CN110557632B - 视频解码方法、视频解码器以及计算机可读介质 - Google Patents

视频解码方法、视频解码器以及计算机可读介质 Download PDF

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Abstract

一种用于解码器的视频解码方法，包括从已编码视频码流获取变换块信令信息。所述方法还包括确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来。所述方法还包括响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。

Description

视频解码方法、视频解码器以及计算机可读介质
本申请要求2018年6月4日提交的第62/680,492号美国临时申请案“隐式变换拆分(IMPLICIT TRANSFORM SPLITTING)”的优先权，以及于2018年11月26日提交的第16/200,587号美国正式申请案“隐式变换拆分的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FORIMPLICIT TRANSOFM SPLITTING)”的优先权，所述两个申请案的公开内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请涉及视频编解码技术，尤其涉及采用隐式变换拆分技术的视频解码方法、视频解码器以及计算机可读介质。
背景技术
本文中提供的背景技术描述是为了大体上呈现本申请的上下文。在此背景技术部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不具有作为现有技术的资格的描述的各方面既不明确地也不隐含地被认作是针对本申请的现有技术。
在一些编码标准中，图片可表示为编码树单元(coding tree unit，CTU)。可通过使用四叉树结构将CTU拆分为编码单元(coding unit，CU)，所述四叉树结构表示为适应各种局部特性的编码树。在CU层级处作出是否使用帧间图片(时间)或帧内图片(空间)预测来对图片区域进行编码的决策。根据预测单元(prediction unit，PU)拆分类型，还可将每个CU拆分为一个、两个或四个PU。在一个PU内部，应用相同的预测过程，且以PU为单位将相关信息发送到解码器。在通过基于PU拆分类型应用预测过程获得残差块之后，可根据与用于CU的编码树类似的另一四叉树结构将CU分割成变换单元(transform unit，TU)。
某些TU可能仅含有为零的系数。因此，没必要在解码器侧对这些TU执行逆变换，因为这些TU并不含有重建块所必要的信息。因此，与这些TU相关联的信息的信令会不必要地增大已编码视频码流的带宽。
发明内容
本申请的示范性实施例包括一种用于解码器的视频解码方法，所述方法包括从已编码视频码流获取变换块信令信息。所述方法还包括确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来。所述方法还包括响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU的编码工具，以及针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据确定的所述编码工具来执行逆变换。
本申请的示范性实施例包括一种用于视频解码的视频解码器。所述视频解码器包括处理电路，所述处理电路用于从已编码视频码流获取变换块信令信息。所述处理电路还用于确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来。所述处理电路还用于响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
本申请的示范性实施例包括一种用于视频解码的视频解码器。所述视频解码器包括：
获取模块，用于从已编码视频码流获取变换块信令信息，
非零系数确定模块，用于确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来，以及
编码工具确定模块，用于响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，
确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及
变换模块，用于针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
本申请的示范性实施例包括一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由视频解码器中的处理器执行时使所述处理器执行方法。所述方法包括从已编码视频码流获取变换块信令信息。所述方法还包括确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(transform block unit，TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(coding block unit，CU)分割而来。所述方法还包括响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
附图说明
根据以下详细描述和附图，将更清楚所公开主题的其它特征、本质和各种优势，在附图中：
图1是根据一实施例的通信***的简化框图的示意性说明。
图2是根据另一实施例的通信***的简化框图的示意性说明。
图3是根据一实施例的解码器的简化框图的示意性说明。
图4是根据另一实施例的编码器的简化框图的示意性说明。
图5示出根据另一实施例的编码器的框图。
图6示出根据另一实施例的解码器的框图。
图7示出示范性编码单元(coding unit，CU)。
图8示出CU分成变换单元(transform unit，TU)的示范性分割。
图9示出由解码器执行的示范性过程。
图10是根据实施例的计算机***的示意性说明。
具体实施方式
图1示出根据本申请的实施例的通信***(100)的简化框图。通信***(100)包括多个终端装置，所述终端装置可通过例如网络(150)彼此通信。举例来说，通信***(100)包括通过网络(150)互连的第一对终端装置(110)和终端装置(120)。在图1的实例中，第一对终端装置(110)和终端装置(120)执行单向数据传输。举例来说，终端装置(110)可对视频数据(例如由终端装置(110)捕获的视频图片流)进行编码以通过网络(150)传输到另一终端装置(120)。已编码的视频数据可以一个或多个已编码视频码流形式传输。终端装置(120)可从网络(150)接收已编码视频数据，对已编码视频数据进行解码以恢复视频图片并根据恢复的视频数据显示视频图片。单向数据传输在媒体服务等应用中可能是常见的。
在另一实例中，通信***(100)包括执行已编码视频数据的双向传输的第二对终端装置(130)和终端装置(140)，所述双向传输可例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输，在实例中，终端装置(130)和终端装置(140)中的每个终端装置可对视频数据(例如由终端装置捕获的视频图片流)进行编码以通过网络(150)传输到终端装置(130)和终端装置(140)中的另一终端装置。终端装置(130)和终端装置(140)中的每个终端装置还可接收由终端装置(130)和终端装置(140)中的另一终端装置传输的已编码视频数据，且可对所述已编码视频数据进行解码以恢复视频图片，且可根据恢复的视频数据在可访问的显示装置处显示视频图片。
在图1实例中，终端装置(110)、终端装置(120)、终端装置(130)和终端装置(140)可示为服务器、个人计算机和智能电话，但本申请的原理可不限于此。本申请的实施例适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络(150)表示在终端装置(110)、终端装置(120)、终端装置(130)和终端装置(140)之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线(连线的)和/或无线通信网络。通信网络(150)可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。代表性网络包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本论述的目的，除非在下文中有所解释，否则网络(150)的架构和拓扑对于本申请的操作来说可能是无关紧要的。
图2示出视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置，作为所公开主题的应用的实例。所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用，包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。
流式传输***可包括捕获子***(213)，所述捕获子***可包括数码相机等视频源(201)，所述视频源创建例如未压缩的视频图片流(202)。在实例中，视频图片流(202)包括由数码相机拍摄的样本。相较于已编码的视频数据(204)(或已编码视频码流)被描绘为粗线以强调高数据量的视频图片流(202)可由电子装置(220)处理，所述电子装置包括耦合到视频源(201)的视频编码器(203)。视频编码器(203)可包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。相较于视频图片流(202)被描绘为细线以强调较低数据量的已编码的视频数据(204)(或已编码的视频码流(204))可存储在流式传输服务器(205)上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端子***，例如图2中的客户端子***(206)和客户端子***(208)，可访问流式传输服务器(205)以检索已编码的视频数据(204)的副本(207)和副本(209)。客户端子***(206)可包括例如电子装置(230)中的视频解码器(210)。视频解码器(210)对已编码的视频数据的传入副本(207)进行解码且产生可在显示器(212)(例如显示屏)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的视频图片输出流(211)。在一些流式传输***中，可根据某些视频编码/压缩标准对已编码的视频数据(204)、视频数据(207)和视频数据(209)(例如视频码流)进行编码。那些标准的实例包括ITU-T H.265建议书。在实例中，正在开发的视频编码标准非正式地称为多功能视频编码或VVC(Versatile Video Coding，VVC)。所公开主题可用于VVC的上下文中。
应注意，电子装置(220)和电子装置(230)可包括其它组件(未示出)。举例来说，电子装置(220)可包括视频解码器(未示出)，且电子装置(230)还可包括视频编码器(未示出)。
图3示出根据本申请的实施例的视频解码器(310)的框图。视频解码器(310)可包括于电子装置(330)中。电子装置(330)可包括接收器(331)(例如接收电路)。视频解码器(310)可用于代替图2实例中的视频解码器(210)。
接收器(331)可接收将由视频解码器(310)解码的一个或多个已编码视频序列；在同一实施例或另一实施例中，一次接收一个已编码视频序列，其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列。可从信道(301)接收已编码视频序列，所述信道可以是通向存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器(331)可接收已编码的视频数据以及其它数据，例如，可转发到它们各自的使用实体(未描绘)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(331)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动，缓冲存储器(315)可耦合在接收器(331)与熵解码器/解析器(320)(此后称为“解析器(320)”)之间。在某些应用中，缓冲存储器(315)是视频解码器(310)的部分。在其它应用中，所述缓冲存储器可在视频解码器(310)外部(未描绘)。而在另外其它应用中，在视频解码器(310)外部可存在缓冲存储器(未描绘)以例如防止网络抖动，且另外，在视频解码器(310)内部可存在另一缓冲存储器(315)以例如处理播出定时。当接收器(331)从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置或从等时同步网络接收数据时，可能不需要缓冲存储器(315)，或所述缓冲存储器可以较小。为了在互联网等尽力而为业务分组网络上使用，可能需要缓冲存储器(315)，所述缓冲存储器可相对较大且可有利地具有自适应性大小，且可至少部分地实施于操作***或视频解码器(310)外部的类似元件(未描绘)中。
视频解码器(310)可包括解析器(320)以根据已编码视频序列重建符号(321)。这些符号的类别包括用于管理视频解码器(310)的操作的信息，以及可能用以控制呈现装置(312)(例如，显示屏)等呈现装置的信息，所述呈现装置未必是电子装置(330)的组成部分，但可耦合到电子装置(330)，如图3中所示。用于呈现装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental Enhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(VideoUsability Information，VUI)参数集片段(未描绘)的形式。解析器(320)可对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可根据视频编码技术或标准，且可遵循各种原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器(320)可基于对应于群组的至少一个参数，从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(Group of Pictures，GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等等。解析器(320)还可从已编码视频序列提取信息，例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等等。
解析器(320)可对从缓冲存储器(315)接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号(321)。
取决于已编码视频图片或已编码视频图片的部分(例如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素，符号(321)的重建可涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(320)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了清晰起见，未描述解析器(320)与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。
除已经提及的功能块以外，视频解码器(310)可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施例中，这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以至少部分地彼此集成。然而，出于描述所公开主题的目的，概念上细分成下文的功能单元是适当的。
第一单元是缩放器/逆变换单元(351)。缩放器/逆变换单元(351)从解析器(320)接收作为符号(321)的量化变换系数以及控制信息，包括使用哪种变换、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元(351)可输出包括样本值的块，所述样本值可输入到聚合器(355)中。
在一些情况下，缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可涉及帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内预测单元(352)提供。在一些情况下，帧内预测单元(352)使用从当前图片缓冲器(358)提取的周围已重建信息生成大小和形状与正在重建的块相同的块。举例来说，当前图片缓冲器(358)缓冲部分重建的当前图片和/或完全重建的当前图片。在一些情况下，聚合器(355)基于每个样本将帧内预测单元(352)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(351)提供的输出样本信息。
在其它情况下，缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可涉及帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下，运动补偿预测单元(353)可访问参考图片存储器(357)以提取用于预测的样本。在根据涉及块的符号(321)对提取的样本进行运动补偿之后，这些样本可由聚合器(355)添加到缩放器/逆变换单元(351)的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号)，以便生成输出样本信息。运动补偿预测单元(353)从参考图片存储器(357)内的地址获取预测样本，这些地址可受运动矢量控制，呈符号(321)形式的可具有例如X、Y和参考图片分量的所述运动矢量可供运动补偿预测单元(353)使用。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时从参考图片存储器(357)提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。
聚合器(355)的输出样本可在环路滤波器单元(356)中经受各种环路滤波技术。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术，所述环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频序列(也称作已编码视频码流)中的参数，且所述参数作为来自解析器(320)的符号(321)可用于环路滤波器单元(356)，而所述环路内滤波器技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息，以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。
环路滤波器单元(356)的输出可以是样本流，所述样本流可输出到呈现装置(312)以及存储在参考图片存储器(357)中以用于将来帧间图片预测。
一旦完全重建，某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。举例来说，一旦对应于当前图片的已编码图片被完全重建，且已编码图片(通过例如解析器(320))被识别为参考图片，则当前图片缓冲器(358)可变为参考图片存储器(357)的一部分，且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片缓冲器。
视频解码器(310)可根据例如ITU-T H.265建议书的标准中的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件的意义上，已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。具体地说，配置文件可从视频压缩技术或标准中可用的所有工具中选择某些工具作为在所述配置文件下可供使用的仅有工具。对于合规性还必要的是，已编码视频序列的复杂度处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片大小、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下，由层级设定的限制可通过假想参考解码器(HypotheticalReference Decoder，HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理元数据来进一步限定。
在实施例中，接收器(331)可接收额外(冗余)数据和已编码的视频。所述额外数据可被包括为已编码视频序列的部分。所述额外数据可由视频解码器(310)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。额外数据可呈例如时间、空间或信噪比(signal noise ratio，SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。
图4示出根据本申请的实施例的视频编码器(403)的框图。视频编码器(403)包括于电子装置(420)中。电子装置(420)包括传输器(440)(例如传输电路)。视频编码器(403)可用于代替图2实例中的视频编码器(203)。
视频编码器(403)可从(并非图4实例中的电子装置(420)的部分的)视频源(401)接收视频样本，所述视频源可捕获将由视频编码器(403)编码的视频图像。在另一实例中，视频源(401)是电子装置(420)的一部分。
视频源(401)可提供将由视频编码器(403)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列，所述数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如：8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务***中，视频源(401)可以是存储先前准备的视频的存储装置。在视频会议***中，视频源(401)可以是捕获本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片，当按顺序观看时，这些图片被赋予运动。图片自身可组织为空间像素阵列，其中取决于所用的取样结构、色彩空间等，每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。
根据实施例，视频编码器(403)可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(443)。施行适当的编码速度是控制器(450)的一个功能。在一些实施例中，控制器(450)控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦合到所述其它功能单元。为了清晰起见，未描绘耦合。由控制器(450)设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片大小、图片群组(group of pictures，GOP)布局，最大运动矢量搜索范围等。控制器(450)可用于具有其它合适的功能，这些功能涉及针对某一***设计优化的视频编码器(403)。
在一些实施例中，视频编码器(403)用于在编码环路中操作。作为过于简单的描述，在实例中，编码环路可包括源编码器(430)(例如，负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号，例如符号流)和嵌入于视频编码器(403)中的(本地)解码器(433)。解码器(433)以类似于(远程)解码器也将创建的方式重建符号以创建样本数据(因为在所公开主题中所考虑的视频压缩技术中，符号与已编码视频码流之间的任何压缩是无损的)。将重建的样本流(样本数据)输入到参考图片存储器(434)。由于符号流的解码会产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果，因此参考图片存储器(434)中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是位精确的。换句话说，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)也用于一些相关技术。
“本地”解码器(433)的操作可与例如已在上文结合图3详细描述的视频解码器(310)等“远程”解码器相同。然而，另外还简要参考图3，当符号可用且熵编码器(445)和解析器(320)能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，包括缓冲存储器(315)和解析器(320)的视频解码器(310)的熵解码部分可能无法完全在本地解码器(433)中实施。
此时可以观测到，除存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术也必定以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。出于此原因，所公开的主题侧重于解码器操作。可简化编码器技术的描述，因为编码器技术与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域中需要更详细的描述，并且在下文提供。
在操作期间，在一些实例中，源编码器(430)可执行运动补偿预测性编码。参考来自视频序列中被指定为“参考图片”的一个或多个先前已编码图片，所述运动补偿预测性编码对输入图片进行预测性编码。以此方式，编码引擎(432)对输入图片的像素块与参考图片的像素块之间的差异进行编码，所述参考图片可被选作所述输入图片的预测参考。
本地视频解码器(433)可基于源编码器(430)创建的符号对可指定为参考图片的图片的已编码视频数据进行解码。有利地，编码引擎(432)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图4中未示)处被解码时，重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(433)重复解码过程，所述解码过程可由视频解码器对参考图片执行，且可使重建的参考图片存储在参考图片高速缓存(434)中。以此方式，视频编码器(403)可在本地存储重建的参考图片的副本，所述副本与将由远端视频解码器获得的重建参考图片具有共同内容(不存在传输误差)。
预测器(435)可针对编码引擎(432)执行预测搜索。即，对于要编码的新图片，预测器(435)可在参考图片存储器(434)中搜索可充当新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据，例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器(435)可基于样本块逐像素块而操作，以找到合适的预测参考。在一些情况下，如根据预测器(435)获得的搜索结果所确定，输入图片可具有从参考图片存储器(434)中存储的多个参考图片取得的预测参考。
控制器(450)可管理源编码器(430)的编码操作，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。
可在熵编码器(445)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(445)根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩，从而将所述符号转换成已编码视频序列。
传输器(440)可缓冲由熵编码器(445)创建的已编码视频序列以为通过通信信道(460)进行传输做准备，所述通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(440)可将来自视频编码器(403)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并，所述其它数据例如已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。
控制器(450)可管理视频编码器(403)的操作。在编码期间，控制器(450)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型，这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可将图片分配为以下一种图片类型：
帧内图片(I图片)可以是不将序列中的任何其它图片用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片，包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh，“IDR”)图片。所属领域的技术人员了解I图片的那些变体及其相应的应用和特征。
预测性图片(P图片)可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。
双向预测性图片(B图片)可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地，多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。
源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如，各自4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)且在逐块基础上进行编码。块可参考其它(已编码)块进行预测性编码，根据应用于块的相应图片的编码分配来确定所述其它块。举例来说，I图片的块可进行非预测性编码，或所述块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测性编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时间预测进行预测性编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时间预测进行预测性编码。
视频编码器(403)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中，视频编码器(403)可执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测性编码操作。因此，已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。
在实施例中，传输器(440)可传输额外数据和已编码的视频。源编码器(430)可将此类数据包括为已编码视频序列的部分。额外数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、辅助增强信息(Supplementary EnhancementInformation，SEI)消息、视觉可用性信息(Visual Usability Information，VUI)参数集片段、变换块信令信息等。
可捕获视频作为呈时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(常常简化为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性，而帧间图片预测利用图片之间的(时间或其它)相关性。在实例中，将正在编码/解码的特定图片分割成块，所述特定图片被称作当前图片。在当前图片中的块类似于视频中先前已编码且仍被缓冲的参考图片中的参考块时，可通过称作运动矢量的矢量对当前图片中的块进行编码。所述运动矢量指向参考图片中的参考块，且在使用多个参考图片的情况下，所述运动矢量可具有识别参考图片的第三维度。
在一些实施例中，双向预测技术可用于帧间图片预测中。根据双向预测技术，使用两个参考图片，例如在视频中按解码次序都在当前图片之前(但按显示次序可能分别是过去和将来)的第一参考图片和第二参考图片。可通过指向第一参考图片中的第一参考块的第一运动矢量和指向第二参考图片中的第二参考块的第二运动矢量对当前图片中的块进行编码。可通过第一参考块和第二参考块的组合来预测所述块。
此外，合并模式技术可用于帧间图片预测中以改善编码效率。
根据本申请的一些实施例，帧间图片预测和帧内图片预测等预测的执行以块为单位。举例来说，根据HEVC标准，将视频图片序列中的图片分割成编码树单元(coding treeunit，CTU)以用于压缩，图片中的CTU具有相同大小，例如64×64像素、32×32像素或16×16像素。一般来说，CTU包括三个编码树块(coding tree block，CTB)，所述三个编码树块是一个亮度CTB和两个色度CTB。可递归地将每个CTU四叉树拆分为一个或多个编码单元(codingunit，CU)。举例来说，可将64×64像素的CTU拆分为一个64×64像素的CU，或4个32×32像素的CU，或16个16×16像素的CU。在实例中，分析每个CU以确定用于CU的预测类型，例如帧间预测类型或帧内预测类型。取决于时间和/或空间可预测性，将CU拆分为一个或多个预测单元(prediction unit，PU)。通常，每个PU包括亮度预测块(prediction block，PB)和两个色度PB。在实施例中，编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。将亮度预测块作为预测块的实例，预测块包括像素值(例如，亮度值)的矩阵，例如8×8像素、16×16像素、8×16像素、16×8像素等等。
图5示出根据本申请的另一实施例的视频编码器(503)的图。视频编码器(503)用于接收视频图片序列中的当前视频图片内的样本值的处理块(例如预测块)，且将所述处理块编码到作为已编码视频序列的一部分的已编码图片中。在实例中，视频编码器(503)用于代替图2实例中的视频编码器(203)。
在HEVC实例中，视频编码器(503)接收用于处理块的样本值的矩阵，所述处理块为例如8×8个样本的预测块等。视频编码器(503)使用例如率失真优化来确定是否使用帧内模式、帧间模式或双向预测模式来最佳地编码处理块。当将在帧内模式中编码处理块时，视频编码器(503)可使用帧内预测技术以将处理块编码到已编码图片中；且当将在帧间模式或双向预测模式中编码处理块时，视频编码器(503)可分别使用帧间预测或双向预测技术将处理块编码到已编码图片中。在某些视频编码技术中，合并模式可以是帧间图片预测子模式，其中在不借助预测值外部的已编码运动矢量分量的情况下从一个或多个运动矢量预测值导出运动矢量。在某些其它视频编码技术中，可存在适用于主题块的运动矢量分量。在实例中，视频编码器(503)包括其它组件，例如用于确定处理块的模式的模式决策模块(未示出)。
在图5实例中，视频编码器(503)包括如图5所示耦合到一起的帧间编码器(530)、帧内编码器(522)、残差计算器(523)、开关(526)、残差编码器(524)、通用控制器(521)和熵编码器(525)。
帧间编码器(530)用于接收当前块(例如处理块)的样本、比较所述块与参考图片中的一个或多个参考块(例如先前图片和后来图片中的块)、生成帧间预测信息(例如根据帧间编码技术的冗余信息描述、运动矢量、合并模式信息)以及基于帧间预测信息使用任何合适的技术计算帧间预测结果(例如预测的块)。在一些实例中，参考图片是基于已编码的视频信息解码的已解码参考图片。
帧内编码器(522)用于接收当前块(例如处理块)的样本、在一些情况下比较所述块与同一图片中已经编码的块、在变换之后生成量化的系数以及在一些情况下还生成帧内预测信息(例如根据一个或多个帧内编码技术的帧内预测方向信息)。在实例中，帧内编码器(522)还基于帧内预测信息和同一图片中的参考块计算帧内预测结果(例如预测的块)。
通用控制器(521)用于确定通用控制数据，且基于所述通用控制数据控制视频编码器(503)的其它组件。在实例中，通用控制器(521)确定块的模式，且基于所述模式将控制信号提供到开关(526)。举例来说，当所述模式是帧内模式时，通用控制器(521)控制开关(526)以选择供残差计算器(523)使用的帧内模式结果，且控制熵编码器(525)以选择帧内预测信息且将所述帧内预测信息包括在码流中；以及当所述模式是帧间模式时，通用控制器(521)控制开关(526)以选择供残差计算器(523)使用的帧间预测结果，且控制熵编码器(525)以选择帧间预测信息且将所述帧间预测信息包括在码流中。
残差计算器(523)用于计算所接收的块与选自帧内编码器(522)或帧间编码器(530)的预测结果之间的差(残差数据)。残差编码器(524)用于基于残差数据操作以对残差数据进行编码以生成变换系数。在实例中，残差编码器(524)用于转换频域中的残差数据，且生成变换系数。变换系数接着经受量化处理以获得量化的变换系数。在各种实施例中，视频编码器(503)还包括残差解码器(528)。残差解码器(528)用于执行逆变换，且生成已解码残差数据。已解码残差数据可适当地由帧内编码器(522)和帧间编码器(530)使用。举例来说，帧间编码器(530)可基于已解码残差数据和帧间预测信息生成已解码块，且帧内编码器(522)可基于已解码残差数据和帧内预测信息生成已解码块。适当处理已解码块以生成已解码图片，且在一些实例中，所述已解码图片可在存储器电路(未示)中缓冲并用作参考图片。
熵编码器(525)用于将码流格式化以包括已编码的块。熵编码器(525)根据HEVC标准等合适标准用于包括各种信息。在实例中，熵编码器(525)用于包括通用控制数据、所选预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息和码流中的其它合适的信息。应注意，根据所公开的主题，当在帧间模式或双向预测模式的合并子模式中对块进行编码时，不存在残差信息。
图6示出根据本申请的另一实施例的视频解码器(610)的图。视频解码器(610)用于接收作为已编码视频序列的部分的已编码图片，且对所述已编码图片进行解码以生成重建的图片。在实例中，视频解码器(610)用于代替图2实例中的视频解码器(210)。
在图6实例中，视频解码器(610)包括如图6中所示耦合到一起的熵解码器(671)、帧间解码器(680)、残差解码器(673)、重建模块(674)和帧内解码器(672)。
熵解码器(671)可用于根据已编码图片来重建某些符号，这些符号表示构成所述已编码图片的语法元素。此类符号可包括例如块被编码的模式(例如帧内模式、帧间模式、双向预测模式、后两者的合并子模式或另一子模式)、可分别识别供帧内解码器(672)或帧间解码器(680)用以进行预测的某些样本或元数据的预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、呈例如量化的变换系数形式的残差信息等等。在实例中，当预测模式是帧间预测模式或双向预测模式时，将帧间预测信息提供到帧间解码器(680)；以及当预测类型是帧内预测类型时，将帧内预测信息提供到帧内解码器(672)。残差信息可经受逆量化且提供到残差解码器(673)。
帧间解码器(680)用于接收帧间预测信息，且基于所述帧间预测信息生成帧间预测结果。
帧内解码器(672)用于接收帧内预测信息，且基于所述帧内预测信息生成预测结果。
残差解码器(673)用于执行逆量化以提取解量化的变换系数，且处理所述解量化的变换系数以将残差从频域转换到空间域。残差解码器(673)还可能需要某些控制信息(以包括量化器参数(Quantizer Parameter，QP))，且所述信息可由熵解码器(671)提供(未描绘数据路径，因为这可仅仅是低量控制信息)。
重建模块(674)用于在空间域中组合由残差解码器(673)输出的残差与预测结果(如视情况而定可由帧间预测模块或帧内预测模块输出)以形成重建的块，所述重建的块可以是重建的图片的部分，所述重建的图片继而可以是重建的视频的部分。应注意，可执行解块操作等其它合适的操作来改善视觉质量。
应注意，可使用任何合适的技术来实施视频编码器(203)、视频编码器(403)和视频编码器(503)以及视频解码器(210)、视频解码器(310)和视频解码器(610)。在实施例中，可使用一个或多个集成电路来实施视频编码器(203)、视频编码器(403)和视频编码器(503)以及视频解码器(210)、视频解码器(310)和视频解码器(610)。在另一实施例中，可使用执行软件指令的一个或多个处理器来实施视频编码器(203)、视频编码器(403)和视频编码器(503)以及视频解码器(210)、视频解码器(310)和视频解码器(610)。
根据一些实施例，最大CU块大小是2N×2N(例如128×128)，但最大TU变换大小可能是(N)×(N)(例如64×64)(即，TU变换大小小于CU块大小)。在一个实施例中，当编码块(例如CU)的宽度或高度大于N时，将残差块(例如根据帧内预测或帧间预测产生的块)拆分为多个更小子块(例如TU)，且将小变换应用于每个子块。举例来说，对于W×H的编码块，可将残差块拆分为多个min(W,N)×min(H,N)块，从而保证最大变换大小是N点。
根据一些实施例，在变换大小大于N/2(例如N点变换)的情况下，仅计算前N/2个变换系数，且将后N/2个系数设置成0。举例来说，对于16×64的块，仅计算左上16×32个系数，且将其余的系数设置成0。在另一实例中，对于64×64的块，仅计算左上32×32个系数，且将其余系数设置成0。系数的归零在变换和逆变换中节省了不必要的操作，这对编码性能几乎没有影响，但大大降低了复杂度。
图7示出实例编码块单元700。如图7中所示，可将编码块单元分割成用编码块单元700内的虚线展示的更小单元(例如TU)。
图8示出分割成四个变换块单元TU1～TU4的另一编码块单元800。在一些实施例中，TU1～TU4中的每一个大小相同。在其它实施例中，TU1～TU4的大小可彼此不同。
根据一些实施例，从CU分割而来的每个TU与标记相关联，所述标记例如指示TU是否包括非零系数的编码块标记(coded block flag，CBF)或非零编码块标记。在一些实施例中，每个TU与一个或多个编码工具标记相关联，所述编码工具标记指示在对TU执行变换或逆变换操作期间是否使用编码工具。实例编码工具包括但不限于增量量化参数(Quantization Parameter，QP)、增强型多重变换(Enhanced Multiple Transform，EMT)和不可分二次变换(Non-Separable Secondary Transform，NSST)。举例来说，单独标记可用于从CU分割而来的每个TU的每个编码工具。
根据一些实施例，当存在多于一个从CU分割而来的具有非零系数的TU时，仅用信号表示具有非零系数的一个TU(例如第一TU)的编码工具信息，而具有非零系数的其它TU共享相同的信息。编码工具信息可包括识别多个编码工具中的一个编码工具的标记或所述多个编码工具中的每个编码工具的标记(例如增量QP标记、EMT标记和/或NSST标记)。举例来说，参考图8和表1(下文)，可将CU分割成TU1至TU4，且这4个TU的CBF分别是0、1、1、0。当前CU中具有第一非零CBF的TU是TU2。因此，仅针对TU2用信号表示增量QP、EMT或NSST标记，且TU3与TU2共享相同的增量QP、EMT或NSST标记。举例来说，如表1中所示，TU2与EMT编码工具相关联。尽管如表中的短划线指示，未用信号表示TU3的编码标记，但TU3也将与EMT编码工具相关联。表1中的短划线指示未在已编码视频码流中用信号表示(即，未包括)的信息。尽管表1示出针对特定TU用信号表示一个编码工具，但在其它实施例中，可针对TU用信号表示多个编码工具。
表1
TU CBF 增量QP EMT NSST
TU1 0 - - -
TU2 1 0 1 0
TU3 1 - - -
TU4 0 - - -
根据表1中，TU1、TU4中的CBF为0，表示TU1、TU4不包含非零系数，TU2、TU3中的CBF为1，表示TU2、TU3包含非零系数。
尽管表1将增量QP、EMT和NSST示为单独标记，但在其它实施例中，可将编码工具编码为位序列。举例来说，可将包括非零系数的至少一个TU的编码工具指定为两个位，其中“00”指示增量QP，“01”指示EMT，“10”指示NSST。
根据一些实施例，将CU中的TU的数目与阈值相比。所述阈值可以是整数，例如2、3、4等。CU可含有亮度TU分量和色度TU分量。在一些实施例中，仅将CU中的亮度TU分量计入与阈值相比的TU数目中。在其它实施例中，将CU中的亮度TU分量和色度TU分量均计入与阈值相比的TU数目中。如果CU中的TU数目小于或等于阈值，则分别用信号表示每个TU的CBF。然而，在一些实施例中，如果CU中的TU数目大于阈值，则使用2级CBF编码，其中第一级CBF用于指示CU是否包括至少一个具有非零系数的TU。举例来说，如果第一级CBF(例如CU CBF)是1，则针对从CU分割而来的每个TU用信号表示第二级CBF(例如TU CBF)，第二级CBF用于指示针对从CU分割而来的每个TU是否具有非零系数。如果第一级CBF的值是0，则不用信号表示第二级CBF。
表2示出三个CU(即，CU1、CU2和CU3)以及每个CU的对应标记的实例。表2中的短划线指示未在已编码视频码流中用信号表示(即，未包括)的信息。在此实例中，阈值是2，CU1包括2个TU，CU2包括4个TU，且CU3包括4个TU。
表2
CU CU CBF TU1CBF TU2CBF TU3CBF TU4CBF
CU1 - 0 1 - -
CU2 0 - - - -
CU3 1 0 1 1 0
如表2中所示，由于CU1中的TU数目小于或等于阈值，因此未用信号表示CU1的CUCBF标记。替代地，用信号表示CU1中的每个TU各自的CBF标记。在这点上，对于CU1，TU1的CBF是0，且TU2的CBF是1。由于CU2和CU3具有大于阈值的TU数目，因此用信号表示CU2和CU3的CUCBF标记。举例来说，如表2中所示，CU2的CU CBF是0，这指示CU2不含非零系数。因此，对于CU2，未用信号表示TU1至TU4的TU CBF标记。如表2中所示，CU3的CU CBF是1，这指示CU3包括至少一个包括非零系数的TU。因此，对于CU3，用信号表示TU1至TU4的TU CBF标记。如表2中所示，TU1至TU4的TU CBF标记分别是0、1、1、0。
表2的结果可与表1组合，其中表2中的TU CBF标记对应于表1中的CBF。举例来说，对于CU3，表2中的每个TU CBF对应于表1中的CBF。当TU具有为1的CBF标记时，可校验表1以确定是否将一个或多个编码工具指定用于该特定TU。
如上所指出，减少在已编码视频码流中用信号表示的信息量有着显著优势。通过仅用信号表示含有非零系数的一个TU的编码工具信息，由于无需传输每个TU的编码工具信息，可减小码流的大小。另外，可通过使用2级CBF来实现码流的减小。举例来说，如表2中所示，通过指示CU2不含非零系数(即，CU CBF＝0)，由于不用信号表示CU2中的每个TU的CBF标记，因而可减小码流大小。
图9示出由例如解码器310的解码器执行的过程的实施例。可针对已编码视频码流包括的每个CU执行图9中所示的过程。举例来说，参考表2，可针对CU1至CU3中的每一个执行图9中所示的过程。总体上，过程可在步骤S900处开始。在步骤S900，从已编码视频码流获取变换块信令信息。举例来说，已编码视频码流可包括表1和表2中所示的信息作为变换块信令信息。过程进行到步骤S902，根据获取的变换块信令信息来确定从CU分割而来的TU的数目。举例来说，如上文关于表2所论述，CU1包括从CU1分割而来的2个TU，CU2包括从CU2分割而来的4个TU，且CU3包括从CU3分割而来的4个TU。
过程进行到步骤S904，确定从CU分割而来的TU的数目是否大于阈值。如上文所论述，所述阈值可以是整数。如果TU的数目大于阈值(例如2)，则过程进行到步骤S906以确定变换块信令信息是否指示CU含有非零系数。举例来说，参考表2，CU2和CU3各自含有大于阈值(例如2)的TU数目。可校验CU2和CU3的CU CBF以确定是否任一CU包括非零系数。如果CU不含非零系数(例如CU CBF＝0)，则图9中所示的过程结束。
如果CU确实含有非零系数(例如CU CBF＝1)，则过程进行到步骤S908以识别从CU分割而来的含有非零系数的TU。如果从CU分割而来的TU的数目小于或等于阈值，则过程又从步骤S904进行到步骤S908。举例来说，参考表2，CU3的CU CBF是1。因此，CU3包括含有非零系数的至少一个TU。举例来说，在步骤S908中，参考表2，根据CU3的TU CBF确定TU2和TU3均包括非零系数。
过程从步骤S908进行到步骤S910以确定编码工具，所述编码工具被指定用于来自分割的CU的具有非零系数的至少一个TU。举例来说，表1可表示CU3的TU。如表1中所示，TU2的CBF是1，这指示TU2包括非零系数。此外，如表1中所示，TU2的编码工具标记指示EMT编码工具被指定用于TU2。
过程进行到步骤S912。在步骤912，其中针对含有非零系数的每个TU，根据指定的编码工具执行逆变换。举例来说，针对CU3参考表1和表2，由于TU2和TU3含有非零系数，因此对这些TU执行逆变换。此外，由于EMT编码工具被指定用于TU2，因此相同的编码工具也可用于TU3。
本申请实施例提供了一种用于解码器的视频解码方法，包括：从已编码视频码流获取变换块信令信息；确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来；以及响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
其中，所述变换块信令信息可以包括待应用于所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU的所述编码工具的单个指示符。
其中，所述指示符与所述多个TU的序列中所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的第一个TU相关联。
所述视频解码方法还包括：确定所述多个TU的数目是否大于TU阈值，响应于确定所述多个TU的所述数目大于所述TU阈值，确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数的步骤还包括：(i)基于CU指示符确定所述变换块信令信息是否指示所述CU包括非零系数，且(ii)响应于基于所述CU指示符确定所述变换块信令信息指示所述CU包括非零系数，基于所述多个TU中的每个TU的TU指示符来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数。
其中，响应于确定所述多个TU的所述数目小于或等于所述TU阈值，确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数的步骤还包括基于所述多个TU中的每个TU的所述TU指示符来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数。
其中，所述数目的所述多个TU可以由所述CU的亮度分量的TU组成。
其中，所述数目的所述多个TU也可以由所述CU的亮度分量和色度分量的TU组成。
其中，所述TU阈值可以是大于或等于2的整数。
在前述方法中，所述编码工具可以是增量量化参数(QP)、增强型多重变换(EMT)和不可分二次变换中的一种。
本申请实施例还提供了一种用于视频解码的视频解码器，包括处理电路，所述处理电路用于：从已编码视频码流获取变换块信令信息；确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来；以及响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
其中，所述变换块信令信息包括待应用于所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU的所述编码工具的单个指示符。
其中，所述指示符与所述多个TU的序列中所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的第一个相关联。
在前述视频解码器中，所述处理电路还用于：确定所述多个TU的数目是否大于TU阈值，响应于确定所述多个TU的数目大于所述TU阈值，确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数还包括：(i)基于CU指示符确定所述变换块信令信息是否指示所述CU包括非零系数，且(ii)响应于基于所述CU指示符确定所述变换块信令信息指示所述CU包括非零系数，基于所述多个TU中的每个TU的TU指示符来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数。
其中，响应于确定所述多个TU的所述数目小于或等于所述TU阈值，确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数还包括基于所述多个TU中的每个TU的所述TU指示符来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数。
其中，所述数目的所述多个TU可以由所述CU的亮度分量的TU组成。
其中，所述数目的所述多个TU也可以由所述CU的亮度分量和色度分量的TU组成。
在前述视频解码器中，所述TU阈值可以是大于或等于2的整数。
在前述视频解码器中，所述编码工具可以是增量量化参数(QP)、增强型多重变换(EMT)和不可分二次变换中的一种。
本申请实施例还提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由视频解码器中的处理器执行时使所述处理器执行方法，所述方法包括：从已编码视频码流获取变换块信令信息；确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来；以及响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，(i)确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及(ii)针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
其中，所述变换块信令信息包括待应用于所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU的所述编码工具的单个指示符。
本申请实施例提供了一种用于视频解码的视频解码器，包括：
获取模块，用于从已编码视频码流获取变换块信令信息，
非零系数确定模块，用于确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元(TU)中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元(CU)分割而来，以及
编码工具确定模块，用于响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，
确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及
变换模块，用于针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
所述各个模块的具体操作可以参见前文方法实施例中的描述。
上文所描述的技术可使用计算机可读指令实施为计算机软件且以物理方式存储在一个或多个计算机可读介质中。举例来说，图10示出适于实施所公开主题的某些实施例的计算机***(1000)。
可使用任何合适的机器代码或计算机语言来编码所述计算机软件，所述机器代码或计算机语言可经受汇编、编译、链接或类似机制以创建包括指令的代码，所述指令可直接或通过解译、微码执行等而由一个或多个计算机中央处理单元(central processingunit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)等执行。
可在各种类型的计算机或计算机组件上执行所述指令，所述计算机或计算机组件包括例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能电话、游戏装置、物联网装置等。
图10中所示的用于计算机***(1000)的组件在本质上是示范性的，并非旨在暗示关于实施本申请的实施例的计算机软件的使用或功能的范围的任何限制。也不应将组件的配置解释为对计算机***(1000)的示范性实施例中所示的组件中的任一个组件或组件组合有任何依赖或需求。
计算机***(1000)可包括某些人机接口输入装置。此类人机接口输入装置可响应于一个或多个人类用户通过例如触觉输入(例如：按键、滑动、数据手套移动)、音频输入(例如：语音、拍击)、视觉输入(例如：手势)、嗅觉输入(未描绘)进行的输入。人机接口装置还可用于捕获未必与人的有意识输入直接相关的某些媒体，例如音频(例如：话语、音乐、环境声)、图像(例如：扫描图像、从静态图像相机获得的摄影图像)、视频(例如二维视频、包括立体视频的三维视频)。
输入人机接口装置可包括以下一个或多个(每种仅描绘一个)：键盘(1001)、鼠标(1002)、轨迹垫(1003)、触摸屏(1010)、数据手套(未示出)、操纵杆(1005)、麦克风(1006)、扫描仪(1007)、相机(1008)。
计算机***(1000)还可包括某些人机接口输出装置。此类人机接口输出装置可通过例如触觉输出、声音、光和气味/味道刺激一个或多个人类用户的感觉。此类人机接口输出装置可包括触觉输出装置(例如触摸屏(1010)、数据手套(未示出)或操纵杆(1005)的触觉反馈，但还可存在不充当输入装置的触觉反馈装置)、音频输出装置(例如：扬声器(1009)、头戴式耳机(未描绘))、视觉输出装置(例如屏幕(1010)，包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子体屏幕、OLED屏幕，各自具有或不具有触摸屏输入能力，各自具有或不具有触觉反馈能力--其中的一些能够通过例如立体平画输出的方式输出二维视觉输出或大于三维的输出；虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟雾箱(未描绘))，以及打印机(未描绘)。
计算机***(1000)还可包括人类可访问的存储装置和存储装置的相关联介质，例如光学介质，包括具有CD/DVD等介质(1021)的CD/DVD ROM/RW(1020)、拇指驱动器(1022)、可移动硬盘驱动器或固态驱动器(1023)、磁带和软盘(未描绘)等旧版磁性媒体、基于ROM/ASIC/PLD的专用装置，例如安全保护装置(未描绘)，等等。
所属领域的技术人员还应理解，结合当前公开的主题使用的术语“计算机可读介质”并未涵盖传输介质、载波或其它瞬时信号。
计算机***(1000)还可包括到一个或多个通信网络的接口。网络可例如是无线的、有线的、光学的。网络还可以是本地的、广域的、城域的、车载和工业的、实时的、容忍延迟的等等。网络的实例包括例如以太网、无线LAN的局域网、包括GSM、3G、4G、5G、LTE等的蜂窝网络、包括有线TV、卫星TV和地面广播TV的TV有线或无线广域数字网络、包括CAN总线的车载网络和工业网络等。某些网络通常需要附接到某些通用数据端口或***总线(1049)(例如，计算机***(1000)的USB端口)的外部网络接口适配器；其它网络通常通过附接到如下文所描述的***总线而集成到计算机***(1000)的核心中(例如通过以太网接口集成到PC计算机***中，或通过蜂窝网络接口集成到智能电话计算机***中)。通过使用这些网络中的任一网络，计算机***(1000)可与其它实体通信。此类通信可以是仅单向接收(例如广播TV)、仅单向发送(例如连到某些CAN总线装置的CAN总线)或是双向的，例如使用局域数字网络或广域数字网络连接到其它计算机***。可在如上文所描述的那些网络和网络接口中的每一个上使用某些协议和协议栈。
上述人机接口装置、人类可访问存储装置和网络接口可附接到计算机***(1000)的核心(1040)。
核心(1040)可包括一个或多个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)(1041)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)(1042)、现场可编程门区域(Field Programmable Gate Areas，FPGA)形式的专用可编程处理单元(1043)、用于某些任务的硬件加速器(1044)等等。这些装置连同只读存储器(read-only memory，ROM)(1045)、随机存取存储器(1046)、例如内部非用户可访问的硬盘驱动器、SSD等内部大容量存储装置(1047)可通过***总线(1048)连接。在一些计算机***中，***总线(1048)可通过一个或多个物理插头形式访问以实现通过额外CPU、GPU等来扩展。***装置可直接或通过***总线(1049)附接到核心的***总线(1048)。用于***总线的架构包括PCI、USB等等。
CPU(1041)、GPU(1042)、FPGA(1043)和加速器(1044)可执行某些指令，所述指令组合起来可构成上述计算机代码。计算机代码可存储在ROM(1045)或RAM(1046)中。过渡数据也可存储在RAM(1046)中，而永久性数据可例如存储在内部大容量存储装置(1047)中。可通过使用高速缓冲存储器来实现对任一存储器装置的快速存储和检索，所述高速缓冲存储器可与一个或多个CPU(1041)、GPU(1042)、大容量存储装置(1047)、ROM(1045)、RAM(1046)等紧密关联。
计算机可读介质上可具有用于执行各种计算机实施的操作的计算机代码。所述介质和计算机代码可以是专为本申请的目的设计和构建的介质和计算机代码，或可属于计算机软件领域中的技术人员众所周知且可用的种类。
举例来说但不作为限制，具有架构(1000)且尤其是核心(1040)的计算机***可提供因处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行以一个或多个有形计算机可读介质体现的软件而产生的功能。此类计算机可读介质可以是与上文所介绍的用户可访问大容量存储装置以及核心(1040)的非暂时性质的某些存储装置(例如核心内部大容量存储装置(1047)或ROM(1045))相关联的介质。实施本申请的各种实施例的软件可存储在此类装置中且由核心(1040)执行。根据特定需求，计算机可读介质可包括一个或多个存储器装置或芯片。软件可使核心(1040)且具体地说使其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等等)执行本文中所描述的特定过程或特定过程的特定部分，包括限定存储在RAM(1046)中的数据结构以及根据由软件限定的过程修改此类数据结构。另外或作为替代方案，计算机***可提供由硬连线的或以其它方式体现于电路(例如：加速器(1044))中的逻辑所产生的功能，所述逻辑可代替或连同软件一起操作以执行本文描述的特定过程或特定过程的特定部分。适当时，对软件的引用可涵盖逻辑，且反之亦然。适当时，对计算机可读介质的引用可涵盖存储用于执行的软件的电路(例如集成电路(IC))、体现用于执行的逻辑的电路或这两种电路。本申请涵盖硬件与软件的任何合适的组合。
附录A：首字母缩写词
JEM：联合探索模型
VVC：多功能视频编码
BMS：基准集
MV：运动矢量
HEVC：高效视频编码
SEI：辅助增强信息
VUI：视频可用性信息
GOP：图片群组
TU：变换单元
PU：预测单元
CTU：编码树单元
CTB：编码树块
PB：预测块
HRD：假想参考解码器
SNR：信噪比
CPU：中央处理单元
GPU：图形处理单元
CRT：阴极射线管
LCD：液晶显示器
OLED：有机发光二极管
CD：压缩光盘
DVD：数字视频光盘
ROM：只读存储器
RAM：随机存取存储器
ASIC：专用集成电路
PLD：可编程逻辑装置
LAN：局域网
GSM：全球移动通信***
LTE：长期演进
CAN总线：控制器局域网总线
USB：通用串行总线
PCI：***组件互连
FPGA：现场可编程门区域
SSD：固态驱动器
IC：集成电路
CU：编码单元
尽管本申请已描述若干示范性实施例，但存在属于本申请的范围内的更改、置换和各种替代等同物。因此，应了解，所属领域的技术人员将能够设计许多本文中未明示或描述但体现本申请的原理且因此在本申请精神和范围内的***和方法。

Claims (15)

1.一种用于解码器的视频解码方法，其特征在于，所述方法包括：
从已编码视频码流获取变换块信令信息；
确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元TU中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元CU分割而来；以及
响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，
确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU的编码工具，以及
针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据确定的所述编码工具来执行逆变换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变换块信令信息包括待应用于所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU的所述编码工具的单个指示符，所述指示符与所述多个TU的序列中所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的第一个TU相关联。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
当确定所述多个TU的数目大于TU阈值时，确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数的步骤还包括：
基于CU指示符，确定所述变换块信令信息是否指示所述CU包括非零系数，且
当所述CU指示符确定所述变换块信令信息指示所述CU包括非零系数时，基于所述多个TU中的每个TU的TU指示符，来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数；当所述CU指示符确定所述变换块信令信息指示所述CU不包括非零系数时，则不进行识别。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当确定CU中的TU数目大于阈值时，进一步包括：
使用两级非零编码块标记CBF编码，其中第一级非零CBF用于指示CU是否包括至少一个具有非零系数的TU，第二级非零CBF用于指示针对从CU分割而来的每个TU是否具有非零系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果第一级CBF例如CU CBF是1，则针对从CU分割而来的每个TU用信号表示第二级CBF；如果第一级CBF的值是0，则不用信号表示第二级CBF。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述CU的数量是三个，包括CU1、CU2和CU3，每个CU的对应标记包括：
CU CU CBF TU1 CBF TU2 CBF TU3 CBF TU4 CBF CU1 - 0 1 - - CU2 0 - - - - CU3 1 0 1 1 0
。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述编码工具是增量量化参数QP、增强型多重变换EMT和不可分二次变换中的一种。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述CU分割成TU1至TU4，且该四个TU的CBF分别是0、1、1、0，当前CU中具有非零CBF的第一个TU是TU2，仅针对TU2用信号表示增量QP、EMT或NSST标记，且TU3与TU2共享相同的增量QP、EMT或NSST标记，表示如下：
TU CBF 增量QP EMT NSST TU1 0 - - - TU2 1 0 1 0 TU3 1 - - - TU4 0 - - -
。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当TU具有为1的CBF标记时，校验表格中的标识以确定是否将一个或多个编码工具用于该TU。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当确定所述多个TU的所述数目小于或等于TU阈值时，所述确定所述变换块信令信息是否指示所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数的步骤还包括：
基于所述多个TU中的每个TU的所述TU指示符，来识别所述多个TU中的哪个TU含有非零系数。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述TU阈值是大于或等于2的整数。
12.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个TU的数目由所述CU的亮度分量的TU数目组成；或
所述多个TU的数目由所述CU的亮度分量和色度分量的TU数目共同组成。
13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当确定所述多个TU的数目小于或等于所述TU阈值时，则不使用信号表示CU的非零CBF，且分别用信号表示每个TU的CBF。
14.一种用于视频解码的视频解码器，其特征在于，包括：
获取模块，用于从已编码视频码流获取变换块信令信息，
非零系数确定模块，用于确定所述变换块信令信息是否指示多个变换块单元TU中的至少一个TU含有非零系数，所述多个TU由编码块单元CU分割而来，以及
编码工具确定模块，用于响应于确定所述多个TU中的至少一个TU含有非零系数，
确定指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的一个TU的编码工具，以及
变换模块，用于针对所述多个TU中含有非零系数的所述至少一个TU中的每个TU，根据指定用于所述多个TU中的所述至少一个TU中的所述一个TU的所述编码工具来执行逆变换。
15.一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，其特征在于，所述指令在由视频解码器中的处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1-13任一项所述的方法。
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