显著性图和变换系数块的编码制造技术

本申请涉及显著性图和变换系数块的编码。一种用于编码指示在变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图的较高编码效率藉由扫描次序达成，借助于该结果，被顺序地抽取的语法元素，其指示对于在变换系数块内的关联位置，关于显著变换系数还是非显著变换系数位于相应的位置，根据利用先前关联的语法元素所指示的显著变换系数位置，被顺序地关联至在变换系数块位置中的变换系数块位置。可选地，第一类型元素可使用上下文通过上下文自适应熵解码，显著变换系数根据先前被抽取的并被关联的第一类型语法元素而位于的若干位置，而对于每个所述第一类型语法元素被各自地选择。甚至可选地，值以子块方式被扫描，并且上下文基于子块统计数据被选择。块统计数据被选择。块统计数据被选择。

【技术实现步骤摘要】
显著性图和变换系数块的编码
[0001]本申请是申请日为2011年4月11日、国际申请号为PCT/EP2011/055644、专利技术名称为“显著性图和变换系数块的编码”的PCT申请的中国国家阶段申请的申请号为201810801490.3、专利技术名称为“解码显著性图的装置和方法、编码装置和方法及存储介质”的分案申请的分案申请，该中国国家阶段申请进入中国国家阶段的进入日为2012年12月13日、申请号为201180029192.3，其全部内容结合于此作为参考。


[0002]本申请是针对指示在变换系数块内的显著变换系数位置的显著性图的编码以及这种变换系数块的编码。例如，此编码可，例如，被用于例如图像和视频编码中。

技术介绍

[0003]在传统视频编码中，视频序列的图像通常被分解成为块。块或块的色彩分量通过移动补偿预测或图像内部预测预测。块可具有不同的尺寸并且可以是正方形或矩形。块或块的色彩分量的所有取样使用同一组预测参数被预测，例如，参考索引(识别已被编码的图像组中的参考图像)、移动参数(指明供用于参考图像以及当前图像之间块的移动的测量)、用于指明插值过滤、图像内部预测模型等等的参数。移动参数可通过水平和垂直分量的位移向量或通过例如，由6个分量组成的仿射移动参数的较高阶移动参数被表示。也可能一组以上的预测参数(例如，参考索引以及移动参数)与单独的块相关联。该情况下，对于每组预测参数，产生用于块或块的色彩分量的单一中间预测信号，并且最后的预测信号利用这些中间预测信号的加权和建立。加权参数以及可能有一固定偏移量(其被加至该加权和)，可以对于图像、或参考图像、或一组参考图像为固定的，或它们可被包含在对应的块的预测参组中。同样地，静止影像也经常被分解成为块，并且块利用图像内部预测方法(其可以是空间图像内部预测方法或预测块的DC分量的简易图像内部预测方法)被预测。在角落的情况中，该预测信号也可以是零。
[0004]在原始块或原始块的色彩分量与对应的预测信号之间的差，也被称为残差信号，其通常被变换和量化。一个二维变换被应用于残差信号并且所产生的变换系数被量化。对于该变换编码，对于一组特定预测参数被使用于其中的块或块的色彩分量，可在应用变换之前进一步被分割。变换块可以是等于或小于被用于预测的块。也有可能变换块包含多于一个被用于预测的块。在静止影像或视频序列的图像中不同变换块可具有不同的尺寸，并且变换块可被表示为正方形或矩形块。
[0005]产生的量化变换系数，同时也被称为变换系数水平，接着使用熵编码技术被传送。因此，变换系数水平的块通常使用扫描而被映射至变换系数值的向量(即，有序组)上，其中不同的扫描可被用于不同的块。通常，使用曲折扫描。对于仅含有交错帧的像场取样的块(这些块可以是在编码像场中的块或编码帧中的像场块)，其通常也使用特别地设计用于像场块的不同扫描。通常被使用编码所产生的变换系数有序序列的熵编码算法是游程水平编码。通常，大量的变换系数水平是零，并且等于零的一组连续的变换系数水平可通过编码等
于零(游程)的连续变换系数水平的数目而有效地被表示。对于剩余(非零)的变换系数，对实际的水平编码。有各种不同的游程水平码。在非零系数之前的游程以及该非零变换系数的水平可使用单一符号或代码字一起被编码。通常，包含在最后非零值变换系数之后被传送之块末端之特殊符号。或可能先编码非零值变换系数水平数目，并且根据这数目，水平以及游程被编码。
[0006]稍不同的方法被使用于H.264中的高效率的CABAC熵编码中。在此，变换系数水平的编码被分为三个步骤。在第一步骤中，用于各变换块的一个二进制语法元素coded_block_flag被发送，其以信号告知变换块是否包含显著变换系数水平(即，为非零值的变换系数)。如果该语法元素指示，显著变换系数水平呈现，则一个二进制评估显著性图被编码，其指明哪个变换系数水平具有非零数值。并且接着，以逆向扫描次序，非零变换系数水平的值被编码。如下所述对显著性图编码。对于扫描次序中的各系数，一个二进制语法元素significant_coeff_flag被编码，其指明对应的变换系数水平是否等于零值。如果significant_coeff_flag二进制值等于一，即，如果非零值变换系数水平存在于这扫描位置，则进一步的二进制语法元素last_significant_coeff_flag被编码。该二进制值指示目前显著变换系数水平是否为块内部的最后显著变换系数水平或在扫描次序中是否紧随着进一步的显著变换系数水平。如果last_significant_coeff_flag指示无进一步的显著变换系数紧随着，则无进一步语法元素被编码用于指明块的显著性图。在接着的步骤中，显著变换系数水平的值被编码，其在块内部的位置已利用显著性图决定。显著变换系数水平的数值通过使用下面的三个语法元素以反向扫描次序被编码。二进制语法元素coeff_abs_greater_one指示，显著变换系数水平绝对值是否大于一。如果二进制语法元素coeff_abs_greater_one指示绝对值大于一，则进一步的语法元素coeff_abs_level_minus_one被传送，其指明变换系数水平减一的绝对值。最后，二进制语法元素coeff_sign_flag，其指明变换系数数值的符号，对于各显著变换系数水平被编码。此外应注意到，有关于显著性图的语法元素以扫描次序被编码，而有关于变换系数水平的实际数值的语法元素以反向扫描次序被编码而允许更合适的上下文模型的使用。
[0007]在H.264中的CABAC熵编码中，所有用于变换系数水平的语法元素使用一个二进制概率模型被编码。非二进制语法元素coeff_abs_level_minus_one首先被二进制化，即，其被映射至序列的二进制决定(二进制值)上，并且这些二进制值被顺序地编码。二进制语法元素significant_coeff_flag、last_significant_coeff_flag、coeff_abs_greater_one、以及coeff_sign_flag直接地被编码。各被编码的二进制值(包含二进制语法元素)被关联到上下文。上下文表示对于一类编码二进制值的概率模型。有关对于两个可能的二进制数值之一的概率的测量根据先前地通过对应的上下文被编码的二进制数值对于各上下文被估计。对于有关变换编码的数个二进制值，被使用于编码的上下文根据已被发送的语法元素或根据一块内部的位置被选择。
[0008]显著性图指示有关对于扫描位置的显著性(变换系数水平不是零值)的信息。在H.264的CABAC熵编码中，对于一个4x4的块尺寸，分别的上下文被用于各扫描位置以供编码二进制语法元素significant_coeff_flag以及last_significant_coeff_flag，其中不同的上下文被用于扫描位置的significant_coeff_flag以及last_significant_coeff_flag。对于8x8块，相同的上下文模型被使用于四个连续的扫描位置，导致对于
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于解码来自数据流的指示变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图的装置，所述装置包括:解码器(250)，被配置为从所述数据流顺序抽取第一类型语法元素，所述第一类型语法元素指示，对于所述变换系数块(256)内的关联位置，至少关于显著变换系数还是非显著变换系数位于相应的位置；以及关联器(252)，被配置为在所述变换系数块的位置中以扫描次序将顺序提取的所述第一类型语法元素顺序地关联至所述变换系数块的位置，其取决于先前被抽取的并且被关联的第一类型语法元素所指示的所述显著变换系数的位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述解码器(250)进一步被配置为，基于所述数据流中的信息且无关于该先前被抽取的并且被关联的第一类型语法元素所指示的所述非显著变换系数的若干位置，识别关于所述变换系数块中的最后显著变换系数是否位于与当前抽取的第一类型语法元素相关联的位置，其中，所述当前抽取的第一类型语法元素指示显著变换系数位于该位置。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述解码器(250)进一步被配置为，在指示显著变换系数位于相应的关联位置的第一类型语法元素和紧接于其后的第一类型语法元素之间，从比特流中抽取第二类型语法元素，其中，所述第二类型语法元素指示，对于显著变换系数所在的所述关联位置，在所述相应的关联位置是否有所述变换系数块中的最后显著变换系数。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述解码器(250)进一步被配置为，在所述变换系数块的所有第一类型语法元素的抽取之后，通过上下文自适应熵解码，从所述数据流连续地抽取所述变换系数块内的所述显著变换系数的值，其中，所述关联器(250)被配置为，在所述变换系数块的位置中以预定的系数扫描次序将所述顺序抽取的值与所述显著变换系数的位置顺序地关联，根据该结果，所述变换系数块使用子块扫描次序(320)以变换系数块(256)的子块(322)的方式被扫描，辅助地，以位置子扫描次序(324)扫描所述子块(322)内的变换系数的位置，其中，所述解码器被配置为，在对所述显著变换系数值的值顺序地进行上下文自适应熵解码时，使用从若干上下文的多个组中选择的若干上下文的选择组，所述选择组的选择基于已经以子块扫描次序(320)被遍历的变换系数块的子块内的变换系数的值，或基于在相等尺寸的先前被解码的变换系数块内共同地点子块的变换系数的值而对每个子块进行。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中，所述解码器(250)被配置为通过使用上下文通过上下文自适应熵解码顺序抽取所述第一类型语法元素，所述上下文依据，显著变换系数根据先前被抽取的并被关联的第一类型语法元素而位于的若干位置，而对于每个所述第一类型语法元素被各自地选择，所述若干位置在与相应的第一类型语法元素关联的位置的邻近区域内。6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述解码器进一步地被配置为使得与相应的第一类型语法元素相关联的位置的邻近区域仅包括：与相应的第一类型语法元素关联的位置直接邻接的位置，或与相应的第一类型语法元素关联的位置以最大在垂直方向的一个位置和/或在水平方向上的一个位置分开的或直接邻接的位置，其中，所述变换系数块的尺寸等于或大于8x8位置。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其中，所述解码器进一步被配置为，在以与相应的第一类型语法元素关联的位置的邻近区域中的若干可用位置加权的情况下，将在与相应的第一类型语法元素关联的位置的邻近区域内显著变换系数根据先前被抽取的且被关联的第一类型语法元素而位于的位置的数目，映射至预定的一组可能上下文索引中的上下文索引。8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其中，所述关联器(252)进一步地被配置为，将被顺序抽取的第一类型语法元素顺序地关联至所述变换系数块的位置，其沿着在所述变换系数块的第一对邻接侧和所述变换系数块的第二对邻接侧之间延伸的子路序列进行，其中，水平方向上最低频率的位置和垂直方向上最高频率的位置分别沿所述变换系数块的第一对邻接侧放置，所述垂直方向上最低频率的位置和水平方向上最高频率的位置分别沿所述变换系数块的第二对邻接侧放置，所述子路线与垂直和水平两方向上的最低频率的位置具有增加的距离，其中，所述关联器(252)被配置为决定方向(300，302)，沿着该方向所述被顺序抽取的第一类型语法元素基于先前次扫描内的显著变换系数的位置被关联至所述变换系数块的位置。9.一种用于解码来自数据流的指示变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图的装置，所述装置包括：解码器(250)，被配置为从所述数据流抽取指示所述变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图，然后抽取所述变换系数块内的所述显著变换系数的值，在抽取所述显著性图时，通过上下文自适应熵解码从所述数据流顺序地抽取第一类型语法元素，所述第一类型语法元素指示，对于与变换系数块内的关联位置，关于显著变换系数还是非显著变换系数位于相应的位置；以及关联器(250)，被配置为在所述变换系数块的位置中以预定扫描次序，将顺序抽取的第一类型语法元素顺序地关联至所述变换系数块的位置，其中，所述解码器被配置为，在对所述第一类型语法元素进行上下文自适应熵解码时，使用上下文，所述上下文依据显著变换系数根据先前被抽取并被关联的第一类型语法元素而位于的若干位置，而对于每个所述第一类型语法元素被各自地选择，所述若干位置在与当前第一类型语法元素关联的位置的邻近区域内。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述解码器(250)进一步被配置为使得与相应的第一类型语法元素相关联的位置的邻近区域仅包括：与相应的第一类型语法元素关联的位置直接邻接的位置，或与相应的第一类型语法元素关联的位置以最大在垂直方向的一个位置和/或在水平方向上的一个位置分开的或直接邻接的位置，其中，所述变换系数块的尺寸等于或大于8x8位置。11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，所述解码器(250)进一步被配置为，在以与相应的第一类型语法元素关联的位置的邻近区域中的若干可用位置加权的情况下，将在与相应的第一类型语法元素关联的位置的邻近区域内显著变换系数根据先前被抽取的且被关联的第一类型语法元素而位于的位置的数目，映射至预定的一组可能上下文索引中的上下文索引。12.一种用于解码变换系数块的装置，所述装置包括：解码器(250)，被配置为从所述数据流抽取指示所述变换系数块内的显著变换系数的
位置的显著性图，然后抽取所述变换系数块内的所述显著变换系数的值，在抽取所述显著变换系数的值时，通过上下文自适应熵解码顺序地抽取所述值；以及关联器(252)，被配置为在所述变换系数块的位置中以预定的系数扫描次序将所述顺序抽取的值与所述显著变换系数的位置顺序地关联，根据该结果，所述变换系数块使用子块扫描次序(320)以变换系数块(256)的子块(322)的方式被扫描，辅助地，以位置子扫描次序(324)扫描所述子块内的变换系数的位置，其中，所述解码器(250)被配置为，在对所述显著变换系数值的值顺序地进行上下文自适应熵解码时，使用从若干上下文的多个组中选择的若干上下文的一选择组，所述选择组的选择基于已经以子块扫描次序被遍历的变换系数块的子块内的变换系数的值，或基于在相等尺寸的先前被解码的变换系数块内共同地点子块的变换系数的值而对每个子块进行。13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述解码器被配置为使得多个上下文组的上下文的数目大于一，并且被配置为，在对于相应的子块使用所述数目的上下文的选择组对子块内的所述显著变换系数值的值顺序地进行上下文自适应解码时，将所述数目的上下文的所述选择组的上下文唯一地指定到相应的子块内的位置。14.根据权利要求12或13所述的装置，其中，所述关联器(252)被配置为使得所述子块扫描次序以曲折方式从包括在垂直方向上和水平方向上最低频率的位置的子块进行到包括在垂直和水平两个方向上最高频率的位置的子块，同时所述位置次扫描次序在各子块中以曲折方式从相应子块内有关在垂直方向上和水平方向上的最高频率的位置进行到所述相应子块内有关在垂直和水平两个方向上最低频率的位置。15.一种基于变换的解码器，所述解码器被配置为使用根据权利要求1至11中任一项所述的对来自数据流的指示变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图进行解码的装置(150)对所述变换系数块解码，并对所述变换系数块执行(152)从频谱域到空间域的变换。16.一种预测性解码器，包括：基于变换的解码器(150，152)，被配置为使用根据权利要求1至11中任一项所述的对来自数据流的指示变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图进行解码的装置(150)对所述变换系数块解码，并对所述变换系数块执行(152)从频谱域到空间域的变换以获得残差块；预测器(156)，被配置为为表示空间取样信息信号的信息取样阵列的块提供预测；以及组合器(154)，被配置为组合所述块的所述预测和所述残差块以重建信息取样阵列。17.一种用以将指示变换系数块内的显著变换系数的位置的显著性图编码为数据流的装置，所述装置被配置为通过熵编码将第一类型语法元素顺序地编码为数据流，所述第一类型语法元素指示，对于所述变换系数块内的关联位置，至少关于显著变化系数还是非显著变换系数位于相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：GE视频压缩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：