【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及視頻編碼技術，尤其涉及一種矩陣編碼方法與裝置及解碼方法與裝置。
技術介紹
在視頻編碼中，需要將圖像塊經過預測后的殘差變換系數如離散余弦變換(Discrete Cosine Transform ;簡稱為:DCT)系數進行量化后再編碼,其中每個變換塊的每個頻率系數位置的量化權重即為量化矩陣(Quantization matrix ;簡稱為:QM)。QM的尺寸與DCT變換塊大小相等，例如32x32大小的DCT變換塊需要對應32x32的QM。同時，不同的信號分量及圖像塊的不同的預測方式(幀內/幀間)也需要不同的QM。QM的元素為O 255的整數，一般對于低頻的系數QM中的量化權重較小，對于高頻系數，QM中量化權重較大。使用QM可以提升編碼視頻的圖像主觀質量。目前，在JPEG (聯合圖象專家組)，MPEGl (MPEG，運動圖象專家組)，MPEG2，MPEG4等圖象編碼標準中，均采用量化矩陣實現提升編碼圖像主觀質量，其中，在JPEG圖象編碼標準中是將QM放在圖象頭，而在MPEG1、MPEG2、MPEG4等圖象編碼標準中則是將QM放在序列頭中；因此，對于序列圖象而言，MPEG圖象編碼標準的QM是每個序列擁有一個，即針對同一序列采用同一個固定的QM實現針對圖象的量化處理。圖像序列中的圖象內容并不是完全相同，即在同一個圖象序列中各圖象的細節各不相同，因此，如果對于整個序列的所有圖象均采用同一個QM實現量化處理，顯然無法達到最佳的量化編碼后的圖象主觀質量。為此，在H.264/高級視頻編碼(Advanced VideoCoding ;簡稱為:AVC)中，在序列...
【技術保護點】
一種矩陣編碼方法，其特征在于，包括：按照預設劃分層數將矩陣進行分層，并將矩陣元素分組到不同分層中；根據確定的待編碼層數，按照層次順序依次對待編碼的每層中的矩陣元素進行編碼處理；如果當前層的層數小于或等于所述待編碼層數，則根據當前層對應的原始矩陣元素值和當前層對應的矩陣元素預測值計算得到的殘差數據作為當前層的編碼數據寫入碼流；如果當前層的層數大于所述待編碼層數，在所述碼流中不寫入當前層的編碼數據；其中，當前層對應的矩陣元素預測值是由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到的；將所述待編碼層數進行編碼，并寫入所述碼流。
【技術特征摘要】
1.一種矩陣編碼方法，其特征在于，包括: 按照預設劃分層數將矩陣進行分層，并將矩陣元素分組到不同分層中； 根據確定的待編碼層數，按照層次順序依次對待編碼的每層中的矩陣元素進行編碼處理； 如果當前層的層數小于或等于所述待編碼層數，則根據當前層對應的原始矩陣元素值和當前層對應的矩陣元素預測值計算得到的殘差數據作為當前層的編碼數據寫入碼流； 如果當前層的層數大于所述待編碼層數，在所述碼流中不寫入當前層的編碼數據； 其中，當前層對應的矩陣元素預測值是由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到的； 將所述待編碼層數進行編碼，并寫入所述碼流。2.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述根據確定的待編碼層數，按照層次順序依次對待編碼的每層中的矩陣元素進行編碼處理包括: 根據所述確定的待編碼層數，按照先編碼低層后編碼高層的方式對矩陣元素進行分層編碼。3.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述矩陣為量化矩陣、縮放矩陣、系數加權矩陣、量化矩陣經過變換后的變換域矩陣、縮放矩陣經過變換后的變換域矩陣、系數加權矩陣經過變換后的變換域矩陣、量化矩陣經過編碼預測后的預測殘差矩陣、縮放矩陣經過編碼預測后的 預測殘差矩陣或系數加權矩陣經過編碼預測后的預測殘差矩陣。4.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到當前層對應的矩陣元素預測值包括: 由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行均勻插值計算或者加權插值計算得到當前層對應的矩陣元素預測值。5.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到當前層對應的矩陣元素預測值包括: 按照先橫向再縱向的插值順序，由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到當前層對應的矩陣元素預測值；或者 按照先縱向再橫向的插值順序，由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到當前層對應的矩陣元素預測值。6.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，最低層對應的矩陣元素預測值為最低層對應的原始矩陣元素值，或者為一個或者一組預設默認值。7.根據權利要求1所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述待編碼層數小于所述預設劃分層數。8.根據權利要求1-7任一項所述的矩陣編碼方法，其特征在于，還包括: 對所述預設劃分層數和將所述矩陣進行分層的劃分方法進行編碼，并寫入所述碼流；或者 將所述預設劃分層數在編碼端預先約定，對將所述矩陣進行分層的劃分方法進行編碼并寫入所述碼流；或者 將所述預設劃分層數和將所述矩陣進行分層的劃分方法均在編碼端預先預定； 所述劃分方法為將所述矩陣的矩陣元素分組到不同分層中的分組方法。9.根據權利要求1-7任一項所述矩陣編碼方法，其特征在于，所述根據當前層對應的原始矩陣元素值和當前層對應的矩陣元素預測值計算得到殘差數據作為當前層的編碼數據寫入碼流包括: 如果當前層的層數小于或等于設定的層數閾值，對所述當前層的編碼數據進行變長碼編碼后寫入所述碼流； 如果當前層的層數大于所述層數閾值，對所述當前層的編碼數據進行游程編碼后寫入所述碼流。10.一種矩陣解碼方法，其特征在于，包括: 從碼流中解碼出矩陣的編碼層數； 根據所述編碼層數和從所述碼流中解碼出的所述矩陣中層數小于或等于所述編碼層數的各層的編碼數據，按照層次順序依次得到層數小于或等于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值； 由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值計算得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素 重建值。11.根據權利要求10所述的矩陣解碼方法，其特征在于，所述矩陣為量化矩陣、縮放矩陣、系數加權矩陣、量化矩陣經過變換后的變換域矩陣、縮放矩陣經過變換后的變換域矩陣、系數加權矩陣經過變換后的變換域矩陣、量化矩陣經過編碼預測后的預測殘差矩陣、縮放矩陣經過編碼預測后的預測殘差矩陣或系數加權矩陣經過編碼預測后的預測殘差矩陣。12.根據權利要求10所述的矩陣解碼方法，其特征在于，由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值計算得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值包括: 由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值進行均勻插值計算或加權插值計算，得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值。13.根據權利要求10所述的矩陣解碼方法，其特征在于，由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值計算得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值包括: 按照先橫向再縱向的插值順序，由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值計算得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值；或者 按照先縱向再橫向的插值順序，由層數小于或等于所述編碼層數的層對應的矩陣元素重建值計算得到層數大于所述編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值。14.根據權利要求10-13任一項所述的矩陣解碼方法，其特征在于，還包括: 從所述碼流中解碼出所述矩陣的劃分層數和相應的劃分方法；或者 從所述碼流中解碼出所述劃分方法；或者 從所述碼流中解碼出所述劃分層數；所述劃分方法為將所述矩陣的矩陣元素分組到不同分層中的分組方法。15.根據權利要求10-13任一項所述的矩陣解碼方法，其特征在于，所述根據所述待編碼層數，從所述碼流中解碼出所述矩陣中層數小于或等于所述編碼層數的各層的編碼數據包括: 如果解碼到的當前層的層數小于或等于設定的層數閾值，對所述當前層對應的碼流進行變長碼解碼，獲取所述當前層的編碼數據； 如果解碼到的當前層的層數大于所述層數閾值，對所述當前層對應的碼流進行游程碼解碼，獲取所述當前層的編碼數據。16.一種矩陣編碼方法，其特征在于，包括: 根據矩陣集合中矩陣的大小，按照編碼順序依次對所述矩陣集合中的矩陣進行編碼預測，獲取所述矩陣的重建矩陣，并將所述矩陣的重建矩陣進行相應的采樣處理得到采樣矩陣； 由當前矩陣的重建矩陣和當前矩陣得到第一誤差，由按照所述編碼順序在當前矩陣之前已編碼矩陣的重建矩陣進行采樣處理得到的采樣矩陣和當前矩陣得到第二誤差； 如果所述第一誤差小于或等于所述第二誤差，將當前矩陣的重建矩陣作為當前矩陣對應的編碼重建矩陣，并將當前矩陣對應的編碼結果寫入碼流； 如果所述第一誤差大于所述第二誤差，將按照所述編碼順序在當前矩陣之前已編碼矩陣的重建矩陣進行采樣處理得到的采樣矩陣作為當前矩陣對應的編碼重建矩陣，并將當前矩陣對應的編碼結果寫入所述碼流。17.根據權利要求16所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述根據矩陣集合中待編碼矩陣的大小，按照編碼順序依次對矩陣集合中的矩陣進行編碼預測，獲取待編碼矩陣的重建矩陣，并將所述待編碼矩陣的重建矩陣進行相應的采樣處理得到采樣矩陣包括: 按照矩陣由小到大的順序，對所述矩陣集合中的矩陣進行編碼預測，獲取所述矩陣的重建矩陣，并對所述矩陣的重建矩陣進行上采樣得到采樣矩陣，其中最小矩陣的編碼重建矩陣為最小矩陣的重建矩陣；或者 按照矩陣由大到小的順序，對所述矩陣集合中的矩陣進行編碼預測，獲取所述矩陣的重建矩陣，并對所述矩陣的重建矩陣進行下采樣得到采樣矩陣，其中最大矩陣的編碼重建矩陣為最大矩陣的重建矩陣。18.根據權利要求16或17所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述對矩陣集合中的矩陣進行編碼預測，獲取所述矩陣的重建矩陣包括: 按照預設劃分層數將所述矩陣進行分層，并將所述矩陣中的矩陣元素分組到不同分層中； 根據確定的待編碼層數，按照層次順序依次對待編碼的每層中的矩陣元素進行編碼處理； 如果當前層的層數小于或等于所述待編碼層數，則將當前層對應的原始矩陣元素值作為當前層對應的矩陣元素重建值； 如果當前層的層數大于所述待編碼層數，將當前層對應的矩陣元素預測值作為當前層對應的矩陣元素重建值； 其中， 當前層對應的矩陣元素預測值是由所述矩陣當前層之前已編碼層中和當前層中已編碼矩陣元素的矩陣元素重建值或者矩陣元素預測值進行插值計算得到的。19.根據權利要求18所述的矩陣編碼方法，其特征在于， 如果所述第一誤差大于或等于所述第二誤差，所述將當前矩陣對應的編碼結果寫入碼流包括: 在所述碼流中寫入標識當前矩陣是否使用采樣矩陣的標識比特，所述標識比特標識當前矩陣不使用采樣矩陣，并將當前矩陣中層數小于或等于所述待編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值和層數小于或等于所述待編碼層數的各層對應的矩陣元素預測值計算得到的殘差數據作為層數小于或等于所述待編碼層數的各層的編碼數據寫入所述碼流，且不在所述碼流中寫入當前矩陣中層數大于所述待編碼層數的各層的編碼數據，同時將所述待編碼層數寫入所述碼流； 如果所述第一誤差大于所述第二誤差，所述將當前矩陣對應的編碼結果寫入所述碼流包括: 在所述碼流中寫入標識將當前矩陣是否使用采樣矩陣的標識比特，所述標識比特標識當前矩陣使用采樣矩陣，且不在所述碼流中寫入當前矩陣對應的編碼數據。20.根據權利要求19所述的矩陣編碼方法，其特征在于，所述將當前矩陣中層數小于或等于所述待編碼層數的各層對應的矩陣元素重建值和所述各層對應的矩陣元素預測值計算得到的殘差數據作為層數小于或等于所述待編碼層數的各層的編碼數據寫入所述碼流包括: 對于層數小于或等于所述待編碼層數的各層，如果層數小于或等于設定的層數閾值，對層數小于或等于所述待編碼層數的各層的編碼數據進行變長碼編碼后寫入所述碼流； 對于層數小于或等于所述待編碼層數的各層，如果層數大于所述層數閾值，對層數小于或等于所述待編碼層數的 各層的編碼數據進行游程編碼后寫入所述碼流。21.根據權利要求16或17所述的矩陣編碼方法，其特征在于，還包括: 在同時存在由幀內/幀間、亮度/色度組合出的多個矩陣集合時，在矩陣的大小相同時，按照先幀內后幀間、先亮度后色度的順序，依次對多個矩陣集合中的矩陣進行編碼處理。22.根據權利要求16或17所述的矩陣編碼方法，其特征在于，還包括: 預先約定所述編碼順序和所使用的采樣方法；或者， 在所述碼流中寫入標識所述編碼順序和所使用的采樣方法的標識比特。23.一種矩陣解碼方法，其特征在于，包括: 確定矩陣集合對應的解碼順序和相應的采樣方法； 從碼流中解碼出標識當前矩陣是否使用采樣矩陣的標識比特； 如果所述標識比特標識當前矩陣使用采樣矩陣，將由按照所述解碼順序在當前矩陣之前已解碼矩陣的解碼重建矩陣進行采樣處理得到的采樣矩陣，作為當前矩陣的解碼重建矩陣； 如果所述標識比特標識當前矩陣不使用采樣矩陣，直接從所述碼流中解碼出當前矩陣的解碼重建矩陣； 按照所述解碼順序，依次解碼出所述矩陣集合中所有矩陣的解碼重建矩陣。24.根據權利要求23所述的矩陣解碼方法，其特征在于，所述確定矩陣集合對應的解碼順序和相應的采樣方法包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王云飛，鄭建鏵，鄭蕭楨，何蕓，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，清華大學，
類型：發明
國別省市：
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