视频解码方法、装置、计算机可读介质及电子设备与流程
本申请涉及计算机及通信技术领域，具体而言，涉及一种视频解码方法、装置、计算机可读介质及电子设备。
背景技术：
在视频编码过程中，编码端通常需要对原始视频数据与预测视频数据之间的残差数据进行变换、量化及熵编码处理之后发送给解码端。并且也有部分残差的相关性较弱，进而可能会跳过变换过程。由于系数编码模块对非零系数集中在左上角的系数矩阵编码效率更高，但是变换或者跳过变换之后的系数并不是都能满足系数编码模块的需求。
以变换跳过的残差为例，avs(audiovideocodingstandard，信源编码标准)3标准中目前的变换跳过方法直接跳过了残差的变换过程，然而由于帧内预测的特性，残差块的右下角残差能量更高，直接进行系数编码，很难缩小srcc(scanregioncoefficientcoding，扫描区域系数编码)区域的大小，降低了srcc的效率，因此也影响了视频的编码效率。
技术实现要素：
本申请的实施例提供了一种视频解码方法、装置、计算机可读介质及电子设备，进而至少在一定程度上可以有效提高视频编码效率。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种视频解码方法，包括：对视频图像帧的编码块进行熵解码处理，获得所述编码块对应的残差数据的量化系数块；对所述量化系数块进行反量化处理，得到反量化系数矩阵；对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，得到翻转替换处理后的系数矩阵，所述翻转替换处理包括左右翻转替换、上下翻转替换和沿所述反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少一种；根据所述翻转替换处理后的系数矩阵生成所述残差数据。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种视频解码装置，包括：解码单元，配置为对视频图像帧的编码块进行熵解码处理，获得所述编码块对应的残差数据的量化系数块；第一处理单元，配置为对所述量化系数块进行反量化处理，得到反量化系数矩阵；第二处理单元，配置为对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，得到翻转替换处理后的系数矩阵，所述翻转替换处理包括左右翻转替换、上下翻转替换和沿所述反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少一种；第三处理单元，配置为根据所述翻转替换处理后的系数矩阵生成所述残差数据。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元还配置为：根据以下方式中的至少一种确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理：
视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识的取值；
视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识的取值；
编码块所采用的编码模式；
编码块的尺寸大小；
编码块中包含的索引标识的取值或者所述量化系数块中系数统计结果的隐含指示。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：若视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识与所述视频图像帧序列中的一视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识均为指定值、所述视频图像帧对应的编码块中的目标编码块所采用的编码模式为帧内编码模式、且所述目标编码块的尺寸小于设定尺寸，则在所述目标编码块对应的所述量化系数块的统计结果为第一值时，确定需要对所述目标编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：若视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识与所述视频图像帧序列中的一视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识均为指定值、所述视频图像帧对应的编码块中的目标编码块所采用的编码模式为帧内编码模式、且所述目标编码块的尺寸小于设定尺寸，则在所述目标编码块对应的所述量化系数块的统计结果为第二值时，确定需要通过离散余弦变换dct的方式对所述目标编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行反变换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，若至少需要根据所述量化系数块中系数统计结果的隐含指示来确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，则所述第二处理单元还配置为：统计所述量化系数块中指定区域内的非零系数、偶数系数、非零偶数系数或者奇数系数的数量，将所述数量的奇偶性作为所述量化系数块中的系数统计结果，所述指定区域包括所述量化系数块中的全部区域或者所述量化系数块中的srcc区域。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：根据所述反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式；基于确定的所述翻转替换方式对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：若所述反量化系数矩阵的宽度和高度相等，则确定对所述反量化系数矩阵采用沿所述反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换的方式；若所述反量化系数矩阵的宽度大于高度，则确定对所述反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式；若所述反量化系数矩阵的宽度小于高度，则确定对所述反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：根据所述编码块采用的帧内预测模式，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式；基于确定的所述翻转替换方式对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：若所述编码块的帧内预测模式的方向是朝向左下方，则确定对所述反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式；若所述编码块的帧内预测模式的方向是朝向右上方，则确定对所述反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：若所述编码块的帧内预测模式是除朝向左下方和朝向右上方之外的其它帧内预测模式，则根据所述反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第二处理单元配置为：对所述反量化系数矩阵依次进行系数的左右翻转替换处理和上下翻转替换处理；或者对所述反量化系数矩阵依次进行系数的上下翻转替换处理和左右翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述左右翻转替换包括沿所述反量化系数矩阵在宽度上的中心线进行左右翻转替换；所述上下翻转替换包括沿所述反量化系数矩阵在高度上的中心线进行上下翻转替换。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的视频解码方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的视频解码方法。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实施例中提供的视频解码方法。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中，通过对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，得到翻转替换处理后的系数矩阵，且该翻转替换处理包括左右翻转替换、上下翻转替换和沿反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少一种，然后根据翻转替换处理后的系数矩阵生成残差数据，使得能够通过对反量化系数矩阵的翻转替换处理来将系数矩阵中的非零系数更多地集中在系数矩阵的左方、上方和左上方区域，进而可以在编码时缩小srcc区域的面积，从而可以有效提高视频编码效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1示出了可以应用本申请实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图；
图2示出视频编码装置和视频解码装置在流式传输系统中的放置方式示意图；
图3示出了一个视频编码器的基本流程图；
图4示出了通过srcc技术标记出的扫描区域；
图5示出了对标记出的扫描区域进行扫描的顺序示意图；
图6示出了根据本申请的一个实施例的视频解码方法的流程图；
图7a和图7b示出了根据本申请的一个实施例的沿副对角线进行翻转替换的示意图；
图8a和图8b示出了根据本申请的一个实施例的左右翻转替换的示意图；
图9a和图9b示出了根据本申请的一个实施例的上下翻转替换的示意图；
图10示出了帧内预测模式中的预测方向示意图；
图11示出了根据本申请的一个实施例的视频解码装置的框图；
图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要说明的是：在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
图1示出了可以应用本申请实施例的技术方案的示例性系统架构的示意图。
如图1所示，系统架构100包括多个终端装置，所述终端装置可通过例如网络150彼此通信。举例来说，系统架构100可以包括通过网络150互连的第一终端装置110和第二终端装置120。在图1的实施例中，第一终端装置110和第二终端装置120执行单向数据传输。
举例来说，第一终端装置110可对视频数据(例如由终端装置110采集的视频图片流)进行编码以通过网络150传输到第二终端装置120，已编码的视频数据以一个或多个已编码视频码流形式传输，第二终端装置120可从网络150接收已编码视频数据，对已编码视频数据进行解码以恢复视频数据，并根据恢复的视频数据显示视频图片。
在本申请的一个实施例中，系统架构100可以包括执行已编码视频数据的双向传输的第三终端装置130和第四终端装置140，所述双向传输比如可以发生在视频会议期间。对于双向数据传输，第三终端装置130和第四终端装置140中的每个终端装置可对视频数据(例如由终端装置采集的视频图片流)进行编码，以通过网络150传输到第三终端装置130和第四终端装置140中的另一终端装置。第三终端装置130和第四终端装置140中的每个终端装置还可接收由第三终端装置130和第四终端装置140中的另一终端装置传输的已编码视频数据，且可对已编码视频数据进行解码以恢复视频数据，并可根据恢复的视频数据在可访问的显示装置上显示视频图片。
在图1的实施例中，第一终端装置110、第二终端装置120、第三终端装置130和第四终端装置140可为服务器、个人计算机和智能电话，但本申请公开的原理可不限于此。本申请公开的实施例适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络150表示在第一终端装置110、第二终端装置120、第三终端装置130和第四终端装置140之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线和/或无线通信网络。通信网络150可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。该网络可包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请的目的，除非在下文中有所解释，否则网络150的架构和拓扑对于本申请公开的操作来说可能是无关紧要的。
在本申请的一个实施例中，图2示出视频编码装置和视频解码装置在流式传输环境中的放置方式。本申请所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用，包括例如视频会议、数字tv(television，电视机)、在包括cd、dvd、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。
流式传输系统可包括采集子系统213，采集子系统213可包括数码相机等视频源201，视频源创建未压缩的视频图片流202。在实施例中，视频图片流202包括由数码相机拍摄的样本。相较于已编码的视频数据204(或已编码的视频码流204)，视频图片流202被描绘为粗线以强调高数据量的视频图片流，视频图片流202可由电子装置220处理，电子装置220包括耦接到视频源201的视频编码装置203。视频编码装置203可包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。相较于视频图片流202，已编码的视频数据204(或已编码的视频码流204)被描绘为细线以强调较低数据量的已编码的视频数据204(或已编码的视频码流204)，其可存储在流式传输服务器205上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端子系统，例如图2中的客户端子系统206和客户端子系统208，可访问流式传输服务器205以检索已编码的视频数据204的副本207和副本209。客户端子系统206可包括例如电子装置230中的视频解码装置210。视频解码装置210对已编码的视频数据的传入副本207进行解码，且产生可在显示器212(例如显示屏)或另一呈现装置上呈现的输出视频图片流211。在一些流式传输系统中，可根据某些视频编码/压缩标准对已编码的视频数据204、视频数据207和视频数据209(例如视频码流)进行编码。该些标准的实施例包括itu-th.265。在实施例中，正在开发的视频编码标准非正式地称为下一代视频编码(versatilevideocoding，vvc)，本申请可用于vvc标准的上下文中。
应注意，电子装置220和电子装置230可包括图中未示出的其它组件。举例来说，电子装置220可包括视频解码装置，且电子装置230还可包括视频编码装置。
在本申请的一个实施例中，以国际视频编码标准hevc(highefficiencyvideocoding，高效率视频编码)、vvc(versatilevideocoding，多功能视频编码)，以及中国国家视频编码标准avs为例，当输入一个视频帧图像之后，会根据一个块大小，将视频帧图像划分成若干个不重叠的处理单元，每个处理单元将进行类似的压缩操作。这个处理单元被称作ctu(codingtreeunit，编码树单元)，或者称之为lcu(largestcodingunit，最大编码单元)。ctu再往下可以继续进行更加精细的划分，得到一个或多个基本的编码单元cu，cu是一个编码环节中最基本的元素。以下介绍对cu进行编码时的一些概念：
预测编码(predictivecoding)：预测编码包括了帧内预测和帧间预测等方式，原始视频信号经过选定的已重建视频信号的预测后，得到残差视频信号。编码端需要为当前cu决定选择哪一种预测编码模式，并告知解码端。其中，帧内预测是指预测的信号来自于同一图像内已经编码重建过的区域；帧间预测是指预测的信号来自已经编码过的、不同于当前图像的其它图像(称之为参考图像)。
变换及量化(transform&quantization)：残差视频信号经过dft(discretefouriertransform，离散傅里叶变换)、dct(discretecosinetransform，离散余弦变换)等变换操作后，将信号转换到变换域中，称之为变换系数。变换系数进一步进行有损的量化操作，丢失掉一定的信息，使得量化后的信号有利于压缩表达。在一些视频编码标准中，可能有多于一种变换方式可以选择，因此编码端也需要为当前cu选择其中的一种变换方式，并告知解码端。量化的精细程度通常由量化参数(quantizationparameter，简称qp)来决定，qp取值较大，表示更大取值范围的系数将被量化为同一个输出，因此通常会带来更大的失真及较低的码率；相反，qp取值较小，表示较小取值范围的系数将被量化为同一个输出，因此通常会带来较小的失真，同时对应较高的码率。
熵编码(entropycoding)或统计编码：量化后的变换域信号将根据各个值出现的频率进行统计压缩编码，最后输出二值化(0或者1)的压缩码流。同时，编码产生其他信息，例如选择的编码模式、运动矢量数据等，也需要进行熵编码以降低码率。统计编码是一种无损的编码方式，可以有效的降低表达同样信号所需要的码率，常见的统计编码方式有变长编码(variablelengthcoding，简称vlc)或者基于上下文的二值化算术编码(contentadaptivebinaryarithmeticcoding，简称cabac)。
环路滤波(loopfiltering)：经过变化及量化的信号会通过反量化、反变换及预测补偿的操作获得重建图像。重建图像与原始图像相比由于存在量化的影响，部分信息与原始图像有所不同，即重建图像会产生失真(distortion)。因此，可以对重建图像进行滤波操作，例如去块效应滤波(deblockingfilter，简称db)、sao(sampleadaptiveoffset，自适应像素补偿)或者alf(adaptiveloopfilter，自适应环路滤波)等滤波器，可以有效降低量化所产生的失真程度。由于这些经过滤波后的重建图像将作为后续编码图像的参考来对将来的图像信号进行预测，因此上述的滤波操作也被称为环路滤波，即在编码环路内的滤波操作。
在本申请的一个实施例中，图3示出了一个视频编码器的基本流程图，在该流程中以帧内预测为例进行说明。其中，原始图像信号sk[x,y]与预测图像信号
此外，由于残差信号在经过变换和量化处理后的量化系数块中非零系数较大概率会集中在块的左边和上方区域，而块的右边和下方区域往往为0，因此引入了srcc技术中，通过srcc技术可以标记出每个量化系数块(尺寸为w×h)中包含的非零系数的左上区域的大小srx×sry，其中srx是量化系数块中最右面的非零系数的横坐标，sry是量化系数块中最下面的非零系数的纵坐标，且1≤srx≤w，1≤sry≤h，而该区域外的系数均为0。srcc技术利用(srx，sry)来确定一个量化系数块中需要扫描的量化系数区域，如图4所示，只有(srx，sry)标记的扫描区域内的量化系数需要编码，编码的扫描顺序如图5所示，可以是从右下角到左上角的反向z字型扫描。
基于上述的编码过程，在解码端针对每一个cu，在获取到压缩码流(即比特流)之后，进行熵解码获得各种模式信息及量化系数。然后量化系数经过反量化及反变换处理得到残差信号。另一方面，根据已知的编码模式信息，可获得该cu对应的预测信号，然后将残差信号与预测信号相加之后即可得到重建信号，重建信号再经过环路滤波等操作，产生最终的输出信号。
在上述的编解码过程中，对残差信号的变换处理使得残差信号的能量集中在较少的低频系数，也就是多数系数值较小。然后经过后续的量化模块后，较小系数值将变为零值，极大降低了编码残差信号的代价。但是，由于残差分布的多样性，单一的dct变换无法适应所有的残差特性，因此，dst7和dct8这样的变换核被引入到变换处理过程中，并且对残差信号进行的水平变换和竖直变换可以采用不同的变换核。以amt(adaptivemultiplecoretransform，自适应多核变换)技术为例，对于一个残差信号进行变换处理可能选择的变换组合如下所示：(dct2，dct2)、(dct8，dct8)、(dct8，dst7)、(dst7，dct8)和(dst7，dst7)。
对于残差信号具体选择哪种变换组合，需要在编码端使用rdo(rate–distortionoptimization，率失真优化)进行决策。并且也有部分残差的相关性较弱，进而可能会跳过变换过程。以变换跳过的残差为例，avs3标准中目前的变换跳过方法直接跳过了残差的变换过程，然而由于帧内预测的特性，残差块的右下角残差能量更高，直接进行系数编码，很难缩小srcc区域的大小，降低了srcc的效率，因此也影响了视频的编码效率。
针对上述问题，本申请的实施例提出了对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，以将系数矩阵中的非零系数更多地集中在系数矩阵的左方、上方和左上方区域，进而可以在编码时缩小srcc区域的面积，从而可以有效提高视频编码效率。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述：
图6示出了根据本申请的一个实施例的视频解码方法的流程图，该视频解码方法可以由具有计算处理功能的设备来执行，比如可以由终端设备或服务器来执行。参照图6所示，该视频解码方法至少包括步骤s610至步骤s640，详细介绍如下：
在步骤s610中，对视频图像帧的编码块进行熵解码处理，获得编码块对应的残差数据的量化系数块。
在本申请的一个实施例中，视频图像帧序列包括了一系列图像，每张图像可以被进一步划分为条带(slice)，条带又可以划分为一系列的lcu(或ctu)，lcu包含有若干cu。视频图像帧在编码时是以块为单位进行编码处理，在一些新的视频编码标准中，比如在h.264标准中有宏块(macroblock，mb)，宏块可进一步划分成多个可用于预测编码的预测块(prediction)。在hevc标准中，采用编码单元cu、预测单元(predictionunit，pu)和变换单元(transformunit，tu)等基本概念，从功能上划分了多种块单元，并采用全新的基于树的结构进行描述。比如cu可以按照四叉树划分为更小的cu，而更小的cu还可以继续划分，从而形成一种四叉树结构。本申请实施例中的编码块可以是cu，或者是比cu更小的块，如对cu进行划分得到的更小的块。
在步骤s620中，对量化系数块进行反量化处理，得到反量化系数矩阵。其中，反量化处理是视频图像帧在编码时的量化处理过程的逆过程，以获取反量化系数，例如，基于或使用与量化处理时相同的量化步长，应用量化处理方案对应的逆量化方案进行反量化处理。
在步骤s630中，对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，得到翻转替换处理后的系数矩阵，翻转替换处理包括左右翻转替换、上下翻转替换和沿反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少一种。
在本申请的一个实施例中，可以根据以下方式中的至少一种确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理：
视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识的取值；
视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识的取值；
编码块所采用的编码模式；
编码块的尺寸大小；
编码块中包含的索引标识的取值或者量化系数块中系数统计结果的隐含指示。
具体而言，在确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理时，可以有如下方式：
1、通过视频图像帧序列对应的编码块的序列头中的索引标识来指示。比如，若序列头中的索引标识为1(数值仅为示例)，就说明视频图像帧序列对应的所有编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
2、通过视频图像帧对应的编码块的图像头中的索引标识来指示。比如，若图像头中的索引标识为1(数值仅为示例)，就说明视频图像帧对应的所有编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
3、通过编码块所采用的编码模式来指示。比如，若一个编码块采用帧内编码方式，就说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
4、通过编码块的尺寸大小来指示。比如，若一个编码块的尺寸小于设定值，就说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
5、通过编码块中包含的索引标识来指示。比如，若一个编码块中包含的索引标识为1(数值仅为示例)，就说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
6、通过量化系数块中系数统计结果来进行隐含指示。比如，可以统计量化系数块中的非零系数、偶数系数、非零偶数系数或者奇数系数的数量，然后根据该数量的奇偶性来隐含指示编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。如该数量为奇数，则说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理；反之，如果该数量为偶数，则说明该编码块不需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。当然，也可以在该数量为奇数时，指示该编码块不需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理；而在该数量为偶数，则说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一个实施例中，在对量化系数块中的系数进行统计时，可以统计量化系数块中的全部区域，或者统计量化系数块中的部分区域，也可以统计量化系数块中的srcc区域(如全部的srcc区域或者部分srcc区域)。比如，统计量化系数块中指定的一个位置或多个位置、统计量化系数块中指定的至少一行、统计量化系数块中指定的至少一列、统计量化系数块中指定的至少一行和指定的至少一列、统计量化系数块中处于至少一条斜线上的位置等。可选地，部分srcc区域可以是srcc区域中指定的一个位置或多个位置、srcc区域中指定的至少一行、srcc区域中指定的至少一列、srcc区域中指定的至少一行和指定的至少一列、srcc区域中处于至少一条斜线上的位置等。
7、通过上述方式1至方式5中的两种或两种以上方式来进行指示。
比如，可以通过视频图像帧序列对应的编码块的序列头中的索引标识、视频图像帧对应的编码块的图像头中的索引标识、编码块所采用的编码模式、编码块的尺寸大小和编码块中包含的索引标识来共同指示。具体地，若序列头中的索引标识为1(数值仅为示例)、图像头中的索引标识为1(数值仅为示例)、编码块采用帧内编码方式、且该编码块的尺寸小于设定尺寸，那么若该编码块中包含的索引标识为1(数值仅为示例)，那么就说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
可选地，在上述示例中，若序列头中的索引标识为1(数值仅为示例)、图像头中的索引标识为1(数值仅为示例)、编码块采用帧内编码方式、且该编码块的尺寸小于设定尺寸，那么若该编码块中包含的索引标识为0(数值仅为示例)，则说明该编码块不需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，并且可以通过dct变换的方式对该编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行反变换处理。
8、通过上述方式1至方式4，以及方式6中的两种或两种以上方式来进行指示。
比如，可以通过视频图像帧序列对应的编码块的序列头中的索引标识、视频图像帧对应的编码块的图像头中的索引标识、编码块所采用的编码模式、编码块的尺寸大小、量化系数块中系数统计结果来共同指示。具体地，若序列头中的索引标识为1(数值仅为示例)、图像头中的索引标识为1(数值仅为示例)、编码块采用帧内编码方式、且该编码块的尺寸小于设定尺寸，那么若该编码块对应的量化系数块的统计结果为第一值(该第一值比如可以是奇数值，仅为示例)时，就说明该编码块需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
可选地，在上述例子中，如果序列头中的索引标识为1(数值仅为示例)、图像头中的索引标识为1(数值仅为示例)、编码块采用帧内编码方式、且该编码块的尺寸小于设定尺寸，那么若该编码块对应的量化系数块的统计结果为第二值(该第二值比如可以是偶数值，仅为示例)时，说明该编码块不需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，并且可以通过dct变换的方式对该编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行反变换处理。
在本申请的一个实施例中，沿反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换可以如图7a所示，即沿副对角线将反量化系数矩阵进行翻转，然后将相应位置处的系数进行替换处理。在这种情况下，编码端在对系数矩阵进行量化处理之前，也可以对系数矩阵沿副对角线进行翻转替换处理，具体如图7b所示。
在本申请的一个实施例中，左右翻转替换可以如图8a所示，沿反量化系数矩阵在宽度上的中心线进行左右翻转，然后将相应位置处的系数进行替换处理。在这种情况下，编码端在对系数矩阵进行量化处理之前，也可以对系数矩阵进行左右翻转替换处理，具体如图8b所示。需要说明的是，图8a和8b所示的左右翻转替换为左右对称翻转，在本申请的其它实施例中，也可以采用非对称的翻转方式。
在本申请的一个实施例中，上下翻转替换可以如图9a所示，沿反量化系数矩阵在高度上的中心线进行上下翻转，然后将相应位置处的系数进行替换处理。在这种情况下，编码端在对系数矩阵进行量化处理之前，也可以对系数矩阵进行上下翻转替换处理，具体如图9b所示。需要说明的是，图9a和图9b所示的上下翻转替换为上下对称翻转，在本申请的其它实施例中，也可以采用非对称的翻转方式。
在本申请的一个实施例中，在对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理时，可以根据反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定反量化系数矩阵的翻转替换方式，然后基于确定的翻转替换方式对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
比如，若反量化系数矩阵的宽度和高度相等，则确定对反量化系数矩阵采用沿反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换的方式，具体如图7a所示的实施例。当然若反量化系数矩阵的宽度和高度相等，也可以采用上下翻转替换的方式，或者左右翻转替换的方式，还可以采用左右翻转替换、上下翻转替换和沿反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少两种。
若反量化系数矩阵的宽度大于高度，则确定对反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式，具体如图8a所示的实施例。
若反量化系数矩阵的宽度小于高度，则确定对反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式，具体如图9a所示的实施例。
在本申请的一个实施例中，在对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理时，可以根据编码块采用的帧内预测模式，确定反量化系数矩阵的翻转替换方式，然后基于确定的翻转替换方式对反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
具体地，若编码块的帧内预测模式的方向是朝向左下方，则确定对反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式；若编码块的帧内预测模式的方向是朝向右上方，则确定对反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式。
在本申请的一个实施例中，如图10所示，方向朝向左下方的帧内预测模式可以是模式3至模式11，模式34至模式43；方向朝向右上方的帧内预测模式可以是模式25至模式32，模式58至模式65。
在本申请的一个实施例中，若编码块的帧内预测模式是除朝向左下方和朝向右上方之外的其它帧内预测模式，则根据反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定反量化系数矩阵的翻转替换方式。具体如图10所示，该实施例中的其它帧内预测模式可以是模式0至模式2，模式12至模式24，模式44至模式57。其中，模式0代表dc预测模式，模式1代表plane预测模式，模式2代表bilinear预测模式。该实施例中根据反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定反量化系数矩阵的翻转替换方式的方案可参照前述实施例的技术方案，不再赘述。
继续参照图6所示，在步骤s640中，根据翻转替换处理后的系数矩阵生成残差数据。
在本申请的一个实施例中，可以将翻转替换处理后的系数矩阵作为重建得到的残差数据，或者也可以对翻转替换处理后的系数矩阵进行其它的处理来得到残差数据。
本申请上述实施例的技术方案使得能够通过对反量化系数矩阵的翻转替换处理来将系数矩阵中的非零系数更多地集中在系数矩阵的左方、上方和左上方区域，进而可以在编码时缩小srcc区域的面积，从而可以有效提高视频编码效率。
以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的视频解码方法。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请上述的视频解码方法的实施例。
图11示出了根据本申请的一个实施例的视频解码装置的框图，该视频解码装置可以设置在具有计算处理功能的设备内，比如可以设置在终端设备或服务器内。
参照图11所示，根据本申请的一个实施例的视频解码装置1100，包括：解码单元1102、第一处理单元1104、第二处理单元1106和第三处理单元1108。
其中，解码单元1102配置为对视频图像帧的编码块进行熵解码处理，获得所述编码块对应的残差数据的量化系数块；第一处理单元1104配置为对所述量化系数块进行反量化处理，得到反量化系数矩阵；第二处理单元1106配置为对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，得到翻转替换处理后的系数矩阵，所述翻转替换处理包括左右翻转替换、上下翻转替换和沿所述反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换中的至少一种；第三处理单元1108配置为根据所述翻转替换处理后的系数矩阵生成所述残差数据。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106还配置为：根据以下方式中的至少一种确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理：
视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识的取值；
视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识的取值；
编码块所采用的编码模式；
编码块的尺寸大小；
编码块中包含的索引标识的取值或者所述量化系数块中系数统计结果的隐含指示。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：若视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识与所述视频图像帧序列中的一视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识均为指定值、所述视频图像帧对应的编码块中的目标编码块所采用的编码模式为帧内编码模式、且所述目标编码块的尺寸小于设定尺寸，则在所述目标编码块对应的所述量化系数块的统计结果为第一值时，确定需要对所述目标编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：若视频图像帧序列对应的编码块的序列头中包含的索引标识与所述视频图像帧序列中的一视频图像帧对应的编码块的图像头中包含的索引标识均为指定值、所述视频图像帧对应的编码块中的目标编码块所采用的编码模式为帧内编码模式、且所述目标编码块的尺寸小于设定尺寸，则在所述目标编码块对应的所述量化系数块的统计结果为第二值时，确定需要通过离散余弦变换dct的方式对所述目标编码块进行熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行反变换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，若至少需要根据所述量化系数块中系数统计结果的隐含指示来确定对应的编码块是否需要对熵解码及反量化处理得到的反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理，则第二处理单元1106还配置为：统计所述量化系数块中指定区域内的非零系数、偶数系数、非零偶数系数或者奇数系数的数量，将所述数量的奇偶性作为所述量化系数块中的系数统计结果，所述指定区域包括所述量化系数块中的全部区域或者所述量化系数块中的srcc区域。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：根据所述反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式；基于确定的所述翻转替换方式对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：若所述反量化系数矩阵的宽度和高度相等，则确定对所述反量化系数矩阵采用沿所述反量化系数矩阵的副对角线进行翻转替换的方式；若所述反量化系数矩阵的宽度大于高度，则确定对所述反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式；若所述反量化系数矩阵的宽度小于高度，则确定对所述反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：根据所述编码块采用的帧内预测模式，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式；基于确定的所述翻转替换方式对所述反量化系数矩阵进行系数的翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：若所述编码块的帧内预测模式的方向是朝向左下方，则确定对所述反量化系数矩阵采用上下翻转替换的方式；若所述编码块的帧内预测模式的方向是朝向右上方，则确定对所述反量化系数矩阵采用左右翻转替换的方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：若所述编码块的帧内预测模式是除朝向左下方和朝向右上方之外的其它帧内预测模式，则根据所述反量化系数矩阵的宽度与高度之间的关系，确定所述反量化系数矩阵的翻转替换方式。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，第二处理单元1106配置为：对所述反量化系数矩阵依次进行系数的左右翻转替换处理和上下翻转替换处理；或者对所述反量化系数矩阵依次进行系数的上下翻转替换处理和左右翻转替换处理。
在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述左右翻转替换包括沿所述反量化系数矩阵在宽度上的中心线进行左右翻转替换；所述上下翻转替换包括沿所述反量化系数矩阵在高度上的中心线进行上下翻转替换。
图12示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
需要说明的是，图12示出的电子设备的计算机系统1200仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图12所示，计算机系统1200包括中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)1201，其可以根据存储在只读存储器(read-onlymemory，rom)1202中的程序或者从存储部分1208加载到随机访问存储器(randomaccessmemory，ram)1203中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram1203中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu1201、rom1202以及ram1203通过总线1204彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口1205也连接至总线1204。
以下部件连接至i/o接口1205：包括键盘、鼠标等的输入部分1206；包括诸如阴极射线管(cathoderaytube，crt)、液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)等以及扬声器等的输出部分1207；包括硬盘等的存储部分1208；以及包括诸如lan(localareanetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1209。通信部分1209经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1210也根据需要连接至i/o接口1205。可拆卸介质1211，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1210上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1208。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1209从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1211被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)1201执行时，执行本申请的系统中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中所述的方法。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
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