视频编解码方法及装置与流程

本技术涉及视频编解码，尤其涉及一种视频编解码方法及装置。

背景技术：

1、视频是用户获取信息的重要途径。在视频存储与传输过程中，考虑到信息的质量与所占用的空间，需要对视频进行压缩，平衡信息完整性与所占用的空间之间的关系。视频编码(video coding)技术是实现压缩的一种方式，视频编码主要通过预测、变换、量化和熵编码的步骤得到码流。当前变换主要采用的方法是对变换单元在水平方向与垂直方向进行预设的变换方法，其中该预设的变换方法为离散余弦变换(discrete cosine transform，dct)或概念上类似的变换(例如，离散正弦变换(discrete sine transform，dst))，而上述方式的灵活性较低，采用上述两种变换方法计算复杂度高，不便于实现。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种视频编解码方法及装置，提升变换方法的灵活性，降低计算复杂度，提高压缩性能。

2、为达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种视频解码方法，该方法应用于视频解码设备或视频解码设备的芯片中，该方法包括：对码流进行熵解码和反量化得到反变换单元；对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数。

4、由于当前的变换方法计算复杂度较高，基于当前较大尺寸的变换单元在计算过程中需要更多的资源，增加硬件实现上的复杂度。本技术提出采用离散小波变换方法进行视频解码。离散小波变换能够去除每个子图像内部像素之间的相关性，尽可能地将信息集中到少的变换系数上去，以便接下来的量化步骤有可能将携带信息较少的系数量化成0，降低对重建图像质量的影响。采用离散小波变换大幅度降低计算复杂度，相应地，减小计算存储负担，降低硬件实现复杂度。

5、在一种可能的实现方式中，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数，包括：在水平方向进行离散小波变换，在垂直方向进行离散小波变换、dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种；或者，在水平方向进行dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种，在垂直方向进行离散小波变换。

6、该种可能的实现方式，提供了在水平方向和/或垂直方向进行离散小波变换的三种方式，其中，只对一个方向进行离散小波变换时，有助于降低计算复杂度。对两个方向可以采用相同或不同的反变换方法，提高反变换过程的灵活性，与现有算法实现兼容。

7、在一种可能的实现方式中，离散小波变换包括哈尔小波变换和5/3小波变换，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数，包括：在水平方向进行哈尔小波变换，在垂直方向进行哈尔小波变换、5/3小波变换、dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种；或者，在水平方向进行5/3小波变换，在垂直方向进行哈尔小波变换、5/3小波变换、dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种；或者，在水平方向进行dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种，在垂直方向进行哈尔小波变换；或者，在水平方向进行dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种，在垂直方向进行5/3小波变换。

8、该种可能的实现方式，提供了离散小波变换包括的两种反变换方法，结合水平方向和垂直方向，提供多种组合方法。根据哈尔小波变换和5/3小波变换的平移和伸缩，避免乘法的计算，有助于在处理较大尺寸数据时，能够减小计算负担，同时缩减计算过程中所占用的计算资源。

9、一种可能的实现方式中，反变换单元的尺寸与编码单元的尺寸相同；或者，反变换单元的宽度为编码单元的宽度的一半，反变换单元的高度与编码单元的高度相同；或者，反变换单元的高度为编码单元的高度的一半，反变换单元的宽度与编码单元的宽度相同。

10、该种可能的实现方式，提供了反变换单元的尺寸确定方式，并给出反变换单元的尺寸与编码单元的尺寸之间的关系，进行变换时对编码单元进一步划分有助于降低计算复杂度。

11、一种可能的实现方式，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数，包括：基于反变换单元的尺寸，确定在水平方向进行第一变换，在垂直方向进行第二变换；其中，第一变换和第二变换中的至少一种为离散小波变换。

12、该种可能的实现方式，提供了基于水平方向和/或垂直方向进行离散小波变换。当基于一个维度进行变换时，有助于大幅度降低计算负担，提升压缩性能。

13、一种可能的实现方式，反变换单元的尺寸包括第一尺寸和第二尺寸，基于反变换单元的尺寸，确定在水平方向进行第一变换，在垂直方向进行第二变换，包括：基于第一尺寸，确定在水平方向进行离散小波变换，在垂直方向进行离散小波变换；基于第二尺寸，确定在水平方向进行离散小波变换，在垂直方向不进行变换。

14、该种可能的实现方式，提供了基于反变换单元的尺寸进行相应的变换方法的具体实现方式，其中，在垂直方向上可以选择不进行离散小波变换，从而降低计算负担。

15、一种可能的实现方式，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数之前，该方法还包括：获取码流中的变换方法标识位，变换方法标识位用于指示反变换单元的变换方法，变换方法包括在水平方向和/或垂直方向进行离散小波变换。

16、该种可能的实现方式，提供了基于码流中的变换方法标识位确定变换方法的具体实现方式。通过直接指示的方式有助于提升解码的效率，同时建立编码侧与解码侧之间的对应关系。

17、一种可能的实现方式，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数之前，该方法还包括：获取码流中的预测模式标识位，预测模式标识位用于指示变换单元进行变换前，预测单元进行预测的预测模式，预测模式包括第一预测模式和第二预测模式；基于第一预测模式，确定在水平方向进行离散小波变换，在垂直方向进行离散小波变换、dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种；基于第二预测模式，确定在水平方向进行dct2变换、dst7变换以及不进行变换中的任意一种，在垂直方向进行离散小波变换。

18、该种可能的实现方式，提供了基于码流中的预测模式标识位确定变换方法的具体实现方式。通过建立预测模式与变换方法之间的对应关系，根据不同预测模式的效果确定变换方法，增强变换的灵活性，提升压缩效果。根据预定义的关系有助于提升解码的效率。

19、一种可能的实现方式，预测模式包括dc预测模式、角度预测模式、planar预测模式和块拷贝模式中的任意一种，角度预测模式为水平预测模式、垂直预测模式和对角预测模式中的任意一种。

20、该种可能的实现方式，提供了预测模式的类型，用于与变换方法建立对应关系，提升解码的效率。

21、一种可能的实现方式，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数，包括：对反变换单元的亮度进行离散小波变换，对反变换单元的色度进行离散小波变换、dct2变换以及dst7变换中的任意一种；或者，对反变换单元的亮度进行dct2变换以及dst7变换中的任意一种，对反变换单元的色度进行离散小波变换。

22、该种可能的实现方式，提供了基于亮度和色度进行离散小波变换，其中，基于亮度和色度进行变换可以结合亮度与色度的尺寸进行，有助于降低计算复杂度，提升压缩性能。

23、第二方面，本技术实施例提供一种视频解码方法，该方法应用于视频解码设备或视频解码设备的芯片中，该方法包括：对码流进行熵解码和反量化得到反变换单元；对反变换单元进行第三变换，得到变换后的系数；其中，第三变换包括在水平方向进行变换和/或在垂直方向进行变换，水平方向和垂直方向的变换方法包括dct2变换或dst7变换。

24、由于当前的变换方法计算复杂度较高，基于不同维度采用不同的变换方法有助于降低计算复杂度，提升压缩性能。

25、一种可能的实现方式，反变换单元的尺寸与编码单元的尺寸相同；或者，反变换单元的宽度为编码单元的宽度的一半，反变换单元的高度与编码单元的高度相同；或者，反变换单元的高度为编码单元的高度的一半，反变换单元的宽度与编码单元的宽度相同。

26、该种可能的实现方式，提供了反变换单元的尺寸确定方式，并给出反变换单元的尺寸与编码单元的尺寸之间的关系，进行变换时对编码单元进一步划分有助于降低计算复杂度。

27、一种可能的实现方式，反变换单元的尺寸包括第三尺寸、第四尺寸、第五尺寸和第六尺寸，对反变换单元进行第三变换，得到变换后的系数，包括：基于反变换单元的第三尺寸，对反变换单元在水平方向进行dct2变换或dst7变换，在垂直方向不进行变换；基于反变换单元的第四尺寸，对反变换单元在水平方向不进行变换，在垂直方向进行dct2变换或dst7变换；基于反变换单元的第五尺寸，对反变换单元在水平方向进行dct2变换，在垂直方向进行dst7变换；基于反变换单元的第六尺寸，对反变换单元在水平方向进行dst7变换，在垂直方向进行dct2变换。

28、该种可能的实现方式，提供了反变换单元的尺寸与变换方法的对应关系。当基于一个维度进行变换时，有助于大幅度降低计算负担，提升压缩性能。

29、一种可能的实现方式，对反变换单元进行第三变换，得到变换后的系数之前，该方法还包括：获取码流中的变换方法标识位，变换方法标识位用于指示变换单元的变换方法；根据变换单元的变换方法确定第三变换。

30、该种可能的实现方式，提供了基于码流中的变换方法标识位确定变换方法的具体实现方式。通过直接指示的方式有助于提升解码的效率，同时建立编码侧与解码侧之间的对应关系。

31、一种可能的实现方式，对反变换单元进行离散小波变换，得到变换后的系数之前，该方法还包括：获取码流中的预测模式标识位，预测模式标识位用于指示变换单元进行变换前，预测单元进行预测的预测模式，预测模式包括第三预测模式、第四预测模式、第五预测模式和第六预测模式；基于第三预测模式，确定在水平方向进行dct2变换或dst7变换，在垂直方向不进行变换；基于第四预测模式，确定在水平方向不进行变换，在垂直方向进行dct2变换或dst7变换；基于第五预测模式，对变换单元在水平方向进行dct2变换，在垂直方向进行dst7变换；基于第六预测模式，对变换单元在水平方向进行dst7变换，在垂直方向进行dct2变换。

32、该种可能的实现方式，提供了基于码流中的预测模式标识位确定变换方法的具体实现方式。通过建立预测模式与变换方法之间的对应关系，根据不同预测模式的效果确定变换方法，增强变换的灵活性，提升压缩效果。根据预定义的关系有助于提升解码的效率。

33、一种可能的实现方式，预测模式包括dc模式、角度模式、planar模式和块拷贝模式中的任意一种，角度模式为水平模式、垂直模式和对角模式中的任意一种。

34、该种可能的实现方式，提供了预测模式的类型，用于与变换方法建立对应关系，提升解码的效率。

35、一种可能的实现方式，对反变换单元进行第三变换，得到变换后的系数，包括：对反变换单元的亮度进行dct2变换或dst7变换；对反变换单元的色度进行dct2变换或dst7变换，得到变换后的系数。

36、该种可能的实现方式，提供了基于亮度和色度分别进行变换，其中，基于亮度和色度进行变换可以结合亮度与色度的尺寸进行，有助于降低计算复杂度，提升压缩性能。

37、第三方面，本技术实施例提供一种视频编码方法，该方法应用于视频编码设备或视频编码设备的芯片中，该方法包括：对变换单元进行离散小波变换，得到变换系数；对变换系数进行量化和熵编码，得到码流。

38、第四方面，本技术实施例提供一种视频编码方法，该方法应用于视频编码设备或视频编码设备的芯片中，该方法包括：对变换单元进行第三变换，得到变换系数；其中，第三变换包括在水平方向进行变换和/或在垂直方向进行变换，水平方向和垂直方向的变换方法包括dct2变换或dst7变换；对所述变换系数进行量化和熵编码，得到码流。

39、第五方面，本技术实施例提供一种视频解码装置，该装置具有实现上述第一方面中任一项的视频解码方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

40、第六方面，本技术实施例提供一种视频解码装置，该装置具有实现上述第二方面中任一项的视频解码方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

41、第七方面，本技术实施例提供一种视频编码装置，该装置具有实现上述第三方面中任一项的视频编码方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

42、第八方面，本技术实施例提供一种视频编码装置，该装置具有实现上述第四方面中任一项的视频编码方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

43、第九方面，提供一种视频解码装置，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储计算机执行指令，当该视频解码装置运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该视频解码装置执行如上述第一方面中任一项的视频解码方法。

44、第十方面，提供一种视频解码装置，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储计算机执行指令，当该视频解码装置运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该视频解码装置执行如上述第二方面中任一项的视频解码方法。

45、第十一方面，提供一种视频编码装置，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储计算机执行指令，当该视频编码装置运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该视频编码装置执行如上述第三方面中任一项的视频编码方法。

46、第十二方面，提供一种视频编码装置，包括：处理器和存储器；该存储器用于存储计算机执行指令，当该视频编码装置运行时，该处理器执行该存储器存储的该计算机执行指令，以使该视频编码装置执行如上述第四方面中任一项的视频编码方法。

47、第十三方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面至第四方面中任一项的视频编解码方法。

48、第十四方面，提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面至第四方面中任一项的视频编解码方法。

49、第十五方面，提供一种电子设备，电子设备包括视频解码装置，处理电路被配置为执行如上述第一方面和第二方面中任一项的视频解码方法。

50、第十六方面，提供一种电子设备，电子设备包括视频编码装置，处理电路被配置为执行如上述第三方面和第四方面中任一项的视频编码方法。

51、第十七方面，提供一种电子设备，电子设备包括视频解码装置和视频编码装置，处理电路被配置为执行如上述第一方面中任一项的视频解码方法和第三方面中任一项的视频编码方法。

52、第十八方面，提供一种电子设备，电子设备包括视频解码装置和视频编码装置，处理电路被配置为执行如上述第二方面中任一项的视频解码方法和第四方面中任一项的视频编码方法。

53、第十九方面，提供一种芯片，芯片包括处理器，处理器和存储器耦合，存储器存储有程序指令，当存储器存储的程序指令被处理器执行时实现上述第一方面至第四方面中任意一项的视频编解码方法。

54、第二十方面，提供一种通信系统，通信系统包括上述各个方面中第一方面和第二方面中的视频解码装置以及第三方面和第四方面中的视频编码装置。

55、第三方面至第二十方面中的任一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面和第二方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。