用于在跳过变换的情况下对块的符号编码制造技术

在跳过变换的情况下对视频块中的非零系数的符号信息进行编码和解码的方法。方法包括：对信号发送是否块中的所有符号都相同的标志进行基于上下文的编码；使用有限状态机来确定符号信息编码的上下文，其中一部分符号信息可被基于上下文编码，且一部分符号信息可被不基于上下文编码；对符号信息进行基于上下文的编码，其中该上下文基于相邻系数的符号；对符号信息进行不基于上下文的编码，其中符号信息是符号的预测；以及使用专用上下文对具有符号标志的符号进行编码，所述符号标志指示是否变换跳过的块中的符号已被反转以保持主导符号偏离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及数据压缩，具体涉及在跳过变换的情况下对块进行编码的视频编码方法和设备，更具体地，涉及对非零系数的符号进行编码的方法和设备。
技术介绍
视频编码的当前最新技术是ITU-TH.265/HEVC视频编码标准。其定义了针对不同应用的诸多不同简档，包括主简档、主静止图像简档等。存在用于编码/解码图像和视频的多个标准，包括H.265，其使用基于块的编码过程。在这些过程中，图像或帧分为被通常大小在4x4至64x64(然而在一些情况下可以使用非正方形的块)的范围内的块，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，而是预测操作之后的残差数据。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))。当对残差数据进行频谱变换时，这些标准中的多个标准规定了使用离散余弦变换(DCT)或基于它的一些变型。然后使用量化器对所得DCT系数进行量化，以产生量化的变换域系数。然后，与运动向量和其他数据一样，对量化后的系数块进行熵编码并与边信息(sideinformation)一起封装，以产生编码视频的比特流。在编码器处，对比特流进行熵解码，以重建量化后的系数。然后，解码器对重建的量化后的系数进行解量化和逆变换，以重建像素域残差。然后，通过使用与编码器处相同的预测操作，重建像素数据。当对量化后的系数进行编码时，可以使用若干语义元素来信号发送任何非零系数r>的幅值，包括显著系数标志、大于1的标志、大于2的标志以及更多级别数据。符号位也经常被编码和解码，以指示系数是正或者是负。由于正负符号的出现在统计上一般大致相等，所以符号编码不基于上下文。在一些情况下，HEVC及一些其他视频编码允许“变换跳过”。变换跳过指的是“跳过”DCT操作，并简单地对实际的像素域残差数据进行量化，就好像其是系数数据一样，然后对该量化数据进行编码。还可以将其认为是和DCT相对的恒等变换(identitytransform)的应用。在另一情况下，在使用无损编码时跳过变换操作(跳过变换和量化二者)。在上述任何一种情况下，跳过变换将产生不是必然与HEVC中的编码过程的一些要素设计的底层的假设相符的数据。附图说明作为示例，现在参考示出了本公开的示例实施例的附图，附图中：图1以框图形式示出了用于对视频进行编码的编码器；图2以框图形式示出了用于对视频进行解码的解码器；图3以流程图的形式示出了在跳过变换的情况下对块的符号位进行编码的示例方法；图4以流程图的形式示出了在跳过变换的情况下对块的符号位进行解码的示例方法；图5a示出了用于确定上下文的有限状态机，该上下文用于在跳过变换的情况下对块的符号标记进行编码；图5b示出了用于确定上下文的另一示例有限状态机，该上下文用于在跳过变换的情况下对块的符号标记进行编码；图6示出了基于有限状态机对符号信息进行上下文编码的示例方法；图7示出了基于有限状态机对符号信息进行上下文解码的示例方法；图8示出了使用预测和相邻系数，在跳过变换的情况下对符号信息进行编码的示例方法；图9示出了基于预测和相邻系数，在跳过变换的情况下对符号信息进行解码的示例方法；图10示出了使用符号翻转(flip)，在跳过变换的情况下对符号信息进行编码的示例方法；图11示出了使用符号翻转，在跳过变换的情况下对符号信息进行解码的示例方法；图12示出了编码器的示例实施例的简化框图；以及图13示出了解码器的示例实施例的简化框图。在不同的附图中已经使用类似的参考标号来标记类似的组份。具体实施方式本公开描述了在跳过变换的情况下对块中的非零系数的符号进行编码的方法和编码器/解码器。在第一方案中，本公开描述了一种对视频解码器中的数据的比特流进行解码，以重建视频中的块的非零系数的方法。所述方法包括确定所述块是在跳过变换的情况下进行编码的，并且基于所述确定，对相同符号标志进行解码，所述相同符号标志指示块中的非零系数是否全都具有相同符号。如果非零系数全都具有共同符号，则解码重建语义元素，所述语义元素指示所述共同符号是正还是负，以及基于所述语义元素，重建非零系数的有符号值；否则，重建块的相应非零系数的符号位，并基于其相应符号位，重建每个非零系数的有符号值。在另一个方案中，本申请描述了一种对视频编码器中的视频的块进行编码的方法，所述块具有一个或多个非零系数。所述方法包括：确定要在跳过变换的情况下对块进行编码，并且基于所述确定：对相同符号标志进行解码，所述相同符号标志指示是否该块中的非零系数都具有共同符号；如果非零系数都具有共同符号，则对语义元素进行编码，所述语义元素指示共同符号是正还是负；以及如果非零系数不都具有共同符号，针对所述非零系数中的每个非零系数，如果不能推测得到其符号位，则对符号位进行编码。在又一个方案中，本申请描述了一种对视频解码器中的数据的比特流进行解码以重建视频中的块的非零系数的方法。所述方法包括：确定所述块是在跳过变换的情况下进行编码的，并且基于所述确定：针对所述块中按照扫描顺序的每个非零系数，对所述非零系数的符号信息进行解码；以及基于所述符号信息，将所述非零系数设置为正或为负。所述解码是对至少一个非零系数的符号信息的不基于上下文的解码以及对至少一个其他非零系数的符号信息的基于上下文的解码。在另一个方案中，本申请描述了一种在视频编码器中对视频的块进行编码的方法，所述视频的块具有两个或更多个非零系数。所述方法包括：确定要在跳过变换的情况下对块进行编码，并且基于所述确定：针对所述块中按照扫描顺序的每个非零系数，对所述非零系数的符号信息进行编码，其中所述符号信息基于所述非零系数是正还是负，以及其中所述编码是对至少一个非零系数的符号信息的不基于上下文的编码以及对至少一个其他非零系数的符号信息的基于上下文的编码。在另一方面中，本公开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。在又一方面，本公开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，所述计算机可执行程序指令在被执行时将处理器配置为执行所描述的编码和/或解码的方法。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公开的其他方面和特征。在以下描述中，参考用于视频编码的H.264标准和/或开发中的H.265/HEVC标准，描述了一些示例实施例。本领域技术人员应该理解，本申请不限于H.264/AVC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在视频解码器中对数据的比特流进行解码以重建视频中的块的非零系数的方法，所述方法包括：确定所述块是在跳过变换的情况下进行编码的，并且基于所述确定对相同符号标志进行解码，所述相同符号标志指示所述块中的非零系数是否都具有相同的符号；如果所述非零系数都具有共同的符号，则重建语义元素，所述语义元素指示所述共同的符号是正还是负，以及基于所述语义元素，重建所述非零系数的有符号值；否则重建所述块的相应非零系数的符号位，并且基于其相应符号位，重建每个非零系数的有符号值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.11 US 14/051,9891.一种在视频解码器中对数据的比特流进行解码以重建视频中的块的非零系数的方
法，所述方法包括：
确定所述块是在跳过变换的情况下进行编码的，并且基于所述确定
对相同符号标志进行解码，所述相同符号标志指示所述块中的非零系数是否都具有相
同的符号；
如果所述非零系数都具有共同的符号，则
重建语义元素，所述语义元素指示所述共同的符号是正还是负，以及
基于所述语义元素，重建所述非零系数的有符号值；
否则
重建所述块的相应非零系数的符号位，并且
基于其相应符号位，重建每个非零系数的有符号值。
2.根据权利要求1所述的方法，重建符号位包括从所述比特流中解码至少一个符号位。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，重建符号位还包括推测至少一个符号位，而不是
将其从搜索比特流中解码得到。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，对至少一个符号位的解码是不基于上下文的解
码。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述语义元素包括专用标志，所述专
用标志用于在跳过变换的块中的所有非零系数中的每个非零系数的符号相同时，信号发送
所述非零系数的共同符号。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述语义元素包括所述非零系数中
的一个非零系数的符号位。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述语义元素包括跳过变换的块中按照扫描顺序
的第一非零系数的符号位。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，确定所述块是在跳过变换的情况下
编码的包括：对与所述块相关联的变换跳过标志进行解码。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述相同符号标志指示除一个系数
外的所有非零系数都具有共同符号，以及重建有符号值包括重建除一个系数外的非零系数
的有符号值，以及使用符号数据隐藏来推测所述一个系数的符号。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，重建语义元素包括使用符号数据隐藏来推测所
述语义元素的值。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，重建相同符号标志包括：基于阈值和对跳过变换
的块中的非零系数的数量的计数，推测所述相同符...

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