快速DST-7制造技术

使用离散正弦变换(DST)类型‑VII变换核对视频序列进行解码的方法和装置包括：生成与n点DST‑VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合。第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于第一元组中剩余变换核元素组成的第二子集的第二总和。基于所生成的变换核元素的元组的集合，生成n点DST‑VII变换核。使用n点DST‑VII变换核对块执行变换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速DST-7相关申请的交叉引用本申请根据美国专利法第35条119款要求于2018年5月7日提交美国专利商标局的、申请号为62/668,065的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
本公开涉及超越高效视频编码(HEVC)的下一代视频编码技术，例如通用视频编码(VVC)。更具体地，本公开涉及一种用于实现离散正弦变换类型VII(DST类型7)的快速方法。
技术介绍
视频编码专家组ITU-TVCEG(Q6/16)和动态图像专家组ISO/IECMPEG(JTC1/SC29/WG11)在2013年(版本1)发布了H.265/HEVC(高效视频编码)标准，并且在2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)进行了更新。自此，ITU一直在研究对未来视频编码技术的标准化的潜在需求，该未来视频编码技术的压缩能力将大大超过HEVC标准(包括其扩展)的压缩能力。2017年10月，ITU发布了联合呼吁，要求提出视频压缩能力超越HEVC的提案(CfP)。截至2018年2月15日，分别提交了22个关于标准动态范围(SDR)的CfP回复、12个关于高动态范围(HDR)的CfP回复和12个关于360视频类别的CfP回复。2018年4月，所有收到的CfP回复都在122MPEG/第10次JVET(联合视频探索组-联合视频专家组)会议上进行了评估。通过仔细的评估，JVET正式启动了超越HEVC的下一代视频编码的标准化，即所谓的通用视频编码(VVC)，其现行版本是VTM(VVC测试模型)，即VTM1。与DCT-2(其快速方法已经被广泛地研究)相比，DST-7的实现任然比DCT-2低效得多。例如，VTM1包括矩阵乘法。在JVET-J0066中，提出了一种方法，通过将调整阶段应用于DCT-2族(其包括DCT-2、DCT-3、DST-2和DST-3)中的变换来估计JEM7中不同类型的DCT和DST，并且该调整阶段是指使用稀疏矩阵的矩阵乘法，其需要相对较少的运算次数。在JVET-J001中，提出了一种使用2n+1点离散傅里叶变换(DFT)来实现n点DST-7的方法。
技术实现思路
根据本公开的方面，一种使用离散正弦变换(DST)类型-VII变换核对视频序列进行解码的方法包括：生成与n点DST-VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合，其中，第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于所述第一元组中剩余变换核元素组成的第二子集的第二总和；基于所生成的所述变换核元素的元组的集合，生成所述n点DST-VII变换核；以及使用所述n点DST-VII变换核对块执行变换。根据本公开的方面，一种使用离散正弦变换(DST)类型-VII变换核对视频序列进行解码的设备包括：至少一个存储器，被配置为存储程序代码；至少一个处理器，被配置为读取所述程序代码并按照所述程序代码的指示进行操作，所述程序代码包括：生成代码，被配置为使所述至少一个处理器生成与n点DST-VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合，其中，第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于所述第一元组中剩余变换核元素组成的第二子集的第二总和，并且所述生成代码被进一步配置为使所述至少一个处理器基于所生成的所述变换核元素的元组的集合，生成所述n点DST-VII变换核；以及执行代码，被配置为使所述至少一个处理器使用所述n点DST-VII变换核对块执行变换。根据本公开的方面，一种非易失性的计算机可读介质，用于存储指令，所述指令包括一个或多个指令，当所述一个或多个指令由设备的一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行：生成与n点DST-VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合，其中，第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于所述第一元组的剩余变换核元素的第二子集的第二总和；基于所生成的所述变换核元素的元组的集合，生成所述n点DST-VII变换核；以及使用所述n点DST-VII变换核对块执行变换。附图说明根据以下详细描述和附图，所公开的主题的其他特征、性质和各种优点将进一步明确，其中：图1是使用离散正弦变换类型DST-VII变换核对视频序列进行解码的方法的示例过程的流程图。图2是根据本公开实施例的通信系统的简化框图。图3是视频编码器和解码器在流式传输环境中的放置的示意图。图4是根据本公开实施例的视频解码器的功能框图。图5是根据本公开实施例的视频编码器的功能框图。图6是根据实施例的计算机系统的示意图。要解决的问题DST-7缺乏有效的快速实现方式，限制了DST-7在实际的视频编解码器实现中的应用。对于不同的实现场景，基于矩阵乘法的实现是首选的，因为它包括更常规的处理。但是在某些情况下，首选一种可显著减少操作计数的数量的快速方法。因此，非常需要确定一种快速方法，其输出与基于矩阵乘法的实现相比基本相同的结果，就像HEVC中的DCT-2设计一样，它既支持矩阵乘法又支持部分蝶形实现。DST-7的现有快速方法(例如，JVET-J0066和JVET-J0017)无法支持视频编解码器中变换设计的所有理想特征(包括16位中间运算、整数运算)，和/或不能在快速方法实现和基于矩阵乘法的实现之间提供相同的结果。具体实施方式基于对DST-7(即DST-VII)的变换基中的各个特征/模式的利用，本公开允许与基于矩阵乘法的实现相比基本相似的结果。这样，本文的一些实施方式节省了编码器和/或解码器的计算资源，并且提高了效率。如下，在前向变换中使用的16点DST-7整数变换核可以表示为：{a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p}＝{8,17,25,33,41,48,55,62,67,73,77,81,84,87,88,89}。如上所示，DST-7变换核的元素值包括以下特征：a+j＝l；b+i＝m；c+h＝n；d+g＝o；以及e+f＝p。根据实施例，用于16点变换的输入矢量是x＝{x0,x1,x2,…,x15}，并且输出变换系数矢量是y＝{y0,y1,y2,…,y15}。基于变换核元素之间的上述关系，不实现a·x0+j·x9+l·x11(其需要3次乘法运算)，一个实施例实现：a(x0+x11)+j(x9+x11)(其需要2次乘法运算)。以这种方式，为了计算y0，不执行以下的逐个矢量乘法：y0＝a·x0+b·x1+c·x2+d·x3+e·x4+f·x5+g·x6+h·x7+i·x8+j·x9+k·x10+l·x11+m·x12+n·x13+o·x14+px15(其需要16次乘法运算)，一个实施例执行以下运算以得出基本相似的结果：y0＝a·(x0+x11)+b·(x1+x12)+c·(x2+x13)+d·(x3+x14)+e·(x4+x15)+f·(x5+x15)+g·(x6+x14)+h·(x7+x13)+i·(x8+x12)+j·(x9+x11)+k·x10(其需要11次乘法运算)。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用离散正弦变换DST类型-VII变换核对视频序列进行解码的方法，其特征在于，包括：/n生成与n点DST-VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合，/n其中，第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于所述第一元组中剩余变换核元素组成的第二子集的第二总和；/n基于所生成的所述变换核元素的元组的集合，生成所述n点DST-VII变换核；以及/n使用所述n点DST-VII变换核对块执行变换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180507 US 62/668,065;20181212 US 16/218,0761.一种使用离散正弦变换DST类型-VII变换核对视频序列进行解码的方法，其特征在于，包括：
生成与n点DST-VII变换核相关联的变换核元素的元组的集合，
其中，第一元组的变换核元素的第一子集的第一总和等于所述第一元组中剩余变换核元素组成的第二子集的第二总和；
基于所生成的所述变换核元素的元组的集合，生成所述n点DST-VII变换核；以及
使用所述n点DST-VII变换核对块执行变换。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元组的集合包括{a,j,l}、{b,i,m}、{c,h,n}、{d,g,o}和{e,f,p}，其中，使用所述元组的集合中包括的元素和元素k生成16点DST-VII变换核。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，a+j＝l、b+i＝m、c+h＝n、d+g＝o、以及e+f＝p。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元组的集合包括{a,l,A,n,y}、{b,k,B,o,x}、{c,j,C,p,w}、{d,I,D,q,v}、{e,h,E,r,u}和{f,g,F,s,t}，其中，使用所述元组的集合中包括的元素以及元素m和元素z构造32点DST-VII变换核。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，a+l+A＝n+y、b+k+B＝o+x、c+j+C＝p+w、d+I+D＝q+v、e+h+E＝r+u、以及f+g+F＝s+t。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n等于16或64，其中，所述元组的集合中的每个元组包括三个变换核元素。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，n等于32，其中，所述元组的集合中的每个元组包括五个变换核元素。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元组的集合中的元组包括第一变换核元素、第二变换核元素、第三变换核元素、以及第四变换核元素，其中，所述第一变换核元素与所述第二变换核元素的绝对值的和等于所述第三变换核元素与所述第四变换核元素的绝对值的和。


9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元组的集合中的元组包括第一变换核元素、第二变换核元素、第三变换核元素、以及第四变换核元素，其中，所述第一变换核元素、所述第二变换核元素与所述第三变换核元素的绝对值的和等于所述第四变换核元素的绝对值。


10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述元组的集合中的元组包括第一变换核元素、第二变换核元素、第三变换核元素、第四变换核元素、以及第五变换核元素，其中，所述第一变换核元素、所述第二变换核元素与所述第三变换核元素的绝对值的和等于所述第四变换核元素与所述第五变换核元素的绝对值的和。


11.一种使用离散正弦变换DST类型-VII变换核对视频序列进行解码的设备，其特征在于，包括：
至少一个存储器，被配置为存储程序代码；
至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣，李翔，刘杉，
申请(专利权)人：腾讯美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US