專利名稱：圖像變換處理方法、設備和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及視頻編解碼技術，尤其涉及ー種圖像變換處理方法、設備和系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有視頻圖像壓縮編解碼技術中，通常需要對圖像塊信號，例如原始圖像信號或預測誤差信號進行空間變換，將信號能量集中于少數(shù)幾個變換系數(shù)塊中，以提高壓縮編碼效率?，F(xiàn)有技術廣泛采用離散余弦變換(Discrete Cosine Transform,以下簡稱DCT)對圖像塊信號進行變換獲取ニ維變換系數(shù)塊，以提高壓縮編碼效率。解碼端設備可以對ニ維變換系數(shù)塊進行DCT反變換以獲取用于生成重建圖像信號的重建殘差塊信號。新一代視頻編碼技術提出了短距離巾貞內(nèi)預測模式(Short Distance Intra Prediction,以下簡稱·SDIP)技木，采用該SDIP技術進行幀內(nèi)預測的ニ維圖像塊信號為矩形塊MXN，其中MデN。SDIP技術對于矩形塊MXN的行向量和列向量正是采用了 DCT獲得ニ維變換系數(shù)塊以提高壓縮編碼效率的。在SDIP技術中，如果圖像塊信號的內(nèi)容較平緩，或者存在水平或者豎直方向的紋理，則DCT可以顯著提高壓縮效率；但是若圖像塊信號中存在其余各種方向性紋理，則DCT壓縮效率顯著降低。因此，如何提高MXN ニ維圖像塊信號的壓縮編碼性能，成為亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供ー種圖像變換處理方法、設備和系統(tǒng)。本發(fā)明實施例提供ー種圖像變換處理方法，包括獲取MXN大小的第一圖像信號，其中M和N分別表不所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN ；采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取
第二圖像信號；所述第一圖像信號為圖變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。本發(fā)明實施例提供一種圖像變換處理設備，包括第一獲取單元，用于獲取MXN大小的第一圖像信號，其中M和N分別表示所述第ー圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN ；圖像處理單元，用于采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換或采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取第二圖像信號；
所述第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差塊信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。本發(fā)明實施例還提供一種編解碼系統(tǒng)，包括編碼端設備，用于獲取MXN大小的原始殘差塊，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN，采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述原始殘差塊的行向量信號進行正變換或采用NXN大小的MDDT對所述原始殘差塊的列向量信號進行正變換，獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號，并發(fā)送所述圖像變換系數(shù)塊信號；解碼端設備，用于獲取所述圖像變換系數(shù)塊信號，采用MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行反變換或采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行反變換，獲取MXN大小的重建殘差塊信號。
本發(fā)明實施例在編碼端和解碼端，均可以通過將應用于SXS大小的方塊圖像信號的MDDT技術弓丨入到MXN大小的第一圖像信號中，采用DST對MXN大小的第一圖像信號的行向量信號進行變換或?qū)α行盘栠M行變換，獲得第二圖像信號，從而可以有效提高MXN大小圖像信號的編碼壓縮效率和解碼效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作ー簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例一的流程圖；圖2為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例ニ的流程圖；圖3為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例三的流程圖；圖4為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例四的流程圖；圖5為本發(fā)明圖像變換處理設備實施例一的結構示意圖；圖6為本發(fā)明圖像變換處理設備實施例ニ的結構示意圖；圖7為本發(fā)明編解碼系統(tǒng)實施例的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖I為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例一的流程圖，如圖I所示，本實施例的方法可以應用于解碼端，本實施例的方法可以包括步驟101、獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號。其中M和N分別表示圖像變換系數(shù)塊信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，M與N均為自然數(shù)且M尹N。M和N的典型值可以為1、2、4、8、16和32，即2n(n >= 2)。
具體來說，解碼端設備可以在對圖像信號進行解碼的過程中，獲取圖像變換系數(shù)塊信號，本實施例中的圖像變換系數(shù)塊信號在兩個維度方向上的采樣點數(shù)不同。步驟102、采用MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行變換，獲取
重建殘差塊信號。需要說明的是，本發(fā)明實施例所稱的“變換“包括編碼端執(zhí)行的”正變換“以及解碼端執(zhí)行的”反變換“，下文也同樣適用。具體地，在步驟102中，可以是單獨采用MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行變換，獲取重建殘差塊信號；或者是單獨采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行變換，獲取重建殘差塊信號；或者是同時采用 MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行變換和采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行變換，獲取重建殘差塊信號。本實施例中，解碼端設備可以采用基于模式的方向性變換(ModeDependentDirectional Transform，以下簡稱MDDT)對MXN圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號和列信號向量進行變換，從而可以獲取重建殘差塊。需要說明的是，本實施例可以應用于解碼端，因此，本實施例中對行向量信號和列信號向量進行的變換可以是與編碼端所進行的正變換相對應的反變換。由于預測誤差信號中依然會存在沿預測方向的方向性紋理信息，因此MDDT技術可以使用方向性變換對預測誤差信號進行變換，從而顯著提高壓縮效率?，F(xiàn)有的MDDT技術主要針對方塊信號進行變換，具體來說，MDDT可以針對每ー種方向性幀內(nèi)預測誤差信號使用離散正弦變換(Discrete Sine Transform,以下簡稱DST)與DCT變換的組合,對SX S大小的ニ維圖像塊信號的列向量信號與行向量信號進行變換，最后得到ニ維變換系數(shù)塊信號，其中，S表示ニ維圖像塊信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)。DST與DCT可分另IJ用于對SXS大小的ニ維圖像塊信號的列向量信號與行向量信號進行變換，因此DST與DCT的變換組合可得4種變化模式列向量信號進行DST變換，行向量信號DCT變換；列向量信號進行DCT變換，行向量信號DST變換；列向量信號進行DCT變換，行向量信號DCT變換；列向量信號進行DST變換，行向量信號DST變換。而變換模式的選擇由所使用的幀內(nèi)預測模式確定，例如可以預存ー個幀內(nèi)預測模式與空間變換模式的映射關系，該空間變換模式就包括水平方向的變換模式和豎直方向的變換模式，通過查找該映射關系，獲取與給定的幀內(nèi)預測模式對應的空間變換模式，從而可以對SXS大小的ニ維圖像塊信號的列向量信號與行向量信號進行變換。MDDT技術中采用DST對行向量信號或者列向量信號進行變換的編解碼性能相對于SDIP技術中采用DCT對行向量信號或者列向量信號進行變換的編解碼性能要好。因此，本實施例中，對于MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號，可以采用MXM大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的行向量信號進行變換，或者采用NXN大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的列向量信號進行變換，或者采用MXM大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的行向量信號進行變換并且采用NXN大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的列向量信號進行變換，從而可以獲取重建殘差塊信號。需要說明的是，對于既采用MXM大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的行向量信號進行變換又采用NXN大小的MDDT對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的列向量信號進行變換的技術方案來說，其相對于只對行向量信號或者列向量信號其一進行MDDT變換的效果要更好。本實施例在解碼端，通過將應用于SXS大小的方塊圖像信號的MDDT技術引入到MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中，可以采用DST對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行變換和/或?qū)α行盘栠M行變換，獲得重建殘差塊信號，從而可以有效提高MXN大小圖像信號的解碼效率。下面采用ー個具體實施例，對圖I所示方法實施例的具體實現(xiàn)過程進行詳細描述。圖2為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例ニ的流程圖，如圖2所示，本實施例的方法同樣應用于解碼端，本實施例的方法可以包括
步驟201、獲取變換單元大小M與N。具體來說，解碼端設備可以獲取變換單元大小M與N，其中M為變換單元寬度，N為變換單元高度。在本實施例中，該變換單元即為后續(xù)需要進行MDDT變換的圖像變換系數(shù)塊信號。而且，M和N的值可以由編碼端通知解碼端，本實施例對具體的通知方式不做限定。步驟202、獲取幀內(nèi)預測模式。解碼端設備可以獲取幀內(nèi)預測模式，該幀內(nèi)預測模式也可以由編碼端設備通知解碼端設備，本實施例不限定編碼端設備通知解碼端設備幀內(nèi)預測模式的具體方式。舉例來說，針對H. 264中4X4塊大小，共規(guī)定了 8種幀內(nèi)預測模式。本實施例并不限定總共有多少幀內(nèi)預測模式，也不限定有哪些幀內(nèi)預測模式。步驟203、獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號。解碼端設備可以獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號。舉例來說，解碼端設備可以從編碼端設備接收編碼的ー維信號，并對該ー維信號進行反掃描，獲取ニ維圖像信號，該ニ維圖像信號即為圖像變換系數(shù)塊信號。需要說明的是，本實施例并不限定上述步驟201 步驟203之間的先后順序。步驟204、對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的行向量信號進行變換。解碼端設備可以對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的行向量信號進行變換，該變換可以是與編碼端設備對原始殘差信號進行正變換相對應的反變換。具體來說，步驟204的輸入為MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號CofMxN，步驟204的輸出為MXN塊大小的中間過程信號IntMxN。步驟204的具體執(zhí)行過程可以為若M為1，則無須對行向量信號進行變換，而直接將CofMxN作為輸出IntMxN ；若M不為1，則由步驟203獲得的幀內(nèi)預測模式確定水平變換模式，并使用該水平變換模式對應的變換矩陣對圖像變換系數(shù)塊信號C0fM進行變換，獲得IntMxN。在該過程中存在兩種情況ー種情況是MDDT只規(guī)定了 4點DST，另ー種情況是MDDT規(guī)定Sdst，該Sdst是由若干個正整數(shù)組成的集合，例如Sdst = {4、8、16、32}。針對上述第一種情況，若解碼端設備判斷M為4，則解碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定水平變換模式。
若解碼端設備判斷M不為4，則不能使用4X4大小的MDDT進行變換，因此，解碼端設備可以使用M點DCT矩陣作為變換矩陣TrMxM。表I示例性地示出了針對4X4塊大小的MDDT的幀內(nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系。如表I所示，其中包括34種預測模式，對應編號模式O 模式33。其中O代表4點DCT，I代表4點DST。表I
中貞內(nèi)預測模式 f O ] I [ 2 |_ 3 "[ 4「5 |_ 6 I 7「8 |_ 9 { 10「ll"j 12[ 13「14~| 15[ 16 水平變換模式 01000001110000111 豎直變換模式 10011110001111000 幀內(nèi)預測模式 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 水平變換模式 10000000011111111· 豎直變換模式 01111111100000000需要說明的是，表I僅給出了映射關系的ー種示例，本實施例并不限定幀內(nèi)預測模式的數(shù)量，也不限定與每種幀內(nèi)預測模式對應的水平變換模式和豎直變換模式，本領域技術人員可以自行設計該映射關系。而且，針對某ー幀內(nèi)預測模式來說，水平變換模式和豎直變換模式也可以均采用DCT或者均采用DST。因此，解碼端設備在步驟203獲取到幀內(nèi)預測模式后，可以通過查找表I找到對應的水平預測模式。舉例來說，如果幀內(nèi)預測模式為模式0，則其對應的水平變換模式為4點DCT，其對應的豎直變換模式為4點DST。如果幀內(nèi)預測模式為模式1，則其對應的水平變換模式為4點DST，其對應的豎直變換模式為4點DCT。若查找到的水平變換模式為4點DST,則解碼端設備可以將4點DST矩陣作為變換矩陣TrMxM，若查找到的水平變換模式為4點DCT，則解碼端設備可以將4點DCT矩陣作為變換矩陣TrMxM，變換矩陣TrMxM中每ー個行向量為該變換的ー個基向量。針對上述第二種情況，若解碼端設備判斷M e Sdst,例如Sdst = {4,8,16,32}，如果M = 8，則Me {4、8、16、32}，解碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定水平變換模式。此處需要說明的是，針對集合中的不同取值，可以預設不同的幀內(nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，例如集合Sdst = {4、8、16、32}，則針對4點、8點、16點和32點變換模式的映射關系可以不同，因此，解碼端設備可以根據(jù)M的值先查找對應的映射關系，再根據(jù)查找到的映射關系獲取水平變換模式和豎直變換模式。若解碼端設備判斷MgSDST，則解碼端設備不能使用MXM大小的MDDT進行變換，因此，解碼端設備可以使用M點DCT矩陣作為變換矩陣TrMxM。在獲取變換矩陣TrMxM后，解碼端設備可以使用該變換矩陣TrMxM對圖像變換系數(shù)塊信號CofMxN的行向量信號進行變換。舉例來說，解碼端設備可以按照IntM = CofM -Trilxil進行矩陣乘法計算得到IntMxN。步驟205、對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的列向量信號進行變換。
解碼端設備對MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號中的列向量信號進行變換的過程與對上述行向量信號進行變換的過程類似。步驟205的輸入為步驟204輸出的MXN塊大小的中間過程信號IntMxN，步驟205的輸出為MXN大小的重建殘差塊信號Res' MxN。具體來說，若N為1，則無須進列向量信號變換，直接將步驟205的輸入IntM作為輸出Res' M ;.N不為1，則由步驟203獲得的幀內(nèi)預測模式確定對應的豎直變換模式，并使用該豎直變換模式對應的變換矩陣對中間過程信號IntM進行變換，獲得Res，MxN。對于列向量信號的變換，同樣存在上述兩種情況ー種情況是MDDT只規(guī)定了 4點DST,另ー種情況是MDDT規(guī)定SDST，該Sdst是由若干個正整數(shù)組成的集合，例如Sdst = {4、8、16,32}。針對上述第一種情況，若解碼端設備判斷N為4，則解碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi) 預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定水平變換模式，例如查找上述表1，若豎直變換模式為0，則TrNxN = DCTnxn ;若豎直變換模式為1，則TrNxN = DSTNxN。若解碼端設備判斷N不為4，則不能使用4 X 4大小的MDDT進行變換，因此，解碼端設備可以使用N點DCT矩陣作為變換矩陣TrNxN。針對上述第二種情況，若解碼端設備判斷N e Sdst，例如Sdst = {4、8、16、32}，如果N=16，則Ne {4、8、16、32}，解碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定豎直變換模式。若解碼端設備判斷NgSDST，則解碼端設備不能使用NXN大小的MDDT進行變換，因此，解碼端設備可以使用N點DCT矩陣作為變換矩陣TrNxN。在獲取變換矩陣TrNxN后，解碼端設備可以使用該變換矩陣TrNxN對中間過程信號IntM進行變換，從而獲得Res' MxN。舉例來說，可以采用ReSMxN = Tr〗xN ·進行矩陣乘法計算得到Res' M。其中Ti^xn表示TrNxN的轉置矩陣。因為TrNxN是正交矩陣，所以Tr^xN_表不TrNxN。關于上述實施例進行以下幾點說明由于本實施例是對ニ維圖像信號進行可分離變換，所以行變換與列變換次序可交換而不影響信號壓縮性能。但是解碼端設備的處理次序必須與編碼端設備的處理次序匹配。即，若編碼段設備先進行行向量信號的正變換再進行列向量信號的正變換，則解碼端設備必須先進行列向量信號的反變換再進行行向量信號的返變換，反之亦然。解碼端設備對CofM，IntMxN，以及Res' M可能根據(jù)不同的反量化方案進行對應的縮放操作。編碼端設備可能對原始殘差塊ResM，IntMxN以及CofM根據(jù)不同的量化方案進行對應的縮放。DCT與DST可以有多種實現(xiàn)方法。例如，可規(guī)定DCT與DST變換矩陣并通過矩陣乘法操作來實現(xiàn)正變換與/或反變換，例如上述實施例所述的矩陣乘法變換方式；也可使用采用與矩陣乘法等效的butterfly結構以及其它的快速計算方法來進行正變換與/或反變換操作。本實施例在解碼端，可以根據(jù)MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號的幀內(nèi)預測模式獲取空間變換模式，該空間變換模式為MDDT中規(guī)定的DCT變換模式或者DST變換模式，通過將DST變換模式應用到MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號的變換和/或列向量信號的變換，可以獲得重建殘差塊信號，從而可以有效提高MXN大小圖像信號的解碼效率。上述圖I和圖2所示實施例是以圖像變換系數(shù)塊信號作為第一圖像信號，重建殘差塊信號作為第二圖像信號進行說明，也即圖I和圖2所示的實施例是針對解碼端的處理過程進行詳細說明，本領域技術人員可以理解的是，若將原始殘差信號作為第一圖像信號，而將圖像變換系數(shù)塊信號作為第二圖像信號，則可以對應地得出編碼端設備的處理過程。圖3為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例三的流程圖，如圖3所示，本實施例的方法可以應用于編碼端，本實施例的方法可以包括 步驟301、獲取MXN大小的原始殘差塊信號。其中M和N分別表示原始殘差塊信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，M與N均為自然數(shù)且M尹N。M和N的典型值可以為1、2、4、8、16和32。具體來說，編碼端設備可以在對圖像信號進行編碼的過程中，獲取原始殘差塊信號，本實施例中的原始殘差塊信號在兩個維度方向上的采樣點數(shù)不同。步驟302、采用MXM大小的MDDT對所述原始殘差塊信號的行向量信號進行變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述原始殘差塊信號的列向量信號進行變換，獲取圖像變換系數(shù)塊信號。具體地，在步驟302中，可以是單獨采用MXM大小的MDDT對原始殘差塊信號的行向量信號進行變換，獲取圖像變換系數(shù)塊信號；或者是單獨采用NXN大小的MDDT對原始殘差塊信號的列向量信號進行變換，獲取圖像變換系數(shù)塊信號；或者是同時采用MXM大小的MDDT對原始殘差塊信號的行向量信號進行變換和采用NX N大小的MDDT對原始殘差塊信號的列向量信號進行變換，獲取圖像變換系數(shù)塊信號。本實施例中，編碼端設備可以采用MDDT對MXN大小的原始殘差塊信號的行向量信號和/或列信號向量進行變換，從而可以獲取圖像變換系數(shù)塊信號。需要說明的是，本實施例可以應用于編碼端，因此，本實施例中對行向量信號和列信號向量進行的變換可以是與解碼端所進行的反變換相對應的正變換。本實施例的實現(xiàn)過程與圖I所示解碼端的實現(xiàn)過程類似，此處不再贅述。本實施例在編碼端，通過將應用于SXS大小的方塊圖像信號的MDDT技術引入到MXN大小的原始殘差塊信號中，可以采用DST對MXN大小的原始殘差塊信號的行向量信號進行變換和/或?qū)α行盘栠M行變換，獲得圖像變換系數(shù)塊信號，從而可以有效提高MXN大小圖像信號的編碼壓縮效率。下面采用ー個具體實施例，對圖3所示方法實施例的具體實現(xiàn)過程進行詳細描述。圖4為本發(fā)明圖像變換處理方法實施例四的流程圖，如圖4所示，本實施例的方法是與圖2所示解碼端設備的處理過程對應的編碼端設備的處理過程，本實施例的方法可以包括步驟401、獲取變換單元大小M與N。具體來說，編碼端設備可以獲取變換單元大小M與N，其中M為變換單元寬度，N為變換單元高度。在本實施例中，該變換單元即為后續(xù)需要進行MDDT變換的原始殘差塊信號。步驟402、獲取幀內(nèi)預測模式。
編碼端設備可以獲取幀內(nèi)預測模式，該幀內(nèi)預測模式可以預設。步驟403、獲取MXN大小的原始殘差塊信號。編碼端設備可以獲取MX N大小的原始殘差塊信號。需要說明的是，本實施例并不限定上述步驟401 步驟403之間的先后順序。步驟404、對MXN大小的原始殘差塊信號中的列向量信號進行變換。編碼端設備可以對MXN大小的原始殘差塊信號中的列向量信號進行變換，該變換可以是與解碼端設備對原始殘差信號進行反變換相對應的正變換。具體來說，步驟404的輸入為MXN大小的原始殘差塊信號ResMxN，步驟404的輸出為MXN塊大小的中間過程信號IntMxN。 步驟404的具體執(zhí)行過程可以為若N為1，則無須對列向量信號進行變換，而直接將ResMxN作為輸出IntMxN ；若N不為1，則由步驟403獲得的幀內(nèi)預測模式確定豎直變換模式，并使用該豎直變換模式對應的變換矩陣對原始殘差塊信號ResM進行變換，獲得IntMxN。在該過程中存在兩種情況ー種情況是MDDT只規(guī)定了 4點DST，另ー種情況是MDDT規(guī)定Sdst，該Sdst是由若干個正整數(shù)組成的集合，例如Sdst = {4、8、16、32}。針對上述第一種情況，若編碼端設備判斷N為4，則編碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，例如表1，來確定豎直變換模式。若編碼端設備判斷N不為4，則不能使用4X4大小的MDDT進行變換，因此，編碼端設備可以使用N點DCT矩陣作為變換矩陣TrNxN。因此，編碼端設備在步驟403獲取到幀內(nèi)預測模式后，可以通過查找表I找到對應的豎直預測模式。舉例來說,如果幀內(nèi)預測模式為模式0，則其對應的豎直變換模式為4點DST，如果幀內(nèi)預測模式為模式1，則其對應的豎直變換模式為4點DCT。若查找到的豎直變換模式為4點DST，則編碼端設備可以將4點DST矩陣作為變換矩陣TrNxN，若查找到的豎直變換模式為4點DCT，則編碼端設備可以將4點DCT矩陣作為變換矩陣TrNxN，變換矩陣TrNxN中姆ー個列向量為該變換的ー個基向量。針對上述第二種情況，若編碼端設備判斷N e Sdst，例如Sdst = {4、8、16、32}，如果N = 8，則M e {4、8、16、32}，編碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定豎直變換模式。此處需要說明的是，針對集合中的不同取值，可以預設不同的幀內(nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，例如集合Sdst = {4、8、16、32}，則針對4點、8點、16點和32點變換模式的映射關系可以不同，因此，編碼端設備可以根據(jù)N的值先查找對應的映射關系，再根據(jù)查找到的映射關系獲取豎直變換模式。若編碼端設備判斷NgSDST，則編碼端設備不能使用NXN大小的MDDT進行變換，因此，編碼端設備可以使用N點DCT矩陣作為變換矩陣TrNxN。在獲取變換矩陣TrNxN后，編碼端設備可以使用該變換矩陣TrNxN對原始殘差塊信號ResMxN的列向量信號進行變換。舉例來說，編碼端設備可以按照IntMxN = TrNxN *ResMxN進行矩陣乘法計算得到IntMxN。步驟405、對MXN大小的原始殘差塊信號中的行向量信號進行變換。編碼端設備對MXN大小的原始殘差塊信號ResM中的行向量信號進行變換的過程與對上述列向量信號進行變換的過程類似。
步驟405的輸入為步驟404輸出的MXN塊大小的中間過程信號IntMxN，步驟405的輸出為MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號CofM。具體來說，若M為I，則無須進行向量信號變換，直接將步驟405的輸入IntM作為輸出CofMxN ;若M不為1，則由步驟403獲得的幀內(nèi)預測模式確定對應的水平變換模式，并使用該水平變換模式對應的變換矩陣對中間過程信號IntM進行變換，獲得CofMxN。對于行向量信號的變換，同樣存在上述兩種情況ー種情況是MDDT只規(guī)定了 4點DST,另ー種情況是MDDT規(guī)定SDST，該Sdst是由若干個正整數(shù)組成的集合，例如Sdst = {4、8、16,32}。針對上述第一種情況，若編碼端設備判斷M為4，則編碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定水平變換模式，例如查找上述表1，若水平變換模式為0，則TrsbM = DCTmxm ;若水平變換模式為1，則TrMxM = DSTm^若編碼端設備判斷M不為4，則不能使用4 X 4大小的MDDT進行變換，因此，編碼端設備可以使用M點DCT矩陣作為變換矩陣TrMxM。針對上述第二種情況，若編碼端設備判斷Me Sdst，例如Sdst= {4、8、16、32}，如果M=16，則Me {4、8、16、32}，編碼端設備可以通過查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，來確定水平變換模式。若編碼端設備判斷MgSDST，則編碼端設備不能使用MXM大小的MDDT進行變換，因此，編碼端設備可以使用M點DCT矩陣作為變換矩陣TrM。
在獲取變換矩陣TrMxM后，編碼端設備可以使用該變換矩陣TrMxM對中間過程信號IntM進行變換，從而獲得CofMxN。舉例來說，可以采用CoFmxn = Mmxn · Tr^進行矩陣乘法計算得到CofMxN。其中Tr1^1表示TrM的轉置矩陣。本實施例在編碼端，可以根據(jù)MXN大小的原始殘差塊信號ResM的幀內(nèi)預測模式獲取空間變換模式，該空間變換模式為MDDT中規(guī)定的DCT變換模式或者DST變換模式，通過將DST變換模式應用到MXN大小的原始殘差塊信號ResMxN的行向量信號的變換和/或列向量信號的變換，可以獲得圖像變換系數(shù)塊信號，從而可以有效提高MXN大小圖像信號的編碼壓縮效率。圖5為本發(fā)明圖像變換處理設備實施例一的結構示意圖，如圖5所示，本實施例的設備可以包括第一獲取單元11和圖像處理單元12，其中，第一獲取單元11用于獲取MXN大小的第一圖像信號，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，M與N均為自然數(shù)且M^N;圖像處理單元12用于采用MXM大小的MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取第二圖像信號；所述第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差塊信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。 具體地，圖像處理單元12可以用于單獨采用MXM大小的MDDT對第一圖像信號的行向量信號進行變換，獲取第二圖像信號；或者用于單獨采用NXN大小的MDDT對第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取第二圖像信號；或者用于同時采用MXM大小的MDDT對第ー圖像信號的行向量信號進行變換和采用NXN大小的MDDT對第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取第二圖像信號。在本實施例的設備中，若第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，第二圖像信號為重建殘差塊信號，則本實施例的設備為解碼端設備，其具體可以用于執(zhí)行圖I所示方法實施例的方法其實現(xiàn)原理類似，此處不再贅述；若第一圖像信號為原始殘差塊信號，第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，則本實施例的設備為編碼端設備，其具體可以用于執(zhí)行圖3所示方法實施例的方法其實現(xiàn)原理類似，此處不再贅述。圖6為本發(fā)明圖像變換處理設備實施例ニ的結構示意圖，如圖6所示，本實施例的設備在圖5所示設備的基礎上，進ー步地還可以包括第二獲取單元13，用于獲取幀內(nèi)預測模式；圖像處理單元12，進ー步包括第一確定單元121和處理單元122，其中，第一確定単元121用于根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，確定MXM大小的MDDT中的水平變換模式，或者確定NXN大小的MDDT中的豎直變換模式；處理單元122用于根據(jù)所述水平變換模式，對所述第ー圖像信號的行向量信號進行變換，或者根據(jù)所述豎直變換模式，對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換。進ー步地，第一確定單元121包括存儲單元121a和確定單元121b，其中，存儲單元121a用于存儲幀內(nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系；確定單元121b用于根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，查找所述存儲単元存儲的映射關系，獲取所述水平變換模式或豎直變換模式；所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換； 或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換；或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換；或者，所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換。本實施例的設備還包括第二確定單元14，該第二確定單元14，用于確定所述M或N的值是否等于4或者確定所述M或N的值是否屬于所述MDDT規(guī)定的取值。圖像處理單元12還用于若第二確定單元14確定所述M或N的值不等于4或者確定所述M或N的值不屬于所述MDDT規(guī)定的取值時，采用離散余弦變換對所述M或N的值不屬于所述MDDT規(guī)定的取值時，采用離散余弦變換對所述第一圖像信號的行向量信號和/或列向量信號進行變換。在本實施例的設備中，若第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，第二圖像信號為重建殘差塊信號，則本實施例的設備為解碼端設備，其具體可以用于執(zhí)行圖2所示方法實施例的方法；若第一圖像信號為原始殘差塊信號，第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，則本實施例的設備為編碼端設備，其具體可以用于執(zhí)行圖4所示方法實施例的方法。圖7為本發(fā)明編解碼系統(tǒng)實施例的結構示意圖，如圖7所示，本實施例的系統(tǒng)可以包括編碼端設備I和解碼端設備2，其中，編碼端設備I用于獲取MXN大小的原始殘差塊，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，M與N均為自然數(shù)且MデN，采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述原始殘差塊的行向量信號進行正變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述原始殘差塊的列向量信號進行正變換，獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號，并發(fā)送所述圖像變換系數(shù)塊信號；解碼端設備2用于獲取所述圖像變換系數(shù)塊信號，采用MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行反變換和/或采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行反變換，獲取MXN大小的重建殘差塊信號。具體地，編碼端設備I或解碼端設備2可以用于單獨采用MXM大小的MDDT對信號的行向量信號進行變換；或者用于單獨采用NXN大小的MDDT對信號的列向量信號進行變換；或者用于同時采用MX M大小的MDDT對信號的行向量信號進行變換和采用NX N大小的MDDT對信號的列向量信號進行變換。
本實施例的系統(tǒng)中，解碼端設備I可以用于執(zhí)行圖I所示方法實施例的方法，其具體可以用于執(zhí)行圖2所示方法實施例的方法，解碼端設備2可以用于執(zhí)行圖3所示方法實施例的方法，其具體可以用于 執(zhí)行圖4所示方法實施例的方法，此處不再贅述。本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于ー計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.ー種圖像變換處理方法，其特征在于，包括 獲取MXN大小的第一圖像信號，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN ; 采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換或采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲得第二圖像信號; 其中所述第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在所述采用MXM大小的MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換或采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換之前，還包括獲取幀內(nèi)預測模式； 所述采用MXM大小的MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換包括 根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，確定MXM大小的MDDT中的水平變換模式，井根據(jù)所述水平變換模式，對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換； 所述采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換包括 根據(jù)所述幀內(nèi)測模式，確定NXN大小的MDDT中的豎直變換模式，并根據(jù)所述豎直變換模式，對所述第一圖像信號的列向量進行變換。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，確定MXM大小的MDDT中的水平變換模式或者確定NXN大小的MDDT中的豎直變換模式包括 根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，查找?guī)瑑?nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系，獲取所述水平變換模式或豎直變換模式； 所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換；或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換；或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換；或者，所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述采用MXM大小的MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換之前，還包括 確定所述M的值是否等于2n，n >= 2，或者確定所述M的值是否屬于所述MDDT規(guī)定的取值； 若是，則采用MXM大小的MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換； 所述采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換之前還包括 確定所述N的值是否等于2η，η >= 2，或者確定所述N的值是否屬于所述MDDT規(guī)定的取值； 若是，則采用NXN大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，若確定所述M或N的值不等于2η，η> =2，或者確定所述M或N的值不屬于所述MDDT規(guī)定的取值，所述方法還包括 采用離散余弦變換對所述第一圖像信號的行向量信號或列向量信號進行變換。
6.一種圖像變換處理設備，其特征在于，包括 第一獲取單元，用于獲取MXN大小的第一圖像信號，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN ； 圖像處理單元，用于采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換或采用NXN大小 的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲得第二圖像信號； 所述第一圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差塊信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的設備，其特征在于，所述設備還包括 第二獲取單元，用于獲取幀內(nèi)預測模式； 所述圖像處理單元包括 第一確定單元，用于根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，確定MXM大小的MDDT中的水平變換模式，或者確定NXN大小的MDDT中的豎直變換模式； 處理單元，用于根據(jù)所述水平變換模式，對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換，或者根據(jù)所述豎直變換模式，對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲得第二圖像信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述第一確定單元包括 存儲單元，用于存儲幀內(nèi)預測模式與空間變換模式之間的映射關系； 確定單元，用于根據(jù)所述幀內(nèi)預測模式，查找所述存儲単元存儲的映射關系，獲取所述水平變換模式或豎直變換模式；所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換；或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換；或者，所述水平變換模式為離散正弦變換，所述豎直變換模式為離散正弦變換；或者，所述水平變換模式為離散余弦變換，所述豎直變換模式為離散余弦變換。
9.根據(jù)權利要求6所述的設備，其特征在于，還包括 第二確定單元，用于確定所述M或N的值是否等于2η，η > = 2，或者確定所述M或N的值是否屬于所述MDDT規(guī)定的取值； 所述圖像處理單元還用于當所述第二確定單元確定所述M或N的值不等于2η或者確定所述M或N的值不屬于所述MDDT規(guī)定的取值時，采用離散余弦變換對所述M或N的值不屬于所述MDDT規(guī)定的取值時，采用離散余弦變換對所述第一圖像信號的行向量信號或列向量信號進行變換。
10.一種編解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括 編碼端設備，用于獲取MXN大小的原始殘差塊，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且MデN，采用MXM大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述原始殘差塊的行向量信號進行正變換或采用NXN大小的MDDT對所述原始殘差塊的列向量信號進行正變換，獲取MXN大小的圖像變換系數(shù)塊信號，井向解碼端設備發(fā)送所述圖像變換系數(shù)塊信號； 所述解碼端設備，用于獲取所述圖像變換系數(shù)塊信號，采用MXM大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的行向量信號進行反變換或采用NXN大小的MDDT對所述圖像變換系數(shù)塊信號的列向量信號進行反變換，獲取MXN大小的重建殘差塊信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種圖像變換處理方法、設備和系統(tǒng)。圖像變換處理方法，包括獲取M×N大小的第一圖像信號，其中M和N分別表示所述第一圖像信號中行向量信號與列向量信號的采樣點數(shù)，且M≠N；采用M×M大小的基于模式的方向性變換MDDT對所述第一圖像信號的行向量信號進行變換或采用N×N大小的MDDT對所述第一圖像信號的列向量信號進行變換，獲取第二圖像信號；所述第一圖像信號為圖變換系數(shù)塊信號，所述第二圖像信號為重建殘差塊信號，或者所述第一圖像信號為原始殘差信號，所述第二圖像信號為圖像變換系數(shù)塊信號。本發(fā)明實施例可以有效提高M×N大小圖像信號的編解碼性能。
文檔編號H04N7/30GK102843560SQ20111016794
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權日2011年6月21日
發(fā)明者楊海濤, 賴昌材, 周建同 申請人:華為技術有限公司