HEVC中的系数编码调谐制造技术

本发明专利技术提供了用于简化设计并且增强效率的高效视频编码(HEVC)过程中的变换单元(TU)的系数编码和类似标准，涉及HEVC中的系数编码调谐。本发明专利技术的元素包括右上对角扫描被修改的TU的系数编码，并且选择性应用多级重要性图编码。

【技术实现步骤摘要】
HEVC中的系数编码调谐本申请是申请号为201310012757.8、申请日为2013年1月14日、名称为“HEVC中的系数编码调谐”的专利技术专利申请的分案申请。更具体说，本分案申请是基于申请号为201610864412.9，申请日为2013年1月14日，专利技术名称为“HEVC中的系数编码调谐”的分案申请的再次分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2012年1月20日提交的序号61/589,151的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。受版权保护的内容的公告根据美国及其它国家的版权法，本专利文件中的部分内容受到版权保护。当本专利文件或专利公开的复制版本在美国专利商标局中作为公开可获得的文件或记录出现时，该版权的拥有者对该复制版本没有异议，否则在任何情况下保留所有版权。据此，该版权的拥有者不会放弃任何使该专利文件保密的权利，包括但不限于依照37C.F.R.§1.14的权利。
本专利技术总体涉及视频编码，更具体地讲，涉及高效视频编码标准内的变换单元(TU)编码和解码。
技术介绍
在高效视频编码(HEVC)中，根据视频内容朝向实现期望的编码效率，编码单元(CU)可具有可变大小。CU通常包括亮度分量Y和两个色度分量U和V。U和V分量的大小与采样的数目有关，并且根据视频采样格式可与Y分量相同或不同。这些编码单元可以分成用于预测或变换的更小块。具体地讲，每个编码单元可进一步划分成预测单元(PU)和变换单元(TU)。预测单元(PU)可被认为与在例如H.264标准的其它视频编码标准中描述的分区类似。变换单元(TU)通常是指当产生变换系数时被应用了变换的残余数据块。高效视频编码(HEVC)内的变换单元(TU)要求具有显著处理开销的复杂编码步骤并且通常包括几个步骤，该步骤包括：模式依赖系数扫描(MDCS)、最后非零系数编码、重要性图编码和非零系数等级编码。这些成分根据不同变换单元(TU)大小发生变化。因此，需要简化HEVC编码的设计。本专利技术实现该需要以及其它以提高HEVC编码操作。
技术实现思路
描述了对变换单元(TU)的系数编码，其增强并调谐对4×4、8×8、16×16和32×32TU的全部操作。在第一部分中，修改右上对角扫描的TU的系数编码，并且第二部分应用多级重要性图编码。这些构思元素二者应用于4×4或8×8的大小的TU。将在说明书的下面部分中描述本专利技术的另外方面，其中，详细描述的目的仅仅在于全面公开本专利技术的优选实施例而非进行限制。附图说明将通过参照下面附图更加全面理解本专利技术，下面附图仅仅用于说明性目的。图1是根据本专利技术的实施例的视频编码器的示意图。图2是根据本专利技术的实施例的视频解码器的示意图。图3是根据本专利技术的实施例使用的广义变换单元(TU)编码步骤的流程图。图4是根据本专利技术的实施例使用的广义TU解码步骤的流程图。图5是传统模式依赖系数扫描(MDCS)的流程图。图6是根据本专利技术的实施例的模式依赖系数扫描(MDCS)的流程图。图7A到图7D是常规以及根据本专利技术的实施例使用的变换单元扫描图案。图8是传统重要性图编码的流程图。图9是传统重要性图解码的流程图。图10是根据本专利技术的实施例的重要性图编码的流程图。图11是根据本专利技术的实施例的重要性图解码的流程图。具体实施方式在高效视频编码(HEVC)期间，尤其在HEVC测试模型HM5.0内，系数编码包括在不同变换单元(TU)大小发生变化的几个步骤。为了增强HEVC编码的操作，在本文中教导了针对系数编码的更加统一方案，这种统一方案例如为右上对角扫描调谐系数编码，从而右上对角扫描的全部TU将具有相同的系数编码。表1和表2比较HEVC测试模型HM5.0(表1)中的现有系数编码的元素与在表2中所示的根据本专利技术的变化。列标记扫描是变换系数扫描顺序，并且多级重要性图表示多级重要性图编码首先如何对CG标志进行编码。注意：在从表1到表2的移动中，在子块右上对角扫描(子D)的4×4和8×8TU大小的某些情况下扫描被增强，并且同时多级重要性图的附加应用被施用。表1HEVC测试模型HM5.0中的现有系数编码扫描：H＝水平扫描；V＝垂直扫描；D＝基于TU大小变化的右上对角扫描；sub-D＝4×4子块右上对角扫描表2针对HEVC的本专利技术的系数编码TU大小扫描多级重要性图4×4H/VN/A8×8H/VN/A4×4Sub-D应用8×8Sub-D应用16×16/16×4/4×16/32×32/32×8/8×32Sub-D应用扫描：H＝水平扫描；V＝垂直扫描；D＝基于TU大小变化的右上对角扫描；sub-D＝4×4子块右上对角扫描图1示出了包括用于执行右上对角扫描(RDS)的替代并且用于应用多级重要性图编码(MLSMC)的根据本专利技术的编码器10的编码设备的示例实施例。本专利技术在显示为包含广义RDS和MLSMC的熵编码块34内实现，但是或者还可以依赖将与编码系统的兼容性最大化的传统视频编码。编码器10显示为具有编码元件12，编码元件12由一个或更多处理器44执行。在该例子中，一起显示了视频帧输入14、参考帧16和帧输出18。帧间预测20被显示为具有运动估计(ME)22和运动补偿(MC)24。显示了帧内预测26并且在帧间预测与帧内预测之间示出了切换。求和节点(sumjunction)28显示为向正变换30进行输出，基于预测执行正变换30以产生残余数据的变换系数。在量化阶段32执行变换系数的量化，在量化阶段32以后是熵编码34。逆量化36和逆变换38操作显示为耦合到求和节点40，在求和节点40以后是诸如解块和/或环滤波器和/或采样自适应偏移的滤波器42。应该明白，通过处理装置44实现所示的编码器，该处理装置44例如包括用于执行与编码关联的编程的至少一个处理装置(例如，CPU)46和至少一个存储器48。此外，应该明白，本专利技术的元件可被实现为存储在介质上的程序，该程序可由编码器10和/或解码器50的CPU进行访问以进行执行。图2示出了显示具有处理块52和关联的处理装置76的解码器的示例实施例50。应该注意：解码器实质上是包含在图1的编码器10中的元件的子集，在参考帧54和输出视频74上进行操作。解码器块接收编码的视频信号56，该视频信号56通过熵解码器58进行处理，熵解码器58执行基于模式依赖扫描的一维TU的解码和由编码器确定的最后非零变换位置的解码。TU被处理：(1)在模式依赖系数扫描(MDCS)的过程中，作为4×4或8×8水平或垂直的TU经历水平或垂直扫描，而包括右上对角4×4和8×8的TU的剩余TU经历4×4子块右上对角扫描；或者(2)对大的TU以及右上对角扫描的4×4和8×8TU使用多级重要性图。在使用多级重要性图的过程中，解码器的程序设计对来自编码器的确定系数组是否全是零的标志进行解码，并且如果系数组具有任何非零系数则选择独立重要性图。在熵解码之后是逆量化60、逆变换62和求和64，求和64在逆变换62输出与下面的选择之间，该选择在显示具有运动补偿68的帧间预测66与独立帧内预测块70之间。求和节点64的输出由滤波器72接收，滤波器72可以被构造为环滤波器、解块滤波器、采样自适应偏移或它们的任何组合。应该明白，可通过处理装置76实现解码器，处理装置76包括用于执行与解码关联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频编码器，包括存储器和处理器，所述处理器被配置为：接收视频帧输入；对从视频帧减去由帧间预测或帧内预测生成的预测信号而获得的信号进行变换和量化；对经变换和量化的信号进行熵编码；对经变换和量化的信号进行逆量化和逆变换；将经逆量化和逆变换的信号与由帧间预测或帧内预测生成的预测信号之和输入到滤波器；从滤波器输出视频帧输出。

【技术特征摘要】
2012.01.20 US 61/589,151;2012.09.28 US 13/631,4641.一种视频编码器，包括存储器和处理器，所述处理器被配置为：接收视频帧输入；对从视频帧减去由帧间预测或帧内预测生成的预测信号而获得的信号进行变换和量化；对经变换和量化的信号进行熵...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，A·塔巴塔贝，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP