这里，块的大小可以由当前块的宽和高中的最大值或最小值表示。所述第四阈值可以是指允许进一步分割成子块的最小块的大小。所述第四阈值可以是在编码器/解码器中预设的固定值，也可以在编码器中编码来发信号至解码器。
例如，所述标志(sbt_flag)可以仅当块的形态为正方形时发信号。或者，所述标志(sbt_flag)可以仅当块的形态为矩形时发信号。
例如，所述标志(sbt_flag)可以仅当块的预测模式是画面间预测时发信号。或者，所述标志(sbt_flag)可以仅当块的预测模式是画面内预测时发信号。所述标志的发信号也可以与所述的块的大小、形态、或预测模式中的至少一个无关地进行。
当根据所述标志(sbt_flag)而仅对一部分子块进行变换时，可以发送指定所述一部分子块的信息的信号。一部分子块是指包括至少一个非零变换系数的子块。因此，所述信息也可以是指是否包括至少一个非零变换系数的标志(coded_block_flag)。所述标志(coded_block_flag)可以以子块为单位分别发送信号。
或者，所述信息也可以是表示具有至少一个非零变换系数的子块的位置的位置信息。例如，当编码块用QT进行分割时，0至3的索引可以被分别分配给子块。当发送索引0的位置信息的信号时，左上子块可以确定为具有至少一个非零变换系数的块。
或者，所述信息也可以是表示不具有至少一个非零变换系数的子块的位置的位置信息。例如，当编码块用BT进行分割时，0至1的索引可以被分别分配给子块。当发送索引1的位置信息的信号时，右(或下)子块可以确定为不具有至少一个非零变换系数的块，相反，左(或上)子块可以确定为具有至少一个非零变换系数的块。
可以仅对利用所述标志(coded_block_flag)或位置信息而指定的一部分子块确定逆变换类型。即，可以仅对所述指定的子块解码用于确定逆变换类型信息，或者进行所述的逆变换类型的推导过程。对于未通过所述位置信息指定的子块，变换系数的值可以设定为0。
图3和图4的实施例也可以相同/相似地适用在图5至图13的实施例中，下文中将省略重复的说明。
图5图示了根据本发明的一实施例的从比特流中提取用于第一逆变换的信息的顺序。
首先，从比特流中提取表示是否进行使用各种逆变换类型的逆变换的标志(flag)(510)。
当所提取的所述标志不表示进行使用各种逆变换类型的逆变换时，停止提取用于各种逆变换的信息的步骤。
当不进行使用各种逆变换类型的逆变换时，可以利用预定的变换类型来进行逆变换。
当所提取的所述标志表示进行使用各种逆变换类型的逆变换时，进行提取用于各种逆变换的额外的信息。
当不是进行画面内预测的块时，提取用于确定各种逆变换类型的索引值。
在是进行画面内预测的块的情况下，如果由逆量化结果得到的非0变换系数的个数比阈值(threshold)大，则提取用于确定各种逆变换类型的索引值(520)，否则，不提取用于确定各种逆变换类型的索引值。
图6图示了根据本发明的一实施例的进行根据各种逆变换类型的第一逆变换的过程。
首先，从比特流中提取表示是否进行适用各种逆变换类型的逆变换的标志(flag)(610)。
当表示是否进行利用了所提取的所述各种逆变换类型的逆变换的标志不表示进行使用各种逆变换类型的逆变换时，利用预定的变换类型来进行逆变换(630)。
当表示是否进行利用了所提取的所述各种逆变换类型的逆变换的标志表示进行使用各种变换类型的逆变换时，提取用于确定各种逆变换类型的索引值(620)。
当通过所提取的所述索引值而得到的水平方向逆变换类型是ID时，在进行逆变换的步骤(630)中省略水平方向逆变换，仅进行垂直方向逆变换。
当通过所提取的所述索引值而得到的垂直方向逆变换类型是ID时，在进行逆变换的步骤(630)中省略垂直方向逆变换，仅进行水平方向逆变换。
当通过所提取的所述索引值而得到的水平方向逆变换类型和垂直方向逆变换类型均是ID时，省略进行逆变换的步骤(730)。
图7图示了根据本发明的一实施例的进行第二逆变换的过程。
首先，计数通过逆量化而得到的变换系数中的非0的变换系数的个数(710)，从而确定是否提取第二逆变换索引。
当所述非0的变换系数的个数比阈值多时，省略提取第二逆变换索引的步骤(720)。
当所述非0的变换系数的个数比阈值大时，省略进行第二逆变换的步骤(730)。
当所述非0的变换系数的个数比阈值小时，提取第二逆变换索引(720)。
在进行第二逆变换的步骤(730)中，根据所提取的所述第二逆变换索引来进行逆变换。
在进行第二逆变换的步骤(730)中，可以根据块的大小、预测模式来确定进行第二逆变换的方法。
图8图示了根据本发明的一实施例的将是否使用各种逆变换技术通过语法(syntax)来发信号的方法。
是否使用提出的各种逆变换技术可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的SPS(Sequence Parameter Set，序列参数集)810内。或者，使用画面内预测的块和使用画面间预测的块可以相互独立地使用或不使用适用各种类型的变换类型的变换技术。即，根据本发明的一实施例，可以仅在使用画面内预测的块中使用适用各种类型的变换类型的变换技术，可以在使用画面间预测的块中使用适用固定的变换类型的变换技术。
在使用画面内预测的块中是否使用各种逆变换类型信息820可以包括在存在于比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的SPS(Sequence Parameter Set，序列参数集)810内。
在使用画面间预测的块中是否使用各种逆变换类型信息830可以包括在存在于比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的SPS(Sequence Parameter Set，序列参数集)810内。
是否使用第二逆变换的信息840可以包括在存在于比特流内的NAL(NetworkAbstract Layer，网络抽象层)中的SPS(Sequence Parameter Set，序列参数集)810内。
图9图示了根据本发明的一实施例的在使用各种逆变换技术的方法和装置中将用于进行各种变换技术的信息通过比特流内的语法(syntax)中的编码单元语法来发信号的方法。
表示是否使用各种逆变换技术的标志920可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的编码单元语法910内。
当表示是否使用各种逆变换技术的标志表示使用各种逆变换技术时，表示各种逆变换类型信息的各种逆变换类型索引930可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(NetworkAbstract Layer，网络抽象层)中的编码单元语法910内。
表示关于第二逆变换的信息的第二逆变换索引940可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的编码单元语法1010内。
图10图示了根据本发明的一实施例的使用各种逆变换技术的方法和装置中的逆变换过程的另一个例子。
是否使用各种逆变换技术可以不以标志形式包括在比特流中，可以仅以逆变换类型索引包括在比特流中，从而可以确定是否通过该索引来进行第一逆变换过程。
首先，通过从比特流中提取逆变换类型索引来确定逆变换类型(1010)。
当所述确定的水平和垂直方向逆变换类型均是指ID时，可以省略提取第二逆变换索引的过程(1020)和进行第二逆变换的过程(1030)。
当所述确定的水平和垂直方向逆变换类型均是指ID时，可以省略进行第一逆变换的过程(1040)。
当所述确定的水平和垂直方向逆变换类型均是指ID时，可以省略表示不进行逆变换的变换跳过标志(transform skip flag)的提取。
当水平和垂直方向逆变换类型均时ID时，提取第二逆变换索引(1020)，并根据提取的索引来进行第二逆变换(1030)。
当水平方向逆变换类型是指ID时，在进行第一逆变换的步骤(1040)中，省略水平方向逆变换，且仅进行垂直方向逆变换。
当垂直方向逆变换类型是指ID时，在进行第一逆变换的步骤(1040)中，省略垂直方向逆变换，且仅进行水平方向逆变换。
当水平和水平方向逆变换类型均不是ID时，在进行第一逆变换的步骤(1040)中，将水平和垂直方向逆变换全部进行。
图11图示了根据本发明的一实施例的在使用各种逆变换技术的情况下，按照彼此不同频率进行加权量化的过程。
当使用各种逆变换技术时，可以根据通过提取的逆变换类型索引而确定的逆变换类型来按频率进行加权逆量化。
当根据逆变换类型来按频率进行加权逆量化时，在按频率确定加权量化参数的步骤(1110)和进行加权逆量化的步骤(1120)中，可以利用包括在比特流中的量化参数，根据逆变换类型来按频率进行加权逆量化。
当根据逆变换类型来按频率进行加权逆量化时，在按频率确定加权量化参数的步骤(1110)和进行加权逆量化的步骤(1120)中，可以根据预定义的量化参数中的逆变换类型来选择量化参数值，从而进行加权逆量化。
图12图示了根据本发明的一实施例的当使用第二逆变换技术时，按彼此不同的频率进行加权量化的过程。
当使用第二逆变换技术时，可以根据提取的第二逆变换索引来按频率进行加权逆量化。
当根据第二逆变换索引来按频率进行加权逆量化时，在确定加权量化参数的步骤(1210)和进行加权逆量化的步骤(1220)中，可以利用包括在比特流中的量化参数来进行加权逆量化。
当根据第二逆变换索引来按频率进行加权逆量化时，在确定加权量化参数的步骤(1210)和进行加权逆量化的步骤(1220)中，可以根据预定义的量化参数中的第二逆变换索引来选择量化参数，从而进行加权逆量化。
图13图示了根据本发明的一实施例的当进行各种逆变换或第二逆变换时，将用于加权量化的信息通过语法(syntax)来发信号的方法。
当进行各种逆变换或第二逆变换时，用于加权量化的信息可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的SPS(Sequence ParameterSet，序列参数集)1310内。
当进行各种逆变换或第二逆变换时，表示是否使用加权量化的的标志1320可以包括在存在于比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的SPS(SequenceParameter Set，序列参数集)1310内。
当表示是否使用所述加权量化的标志1320表示使用加权量化时，表示以序列为单位传输加权量化参数的标志1330可以包括在存在于比特流内的NAL(Network AbstractLayer，网络抽象层)中的SPS(Sequence Parameter Set，序列参数集)1310内。
当所述表示以序列为单位传输加权量化参数的标志1330表示传输加权量化参数时，量化参数可以包括在比特流中，且进行提取该参数的过程1340。
当进行各种逆变换或第二逆变换时，用于加权量化的信息可以包括在存在于压缩的比特流内的NAL(Network Abstract Layer，网络抽象层)中的PPS(Picture ParameterSet，图片参数集)1350内。
表示以图片为单位传输加权量化参数的标志1360可以包括在存在于比特流内的NAL(NetworkAbstract Layer，网络抽象层)中的PPS(Picture Parameter Set，图片参数集)1350内。
当所述表示以图片为单位传输加权量化参数的标志1360表示传输加权量化参数时，量化参数可以包括在比特流中，且进行提取该参数的过程1370。
工业可用性
本发明可以用于使用各种变换技术来编码/解码视频信号。
发明构思
本发明提供了以下发明构思：
1.一种视频解码方法，其中，包括：
从比特流中提取用于第一逆变换的变换类型信息的步骤；
利用所提取的信息，从多种逆变换类型中选择性地确定逆变换类型的步骤；以及
利用所确定的逆变换类型，进行水平方向或垂直方向逆变换的步骤。
2.根据发明构思1所述的视频解码方法，其中，
从比特流中提取用于第一逆变换的变换类型信息的步骤包括：
从比特流中获取表示是否进行第一逆变换的信息的步骤；以及
当所获取的信息表示进行第一逆变换时，追加性地获取用于确定第一逆变换类型信息的步骤。
3.根据发明构思1所述的视频解码方法，其中，
利用所提取的信息，从多种逆变换类型中选择性地确定逆变换类型的步骤包括：
根据通过从比特流中提取的用于确定逆变换类型信息确定的逆变换类型，从多种逆变换类型中选择性地确定水平方向逆变换类型的步骤；以及
根据通过从比特流中提取的用于确定逆变换类型信息确定的逆变换类型，从多种逆变换类型中选择性地确定垂直方向逆变换类型的步骤。
4.根据发明构思1所述的视频解码方法，其中，
利用确定的变换类型，进行水平方向或垂直方向逆变换的步骤包括：
利用在多种逆变换类型中确定的水平方向逆变换类型，进行第一逆变换的步骤；以及
利用在多种逆变换类型中确定的垂直方向逆变换类型，进行第一逆变换的步骤。
5.一种视频解码方法，其中，包括：
从比特流中提取用于第一逆变换的逆变换类型信息来确定水平方向逆变换或垂直方向逆变换的变换类型的步骤；以及
根据确定的逆变换类型，省略水平方向逆变换或垂直方向逆变换的步骤。
6.根据发明构思5所述的视频解码方法，其中，
从比特流中提取用于第一逆变换的逆变换类型信息来确定水平方向逆变换或垂直方向逆变换的变换类型的步骤包括：
从比特流中提取用于第一逆变换的逆变换类型信息的步骤；以及
利用所提取的逆变换类型信息，在各种逆变换类型中确定用于水平方向或垂直方向逆变换的逆变换类型。
7.根据发明构思5所述的视频解码方法，其中，
根据确定的逆变换类型，省略水平方向逆变换或垂直方向逆变换的步骤包括：
所确定的用于水平方向逆变换的变换类型是表示不进行逆变换的变换类型时，省略水平方向第一逆变换的步骤；
所确定的用于垂直方向逆变换的变换类型是表示不进行逆变换的变换类型时，省略垂直方向第一逆变换的步骤；以及
所确定的用于水平方向逆变换的变换类型和用于垂直方向逆变换的变换类型表示不进行逆变换时，省略第一逆变换的步骤。

Claims (7)

1.一种对视频进行解码的方法，所述方法包括：
生成当前块的预测信号；
从比特流中获取所述当前块的变换类型索引，所述变换类型索引表示多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集，所述多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型；
基于所述变换类型索引，从所述多个候选变换类型集中确定所述当前块的变换类型集；
基于所述变换类型集，通过在水平方向和垂直方向上对所述当前块进行逆变换来生成所述当前块的残差信号；以及
基于所述预测信号和所述残差信号对所述当前块进行重构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于在解码装置中预定义的变换类型中的两个变换类型的组合来限定所述多个候选变换类型集中的至少一个候选变换类型集。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述解码装置中预定义的所述变换类型包括基于DCT的变换类型、基于DST的变换类型和ID变换类型。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述当前块的大小自适应地确定所述候选变换类型集的数目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述当前块的大小大于16×16，将所述候选变换类型集的数目确定为N，
其中，基于所述当前块的大小小于或等于16×16，将所述候选变换类型集的数目确定为M；以及
其中，N的值小于M的值。
6.一种对视频进行编码的方法，所述方法包括：
生成当前块的预测信号；
基于所述预测信号来导出所述当前块的残差信号；以及
基于变换类型集来对所述当前块的所述残差信号进行变换，
其中，所述变换类型集被确定为多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集；
其中，表示所述多个候选变换类型集中的所述一个候选变换类型集的变换类型索引被编码到比特流中；以及
其中，所述多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型。
7.一种发送针对视频信号的数据的方法，所述方法包括：
生成当前块的预测信号；
基于所述预测信号来导出所述当前块的残差信号；
通过对所述当前块的所述残差信号进行编码来生成比特流；
发送包括所述比特流的所述数据，
其中，对所述当前块的所述残差信号进行编码包括基于变换类型集来对所述当前块的所述残差信号进行变换；
其中，所述变换类型集被确定为多个候选变换类型集中的一个候选变换类型集；
其中，表示所述多个候选变换类型集中的所述一个候选变换类型集的变换类型索引被编码到所述比特流中；以及
其中，所述多个候选变换类型集中的每个候选变换类型集包括水平变换类型和垂直变换类型。
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