用于对游长编码变换系数进行熵编码的上下文确定制造技术

描述了在对变换系数进行程‑游对编码的情况下使用与模式相关的上下文确定对视频进行编码和解码的方法和设备。可以将帧内编码模式分组为类别，且每个类别可以与将系数组分为区域的划分相关联。系数所落入的区域部分确定了用于对与该系数相关联的二进制值进行编码所选择的上下文，以及如果系数非零，则包括程，以及如果系数对应于二进制化游值的二进制值，则包括游。

Context determination for entropy coding of swim length coding transform coefficients

A method and device for determining the encoding and decoding of the video using a schema related context in the context of the encoding of the transform coefficients is described. Intra coding patterns can be grouped into categories, and each category can be associated with partition of a system into regions. The region part of the coefficient determines the context selected for encoding the binary value associated with the coefficient, and if the coefficient is non zero, the range is included, and if the coefficients correspond to binary values of the binary value of the binary value, the travel is included.

【技术实现步骤摘要】
用于对游长编码变换系数进行熵编码的上下文确定本申请是申请日为2013年1月16的题为“用于对游长编码变换系数进行熵编码的上下文确定”的专利技术专利申请No.201380016686.7的分案申请。版权通知本文件的一部分公开内容和所附材料包含了要求版权的材料。当该传真复制出现在专利商标局文件或记录中时，版权所有者不反对任何人对该专利文件或专利公开内容进行传真复制，但是保留除此之外的所有其他版权。
本申请总体上涉及数据压缩，具体地，涉及用于在对视频的上下文自适应二进制熵编码中对变换系数进行编码的方法和设备。
技术介绍
在多种背景下出现数据压缩。其在通信和计算机联网中经常用于高效地存储、发送、和再现信息。其在图像、音频和视频的编码中具有特别的应用。由于每个视频帧所要求的大量数据以及编码和解码经常需要发生的速度，视频向数据压缩提出了重大的挑战。高级音频和视频编码标准(“AVS”)是在中国开发的现有音频和视频编码标准。已开始开发替代AVS的下一代标准的工作，该下一代标准可以被称为AVS2。很多视频编码标准使用基于块的编码过程。在这些过程中，将图像或帧分为块，通常是4x4或8x8(然而在一些情况下可以使用非正方形的块)，且将块频谱变换为系数，并进行量化和熵编码。在很多情况下，被变换的数据不是实际的像素数据，而是在预测操作之后的残余数据。预测可以是帧内预测(即在帧/图像内的块到块)或帧间预测(即，在帧之间(也被称为运动预测))。为了压缩数据，量化变换系数的编码被设计为利用变换特性来改进压缩。在AVS的情况下，使用四元组对系数进行编码：程(level)、游(run)、符号(sign)、块结束(EOB)标志。编码是从变换块中最后非零系数开始沿反锯齿(zig-zag)方向的(因此，要求EOB标志)。使用一元二进制化将“程减一”(level-minus-one)和“游”数据进行二进制化，然后使用基于上下文的熵编码对二进制值(bin)进行编码。具体地，AVS针对变换系数数据使用算术编码。AVS的现有编码方案存在一些缺陷。在一些情况下，可能出现长游。在32x32块的情况下，最差情况下的游是1023。当二进制化时，这导致要对具有1024个二进制值的数目进行编码。EOB标志呈现了类似的最差情况开销。例如，在使用32x32块的情况下，最差情况场景是1024个非零系数，这意味着1023个EOB标志。最终，由于AVS所采用的编码方案，在对所有变换系数进行解码之前，解码器不具有与块中的变换系数的位置相关的任何先验知识。这使得该数据不能用于改进上下文确定或其他编码判定。附图说明现在将通过示例来参考示出了本申请的示例实施例的附图，在附图中：图1示出了被分为系数组的变换块的示例，并示出了锯齿组扫描顺序；图2示出了图1的示例变换块以及在系数组中的锯齿扫描顺序的示例；图3示出了被映射到变换块的CG标志的一个示例；图4以流程图形式示出了使用程游(level-run)信息和系数组划分进行编码的方法的一个实施例；图5以流程图形式示出了对程游信息进行解码以重构残余的方法的一个实施例；图6以图形方式示出了在系数组边界处截断的程游编码的示例；图7以图形方式示出了跨系数组边界的程游编码的示例；图8示出了变换块的区域划分的示例；图9以框图形式示出了视频编码器的一个实施例；图10以框图形式示出了视频解码器的一个实施例；图11示出了包含零和非零系数的示例系数组；图12示出了对系数组的示例对角划分；图13示出了对系数组的第二示例对角划分；图14示出了对系数组的示例水平划分；图15示出了对系数组的示例垂直划分；图16示出了对系数组的示例对角划分；图17示出了用于说明确定二进制化游值的二进制值的区域的示例系数组；以及图18示出了用于上下文确定的有限状态机。在不同的附图中使用了类似的附图标记来表示类似的组件。具体实施方式在第一方面中，本申请描述了使用视频解码器对编码视频的比特流中的视频进行解码的方法，所述视频包括被划分为块的图片。所述方法包括：针对变换块内的系数组，对标识在生成所述变换块时使用的帧内编码模式的数据进行解码；基于所述帧内编码模式将所述系数组划分为区域；以及对用于重构所述系数组的系数的二进制值进行熵解码，其中所述熵解码包括基于哪个区域与该二进制值相关联来确定上下文。本申请还公开了使用视频编码器对视频进行编码的方法，所述视频包括被划分为块的图片。所述方法包括：使用帧内编码模式根据各块之一的空间预测来生成该块的残余数据；对所述残余数据进行频谱变换，以获得变换系数的变换块，所述变换块被进一步划分为系数组；对所述系数组之一的变换系数进行程-游编码，以生成程-游对；以及对所述程-游对进行二进制化和熵编码，包括确定二进制化的程-游对的每个二进制值的上下文，其中，基于所述帧内编码模式将所述系数组划分为区域，以及确定二进制值的上下文至少部分基于哪个区域与该二进制值相关联。在又一方面中，本申请描述了被配置为实现这种编码和解码方法的编码器和解码器。在再一方面中，本申请描述了存储计算机可执行程序指令的非瞬时计算机可读介质，当执行所述计算机可执行程序指令时，所述计算机可执行程序指令将处理器配置为执行所述编码和/或解码方法。根据以下结合附图对示例的描述的论述，本领域普通技术人员将理解本申请的其他方面和特征。在随后的描述中，参考用于视频编码的AVS标准和/或开发中的AVS2标准来描述一些示例实施例。本领域普通技术人员将理解：本申请不限于AVS或AVS2，而是可以适用于其他视频编码/解码标准，包括可能的未来标准、多视图编码标准、可伸缩视频编码标准、以及可重配置视频编码标准。在随后的描述中，当提到视频或图像时，术语帧、图片、切片、分片和矩形切片组可以在某种程度上相互交换使用。在一些情况下，一系列帧/图片可以被称为“序列”。在其他实现中可以使用其他术语。还将意识到：可以逐帧来执行特定编码/解码操作，一些是逐切片执行的，一些是逐图片执行的，一些是逐分片执行的，且一些是逐矩形切片组执行的，这取决于适用的图像或视频编码标准的具体要求或术语。在任何具体实施例中，适用的图像或视频编码标准可以视情况确定下面描述的操作是针对帧和/或切片和/或图片和/或分片和/或矩形切片组来执行的。因此，本领域普通技术人员在考虑到本公开的情况下将理解：针对给定实施例，本文描述的具体操作或过程以及对帧、切片、图片、分片、矩形切片组的具体引用适用于帧、切片、图片、分片、矩形切片组、还是这些中的一些或全部。如根据以下描述将变得显而易见的，这对于编码树单位、编码单位、预测单位、变换单位等同样成立。术语“块”可以用于指代编码树单位、编码单位、预测单位、或变换单位，这取决于其所使用的上下文。将理解：本文描述的编码器或解码器均可以在包含一个或多个处理元件和存储器在内的专用计算设备或通用计算设备上实现。编码器或解码器执行的操作视情况可以例如通过专用集成电路来实现，或通过所存储的可由通用处理器执行的程序指令来实现。设备可以包括附加软件，该附加软件包括例如用于控制基本设备功能的操作系统。本领域普通技术人员在注意到以下描述的情况下将意识到其中可以实现编码器或解码器的设备和平台的范围。编码器接收视频源并产生编码比特流。解码器接收编码比特流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用视频解码器对编码视频的比特流中的视频进行解码的方法，所述视频包括被划分为块的图片，所述方法包括：针对变换块内的系数组，对标识在生成所述变换块时使用的帧内编码模式的数据进行解码；基于所述帧内编码模式将所述系数组划分为区域；以及对用于重构所述系数组的系数的二进制值进行熵解码，其中，所述熵解码包括基于哪个区域与该二进制值相关联来确定上下文。

【技术特征摘要】
1.一种使用视频解码器对编码视频的比特流中的视频进行解码的方法，所述视频包括被划分为块的图片，所述方法包括：针对变换块内的系数组，对标识在生成所述变换块时使用的帧内编码模式的数据进行解码；基于所述帧内编码模式将所述系数组划分为区域；以及对用于重构所述系数组的系数的二进制值进行熵解码，其中，所述熵解码包括基于哪个区域与该二进制值相关联来确定上下文。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视频解码器被配置为使用多个帧内编码模式，所述多个帧内编码模式被分组为类别，以及标识包括标识所标识的帧内编码模式所属的类别。3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个类别具有用于将系数组划分为区域的相应预定义划分，以及对所述系数组进行划分包括使用与所标识的类别相关联的预定义划分。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述类别包括垂直类别、水平类别、以及对角类别。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述水平类别与使用垂直线将所述系数组划分为两个区域的划分相关联。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述垂直类别与使用水平线将所述系数组划分为两个区域的划分相关联。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二进制值包括二进制化的程值的二进制值，以及基于与该程值相对应的非零系数位于各区域中的一个区域中，将所述一个区域与该二进制值相关联。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二进制值包括二进制化的游值的二进制值。9.根据权利要求8所述的方法，其中，从当前非零系数开始按反扫描顺序将二进制化的游值的二进制值一对一映射到系数，以及基于被映射到各二进制值中一个二进制值的系数位于各区域中的一个区域中，将所述一个区域与所述一个二进制值相关联。10.根据权利要求1所述的方法，还包括：对与所述系数组中按扫描顺序的最后非零系数相关的最后位置信息进行解码，其中，对最后位置信息进行解码发生在所述熵解码之前。11.一种用于对编码视频的比特流进行解码的解码器，所述解码器包括：处理器；存储器；以及解码应用，所述解码应用被存储在存储器中并包含用于将所述处理器配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法的指令。12.一种存储处理器可执行指令的非瞬时处理器可读介质，当执行所述处理器可执行指令时，所述处理器可执行指令将一个或多个处理器配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。13.一种使用视频编码器对视频进行编码的方法，所述视频包括被划分为块的图片，所述方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大可，计天颖，王競，王小峰，
申请(专利权)人：黑莓有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA