[发明专利]用于视频编码的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总地涉及视频处理，且更具体地涉及用于视频编码的方法和系统。

背景技术

高效视频编码（HEVC），即H.265，引入32x32的变换单元（Transform Unit,TU），其可以包含4x4到32x32的TU。另外，因为变换矩阵不像H.264那样简单，所以变换过程比H.264复杂得多。在H.264中，乘法器可以简化为移位器和加法器。然而，为了使用符合HEVC规范的标准变换矩阵，HEVC编码方案中必须使用乘法器。一般地，使用的乘法器越多，编码电路的面积越大。另外，在当前的视频编码中，重建视频帧包括对整个视频帧中的各个TU依次执行离散余弦变换（Discrete Cosine Transformation,DCT）、量化、反量化和反离散余弦变换（Inverse Discrete Cosine Transformation,IDCT）。由于DCT和IDCT是基于正方形的块，且行变换和列变换存在先后次序，如果采用传统做法即先完成整个TU的行（或者列）变换，再执行整个TU的列（或者行）变换，会使得整个重建性能比较低。特别是对于较大尺寸的TU（如16x16,32x32），性能下降的更为明显。此外，传统算法对于DCT和IDCT矩阵乘法中采用直接矩阵相乘需要使用的乘法器比较多，因此电路面积也比较大。

发明内容

因此，需要提供一种用于视频编码的方法来解决上述的电路面积大和重建效率低的问题。

本发明提供了一种用于视频编码的方法，包括：将DCT系数矩阵的转置矩阵按照列分成多个部分；针对转置矩阵的每一部分：利用转置矩阵的该部分和DCT系数矩阵对视频数据矩阵执行部分DCT以获得经变换的矩阵；对经变换的矩阵执行量化、反量化、IDCT以获得经反变换的矩阵；将经反变换的矩阵与针对转置矩阵的前一部分所获得的前一视频重建矩阵相加以获得当前视频重建矩阵，以最终获得视频重建矩阵。其中，在针对转置矩阵的该部分执行量化、反量化、IDCT的同时，开始针对转置矩阵的下一部分执行部分DCT。

优选地，利用转置矩阵的该部分和DCT系数矩阵对视频数据矩阵执行部分DCT包括：针对转置矩阵的该部分的每一列：在该列中的行对称的两个因子的符号相同的情况下，视频数据矩阵的每一行的、将要与两个因子相乘的两个系数首先相加，再乘以两个因子中的任何一个；在该列中的行对称的两个因子的符号不同的情况下，视频数据矩阵的每一行的、将要与两个因子相乘的两个系数首先相减，再乘以两个因子中的对应被减数的因子。

优选地，利用转置矩阵的该部分和DCT系数矩阵对视频数据矩阵执行部分DCT包括：将视频数据矩阵与转置矩阵的该部分相乘以获得经水平变换的矩阵；针对经水平变换的矩阵中的每一列：在DCT系数矩阵的、将要与该列中的行对称的两个系数相乘的两个因子的符号相同的情况下，两个系数首先相加，再乘以两个因子中的任何一个；在DCT系数矩阵的、将要与该列中的行对称的两个系数相乘的两个因子的符号不同的情况下，两个系数首先相减，再乘以两个因子中的对应被减数的因子。

优选地，对经变换的矩阵执行量化、反量化、IDCT以获得经反变换的矩阵包括：将经变换的矩阵分成多个部分；针对经变换的矩阵的每一部分：对经变换的矩阵的该部分执行量化以获得经量化的矩阵的一部分；对经量化的矩阵的一部分执行反量化以获得经反量化的矩阵的一部分；利用转置矩阵对经反量化的矩阵的一部分执行垂直IDCT以获得经垂直反变换的矩阵的一部分；其中，在对经量化的矩阵的一部分执行反量化的同时，开始针对经变换的矩阵的下一部分执行量化；根据针对经变换的矩阵的所有部分所获得的经垂直反变换的矩阵的所有部分获得经垂直反变换的矩阵；以及利用DCT系数矩阵对经垂直反变换的矩阵执行水平IDCT以获得经反变换的矩阵。

优选地，利用DCT系数矩阵对经垂直反变换的矩阵执行水平IDCT以获得经反变换的矩阵包括：将经垂直反变换的矩阵分成多个部分；针对经垂直反变换的矩阵的每一部分，将经垂直反变换的矩阵的该部分与DCT系数矩阵相乘以获得经反变换的矩阵的一部分；以及根据针对经垂直反变换的矩阵的所有部分所获得的经反变换的矩阵的所有部分，获得经反变换的矩阵。

优选地，将经变换的矩阵分成多个部分是按照每一部分行对称的方式。