本發(fā)明大體上涉及高效視頻編碼，尤其涉及一種用于非均勻映射圖像/視頻編碼中不同尺寸的量化矩陣之間的量化矩陣系數(shù)的方法和裝置。

背景技術(shù)：

在高效視頻編碼(high efficiency video coding，HEVC)中，量化矩陣的尺寸可在8x8的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展?？墒褂幂^大尺寸的量化矩陣(如16x16和32x32)并將其存儲為圖片參數(shù)集(picture parameter set，PPS)和/或序列參數(shù)集(sequence parameter set，SPS)中的不同的8x8量化矩陣。例如，在編碼器側(cè)，較大的量化矩陣可下采樣或二次采樣為8x8矩陣。在解碼器側(cè)，可通過上采樣方式從下采樣的8x8矩陣重建成較大的量化矩陣。總體而言，下采樣的8x8量化矩陣可保持16x16矩陣或32x32矩陣的所有下采樣值，以減少存儲的比特。不同的8x8矩陣中的下采樣值可為16x16矩陣中的24x24臨頻分量的平均值或32x32矩陣中的4x4臨頻分量的平均值。

然而，較大變換塊中的變換(例如，DCT)系數(shù)的統(tǒng)計特性可不同于較小塊中的變換系數(shù)的統(tǒng)計特性。例如，32x32變換塊中的零系數(shù)百分比可大于8x8變換塊中的零系數(shù)百分比。因此，與8x8變換塊相比，32x32變換塊中的系數(shù)能量可能更集中于低頻部分(對應(yīng)變換塊的左上區(qū)域)。如果32x32量化矩陣是從下采樣的8x8量化矩陣重建的，則8x8矩陣中的權(quán)重值可通過簡單的值復(fù)制映射到32x32量化矩陣，這會帶來頻帶映射誤差并造成主觀質(zhì)量損傷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)上文所述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)意識到，需要一種技術(shù)來降低高效視頻編碼中的頻帶映射誤差。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于非均勻映射圖像/視頻編碼中的不同尺寸的量化矩陣的量化矩陣系數(shù)的方法和裝置，所述方法和裝置大幅降低或基本消除了與當(dāng)前的高效視頻編碼技術(shù)有關(guān)的問題和弊端。

根據(jù)一實施例，提供了一種用于非均勻映射圖像/視頻編碼中的不同尺寸的量化矩陣的量化矩陣系數(shù)的方法，所述方法包括：獲得第一量化矩陣以及確定將從所述第一量化矩陣形成的第二量化矩陣。所述第二量化矩陣比所述第一量化矩陣大2的倍數(shù)。通過所述第一量化矩陣的非均勻映射來使用所述第一量化矩陣中的值填充所述第二量化矩陣。用于填充所述第二量化矩陣的非均勻映射包括：將所述第一量化矩陣的值直接映射到所述第二量化矩陣的最左上部分；以及將所述第一量化矩陣的上采樣值映射到所述第二量化矩陣的剩余部分。所述第一量化矩陣的一部分可由一對偏移值定義，其中，由所述偏移值定義的所述第一量化矩陣的一部分中的值直接映射到所述第二量化矩陣的最左上部分，所述第一量化矩陣的上采樣值映射到所述第二量化矩陣的剩余部分。頻率位置模板可應(yīng)用到所述第一量化矩陣，以僅將所述頻率位置模板內(nèi)的所述第一量化矩陣的那些值直接映射到所述第二量化矩陣的最左上部分。

本發(fā)明描述了許多優(yōu)于傳統(tǒng)高效視頻編碼技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢。例如，一個技術(shù)優(yōu)勢是從較小矩陣進(jìn)行較大矩陣的非均勻重建。另一個技術(shù)優(yōu)勢是指定所述較小矩陣的某些部分用于所述較大矩陣的重建。又一技術(shù)優(yōu)勢是與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有響應(yīng)時間收益。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，通過下面的附圖說明、具體實施方式和權(quán)利要求書，其它技術(shù)優(yōu)勢將是顯而易見和容易識別的。

附圖說明

為了更透徹地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，現(xiàn)參閱結(jié)合附圖而描述的以下簡要說明，相同參考標(biāo)號表示相同部分，其中：

圖1A至圖1B示出了示例高效視頻編碼系統(tǒng)的部分；

圖2示出了一個8x8變換矩陣塊的三個典型頻帶分布模型；

圖3示出了從8x8矩陣重建32x32矩陣的示例均勻映射方案；

圖4示出了通過非均勻映射從8x8矩陣重建16x16矩陣的實施例；

圖5示出了通過非均勻映射從8x8矩陣重建32x32矩陣的實施例；

圖6示出了通過非均勻映射從兩個8x8矩陣重建16x16矩陣的實施例；

圖7示出了通過非均勻映射從兩個8x8矩陣重建32x32矩陣的實施例；

圖8示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建16x16矩陣的實施例；

圖9示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建16x16矩陣的非均勻映射方案的示例過程；

圖10示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建32x32矩陣的實施例；

圖11示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建32x32矩陣的非均勻映射方案的示例過程；

圖12示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建16x16矩陣的替代實施例；

圖13示出了使用兩個偏移值從8x8矩陣重建16x16矩陣的非均勻映射方案的替代實施例的示例過程；以及

圖14示出了用于實施本文所公開特征的一項或多項實施例的裝置。

具體實施方式

下文圖1至圖14論述的以及用于描述本專利文檔中本發(fā)明的原理的各實施例僅出于說明目的，不應(yīng)理解為以任意方式限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本發(fā)明的原理可在任何類型的設(shè)置合理的設(shè)備或系統(tǒng)中實現(xiàn)。一個圖中顯示和論述的特征可適當(dāng)?shù)卦谝粋€或多個其它圖中實現(xiàn)。

在編碼圖片或視頻幀中的像素塊時，可采用幀間預(yù)測或幀內(nèi)預(yù)測基于一個或多個預(yù)先編碼的參考塊生成預(yù)測塊。預(yù)測塊可以是原始塊的估計版本。通過從預(yù)測塊中減去原始塊可產(chǎn)生殘差塊，反之亦然，這樣可呈現(xiàn)預(yù)測殘差或誤差。由于呈現(xiàn)預(yù)測殘差所需的數(shù)據(jù)量通常會少于呈現(xiàn)原始塊所需的數(shù)據(jù)量，所以可對殘差塊進(jìn)行編碼以實現(xiàn)更高的壓縮比。

然后，可將空間域中的殘差塊的殘差值轉(zhuǎn)換成頻率域中的變換系數(shù)。這種轉(zhuǎn)換可通過二維變換，如十分類似于離散余弦變換(discrete cosine transform，DCT)的變換來實現(xiàn)。在變換矩陣中，(如位于左上區(qū)域的)低指數(shù)變換系數(shù)可對應(yīng)于大空間特征，而(如位于右下區(qū)域的)高指數(shù)變換系數(shù)可對應(yīng)于小空間特征且具有相對較小的幅度。而且，包含量化系數(shù)的量化矩陣(quantization matrix，QM)可應(yīng)用于變換矩陣，進(jìn)而將所有變換系數(shù)量化成為量化的變換系數(shù)。由于量化，變換系數(shù)的尺度或幅度可減小。某些高指數(shù)變換系數(shù)可降至零，這樣可跳過后續(xù)的掃描和編碼步驟。

圖1A至圖1B示出了示例高效視頻編碼系統(tǒng)的部分。在圖1A中，視頻編碼器100包括變換單元102、量化單元104和熵編碼器106。盡管圖1A中未顯示，但應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的預(yù)測單元、去量化單元、重建單元等其它單元也可出現(xiàn)在視頻編碼器100中。在操作中，視頻編碼器100可獲得或獲取源圖片或視頻幀，這樣可包括多個視頻塊。為了滿足清晰度要求，此處以一個源視頻塊的編碼為例。要對視頻塊進(jìn)行編碼，可首先生成預(yù)測塊作為視頻塊的預(yù)測?；叵氲娇捎深A(yù)測模塊通過幀間或幀內(nèi)預(yù)測生成預(yù)測塊。然后，可以計算源視頻塊與預(yù)測塊之間的差值以生成殘差塊。殘差塊可通過變換單元102變換為變換系數(shù)。在變換期間，包括大特征和小特征的空間域中的殘差像素值轉(zhuǎn)變成包含高頻帶和低頻帶的頻率域中的變換系數(shù)。然后，量化單元104可使用QM來量化變換系數(shù)，進(jìn)而生成量化的變換系數(shù)。而且，量化的變換系數(shù)可通過熵編碼器106進(jìn)行編碼，并最終作為比特流的一部分從視頻編碼器100傳輸。

在圖1B中，視頻解碼器110包括逆向量化單元112和逆向變換單元114。盡管圖1B中未顯示，但應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的熵解碼器、預(yù)測處理單元、重建單元等其它單元也可出現(xiàn)在視頻解碼器110中。視頻編碼器100還可包括逆向量化單元112和逆向變換單元114，用于再生成殘差塊以在創(chuàng)建預(yù)測塊時使用。在操作中，視頻解碼器110接收為生成量化變換系數(shù)而進(jìn)行熵解碼的視頻比特流。逆量化單元112使用量化矩陣對量化變換系數(shù)進(jìn)行去量化以獲得變換系數(shù)。逆變換單元114根據(jù)變換系數(shù)生成殘差塊。然后視頻解碼器110根據(jù)殘差塊創(chuàng)建解碼視頻。

從視頻編碼器100可以看出，QM用作視頻編碼過程的一個組成部分。QM的配置可確定要保留或過濾的變換系數(shù)的信息量，因此QM可影響編碼效率以及編碼質(zhì)量。事實上，不僅編碼器需要QM，解碼器也需要。具體地，為了正確解碼圖片，關(guān)于QM中的量化系數(shù)的信息可在編碼器中進(jìn)行編碼，并從編碼器傳輸?shù)浇獯a器。在視頻編碼技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)中，QM有時可以指縮放矩陣或加權(quán)矩陣。因此，本文中使用的術(shù)語“QM”可為通用術(shù)語，包括縮放矩陣、加權(quán)矩陣、量化矩陣和其它等價術(shù)語。

HEVC設(shè)計可采用四個塊尺寸：4x4、8x8、16x16和32x32。并且，4x4、8x8、16x16和32x32塊可能會有不同的QM，幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測可能會有不同的QM，以及YUV分量可能會有不同的QM。相應(yīng)地，總共可存在24(即，4x2x3)個QM。尺寸大于8x8的QM通常是指較大尺寸的QM，如16x16和32x32QM(注意，較大和較小等術(shù)語均為相對術(shù)語，因此它們的對應(yīng)尺寸會根據(jù)環(huán)境而變化)。

在AVS2設(shè)計中，塊尺寸與HEVC設(shè)計的塊尺寸類似，然而，在AVS2中，量化矩陣呈現(xiàn)為參數(shù)化方案。根據(jù)人類視覺系統(tǒng)(Human Vision System，HVS)的特征，變換系數(shù)塊中的不同頻率位置會對人眼帶來不同的感知效應(yīng)。一個位置中的頻率分量對其在量化矩陣中的臨近位置具有相似的感知特性。因此，變換塊能夠根據(jù)HVS劃分為不同的頻帶。一個變換塊中的頻帶代表不同的感知特性。相同頻帶中的變換系數(shù)具有相似的感知特性。根據(jù)頻帶的重要性，權(quán)重值可以劃分到不同的頻帶中，目的是控制質(zhì)量和塊的率失真能力。因此，每個頻帶可以用一個參數(shù)表示。變換塊的整個矩陣可以建模為若干個頻帶加權(quán)因數(shù)以及它們的分布。

圖2示出了一個8x8變換矩陣塊的三個典型頻帶分布模型。在圖2中，每個頻帶對應(yīng)一個加權(quán)因數(shù)，wq_param[i](i＝0…6)，每個頻帶分布模型以wq_model(wq_model＝0,1,2)表示。這三個典型分布還包括以i為索引的頻帶加權(quán)參數(shù)pl、pa、pb、pc、pd和ph。頻帶(pa至pd)對人眼具有高靈敏度的頻率。為了整合頻帶分布模型和頻帶加權(quán)參數(shù)，可構(gòu)建一個8x8頻率加權(quán)矩陣。將矩陣存儲為六個頻帶參數(shù)和一個wq_model索引。量化矩陣的比特?fù)p耗得以降低。還易于控制終端用戶的編碼的圖片質(zhì)量而不是更改量化矩陣中的每個頻率分量。

基于頻帶分布模型(以wq_model表示)，頻帶加權(quán)參數(shù)的調(diào)節(jié)可以有效且容易地控制塊的主觀質(zhì)量。wq_model和wq_param[i](i＝0…6)在比特流中進(jìn)行編碼以允許這些參數(shù)針對每個圖片進(jìn)行自適應(yīng)更改。頻帶分布模型是指頻率位置模板，表示加權(quán)參數(shù)在量化矩陣中的分布。由于量化矩陣的頻率位置關(guān)系，縮放矩陣和變換系數(shù)矩陣是完全相同的，對于矩陣中的某個系數(shù)分布來說，它們在矩陣中具有相同的系數(shù)頻率位置模板。均勻或非均勻映射是在頻域中操作的。因此，在本發(fā)明中，所公開的方案以量化矩陣為例進(jìn)行描述，以對量化矩陣應(yīng)用非均勻映射。所公開的方案仍然適于對縮放矩陣、變換系數(shù)矩陣、頻率位置模板以及頻率加權(quán)量化模型采用非均勻映射。

由于32x32QM中的能量系數(shù)相較于8x8QM可能更集中于低頻部分(對應(yīng)矩陣的左上區(qū)域)，所以均勻映射會產(chǎn)生不必要的誤差。例如，如果使用均勻映射從8x8QM重建32x32QM，則8x8QM中的頻率位置(3,3)將映射到32x32QM中的(15,15)。8x8矩陣中的頻率位置(3,3)可能屬于中頻區(qū)域。然而，由于32x32QM中的能量系數(shù)相較于8x8變換矩陣可能更集中于低頻部分，所以32x32QM中的頻率位置(15,15)可能屬于高頻區(qū)域而不是中頻區(qū)域。這種映射會產(chǎn)生頻率映射誤差。

圖3所示為示例均勻映射方案。16x16QM(左)是從8x8QM(右)重建的。8x8QM中的每一個頻率位置對應(yīng)16x16QM中的2x2頻率區(qū)域。因此，均勻映射方案是將8x8QM中的每一個頻率位置映射到16x16QM中的2x2頻率區(qū)域，而且16x16QM的每個矩陣值在2x2頻率區(qū)域內(nèi)都相同。然而，這種簡單的均勻映射無法正確地反應(yīng)變換系數(shù)。對于16x16變換塊來說，非零系數(shù)相較于8x8變換塊中的非零系數(shù)可能更集中于矩陣的左上區(qū)域。例如，8x8QM中的頻率位置(27)屬于中頻區(qū)域，由于該位置的變換系數(shù)在大多數(shù)應(yīng)用中通常不為零，而16x16QM中的對應(yīng)映射頻率位置(27)可能屬于高頻區(qū)域，因而16x16QM中的該位置的變換系數(shù)可能為零系數(shù)。因此，簡單的均勻映射通常會引起頻率映射誤差。

本文公開了改進(jìn)QM編碼和重建的裝置、系統(tǒng)、方案和方法。在本發(fā)明中，描述了使用較小QM存儲較大QM的量化系數(shù)的非均勻映射方案。使用較小QM作為輸入矩陣，從較小QM重建較大QM。較大QM劃分為若干部分，每個部分通過單獨使用較小QM的全部或部分區(qū)域從較小尺寸的QM進(jìn)行映射。例如，8x8量化矩陣的系數(shù)非均勻擴(kuò)展到16x16或32x32量化矩陣。較大矩陣(16x16或32x32)仍然可以存儲為8x8量化矩陣，且非均勻矩陣映射可以更好地反應(yīng)較大變換塊的系數(shù)能量特性，相較于均勻映射，這能夠為重建后的較大矩陣的低頻部分提供更好的保護(hù)。因此，重建后的較大矩陣在應(yīng)用到較大變換塊時能夠?qū)崿F(xiàn)更好的主觀質(zhì)量。

具體地，位于較大尺寸的QM的左上區(qū)域中的低頻分量可使用較小QM的全部或部分低頻分量，或使用較小QM的部分低頻分量和中頻分量。另一方面，位于其它區(qū)域的高頻分量可使用較小QM的中頻分量或高頻分量。

所公開的方案相較于HEVC標(biāo)準(zhǔn)中的均勻上采樣/下采樣具有若干優(yōu)勢。由于較大尺寸的QM能夠存儲為小尺寸的QM，所以不需要額外的內(nèi)存緩存和存儲QM的容量，且不會增加硬件復(fù)雜度。能量系數(shù)可以正確反映在較大變換塊中，為重建后的較大尺寸的矩陣的低頻區(qū)域提供更好的保護(hù)。因此，頻率映射誤差得以減少。因此，重建后的較大矩陣在應(yīng)用到較大變換塊時能夠?qū)崿F(xiàn)更好的主觀質(zhì)量。

圖4所示為較大矩陣(16x16矩陣)劃分為四個區(qū)域的實施例，所述四個區(qū)域包括一個低頻區(qū)域(區(qū)域0)和三個高頻區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3)。這四個區(qū)域分別從較小矩陣(8x8矩陣)進(jìn)行映射。由于低頻區(qū)域(區(qū)域0)更重要，所以區(qū)域0中的映射系數(shù)直接復(fù)用全部的8x8矩陣系數(shù)。其它三個高頻區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3)沒有區(qū)域0那么重要，因此這些區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3)中的映射系數(shù)與使用2x2二次采樣從8x8矩陣生成的矩陣系數(shù)一樣。

如圖4所示，較大矩陣為16x16矩陣，較小矩陣為8x8矩陣。可以看出，16x16矩陣的所有系數(shù)都存儲在8x8矩陣中。相較于HEVC中的方案，用于存儲16x16矩陣的內(nèi)存緩存沒有增加，這是因為僅存儲了8x8矩陣。相比均勻映射，更好地保護(hù)了16x16矩陣中的低頻區(qū)域，而且很容易從8x8矩陣中提取16x16矩陣中的低頻區(qū)域的系數(shù)。

圖5所示為較大矩陣(32x32矩陣)劃分為四個區(qū)域的實施例，所述四個區(qū)域包括一個低頻區(qū)域(區(qū)域0)和三個高頻區(qū)域(區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3)。再次使用8x8矩陣來填充較大32x32矩陣。只有32x32矩陣的左上區(qū)域直接復(fù)用8x8矩陣。32x32矩陣中的其它區(qū)域使用生成的矩陣系數(shù)，這些矩陣系數(shù)通過應(yīng)用4x4二次采樣從8x8矩陣確定，其中，在確定32x32矩陣中的其它區(qū)域時使用的8x8矩陣系數(shù)可能包括所有的8x8矩陣系數(shù)來確定32x32矩陣中的其它區(qū)域，或者僅使用8x8矩陣的右側(cè)邊界值或8x8矩陣的底部邊界值來確定32x32矩陣中的其它區(qū)域，或僅使用8x8矩陣的右下角值來確定32x32矩陣中的其它區(qū)域。

圖6所示為使用兩個8x8矩陣重建較大16x16矩陣的實施例。在本實施例中，區(qū)域0從一個固定的8x8矩陣進(jìn)行映射。該固定的8x8矩陣存儲較大矩陣的重要低頻分量。區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3可從采用2x2二次采樣另一個8x8矩陣進(jìn)行映射。該8x8矩陣存儲較大矩陣的次要中頻和高頻分量。

圖7所示為使用兩個8x8矩陣重建較大32x32矩陣的實施例。在本實施例中，區(qū)域0的一部分從一個固定的8x8矩陣進(jìn)行映射。該固定的8x8矩陣存儲較大矩陣的重要低頻分量。區(qū)域1、區(qū)域2和區(qū)域3可采用4x4二次采樣從另一個8x8矩陣進(jìn)行映射。該8x8矩陣存儲較大矩陣的次要中頻和高頻分量。區(qū)域0的剩余部分中的系數(shù)可根據(jù)需要使用其中一個矩陣進(jìn)行映射。

圖8所示為定義了用于將16x16矩陣劃分為多個區(qū)域的兩個偏移值(OffsetX和OffsetY)的實施例。每個區(qū)域從8x8矩陣進(jìn)行映射。OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域可以為方形區(qū)域或非方形區(qū)域。對于方形區(qū)域，OffsetX等于OffsetY。對于非方形區(qū)域，OffsetX不等于OffsetY。對于OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的區(qū)域，系數(shù)需要良好保護(hù)。該區(qū)域中的系數(shù)復(fù)用8x8矩陣的部分區(qū)域；而該區(qū)域以外的系數(shù)使用從8x8矩陣進(jìn)行二次采樣而生成的上采樣矩陣系數(shù)。對于16x16矩陣的重建，二次采樣為2x2二次采樣。上采樣值為從第一量化矩陣上采樣的上采樣塊值，其中，上采樣塊值為2x2頻率區(qū)域內(nèi)的臨近值。

圖9所示為使用兩個偏移值將8x8矩陣映射到16x16矩陣的非均勻映射方案的示例過程900。過程900開始于步驟902，在該步驟中，生成偏移值OffsetX和OffsetY。OffsetX和OffsetY均小于較小矩陣的最大尺寸。對于8x8矩陣，OffsetX和OffsetY均小于8。在步驟904中，確定16x16矩陣中的x、y坐標(biāo)位置。在步驟906中，確定x坐標(biāo)和y坐標(biāo)是否小于各自的OffsetX和OffsetY值。如果x和y坐標(biāo)都在偏移值范圍內(nèi)，那么，在步驟908中，直接從8x8矩陣的x、y坐標(biāo)位置映射x、y坐標(biāo)位置上的16x16矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程900返回到步驟904。如果x、y坐標(biāo)之一或兩者都在各自的OffsetX和OffsetY值之外，那么，在步驟910中，通過將x坐標(biāo)和y坐標(biāo)均向右移動一個位置來使用8x8矩陣中的坐標(biāo)位置的值映射x、y坐標(biāo)位置上的16x16矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程900返回到步驟904。

圖10所示為定義了將32x32矩陣劃分為多個區(qū)域的兩個偏移值(OffsetX和OffsetY)的實施例。每個區(qū)域從8x8矩陣進(jìn)行映射。OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域可以為方形區(qū)域或非方形區(qū)域。對于方形區(qū)域，OffsetX等于OffsetY。對于非方形區(qū)域，OffsetX不等于OffsetY。對于OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的區(qū)域，系數(shù)需要良好保護(hù)。該區(qū)域中的系數(shù)復(fù)用8x8矩陣的部分區(qū)域，而該區(qū)域以外的系數(shù)使用從8x8矩陣進(jìn)行二次采樣而生成的上采樣矩陣系數(shù)。對于32x32矩陣的重建，二次采樣為4x4二次采樣。上采樣值為從第一量化矩陣上采樣的上采樣塊值，其中上采樣塊值為4x4頻率區(qū)域內(nèi)的臨近值。

圖11所示為使用兩個偏移值將8x8矩陣映射到32x32矩陣的非均勻映射方案的示例過程1100。過程1100開始于步驟1102，在該步驟中，生成偏移值OffsetX和OffsetY。OffsetX和OffsetY均小于較小矩陣的最大尺寸。對于8x8矩陣，OffsetX和OffsetY均小于8。在步驟1104中，確定32x32矩陣中的x、y坐標(biāo)位置。在步驟1106中，確定x坐標(biāo)和y坐標(biāo)是否小于各自的OffsetX和OffsetY值。如果x和y坐標(biāo)都在偏移值范圍內(nèi)，那么，在步驟1108中，直接從8x8矩陣的x、y坐標(biāo)位置映射x、y坐標(biāo)位置上的32x32矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程1100返回到步驟1104。如果x、y坐標(biāo)之一或兩者都在各自的OffsetX和OffsetY值之外，那么，在步驟1110中，通過將x坐標(biāo)和y坐標(biāo)均向右移動兩個位置來使用8x8矩陣中的坐標(biāo)位置的值映射x、y坐標(biāo)位置上的32x32矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程1100返回到步驟1104。

應(yīng)注意，OffsetX和OffsetY在編碼器和解碼器中均可預(yù)定義為固定值，如6、8、12等。另外，如果允許在編碼器中配置OffsetX和OffsetY以提供更靈活的非均勻映射，則OffsetX和OffsetY值可以在比特流中發(fā)送給解碼器。

圖12所是為定義了將16x16矩陣劃分為多個區(qū)域的兩個偏移值(OffsetX和OffsetY)的替代實施例。每個區(qū)域從8x8矩陣進(jìn)行映射。然而，并不是OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域中的所有系數(shù)都從8x8矩陣直接映射。僅OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域中的部分系數(shù)從8x8矩陣直接映射。這部分系數(shù)的位置在頻率位置模板矩陣中表示。位置在頻率位置模板中表示的系數(shù)可從8x8矩陣直接映射。頻率位置在頻率位置模板矩陣的區(qū)域之外的系數(shù)可從上采樣矩陣進(jìn)行映射，這些系數(shù)是從8x8矩陣進(jìn)行二次采樣而生成的系數(shù)。對于16x16矩陣重建，執(zhí)行2x2二次采樣。對于32x32矩陣重建，執(zhí)行4x4二次采樣。

圖13所示為使用兩個偏移值將8x8矩陣映射到16x16矩陣的非均勻映射方案的示例過程1300。過程1300開始于步驟1302，在該步驟中，生成偏移值OffsetX和OffsetY以及頻率位置模板矩陣。OffsetX和OffsetY均小于較小矩陣的最大尺寸。對于8x8矩陣，OffsetX和OffsetY均小于8。頻率位置模板矩陣確定偏移值范圍內(nèi)的將從8x8矩陣直接映射的那些系數(shù)。在步驟1304中，確定16x16矩陣中的x、y坐標(biāo)位置。在步驟1306中，確定x坐標(biāo)和y坐標(biāo)是否小于各自的OffsetX和OffsetY值。如果x、y坐標(biāo)之一或兩者都在各自的OffsetX和OffsetY值范圍之外，那么，在步驟1310中，通過將x坐標(biāo)和y坐標(biāo)均向右移動一個位置來使用8x8矩陣中的坐標(biāo)位置的值映射x、y坐標(biāo)位置上的16x16矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程1300返回到步驟1304。如果x和y坐標(biāo)均在偏移值范圍內(nèi)，那么，在步驟1308中，檢查頻率位置模板矩陣是否已選擇此x、y坐標(biāo)。如果頻率位置模板矩陣未選擇此x、y坐標(biāo)，則在步驟1310中通過將x坐標(biāo)和y坐標(biāo)均向右移動一個位置來使用8x8矩陣中的坐標(biāo)位置的值映射x、y坐標(biāo)位置上的16x16矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程1300返回到步驟1304。如果在步驟1308中頻率位置模板矩陣選擇了此x、y坐標(biāo)，則在步驟1312中從8x8矩陣的坐標(biāo)位置直接映射x、y坐標(biāo)位置上的16x16矩陣。對于下一個x、y坐標(biāo)位置，過程1300返回到步驟1304。

頻率位置條件可基于頻率位置集，該頻率位置集存儲系數(shù)的頻率位置，而不是基于頻率位置模板矩陣。頻率位置條件用于確定頻率位置是否需要映射。頻率位置集可以是以下項中的任一項：頻率位置查找表、頻率位置模板、頻率加權(quán)模型、或確定需要特殊映射的頻率位置的任何其它指示裝置。

圖14示出了適于實施本文所公開的分量的一項或多項實施例的計算機(jī)系統(tǒng)1400。上述實施例中公開的以及本發(fā)明中描述的至少某些特征、方法或視頻編碼器可在計算機(jī)系統(tǒng)中實現(xiàn)，計算機(jī)系統(tǒng)可為如具有足夠處理能力、存儲資源和處理所承載的必要工作負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)吞吐量能力的計算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)組件或節(jié)點。因此，計算機(jī)系統(tǒng)1400可在視頻編碼器100的變換單元102、量化單元104以及熵編碼器106中實施。計算機(jī)系統(tǒng)1400包括與存儲設(shè)備通信的處理器1402(可稱為中央處理器或CPU)，處理器包括輔助存儲器1404、只讀存儲器(read only memory，ROM)1406、隨機(jī)存取存儲器(random access memory，RAM)1408、輸入/輸出(input/output，I/O)設(shè)備1410以及網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備1412。處理器1402可實現(xiàn)為一個或多個CPU芯片、核(如多核處理器)、現(xiàn)場可編程門陣列(field-programmable gate arrays，F(xiàn)PGA)、專用集成電路(application specific integrated circuits，ASIC)和/或數(shù)字信號處理器(digital signal processors，DSP)，和/或可為一個或多個ASIC的一部分。處理器1402可用于實施本文描述的用于簡化深度建模的方法的實施例。

輔助存儲器1404通常由一個或多個磁盤驅(qū)動器或磁帶驅(qū)動器組成，用于數(shù)據(jù)的非易失性存儲，以及在RAM 1408不足以存儲所有工作數(shù)據(jù)時用作溢出數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。在選擇用于執(zhí)行的程序時，輔助存儲器1404可用于存儲加載到RAM 1408的此等程序。ROM 1406用于存儲在程序執(zhí)行期間讀取的指令和可能的數(shù)據(jù)。ROM 1406為非易失性存儲設(shè)備，相對于較大容量的輔助存儲器1404來說通常具有較小存儲容量。RAM 1408用于存儲易失性數(shù)據(jù)，且可能用于存儲指令。訪問ROM 1406和RAM 1408的速度通?？煊谠L問輔助存儲器404的速度。

I/O設(shè)備1410可包括視頻監(jiān)控器、液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)、觸屏顯示器或用于顯示視頻的其它類型的視頻顯示器，還可包括用于捕捉視頻的視頻錄像設(shè)備。視頻顯示器可具有1920x1080像素、1280x720像素、960x540像素或480x270像素的分辨率，或任何其它類型的適用分辨率。I/O設(shè)備1410還可包括一個或多個鍵盤、鼠標(biāo)或跟蹤球、或其它眾所周知的輸入設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)連通性設(shè)備1412可用作計算機(jī)系統(tǒng)1400的輸出和/或輸入設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)連通性設(shè)備1412可采用如下形式：調(diào)制解調(diào)器、調(diào)制解調(diào)器組、以太網(wǎng)卡、通用串行總線(universal serial bus，USB)接口卡、串行接口、口令環(huán)卡、光纖分布式數(shù)據(jù)接口(fiber distributed data interface，F(xiàn)DDI)卡、無線局域網(wǎng)(wireless local area network，WLAN)卡、碼分多址(code division multiple access，CDMA)等無線電收發(fā)機(jī)卡、全球移動通訊系統(tǒng)(global system for mobile communications，GSM)、長期演進(jìn)(long-term evolution，LTE)、微波存取全球互通(worldwide interoperability for microwave access，WiMAX)和/或其它空口協(xié)議無線電收發(fā)器卡和其它眾所周知的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這些網(wǎng)絡(luò)連通性設(shè)備1412可使處理器1402與因特網(wǎng)和/或一個或多個內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和/或一個或多個客戶端設(shè)備進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)連通性設(shè)備1412可發(fā)送和/或接收本發(fā)明所述的視頻編解碼器的輸出。如果計算機(jī)系統(tǒng)1400將待壓縮或解壓縮的視頻存儲在存儲設(shè)備中，如輔助存儲器1404中，則I/O設(shè)備1410和/或網(wǎng)絡(luò)連通性設(shè)備1412為任選項。

應(yīng)理解，通過將可執(zhí)行指令編程和/或加載到計算機(jī)系統(tǒng)1400中，處理器1402、ROM 1406和RAM 1408中的至少一個被改變，將計算機(jī)系統(tǒng)1400部分轉(zhuǎn)換成為特定機(jī)器或裝置，如本發(fā)明宣揚的擁有新穎功能的服務(wù)單元、落點或CPE。通過加載可執(zhí)行軟件至計算機(jī)所實現(xiàn)的功能可以通過眾所周知的設(shè)計規(guī)則轉(zhuǎn)換成硬件實施，這在電力工程和軟件工程領(lǐng)域是很基礎(chǔ)的。決定使用軟件還是硬件來實施一個概念通常取決于對設(shè)計穩(wěn)定性及待制造的單元的數(shù)量的考慮，而不是從軟件領(lǐng)域轉(zhuǎn)換至硬件領(lǐng)域時所涉及的任何問題。通常，仍然頻繁改變的設(shè)計優(yōu)先在軟件中實施，因為重新編寫硬件實施方式比重新編寫軟件設(shè)計更為昂貴。通常，穩(wěn)定及大規(guī)模生產(chǎn)的設(shè)計更適于在ASIC等硬件中實施，因為運行硬件實施的大規(guī)模生產(chǎn)比軟件實施更為便宜。通常，設(shè)計可以軟件形式進(jìn)行開發(fā)及測試且隨后通過眾所周知的設(shè)計規(guī)則轉(zhuǎn)換為對軟件的指令進(jìn)行硬連線的專用集成電路中的等效硬件實現(xiàn)。在相同方式中，由新ASIC控制的機(jī)器為特定機(jī)器或裝置，同樣，已編程和/或加載有可執(zhí)行指令的計算機(jī)可視為特定機(jī)器或裝置。

總而言之，描述了一種使用較小矩陣存儲較大矩陣的量化系數(shù)的非均勻映射方案。使用較小矩陣作為輸入矩陣，從較小矩陣重建較大矩陣。較大矩陣劃分為若干個部分，每個部分通過單獨使用較小矩陣的全部或部分區(qū)域從較小尺寸的矩陣進(jìn)行映射。較大矩陣可從任何較小矩陣或多個較小矩陣進(jìn)行映射。定義了兩個偏移值(OffsetX和OffsetY)以將較小矩陣劃分為兩個區(qū)域。每個區(qū)域從8x8矩陣進(jìn)行映射。OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域可以為方形區(qū)域或非方形區(qū)域。對于OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的系數(shù)從較小矩陣直接映射到較大矩陣以進(jìn)行更好保護(hù)。該區(qū)域之外的系數(shù)使用從較小矩陣進(jìn)行二次采樣而生成的上采樣矩陣系數(shù)來映射到較大矩陣。并不是OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域中的所有系數(shù)都從較小矩陣直接映射。僅OffsetX和OffsetY所包絡(luò)的頻率區(qū)域中的部分系數(shù)可從8x8矩陣直接映射。這部分系數(shù)的位置以頻率位置模板矩陣表示。位置在頻率位置模板中表示的系數(shù)可從較小矩陣直接映射。頻率位置在頻率位置模板的區(qū)域之外的系數(shù)可從上采樣矩陣進(jìn)行映射，該上采樣矩陣是從較小矩陣進(jìn)行二次采樣而生成的。頻率位置條件基于存儲矩陣系數(shù)的頻率位置的頻率位置集。頻率位置條件用于確定頻率位置是否需要直接映射。頻率位置集可以是頻率位置查找表、頻率位置模板和頻率加權(quán)模型中的任何一個。以較小量化矩陣為例來描述所公開的將非均勻映射應(yīng)用到較大量化矩陣的方案。所公開的方案仍然適于對縮放矩陣、變換系數(shù)矩陣、頻率位置模板以及頻率加權(quán)量化模型采用非均勻映射。

在某些實施例中，一個或多個所述設(shè)備的部分或全部功能或流程由計算機(jī)可讀程序代碼構(gòu)成的且內(nèi)嵌于計算機(jī)可讀介質(zhì)中的計算機(jī)程序來實現(xiàn)或提供支持。術(shù)語“代碼”包括任意類型的計算機(jī)代碼，包括源代碼、目標(biāo)代碼以及可執(zhí)行代碼。術(shù)語“計算機(jī)可讀介質(zhì)”包括任何類型的可以被計算機(jī)訪問的非易失性介質(zhì)，比如，只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)或者任何其它類型的存儲器。

為本專利文檔中使用的特定術(shù)語和短語進(jìn)行定義是有幫助的。術(shù)語“包括”和“包含”以及它們的派生詞表示沒有限制的包括。術(shù)語“或者”是包容性的，意為和/或。短語“與……關(guān)聯(lián)”和“與其關(guān)聯(lián)”以及其派生的短語意味著包括，被包括在內(nèi)、與……互連、包含、被包含在內(nèi)、連接到或與……連接、耦合到或與……耦合、可與……通信、與……配合、交織、并列、接近、被綁定到或與……綁定、具有、具有……屬性，等等。

本發(fā)明公開至少一項實施例，且所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對所述實施例和/或所述實施例的特征作出的變化、組合和/或修改均在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)。因組合、合并和/或省略所述實施例的特征而得到的替代性實施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在明確說明數(shù)字范圍或限制的情況下，此類表達(dá)范圍或限制可以被理解成包括在明確說明的范圍或限制內(nèi)具有相同大小的迭代范圍或限制(例如，從約為1到約為10包括2、3、4等；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。例如，只要公開具有下限R_l和上限R_u的數(shù)字范圍，則明確公開了此范圍內(nèi)的任何數(shù)字。具體而言，在所述范圍內(nèi)的以下數(shù)字是明確公開的：R＝R_l+k*(Ru–R_l)，其中k為從1％到100％范圍內(nèi)以1％遞增的變量，即，k為1％、2％、3％、4％、5％……50％、51％、52％……95％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，由上文所定義的兩個數(shù)字R定義的任何數(shù)字范圍也是明確公開的。除非另有說明，否則使用術(shù)語“約”是指隨后數(shù)字的+/–10％。相對于權(quán)利要求的任一元素使用術(shù)語“選擇性地”意味著所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，兩種替代方案均在所述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。使用如“包括”、“包含”和“具有”等較廣術(shù)語應(yīng)被理解為提供對如“由……組成”、“基本上由……組成”以及“大體上由……組成”等較窄術(shù)語的支持。因此，保護(hù)范圍不受上文所陳述的說明限制，而是由所附權(quán)利要求書界定，所述范圍包含所附權(quán)利要求書的標(biāo)的物的所有等效物。每一和每條權(quán)利要求作為進(jìn)一步揭示內(nèi)容并入說明書中，且所附權(quán)利要求書是本發(fā)明的實施例。對所述揭示內(nèi)容中的參考進(jìn)行的論述并非承認(rèn)其為現(xiàn)有技術(shù)，尤其是具有在本申請案的在先申請優(yōu)先權(quán)日期之后的公開日期的任何參考。本發(fā)明中所引用的所有專利、專利申請案和公開案的揭示內(nèi)容特此以引用的方式并入本文本中，其提供補(bǔ)充本發(fā)明的示例性、程序性或其它細(xì)節(jié)。

雖然本發(fā)明多個具體實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，所公開的系統(tǒng)和方法也可通過其它多種具體形式體現(xiàn)，而不會脫離本發(fā)明的精神或范圍。本發(fā)明的實例應(yīng)被視為說明性而非限制性的，且本發(fā)明并不限于本文本所給出的細(xì)節(jié)。例如，各種元件或部件可以在另一系統(tǒng)中組合或合并，或者某些特征可以省略或不實施。

此外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種實施例中描述和說明為離散或單獨的技術(shù)、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和方法可以與其它系統(tǒng)、模塊、技術(shù)或方法進(jìn)行組合或合并。展示或論述為彼此耦合或直接耦合或通信的其它項也可以采用電方式、機(jī)械方式或其它方式通過某一接口、設(shè)備或中間部件間接地耦合或通信。其它變化、替代和改變的示例容易由本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本文精神和所公開的范圍的情況下確定。