[发明专利]使用联合上下文模型对系数进行熵译码

说明书

技术领域

本发明涉及视频译码，且更明确地说，涉及用于视频译码的熵译码。

背景技术

数字视频能力可并入到较宽范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数字相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电话会议装置等。数字视频装置实施视频压缩技术，例如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4，第10部分，高级视频译码(AVC)界定的标准或新兴的高效视频译码(HEVC)标准或此些标准的扩展中所描述的那些技术。

视频压缩技术执行空间预测和/或时间预测以减少或去除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频帧或切片分割成视频块或译码单元(CU)。CU可进一步分割成一个或一个以上预测单元(PU)以确定用于CU的预测视频数据。视频压缩技术还可将CU分割成残余视频块数据的一个或一个以上变换单元(TU)，其表示待译码的视频块与预测视频数据之间的差异。可将线性变换(例如二维离散余弦变换(DCT))应用于TU，以将残余视频块数据从像素域变换到频域以实现进一步压缩。

在变换之后，TU内的变换系数可经由量化进一步压缩。在量化之后，熵译码单元可应用与TU的大小相关联的Z字形扫描或另一扫描次序以扫描TU中的二维系数阵列，以产生可经熵编码的串行化向量。熵译码单元接着对系数的串行化向量进行熵译码。举例来说，熵译码单元可执行上下文自适应可变长度译码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术译码(CABAC)或另一熵译码技术。在上下文自适应熵译码的情况下，熵译码单元可根据与TU的大小相关联的上下文模型为TU内的系数中的每一者选择上下文。接着可基于选定上下文对所述系数进行熵编码。

发明内容

一般来说，本发明描述用于使用在具有不同大小的变换单元之间共享的联合上下文模型执行与残余视频数据块相关联的变换系数的熵编码和解码的技术。举例来说，所述联合上下文模型可在具有第一大小32x32的变换单元与具有第二大小16x16的变换单元之间共享。在一些情况下，两个以上大小的变换单元可共享同一联合上下文模型。作为一个实例，联合上下文模型可为用于变换单元的重要性图的联合上下文模型。在其它实例中，联合上下文模型可与其它译码信息或语法元素相关联。

在新兴的高效视频译码(HEVC)标准中，译码单元(CU)可包含一个或一个以上变换单元(TU)，其包含用于变换的残余视频数据。已提出额外变换单元大小(例如，32x32直到128x128)以改进视频译码效率，但也导致增加的存储器和计算要求以维持用于额外变换单元大小中的每一者的上下文模型。使用在具有不同大小的变换单元之间共享的联合上下文模型执行熵译码可减少在视频编码和解码装置上存储上下文和概率所必需的存储器的量，且降低在视频编码和解码装置上维持上下文模型的计算成本。

在一些实例中，所述技术还可降低执行二维变换时对较大变换单元大小的中间缓冲要求。在所述情况下，所述技术包含在应用二维变换的每一方向之后，使包含在第一大小的变换单元中的变换系数的较高频率子集归零，即将值设定为零，以产生所保持系数块。在此实例中，用于熵译码的联合上下文模型可在具有第一大小的变换单元与原始具有第二大小的变换单元之间共享，所述具有第一大小的变换单元具有经归零以产生所保持系数块的系数。在一些情况下，所保持系数块可具有等于第二大小的大小。在其它实例中，用于熵译码的联合上下文模型可在具有第一大小的变换单元与具有第二大小的变换单元之间共享。

在一个实例中，本发明描述一种解码视频数据的方法，其包括：维持由具有第一大小的变换单元与具有第二大小的变换单元共享的联合上下文模型，所述具有第一大小的变换单元具有经归零以产生所保持系数块的系数，其中所述第一大小与所述第二大小是不同的。所述方法还包含根据联合上下文模型为与具有具所保持系数块的第一大小和第二大小中的一者的变换单元相关联的系数选择上下文，以及基于选定上下文根据译码过程来对与所述变换单元相关联的系数进行熵译码。