应用于视频系统的编码/解码方法及编码/解码装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明与多媒体信号处理技术相关，并且尤其与视频系统中的编码/解码技术相关。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的进步，数字电视广播渐趋成熟、普及。除了经由电缆线路传送外，数字电视信号也可透过基站或人造卫星等设备以无线信号的型态被传递。为了兼顾提升画面品质和降低传输数据量的需求，传送端通常会将待传递的影像及声音信号编码、压缩。相对应地，接收端必须正确地将收到的信号解码、解压缩，始能还原影音信号。
[0003]图1呈现一符合数字音视频编解码技术标准(aud1 video codingstandard, AVS)的编码系统的局部功能方块图。巾贞内预测(intra-predict1n)模块12分别针对一视频帧中的各个影像区块进行帧内预测程序，以产生对应各个影像区块的亮度残余值(residual)区块。做为说明范例，图2 (A)?图2(D)呈现帧内预测模块12于进行帧内预测程序时会列入考量的几种不同参考模式。影像区块20包含8*8个像素。在图2(A)呈现的参考模式中，帧内预测模块12是以影像区块20上方的八个参考点(绘示为标有斜纹)的亮度做为参考值，来计算影像区块20中各个像素的亮度残余值。如图2(A)中垂直向下的箭号所示，每一栏像素各自对应于其正上方的参考点，而每一个像素的亮度残余值为其亮度值与参考点的亮度值的差异。因此，亮度残余值区块的大小与影像区块20相同，亦即包含8*8个亮度残余值。
[0004]不同参考模式采用不同的参考点。在图2(B)呈现的参考模式中，帧内预测模块12是以与影像区块20的左侧的八个参考点的亮度做为参考值。在图2(C)呈现的参考模式中，帧内预测模块12以位于影像区块20右斜上方的十五个参考点之亮度做为参考值。在图2(D)呈现的参考模式中，帧内预测模块12以位于影像区块20上方及左侧的十五个参考点的亮度做为参考值。帧内预测程序的细节及其他几种参考模式可参考AVS工作小组提供的技术文件。一般而言，采用各种参考模式得出的亮度残余值区块的内容会有所不同。帧内预测模块12负责评估对应于各个参考模式的亮度残余值区块若经转换、量化之后的数据量和失真率，并选出其中最能兼顾小数据量及低失真度两个条件的亮度残余值区块，做为最终代表影像区块20的亮度残余值区块。
[0005]接着，帧内预测模块12选出的亮度残余值区块被提供至离散余弦转换(discretecosine transform, DCT)模块14，进行DCT程序，以产生一 DCT系数矩阵。于此范例中，DCT系数矩阵的大小与亮度残余值区块相同，包含8*8个DCT系数。为了进一步降低数据量，二次转换(secondary transform)模块16会负责对该DCT系数矩阵中的低频成分施以二次转换。根据AVS规范，无论DCT系数矩阵的大小(N*N)为何，二次转换模块16都是针对其中位于最左上角的4*4个低频成分(如图3所示)进行二次转换。如同DCT程序，二次转换实际上包含依序沿一垂直方向进行的二次转换以及沿一水平方向进行的二次转换。随后，经过二次转换后的低频成分及其他未经二次转换的高频DCT系数会在量化(quantizat1n)模块18被重新结合，并且施以量化程序。
[0006]如本发明所属技术领域中具有通常知识者所知，同一画面中的邻近像素通常存在空间相关性(spatial correlat1n)。也就是说,两邻近画素的影像数据在多数情况下不会有巨大差异。在DCT程序之后进行的二次转换奠基于邻近像素具有空间相关性的假设。更明确地说，当影像区块与其上方的参考点存在空间相关性时，对DCT系数矩阵中的低频成分沿垂直方向施以二次转换可达到降低数据量的效果。相似地，当影像区块与其左方的参考点存在空间相关性时，对DCT系数矩阵中的低频成分沿水平方向施以二次转换可达到降低数据量的效果。现行技术的问题在于，二次转换模块16在进行二次转换时并未考量影像区块与其参考点间是否存在空间相关性。因此，二次转换模块16所进行的转换程序有时候是不必要的，甚至会出现反效果，导致转换后的数据量增加。
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明提出一种新的编码/解码装置及编码/解码方法。藉由将影像区块内的像素与其参考点间是否存在空间相关性纳入考量，根据本发明的装置及方法可避免不必要的二次转换程序。
[0008]根据本发明的一具体实施例为一种应用于一视频系统的视频编码装置，其中包含一帧内预测模块、一转换模块以及一控制模块。该帧内预测模块用以根据多笔参考影像数据，对包含于一视频帧中的一影像区块施以一帧内预测程序，以产生一残余值区块。该多笔参考影像数据包含一组参考影像数据，对应于该影像区块的一特定侧边。该转换模块对该残余值区块施以一初步转换程序，以产生一初步转换系数矩阵。该控制模块用以根据对应于该特定侧边的该组参考影像数据的至少其一是否根据该影像区块的至少一邻近像素所具有的一影像数据所产生，决定是否应对该初步转换系数矩阵中的一低频成份子矩阵施以垂直于该特定侧边的二次转换。根据该控制模块的判断结果，该转换模块选择性地对该低频成份子矩阵施以二次转换。
[0009]根据本发明的另一具体实施例为一种应用于一视频系统的视频编码方法。首先，根据多笔参考影像数据，包含于一视频帧中的一影像区块被施以一帧内预测程序，以产生一残余值区块。该多笔参考影像数据包含一组第一参考影像数据，对应于该影像区块的一特定侧边。接着，该残余值区块被施以一初步转换程序，以产生一初步转换系数矩阵。随后，根据对应于该特定侧边的该组参考影像数据的至少其一是否根据该影像区块的至少一邻近像素所具有的一影像数据所产生，是否对该初步转换系数矩阵中的一低频成份子矩阵施以垂直于该特定侧边的二次转换被决定。
[0010]根据本发明的另一具体实施例为一种应用于一视频系统的视频解码装置，其中包含一控制模块、一反向转换模块以及一重建模块。该控制模块用以根据一组参考影像数据的至少其一是否根据一影像区块的至少一邻近像素所具有的一影像数据所产生，决定是否应对该影像区块的一低频成份信号施以一反向二次转换，其中该组参考影像数据对应于该影像区块的一特定侧边，且该反向二次转换的方向垂直于该特定侧边。根据该控制模块的判断结果，该转换模块选择性地对该低频成份信号施以反向二次转换程序，以产生一低频成份子矩阵，并对包含该低频成份子矩阵的一初步转换系数矩阵施以一反向初步转换程序，以产生一残余值区块。该重建模块用以根据该残余值区块与多笔参考影像数据，重建该影像区块。
[0011]根据本发明的另一具体实施例为一种应用于一视频系统的视频解码方法。首先，该解码方法执行一判断步骤:根据一组参考影像数据的至少其一是否是根据一影像区块的至少一邻近像素所具有的一影像数据所产生，决定是否应对该影像区块的一低频成份信号施以一反向二次转换，其中该参考影像数据对应于该影像区块的一特定侧边，且该反向二次转换的方向垂直于该特定侧边。根据该判断步骤的结果，该低频成份信号被选择性地施以反向二次转换程序，以产生一低频成份子矩阵。接着，包含该低频成份子矩阵的一初步转换系数矩阵被施以一反向初步转换程序，以产生一残余值区块。随后，根据该残余值区块与多笔参考影像数据，该影像区块被重建。
[0012]关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及附图得到进一步的了解。
【附图说明】
[0013]图1呈现一符合数字音视频编解码技术标准(AVS)的编码系统的局部功能方块图。
[0014]图2㈧?图2⑶呈现进行帧内预测程序时会列入考量的几种参考模式。
[0015]图3呈现一大小为N*N的DCT系数矩阵及其低频成分子矩阵的相对关系。
[0016]图4(A)