[发明专利]变换与系数信令的方法和装置

说明书

一种电子装置执行编码和解码视频数据的方法。该方法包括：接收编码变换块的比特流，其中变换块包括非零区域和置零区域；检查置零区域内是否存在任何非零系数；根据确定变换块的置零区域内不存在非零系数：确定变换块的最后一个非零系数沿扫描方向的扫描顺序索引；根据最后一个非零系数的扫描顺序索引大于预定义阈值的确定：从比特流接收多变换选择(MTS)索引的值；根据MTS索引的值，在水平方向和垂直方向上对变换块的变换系数应用相应的变换。

相关申请的交叉引用

本申请基于并且要求于2019年11月21日提交的美国临时申请No.62/938,890发明名称为“变换与系数信令的方法和装置”以及于2020年1月10日提交的美国临时申请No.62/959,325发明名称为“变换与系数信令的方法和装置”的优先权，这些申请的全部内容通过引用完整地并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及视频编解码和压缩。更具体地，本申请涉及对通用视频编解码(VVC)标准中的变换与系数编解码方法的现有设计进行改进和简化的方法和装置。

背景技术

各种电子设备支持数字视频，诸如数字电视、膝上型或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、智能电话、视频电话会议设备、视频流设备等。电子设备通过实施由MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-TH.264/MPEG-4第10部分、高级视频编解码(AVC)、高效视频编解码(HEVC)和通用视频编解码(VVC)标准定义的视频压缩/解压缩标准，来传输、接收、编码、解码、和/或存储数字视频数据。视频压缩通常包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测以减少或去除视频数据中固有的冗余。对于基于块的视频编解码，视频帧被分割为一个或多个条带，每个条带具有多个视频块，视频块也可以称为编解码树单元(CTU)。每个CTU可以包含一个编解码单元(CU)或递归地拆分成更小的CU，直到达到预定义的最小CU大小。每个CU(也称为叶CU)包含一个或多个变换单元(TU)，并且每个CU还包含一个或多个预测单元(PU)。每个CU可以采用帧内模式、帧间模式或IBC模式被编解码。视频帧的帧内编解码(I)条带中的视频块使用空间预测被编码，空间预测是相对于同一视频帧内的相邻块中的参考样本的。视频帧的帧间编解码(P或B)条带中的视频块可以使用空间预测或时间预测，空间预测是相对于同一视频帧内相邻块中的参考样本的，时间预测是相对于其他先前和/或未来参考视频帧中的参考样本的。

基于先前已经被编码的参考块(例如，相邻块)的空间预测或时间预测产生了针对要编解码的当前视频块的预测块。寻找参考块的过程可以通过块匹配算法来完成。表示要编解码的当前块和预测块之间的像素差异的残差数据被称为残差块或预测误差。帧间编解码块根据运动向量和残差块被编码，运动向量指向形成预测块的参考帧中的参考块。确定运动向量的过程通常称为运动估计。帧内编解码块根据帧内预测模式和残差块被编码。为了进一步压缩，将残差块从像素域变换到变换域，例如频域，而产生残差变换系数，残差变换系数然后可以被量化。最初以二维阵列排列的量化变换系数可以被扫描以产生变换系数的一维向量，并且然后被熵编码到视频比特流中以实现甚至更多的压缩。

编码的视频比特流然后被保存在计算机可读存储介质(例如，闪存)中，以被具有数字视频能力的另一电子设备访问，或者直接以有线或无线的方式传输到电子设备。电子设备然后通过以下方式来执行视频解压缩(其是与上文描述的视频压缩相反的过程)：例如，解析编码视频比特流以从比特流获得语法元素，并且至少部分地基于从比特流获得的语法元素从编码视频比特流将数字视频数据重建为其原始格式，并且电子设备将重建的数字视频数据呈现在电子设备的显示器上。

随着数字视频质量从高清变为4K×2K或者甚至8K×4K，要编码/解码的视频数据量呈指数增长。如何在保持解码视频数据的图像质量的同时更有效率地编码/解码视频数据是一个持续的挑战。

发明内容

本申请描述了与视频数据编码和解码相关的实现，更具体地，描述了改进和简化变换和系数编码方法的现有设计的方法和装置。