[发明专利]算术编码中的概率模型存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频处理中的算术编码技术，特别涉及一种算术编码中的概率模型存储方法。

背景技术

基于H.264视频编解码标准的算术编码为一种基于上下文的自适应二进制算术编码，其编码对象是视频信号中的语法元素(SE)，分为残差SE和非残差SE。

其中，残差SE包括：表示当前块是否有非零系数的CBF、表示当前位置上的非0系数的绝对值减1的CALM、表示当前位置上的系数是否为0的SCF、表示当前位置上的系数是否为最后一个非0系数的LSCF等类别的数据，通常表示为4×4的亮度DC系数、亮度/色度AC系数、色度DC系数矩阵等，每种残差SE又分为5个子类别(Cat)；非残差SE包括：表示前后向预测的参考图像索引的refIdx、表示运动向量和其前后向预测值之差的MVD、表示当前亮度和色度块的直流和交流分量的非零情况的CBP、表示当前帧中的宏块是否是skip模式的mb_skip_flag等类别的数据，通常仅表示为一个数值。

上述算术编码首先需要对SE进行二进制化处理，得到该SE所属SE类别对应的概率模型的序号。其中，一个概率模型对应一个序号；对于残差SE来说，SE类别是指某一类别下的一个子类别。然后调用并调整得到的序号对应的概率模型。

概率模型为7比特的数值，每个概率模型的初始值存储于存储单元中。在调用概率模型时，需要根据预设的不同概率模型与存储位置的映射关系，从相应的存储位置读取对应的概率模型，并将更新后的该概率模型再存储到对应的存储位置。

其中，存储位置是指：如RAM、E²PROM等存储器的存储地址，和/或寄存器等具有存储功能的物理实体。

在H.264视频编解码标准中，共有399种与不同SE类别对应的概率模型。不同概率模型的序号及其对应的SE类别如表1所示。

表1

表1中，“(Frame)”表示帧模式，“(Field)”表示场模式。

现有技术中，所有概率模型是无序地存储在一个或多个存储单元中，即不同的概率模型与存储位置的映射关系是随意设定的。然而，在算术编码过程中，通常需要连续读取多个概率模型，这样，每次调用概率模型均需要在存储单元中查找，使得算术编码过程中访问存储单元的次数较多。

例如，由于残差SE通常表示为4×4的各种系数矩阵，因此对于残差SE的算术编码过程，一般需要针对矩阵中每个系数的CBF、CALM、SCF和LSCF对应的概率模型连续多次访问并查找存储单元。以算术编码采用帧模式、存储单元为一个RAM、Cat＝0为例，需要连续访问44次RAM，并根据不同序号的概率模型与RAM存储地址的映射关系，获取CBF对应的序号为85～88的4个概率模型、CALM对应的序号为227～236的10个概率模型、SCF(Frame)对应的序号为105～119的15个概率模型、LSCF(Frame)对应的序号为166～180的15个概率模型。

而且，随意为不同概率模型分配存储位置，造成了存储单元的资源利用混乱和资源浪费。

可见，现有技术中没有依据算术编码的过程有序地存储概率模型，从而使得算术编码的效率不高，且造成了存储资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个主要目的在于，提供一种算术编码中的概率模型存储方法，能够提高算术编码的效率。

根据上述的一个主要目的，本发明提供了一种算术编码中的概率模型存储方法，包括：

根据概率模型所对应的语法元素SE类别，设置所有概率模型与存储位置的映射关系，以使得算术编码过程中连续读取的概率模型集中存储；

根据所述设置的映射关系，将相同SE类别对应的所有概率模型分别集中存储到对应的存储位置，以使得同一SE类别对应的概率模型尽可能存储在同一行、和/或每一行尽可能多的存储概率模型。

所述存储位置包括：随机存储器RAM的行地址。

所述RAM为一个或多个。

所述RAM的存储空间大小为56×56。

所述同一SE类别对应的概率模型尽可能存储在同一行包括：

表示当前块是否有非零系数的CBF对应的每个子类别Cat的概率模型集中存储在一行内；

表示当前位置上的非0系数的绝对值减1的CALM对应的每个Cat的概率模型集中存储在两行内；

场模式下的表示当前位置上的系数是否为0的SCF与表示当前位置上的系数是否为最后一个非0系数的LSCF对应的每个Cat的概率模型集中存储在两行内；