一种编码、解码变换方法、系统、设备及计算机可读介质技术方案

本申请公开了一种编码、解码变换方法、系统、设备及计算机可读介质。本申请实施例的方法包括：使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，获取残差变换结果；基于所述残差变换结果，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，确定用于码流输出的残差变换结果。相较于现有技术，本发明专利技术实施例的方法采用与残差特性更为匹配的变换矩阵进行残差变换，从而提高了残差信号的表达效果，提升了残差块的编码效率。

A Coding and Decoding Transform Method, System, Equipment and Computer Readable Media

This application discloses a coding, decoding and transformation method, system, device and computer readable medium. The method of the embodiment of the present application includes: transforming and encoding the prediction residual block using multiple transformation matrices to obtain the residual transformation results; selecting the transformation matrix or combination of transformation matrices matching the residual characteristics of the prediction residual block from the multiple transformation matrices by rate-distortion optimization decision based on the residual transformation results, and determining the residual variation for the output of the bit stream. Change the result. Compared with the existing technology, the method of the embodiment of the present invention adopts a transformation matrix more matched with the residual characteristics to transform the residual, thereby improving the expression effect of the residual signal and the coding efficiency of the residual block.

【技术实现步骤摘要】
一种编码、解码变换方法、系统、设备及计算机可读介质
本说明书涉及计算机
，尤其涉及一种编码、解码变换方法、系统、设备及计算机可读介质。
技术介绍
在数字多媒体技术应用领域之中，在传输视频文件时，为了加快传输速度，通常会对视频文件进行压缩编码传输。大量统计表明，同一幅图像的邻近像素之间有着相关性，或者说这些像素值相似，邻近像素之间发生突变或“很不相似”概率很小。而且同帧图像中邻近行之间对应位置的像素之间也有较强的相关性。由于相关性的存在，邻近像素值之差很小，差值信号的方差也是很小的。而由于图像的误差信号的方差与图像信号本身的方差相比较小，其量化器的动态范围也可以缩小，相应的量化分层数目就可以减少，这样每个像素的编码比特数也显著下降，而且不至于使视频质量明显降低，这就最终可以实现视频压缩编码的目的。因此，在现有技术中，利用上述性质进行视频压缩编码传输，取像素预测值与实际值之间的残差作为传输的信号。进一步的，在上述视频压缩编码过程中，在完成残差预测后会对残差进行编码变换，生成残差变换结果，从而进一步去除视频序列中的冗余信息，实现残差信号的高效表达，最终在码流中输出的是残差变换结果。然而，在现有的视频编码标准中支持的变换矩阵有限，变换矩阵无法适应各种残差的特性，这就导致残差变换后的残差变换结果并不能按预期实现残差信号的高效表达。
技术实现思路
有鉴于此，本说明书实施例提供了一种编码、解码变换方法、系统、设备及计算机可读介质，用于改善现有技术中应用于残差变换的变换矩阵适应性不高的问题。本说明书实施例采用下述技术方案：本说明书实施例提供一种编码变换方法，所述方法包括：使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，获取残差变换结果；基于所述残差变换结果，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，确定用于码流输出的残差变换结果。在一实施例中，使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，其中，使用两个不同的变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码。在一实施例中，所述变换矩阵包括基于矩阵乘法的变换矩阵。在一实施例中，所述变换矩阵包括基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵。在一实施例中，使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，包括：根据所述预测残差块的来源选取进行变换编码的变换矩阵，其中，所述预测残差块的来源包括帧内预测以及帧间预测。在一实施例中，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，其中，针对行变换以及列变换进行分别决策。在一实施例中，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，其中，将被选择的变换矩阵或变换矩阵组合对应的变换选择标记增添到码流中。在一实施例中，将被选择的变换矩阵或变换矩阵组合对应的变换选择标记增添到码流中，其中，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择概率确定变换选择标识的表达形式。在一实施例中，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择概率确定变换选择标识的表达形式，其中，针对帧内预测残差：行变换以及列变换均选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为000；行变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵、列变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为01；行变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵、列变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为001；行变换以及列变换均选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为1。在一实施例中，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择概率确定变换选择标识的表达形式，其中，针对帧间预测残差：行变换以及列变换均选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为1；行变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵、列变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为01；行变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵、列变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为000；行变换以及列变换均选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为001。本申请还提出了一种解码变换方法，所述方法包括：确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合；使用所述变换矩阵或所述变换矩阵组合对所述残差变换结果进行反变换。在一实施例中，所述变换矩阵包括基于矩阵乘法的变换矩阵。在一实施例中，其特征在于，所述变换矩阵包括基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵。在一实施例中，其特征在于，确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合，包括：确定所述预测残差块的来源，基于所述预测残差块的来源确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合，其中，所述预测残差块的来源包括帧内预测以及帧间预测。在一实施例中，其特征在于，确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合，包括：读取所述码流中的变换选择标识，根据所述变换选择标识确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合。本申请还提出了一种编码变换系统，包括：编码变换模块，其配置为使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，获取残差变换结果；决策模块，其配置为基于所述残差变换结果，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，确定用于码流输出的残差变换结果。本申请还提出了一种解码变换系统，包括：变换矩阵确认模块，其配置为确定码流中残差变换结果对应的变换矩阵或变换矩阵组合；解码变换模块，其配置为使用所述变换矩阵或所述变换矩阵组合对所述残差变换结果进行反变换。本申请还提出了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现本说明书实施例所述的方法。本申请还提出了一种用于在用户设备端进行信息处理的设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该设备执行本说明书实施例所述的方法。本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：相较于现有技术，本专利技术实施例的方法采用与残差特性更为匹配的变换矩阵进行残差变换，从而提高了残差信号的表达效果，提升了残差块的编码效率。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1以及图2为根据本说明书实施例的编码变换方法执行流程图；图3以及图4为根据本说明书实施例的解码变换方法执行流程图；图5为根据本说明书一实施例的编码变换系统结构框图；图6为根据本说明书一实施例的解码变换系统结构框图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在现有技术中，在进行视频压缩编码传输时，，取像素预测值与实际值之间的残差作为传输的信号。进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码变换方法，其特征在于，所述方法包括：使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，获取残差变换结果；基于所述残差变换结果，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，确定用于码流输出的残差变换结果。

【技术特征摘要】
1.一种编码变换方法，其特征在于，所述方法包括：使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，获取残差变换结果；基于所述残差变换结果，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，确定用于码流输出的残差变换结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，其中，使用两个不同的变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述变换矩阵包括基于矩阵乘法的变换矩阵。4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述变换矩阵包括基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，使用多个变换矩阵分别对预测残差块进行变换编码，包括：根据所述预测残差块的来源选取进行变换编码的变换矩阵，其中，所述预测残差块的来源包括帧内预测以及帧间预测。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，其中，针对行变换以及列变换进行分别决策。7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，通过率失真优化决策从所述多个变换矩阵中选择与所述预测残差块的残差特性匹配的变换矩阵或变换矩阵组合，其中，将被选择的变换矩阵或变换矩阵组合对应的变换选择标记增添到码流中。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将被选择的变换矩阵或变换矩阵组合对应的变换选择标记增添到码流中，其中，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择的概率确定变换选择标识的表达形式。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择概率确定变换选择标识的表达形式，其中，针对帧内预测残差：行变换以及列变换均选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为000；行变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵、列变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵对应的变换选择标识为01；行变换选择基于离散余弦变换II型的二维整数变换矩阵、列变换选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为001；行变换以及列变换均选择基于矩阵乘法的变换矩阵对应的变换选择标识为1。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据各种变换矩阵和/或变换矩阵组合的被选择概率确定变换选择标识的表达形式，其中，针对帧间预测残差...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣刚，范逵，许桂森，王振宇，高文，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44