用于上下文自适应二进制算术编码表示与视频数据相关的语法元素的二进制符号序列的方法和装置制造方法及图纸

本原理涉及一种用于上下文自适应二进制算术编码表示与视频数据相关的语法元素或关于视频数据的语法元素的二进制符号序列的方法和装置。所述方法包括，对于所述二进制符号序列的每个二进制符号：‑从为所述二进制符号定义的上下文模型获得(100)上下文值，所述上下文值包括表示所述二进制符号等于二进制值的概率的比特，所述概率称为第一概率p；‑通过根据所述二进制符号序列的至少一个先前编码的二进制符号修改所述第一概率p来确定(110)第二概率p′；‑基于所述第二概率p′对所述二进制符号进行算术编码(120)；以及‑更新和存储(130)所述上下文值的第一概率p。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于上下文自适应二进制算术编码表示与视频数据相关的语法元素的二进制符号序列的方法和装置
本原理一般涉及图像/视频编码和解码。特别地，本原理的
涉及上下文自适应二进制算术编码表示视频数据或解码所述视频数据所需的语法元素的二进制符号序列。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，其可以涉及下面描述和/或要求保护的本原理的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本原理的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应当从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。在下文中，视频数据包含特定图片/视频格式的一个或若干样本(像素值)阵列，其指定与图片(或视频)的像素值相关的所有信息以及可以由显示器和/或任何其他装置使用以可视化和/或解码例如图片(或视频)的所有信息。静止图像(或视频的图片)包括至少一个分量，形式为第一样本阵列，通常为亮度(或明亮度)分量，并且可能还有至少一个其他分量，形式为至少一个其他样本阵列，通常是颜色分量。或者，等效地，相同的信息也可以由颜色样本阵列的集合表示，例如传统的三色RGB表示。像素值是可以由C值的向量表示的视频数据，其中C是分量的数量。向量的每个值用多个比特表示，其定义像素值的最大动态范围。一般而言，块表示元素的集合，例如视频数据或相对于视频数据的语法元素。例如，像素块是属于图片的像素的集合，并且块的像素值表示属于该块的像素的值。视频编码装置可以尝试通过利用空间和时间冗余来压缩视频数据。例如，视频编码器可以通过相对于相邻的、先前编码的块编码块来利用空间冗余。同样，视频编码器可以通过相对于先前编码的图片的数据编码图片数据块来利用时间冗余。特别地，视频编码器可以从空间邻域的数据或从先前编码的图片的数据预测当前视频数据块。然后视频编码器可以将视频数据块的残差计算为视频数据块的实际像素值与块的预测像素值之间的差。因此，块的残差可以包括像素(或空间)域中的逐像素差值。然后视频编码器可以将变换应用于残差的值以将像素值的能量压缩为频域中的相对少量的变换系数。然后视频编码器可以量化变换系数，扫描量化变换系数以用于将量化变换系数的二维矩阵转换为包括量化变换系数的一维向量。然后视频编码器可以应用熵编码过程来对经扫描的系数进行熵编码。示例性熵编码过程可以包括例如上下文自适应可变长度编码(CAVLC)，上下文自适应二进制算术编码(CABAC)，基于语法的上下文自适应二进制算术编码(SBAC)，概率区间划分熵(PIPE)编码或其他熵编码方法。视频解码器可以执行与视频编码器执行的编码技术大致互反的技术。虽然是大致互反的，但是在一些情况下，视频解码器可以执行与视频编码器执行的技术类似的技术。视频编码器也可以对与经编码视频数据关联的语法元素进行熵编码以供视频解码器在解码视频数据时使用。然后视频解码器可以依赖于包含在接收的比特流中的语法元素或其他数据，该比特流包括关于视频编码器描述的数据。根据语法元素的一些示例，视频数据块中的有效系数(significantcoefficient)(即，非零变换系数)的位置可以在可被称为变换系数的“级”(level)的变换系数的值之前被编码。对有效系数的位置进行编码的过程可以称为有效映射编码。有效映射(SM)包括指示有效系数的位置的二进制值的二维阵列。例如，用于视频数据块的SM可以包括1和0的二维阵列，其中1指示块内的有效变换系数的位置，并且0指示块内的非有效(零值)变换系数的位置。1和0被称为“有效系数标志”。另外，在一些示例中，SM可以包括1和0的另一2D阵列，其中1指示根据与块关联的扫描顺序在块内的最后有效系数的位置，并且0指示块内所有其他系数的位置。在该情况下，1和0被称为“最后有效系数标志”。在其他示例中，不使用这样的最后有效系数标志。而是，在发送SM的其余部分之前，可以首先编码块中的最后有效系数。在任何情况下，对视频数据块的SM编码可能消耗用于编码块的视频比特率的显著百分比。在对SM进行编码之后，视频编码器可以对每个变换系数的级进行熵编码。例如，视频编码器可以将每个非零变换系数的绝对值转换为二进制形式。以该方式，每个非零变换系数可以被“二值化”，例如，使用包括一个或多个比特或“bin”的一元代码。也可以编码用于变换系数的符号的比特。另外，可以包括许多其他二值化语法元素以允许视频解码器解码视频数据。例如，二值化语法元素可以表示运动向量残差、变换单元编码标志、编码组编码标志、变换系数有效标志、变换系数幅度(大于1和大于2)标志，SAO数据等。无论是对应于块的变换系数还是语法元素(信息)，视频编码器可以使用每个二进制符号的概率估计来对视频数据块的每个二进制符号(或bin)进行熵编码。概率估计可以指示二进制符号具有给定二进制值(例如，“0”或“1”)的可能性。概率估计可以包括在也称为“上下文模型”的概率模型内。然后，视频编码器可以确定待编码的二进制符号的上下文，并且从所确定的上下文选择概率模型。对于表示语法元素的二进制符号序列的二进制符号，上下文可以包括先前编码的相邻语法元素的相关二进制符号的值。作为一个示例，块的每个有效系数标志的上下文包括块的类型(例如，块大小、亮度或色度元素的块)，以及根据与块关联的扫描顺序与块内的相应标志对应的系数的位置。作为另一示例，用于块的二值化残差变换系数绝对值的二进制符号的上下文包括二进制符号在表示绝对值的一元码字内的位置，以及块的先前编码系数的值。在其他示例中，表示编码块模式(“CBP”)的二进制符号序列的二进制符号的上下文包括先前编码的相邻语法元素(例如，在当前语法元素的顶部和左侧)的相关二进制符号的值。本原理不限于上述示例，而是扩展到任何语法元素和上下文，例如在H264或H265标准中定义的语法元素和上下文。在任何情况下，为每个上下文定义不同的概率模型。在对二进制符号进行熵编码之后，根据编码二进制符号的值更新概率模型以反映最新的概率估计。与视频数据块(或语法元素)关联的二进制符号可以在一个或多个编码“遍”(pass)中进行编码。例如，在第一遍期间，视频编码器可以对SM进行熵编码。在第二遍期间，视频编码器可以对变换系数级的第一bin进行熵编码。视频编码器可以继续执行编码遍，直到与块的变换系数关联的所有信息被编码。在一些示例中，视频编码器可以使用上下文自适应和非上下文自适应编码的组合来编码视频数据块(或语法元素)的bin。例如，对于一遍或多遍，视频编码器可以使用旁路模式来绕过或省略常规算术编码过程。在这样的情况下，可以使用固定的概率模型来编码旁路编码bin。旁路编码bin不包括上下文或概率更新。当执行上下文自适应编码时，在一些示例中，由于多个反馈环，可能存在相对高的串行依赖性。例如，指示用于编码二进制符号的特定概率模型的上下文可能受到先前编码的二进制符号(例如，先前编码的语法元素的相关二进制符号)的值影响。另外，用于编码二进制符号的概率模型也可能受到先前编码的二进制符号的值影响。也就是说，概率模型可以保持为有限状态机中的状态。每个特定状态可以对应于特定概率值。对应于概率模型的更新的下一状态可以取决于当前二进制符号的值(例如，当前正被编码的bin)。另外，如上所述，特定概率模型可以被保持为有限状态机中的状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于上下文自适应二进制算术编码二进制符号的序列的方法，所述二进制符号序列表示与视频数据相关的语法元素或关于视频数据的语法元素，所述方法包括，对于所述二进制符号序列的每个二进制符号：‑从为所述二进制符号定义的上下文模型获得(100)上下文值，所述上下文值包括表示所述二进制符号等于二进制值的概率的比特，所述概率称为第一概率p；‑通过根据所述二进制符号序列的至少一个先前编码的二进制符号修改所述第一概率p来确定(110)第二概率p′；‑基于所述第二概率p′对所述二进制符号进行算术编码(120)；以及‑根据所述编码的二进制符号更新和存储(130)所述上下文值的第一概率p。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.12 EP 16305554.41.一种用于上下文自适应二进制算术编码二进制符号的序列的方法，所述二进制符号序列表示与视频数据相关的语法元素或关于视频数据的语法元素，所述方法包括，对于所述二进制符号序列的每个二进制符号：-从为所述二进制符号定义的上下文模型获得(100)上下文值，所述上下文值包括表示所述二进制符号等于二进制值的概率的比特，所述概率称为第一概率p；-通过根据所述二进制符号序列的至少一个先前编码的二进制符号修改所述第一概率p来确定(110)第二概率p′；-基于所述第二概率p′对所述二进制符号进行算术编码(120)；以及-根据所述编码的二进制符号更新和存储(130)所述上下文值的第一概率p。2.一种用于上下文自适应二进制算术编码二进制符号序列的装置，所述二进制符号序列表示与视频数据相关的语法元素或关于视频数据的语法元素，所述装置包括处理器，所述处理器配置成，对于所述二进制符号序列的每个二进制符号：-从为所述二进制符号定义的上下文模型获得上下文值，所述上下文值包括表示所述二进制符号等于二进制值的概率的比特，所述概率称为第一概率p；-通过根据所述二进制符号序列的至少一个先前编码的二进制符号修改所述第一概率p来确定第二概率p′；-基于所述第二概率p′对所述二进制符号进行算术编码；以及-根据所述编码的二进制符号更新和存储所述上下文值的第一概率p。3.根据权利要求1所述的方法或根据权利要求2所述的装置，其中所述上下文值还包括表示所述二进制符号的最大概然二进制值(MPS)的比特，以及表示所述二进制符号等于所述最大概然二进制值的第一概率p的比特。4.根据权利要求1-2中的一项所述的方法或权利要求2-3中的一项所述的装置，其中通过根据所述二进制符号序列的至少一个先前编码的二进制符号修改所述第一概率p来确定(110)所述第二概率p′包括：-从所述二进制符号序列的所述至少一个先前编码的二进制符号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S拉瑟尔，P安德里冯，P博德斯，
申请(专利权)人：交互数字VC控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US