编码和解码变换单位的残差系数的有效性映射的方法、设备和系统技术方案

公开了一种用于从视频数据的位流解码多个编码单位的方法。该方法根据位流的第一数据块来确定所述多个编码单位的编码单位结构。所述编码单位结构描述将编码单位分割成多个编码单位。该方法根据所确定的所述编码单位结构来从位流的第二数据块解码所述多个编码单位的旁路编码数据。该方法根据所确定的所述编码单位结构来从位流的第三数据块解码所述多个编码单位的残差数据。然后该方法使用残差数据和旁路编码数据来从位流形成所述多个编码单位。还公开了编码方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编码和解码变换单位的残差系数的有效性映射的方法、设 备和系统
本专利技术通常涉及数字视频信号处理，尤其涉及用于对变换单位（TU)的残差系数 进行编码和解码的方法、设备和系统，其中该变换单位（TU)的形状可以具有正方形或非正 方形。
技术介绍
当前存在包括用于传输和存储视频数据的应用程序的许多应用程序。还开发了许 多视频编码标准并且其它视频编码标准当前正在开发中。视频编码标准化的最新进展已导 致形成被称为针对视频编码的联合专家小组（JCT-VC)的组。该针对视频编码的联合专 家小组（JCT-VC)包括已知为视频编码专家组（VCEG)的国际电信联盟（ITU)的电信标准化 部门（ITU-T)的研究组16、问题6(SG16/Q6)的成员、以及还已知为运动图片专家组（MPEG) 的国际标准化组织/国际电工委员会联合技术委员会1/小组委员会29/工作组11 (ISO/ IECJTC1/SC29/WG11)的成员。 针对视频编码的联合专家小组（JCT-VC)的目标是产生新的视频编码标准以显著 优于目前现有的已知为H. 264/MPEG-4AVC的视频编码标准。该H. 264/MPEG-4AVC标准本 身是针对诸如MPEG-4和ITU-T H. 263等的以前的视频编码标准的大幅改进。已将开发中的 新视频编码标准命名为高效率视频编码（HEVC) 。针对视频编码的联合专家小组JCT-VC 还考虑由于针对高效率视频编码（HEVC)所提出的技术而产生的、在对该标准的实现进行 缩放从而以高分辨率或高帧频进行工作的情况下产生困难的实现挑战。 呈现实现高压缩效率所带来的困难的H. 264/MPEG-4AVC视频编码标准的一个领 域是针对用于表示视频数据的残差系数的编码。视频数据由帧序列构成，其中各帧具有样 本的二维阵列。通常，帧包括一个亮度通道和两个色度通道。将各帧分解成一个或多个片。 各片包含一个或多个最大编码单位（IXU)。这些最大编码单位（IXU)具有诸如64个亮度样 本等的、边尺寸是2的幂且宽度和高度相等的固定大小。开发中的高效率视频编码（HEVC) 标准的一个特征是细粒度片（fine granularity slice) 。在细粒度片特征有效的情况下， 片边界没有被限制为最大编码单位（LCU)边界。细粒度片可以在位流等级有效。 编码树使得能够将各最大编码单位（LCU)子分割成相等大小的四个区域，其中各 区域的宽度和高度是母最大编码单位（LCU)的宽度和高度的一半。可以将各区域进一步子 分割成相等大小的四个区域。在没有对区域进行进一步子分割的情况下，存在编码单位，从 而占据该区域整体。可以递归地应用这种子分割处理，直到达到区域的大小是最小编码单 位（SCU)大小、并且推断出编码单位（CU)即最小编码单位（SCU)的大小为止。将最大编码 单位递归子分割成编码单位的层级结构具有四叉树结构并且被称为编码树。编码单位（CU) 或区域具有已知为深度的特性，其中深度是指这些编码单位或区域在子分割的层级结 构的等级方面位于编码树的位置。将该子分割处理作为算术编码标志的序列而在位流中编 码。在细粒度片有效的情况下，指定确定片边界可能存在的编码单位的最小大小的阈值。 在没有进行进一步子分割的编码树中存在一组编码单位，这些编码单位是占据编 码树的叶节点的编码单位。在这些编码单位中存在变换树。变换树还可以使用如编码树所 使用的四叉树结构来对编码单位进行分解。在变换树的叶节点处，使用变换单位（TU)来对 残差数据进行编码。与编码树相对比，变换树可以将编码单位子分割成具有非正方形形状 的变换单位。此外，变换树结构不要求变换单位（TU)占据母编码单位所提供的所有区域。 将编码树的叶节点处的各编码单位子分割成各自已知为预测单位（PU)的预测数 据样本的一个或多个阵列。各预测单位（PU)包含通过应用帧内预测处理或帧间预测处理 所推导出的输入帧数据的一部分的预测。可以使用几种方法来对编码单位（CU)内的预测 单位（PU)进行编码。一个预测单位（PU)可能占据编码单位（CU)的整个区域，或者编码单 位（CU)可能在水平方向或垂直方向上被分割成相等大小的两个矩形预测单位（PU)。另外， 可以将编码单位（CU)分割成相等大小的四个正方形预测单位（PU)。 视频编码器通过将视频数据转换成句法元素序列来将视频数据压缩成位流。使用 与在MPEG4-AVC/H. 264视频压缩标准中所定义的算术编码方案相同的算术编码方案，来在 开发中的高效率视频编码（HEVC)标准内定义上下文自适应二进制算术编码（CABAC)。在开 发中的高效率视频编码（HEVC)标准中，在上下文自适应二进制算术编码（CABAC)处于使用 中的情况下，将各句法元素表示为二进制数序列，其中这些二进制数是从可用二进制数的 集合中所选择的。可用二进制数的集合是从上下文模型所获得的，其中针对各二进制数存 在一个上下文。各上下文保持可能的二进制数值（'valMPS'）、以及算术编码或算术解码 运算的概率状态。注意，可以对二进制数进行旁路编码，在该过程中与上下文无关联。旁路 编码二进制数消耗位流中的一位，因此适合作为1值和〇值的概率相等的二进制数。根据 句法元素创建这种二进制数序列已知为二值化（binarising) 句法元素。 在视频编码器或视频解码器中，由于各二进制数可使用单独的上下文信息，因此 二进制数的上下文选择提供了用以改进编码效率的方式。特别地，可以通过选择特定二进 制数来改进编码效率，以使得来自使用关联的上下文信息的二进制数的以前示例的统计特 性与二进制数的当前示例的统计特性相关。这种上下文选择频繁地利用空间本地信息以确 定最佳上下文。 在开发中的高效率视频编码（HEVC)标准和H. 264/MPEG-4AVC中，基于来自其它帧 或者来自先前解码后的当前块内的邻接区域的参考样本数据来推导针对当前块的预测。该 预测和期望样本数据之间的差已知为残差。该残差的频域表示是残差系数的二维阵列。按 照惯例，二维阵列的左上角包含表示低频信息的残差系数。 开发中的高效率视频编码（HEVC)标准的吞吐量的一个方面涉及以高的位率对视 频数据进行编码或解码的能力。开发中的高效率视频编码（HEVC)标准中所采用的上下文 自适应二进制算术编码（CABAC)方案支持被称为旁路编码的操作的等概率模式。在 该模式中，二进制数没有与来自上下文模型的上下文相关联，因而不存在上下文模型更新 步骤。在该模式中，假定对各二进制数进行了旁路编码从而提高吞吐量，则可以从位流并行 读取多个相邻的二进制数。例如，硬件实现可以并行写入/读取相邻的旁路编码数据的组 以提高对位流进行编码/解码的吞吐量。
技术实现思路
本专利技术的目的是大致克服或至少改进现有配置的一个或多个缺点。 根据本专利技术的一个方面，提供一种用于从视频数据的位流解码多个编码单位的方 法，所述方法包括以下步骤： 根据所述位流的第一数据块来确定所述多个编码单位的编码单位结构，其中所述 编码单位结构描述了将编码单位分割成所述多个编码单位； 根据所确定的所述编码单位结构来从所述位流的第二数据块解码所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从视频数据的位流解码至少一个编码单位的方法，所述方法包括以下步骤：根据所述位流来确定所述至少一个编码单位的编码单位结构，其中所述编码单位结构描述了将编码单位分割成所述至少一个编码单位以及将所述至少一个编码单位分割成多个预测单位；根据所确定的所述编码单位结构，从所述位流中的邻接编码数据的第一数据块解码所述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的算术编码的最可能模式标志；根据所确定的所述编码单位结构，从所述位流中的邻接编码数据的第二数据块解码所述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的旁路编码数据；根据所述最可能模式标志和所述旁路编码数据中的每一个来确定所述多个预测单位各自的帧内预测模式；以及使用所确定的所述帧内预测模式来从所述位流解码所述至少一个编码单位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.20 AU 20122003451. 一种用于从视频数据的位流解码至少一个编码单位的方法，所述方法包括以下步 骤： 根据所述位流来确定所述至少一个编码单位的编码单位结构，其中所述编码单位结构 描述了将编码单位分割成所述至少一个编码单位以及将所述至少一个编码单位分割成多 个预测单位； 根据所确定的所述编码单位结构，从所述位流中的邻接编码数据的第一数据块解码所 述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的算术编码的最可能模式标志； 根据所确定的所述编码单位结构，从所述位流中的邻接编码数据的第二数据块解码所 述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的旁路编码数据； 根据所述最可能模式标志和所述旁路编码数据中的每一个来确定所述多个预测单位 各自的帧内预测模式；以及 使用所确定的所述帧内预测模式来从所述位流解码所述至少一个编码单位。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述旁路编码数据包含最可能模式索引。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述旁路编码数据包含其余模式值。4. 一种用于将至少一个编码单位编码在视频数据的位流中的方法，所述方法包括以下 步骤： 对所述至少一个编码单位的编码单位结构进行编码，以形成所述位流的第一数据块， 其中所述编码单位结构描述了将编码单位分割成所述至少一个编码单位以及将所述至少 一个编码单位分割成多个预测单位； 将所述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的最可能模式标志算术编码在 所述位流的所述第一数据块的邻接编码数据中； 根据所述编码单位结构来对所述至少一个编码单位中的所述多个预测单位各自的旁 路编码数据进行编码，以形成所述位流的邻接编码数据的第二数据块； 根据所述编码单位结构来对多个编码单位各自的残差数据进行编码，以形成所述位流 的第三数据块；以及 存储所述第一数据块、所述第二数据块和所述第三数据块，以将多个编码单位编码在 视频数据的所述位流中。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述旁路编码数据包含最可能模式索引。6. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述旁路编码数据包含其余模式值。7. -种用于从视频数据的位流解码多个编码单位的方法，所述方法包括以下步骤： 根据所述位流的第一数据块来确定所述多个编码单位的编码单位结构，其中所述编码 单位结构描述了将编码单位分割成所述多个编码单位； 根据所确定的所述编码单位结构来从所述位流的第二数据块解码所述多个编码单位 的旁路编码数据； 根据所确定的所述编码单位结构来从所述位流的第三数据块解码所述多个编码单位 的残差数据；以及 使用所述残差数据和所述旁路编码数据来从所述位流形成所述多个编码单位。8. 根据权利要求7所述的方法，其中，还包括以下步骤： 根据所确定的所述编码单位结构来确定所述第二数据块的大小。9. 根据权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·詹姆斯·罗斯沃恩，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP