用于編碼/解碼圖像的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像的編碼/解碼，并且更具體地涉及用于確定是否要跳過(guò)變換并且 執(zhí)行編碼/解碼的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 按照諸如H. 264或高效率圖像編碼(HEVC)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償變換編碼圖像壓縮技術(shù)，始 終執(zhí)行變換。然而，如果其視頻將被壓縮的相應(yīng)塊內(nèi)的空間像素值的變化程度非常大或急 劇，則即使執(zhí)行變換，視頻能量集中在低頻上的程度也并不大。在壓縮處理中，如果保持低 頻分量并且移除高頻分量或?qū)Ω哳l分量應(yīng)用強(qiáng)量化，則圖片質(zhì)量可能會(huì)嚴(yán)重劣化。特別地， 在由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的人造視頻的情況下，這樣的問(wèn)題是顯著的。在這種情況下，如果不執(zhí)行變 換并且在空間域執(zhí)行編碼而不是如在現(xiàn)有的方法中那樣始終執(zhí)行變換，則壓縮性能變得較 好或者圖像質(zhì)量的劣化可以被顯著降低。然而，在現(xiàn)有的視頻壓縮方法中，不管視頻的屬性 如何，始終需要執(zhí)行變換。如果應(yīng)用現(xiàn)有的視頻壓縮方法，始終存在圖片質(zhì)量劣化或壓縮比 降低的問(wèn)題。
[0003] 為了避免這樣的問(wèn)題，可以考慮將指示是否要跳過(guò)變換的標(biāo)志插入壓縮數(shù)據(jù)中， 使得針對(duì)每個(gè)變換塊指示是否要跳過(guò)變換。然而，如果針對(duì)每個(gè)變換塊發(fā)送標(biāo)志，則信號(hào)傳 送所消耗的開(kāi)銷增加，產(chǎn)生了另一問(wèn)題。
[0004] 作為這樣的問(wèn)題的解決方案，已知一種用于僅在當(dāng)前變換塊尺寸(TU尺寸)是4X4 時(shí)通過(guò)信號(hào)傳送確定是否要跳過(guò)變換的標(biāo)志的方法。在這樣的技術(shù)中，在大于4X4的變換 塊中不跳過(guò)變換并且僅在變換塊是4 X 4時(shí)選擇性地跳過(guò)變換的執(zhí)行。因此，僅在4 X 4變換 塊的情況下發(fā)送標(biāo)志。如果使用最近開(kāi)發(fā)的RQT技術(shù)，則可以使用劃分成四叉樹(shù)的多個(gè)尺寸 的RQT變換技術(shù)來(lái)自適應(yīng)地并且分級(jí)地確定適用于每個(gè)塊的變換塊尺寸。在這樣的技術(shù)中， 如果作為檢查特定塊內(nèi)的視頻的特性的結(jié)果而確定變換的效用是小的，則可以通過(guò)將塊劃 分成更細(xì)微的變換塊尺寸并且執(zhí)行變換來(lái)將這樣的低效率問(wèn)題限制于某些變換塊。由于最 小變換塊尺寸是4X4,所以如果現(xiàn)在考慮的變換塊尺寸是4X4,則不再執(zhí)行劃分變換。因 此，即使在這種情況下，也確定是否要跳過(guò)變換并且傳送指示確定的結(jié)果的標(biāo)志，使得解碼 器知道是否要跳過(guò)變換的執(zhí)行。在這種情況下，存在以下優(yōu)點(diǎn):針對(duì)標(biāo)志所消耗的開(kāi)銷可以 被降低并且在變換的效用較低的情況下跳過(guò)變換。
[0005] 同時(shí)，在當(dāng)前視頻壓縮技術(shù)中，每個(gè)編碼器自主地可以自適應(yīng)確定要由解碼器使 用的最小變換塊尺寸。在特定應(yīng)用中，最小變換塊尺寸可以被確定成除4X4之外的另外尺 寸，例如8X8或16 X 16。如果由編碼器確定的最小變換塊尺寸(在下文中被稱為STU)是8X8 或更大，則當(dāng)前技術(shù)具有甚至在任何情形下都不能跳過(guò)塊變換的執(zhí)行的技術(shù)缺點(diǎn)。換言之， 在這種情況下，由于視頻內(nèi)的塊的變換效率非常低，所以必須忍受壓縮比的降低或圖片質(zhì) 量的劣化，這是因?yàn)榇嬖谝韵聠?wèn)題:盡管跳過(guò)變換是更有利的，但在使用當(dāng)前技術(shù)的情況下 不能跳過(guò)變換。
[0006] 同時(shí)，根據(jù)視頻的特性，具有低效率變換問(wèn)題的變換塊的尺寸可以以各種方式不 同。低效率變換問(wèn)題通?？赡茉?X4變換塊中產(chǎn)生，這是因?yàn)樽钚∽儞Q塊尺寸是4X4,但根 據(jù)視頻的特性，也可能在8 X 8、16 X 16或32 X 32變換塊中產(chǎn)生低效率問(wèn)題。換言之，如果根 據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)僅在4X4變換塊中考慮低效率問(wèn)題并且跳過(guò)變換，則可能會(huì)產(chǎn)生諸如在一些 視頻中壓縮比降低或圖片質(zhì)量劣化的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 技術(shù)問(wèn)題
[0008] 用于解決問(wèn)題的本發(fā)明的目的在于提供實(shí)現(xiàn)以下功能的編碼器和解碼器:檢查當(dāng) 前(變換)塊的尺寸是否等于或小于由編碼器(或用戶）確定的可以允許變換跳過(guò)的最大變 換塊尺寸(這在下文中被稱為最大變換跳過(guò)塊尺寸并且確定是對(duì)當(dāng)前變換塊執(zhí)行變換(在 執(zhí)行編碼時(shí))處理或逆變換(在執(zhí)行解碼時(shí))處理還是跳過(guò)變換處理。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于提供編碼器和解碼器，該編碼器和解碼器可以傳遞將用于 指示最大變換跳過(guò)塊尺寸的Log2MaxTrafoSizeSkip值定義在與殘差編碼數(shù)據(jù)傳送相比的 較高層(例如，它可以是序列參數(shù)集(SPS)、圖片參數(shù)集(PPS)或切片報(bào)頭中選擇的任何一個(gè) 層）中的信息，并且可以根據(jù)當(dāng)前(變換)塊的尺寸等于或小于由編碼器(或用戶）確定的可 用Log2MaxTrafoSizeSkip來(lái)更靈活地控制是否要跳過(guò)變換的執(zhí)行。
[0010] 本發(fā)明的另一目的在于提供實(shí)現(xiàn)以下功能的編碼器和解碼器：限制 Log2MaxTrafoSizeSkip值使得Log2MaxTrafoSizeSkip值等于或大于由編碼器確定的最小 變換塊尺寸(STU);并且基于編碼器的確定的結(jié)果來(lái)控制是否要跳過(guò)塊變換(在解碼器的情 況下為逆變換)的執(zhí)行，即使在STU大于4 X 4的情況下也是如此。
[0011] 技術(shù)方案
[0012] 用于實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的圖像編碼方法可以包括以下步驟:在確定是否要跳過(guò) 針對(duì)與當(dāng)前塊和預(yù)測(cè)塊之間的差相對(duì)應(yīng)的殘差信號(hào)的變換時(shí)，將當(dāng)前變換單位(TU)尺寸與 最大變換跳過(guò)塊尺寸的值進(jìn)行比較；以及基于TU尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值之間的比 較信息來(lái)確定是否要跳過(guò)變換。
[0013] 圖像編碼方法還可以包括基于比較信息來(lái)對(duì)指示是否要跳過(guò)變換的確定結(jié)果的 標(biāo)志進(jìn)行編碼的步驟。
[0014] 用于對(duì)最大變換跳過(guò)塊信息進(jìn)行編碼的方法可以包括以下方法之一:方法1)，用 于將最大變換跳過(guò)塊尺寸的值本身包括在位流中；方法2)，用于將最大變換跳過(guò)塊尺寸與 當(dāng)前TU尺寸的相對(duì)值包括在位流中；以及方法3)，用于將最大變換跳過(guò)塊尺寸相對(duì)于指示 能夠由編碼器使用的所確定的最小變換塊尺寸的值的相對(duì)值包括在位流中。
[0015] 還可以包括發(fā)送將最大變換跳過(guò)塊尺寸的值定義在與殘差編碼數(shù)據(jù)傳送相比的 較高層中的信息的步驟。
[0016] 該較高層可以包括圖片參數(shù)集。
[0017] 該較高層可以包括序列參數(shù)集和切片報(bào)頭至少之一。
[0018] 最大變換跳過(guò)塊尺寸的值可以被設(shè)置在由編碼器確定的最小變換單位(STU)的尺 寸與最大變換塊的尺寸之間。
[0019] 如果當(dāng)前TU尺寸等于或小于最大變換跳過(guò)塊尺寸的值，則可以確定是否要跳過(guò)變 換并且可以將指示是否要跳過(guò)變換的確定的標(biāo)志包括在位流中并且對(duì)其進(jìn)行編碼。
[0020] 如果指示是否使用了變換執(zhí)行跳過(guò)功能本身的標(biāo)志被啟用，變換和量化二者未被 確定成不在編碼單位(CU)級(jí)中使用，并且當(dāng)前TU尺寸等于或小于最大變換跳過(guò)塊尺寸的 值，則可以確定是否要跳過(guò)變換，并且可以將指示是否要跳過(guò)變換的確定結(jié)果的標(biāo)志包括 在位流中并且對(duì)其進(jìn)行編碼。
[0021] 如果當(dāng)前TU尺寸大于當(dāng)前最大變換跳過(guò)塊尺寸的值，則可以確定要對(duì)當(dāng)前變換塊 執(zhí)行變換而不生成指示是否要跳過(guò)變換的標(biāo)志。
[0022] 還可以包括基于所確定的變換方法來(lái)對(duì)當(dāng)前變換塊執(zhí)行變換的步驟。
[0023] 用于實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的圖像編碼裝置可以包括：比較單元，在確定是否要跳 過(guò)針對(duì)與當(dāng)前塊和預(yù)測(cè)塊之間的差相對(duì)應(yīng)的殘差信號(hào)的變換時(shí)將當(dāng)前變換單位(TU)尺寸 與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值進(jìn)行比較；以及確定單元，基于TU尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸 的值之間的比較信息來(lái)確定是否要跳過(guò)變換。
[0024] 用于實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的圖像解碼方法可以包括以下步驟:在對(duì)經(jīng)逆量化的變 換系數(shù)執(zhí)行逆變換時(shí)，將當(dāng)前變換單位(TU)尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值進(jìn)行比較；以 及基于TU尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值之間的比較信息來(lái)確定是否要跳過(guò)針對(duì)當(dāng)前變 換塊的逆變換。
[0025] 最大變換跳過(guò)塊信息可以通過(guò)如下方式被接收：1)將最大變換跳過(guò)塊尺寸的值本 身包括在位流中；2)將最大變換跳過(guò)塊尺寸與當(dāng)前TU尺寸的相對(duì)值包括在位流中；或者3) 將最大變換跳過(guò)塊尺寸相對(duì)于指示能夠由編碼器使用的所確定的最小變換塊尺寸的值的 相對(duì)值包括在位流中。
[0026] 還可以包括接收將最大變換跳過(guò)塊尺寸的值定義在與殘差編碼數(shù)據(jù)傳送相比的 較高層中的信息的步驟。
[0027]該較高層可以包括圖片參數(shù)集。
[0028] 該較高層可以包括序列參數(shù)集和切片報(bào)頭至少之一。
[0029] 最大變換跳過(guò)塊尺寸的值可以被設(shè)置在由編碼器確定的最小變換單位(STU)的尺 寸與最大變換塊的尺寸之間。
[0030] 如果當(dāng)前TU尺寸等于或小于最大變換跳過(guò)塊尺寸的值，則可以讀取指示是否要跳 過(guò)逆變換的標(biāo)志，并且可以基于該標(biāo)志的值來(lái)執(zhí)行逆變換或跳過(guò)執(zhí)行逆變換。
[0031] 如果指示是否使用了逆變換執(zhí)行跳過(guò)功能本身的標(biāo)志被啟用，逆變換和逆量化二 者未被確定成不在編碼單位(CU)級(jí)中使用并且當(dāng)前TU尺寸等于或小于最大變換跳過(guò)塊尺 寸的值，則可以讀取指示是否要跳過(guò)逆變換的標(biāo)志，并且可以基于該標(biāo)志的值來(lái)執(zhí)行逆變 換或跳過(guò)執(zhí)行逆變換。
[0032] 如果當(dāng)前TU尺寸大于最大變換跳過(guò)塊尺寸的值，則可以不讀取指示是否要跳過(guò)逆 變換的標(biāo)志并且可以對(duì)當(dāng)前逆變換塊執(zhí)行逆變換。
[0033] 還可以包括基于所確定的逆變換方法來(lái)對(duì)當(dāng)前變換塊執(zhí)行逆變換的步驟。
[0034] 用于實(shí)現(xiàn)該目的的本發(fā)明的圖像解碼裝置可以包括：比較單元，在對(duì)經(jīng)逆量化的 變換系數(shù)執(zhí)行逆變換時(shí)將當(dāng)前變換單位(TU)尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值進(jìn)行比較；以 及確定單元，基于TU尺寸與最大變換跳過(guò)塊尺寸的值之間的比較信息來(lái)確定是否要跳過(guò)針 對(duì)當(dāng)前變換塊的逆變換。
[0035]有益效果
[0036] 根據(jù)本發(fā)明，可以提高編碼效率并且還可以提高主觀圖像質(zhì)量，這是因?yàn)閷?dāng)前 TU尺寸與Log2MaxTrafoSizeSkip值進(jìn)行比較并且更靈活且有效地通過(guò)信號(hào)發(fā)送確定是否 要跳過(guò)逆變換的信息