[发明专利]在CABAC中使用分离的绝对值和符号(SAVS)对DPQ进行二元化

说明书

技术领域

本发明一般涉及视频编码，并且更具体地，涉及在高效视频编码标准内的基于上下文的自适应二元算术编码(CABAC)中的二元化编码。 

背景技术

以高效的方式存储和传输视频要求减少时间和空间冗余的编码机制。虽然存在大量编码技术，但是正在进行的努力致力于提高这些分别对视频数据流进行压缩和解压缩的编码器/解码器(编解码器)的效率。编解码器的目的是减小数字视频帧的大小以便加速传输和节省存储空间。近些年来的视频编码进步集中地贡献于由最先进的编解码器提供的高水平的编码效率。然而，希望编码以更高效率被执行，以进一步减小视频比特率。 

这些正在开发的编码标准中的最新近编码标准被称为高效视频编码(HEVC)，其来自于视频编码联合合作团队(JCT-VC)，其是MPEG和VCEG标准化委员会的联合努力。 

这种正在开发的标准既包括高效配置又包括低复杂度配置，包括许多编码工具，并且在低复杂度配置中包括上下文自适应可变长编码(CAVLC)以及在高效配置中包括上下文自适应二元算术编码(CABAC)。高效配置使用并支持对于内部操作而言增强了的比特精度以及自适应环路滤波器。 

HEVC采用编码单元(CU)结构，其与(例如之前的MPEG-2或AVC编解码中的)宏块结构的主要差别在于取代固定大小(例如，16×16)，大小的变化可高达128×128。一个最大的编码单元(LCU)表示既表示平坦(flat)区域又表示繁忙(busy)区域，从而，为一个LCU提供单个QP(量化参数)值对于获得高水平的主观质量是不够的。因此， HEVC将LCU分成编码单元(CU)，每个CU由它们自己的QP表示，QP可随CU不同而不同。然后，QP差(Delta-QP，dQP)可被定义为在大小为诸如8×8、16×16、32×32或64×64的CU中当前CU的QP和基于所选预测算法预测的QP之间的差。HEVC可类似于高级视频编码(AVC)标准中那样执行QP预测，虽然本发明可利用任何所希望的技术而不脱离本发明的教导。 

HEVC编码标准的测试模型HM 3.0利用CABAC中的QP差(dQP)熵编码，包括如下两个步骤：(1)标记dQP是否为零，以及(2)如果dQP为非零，则带符号的dQP被映射到不带符号的码数(codenumber)并且不带符号的码数使用一元码被映射到二元字符串(binary string)。应注意，一元编码是一种熵编码，其中，自然数‘n’由n个1后跟随一个0或者替代地由n-1个1后跟随一个0来表示。例如，在这些一元表示中，5可被表示为111110或者11110。 

因此，新的编码标准正被开发以便提高编码效率并减小编码复杂度。本发明提供了对CABAC熵编码中的QP差(dQP)编码的改进。 

发明内容

本发明利用了一种在CABAC中对dQP(量化参数差)进行二元化的不同模式，以适合dQP的对称分布。当前HM 3.0测试模型中的方法为具有相同绝对值的非零dQP分配不同长度。然而，统计表明dQP的分布具有对称特性，因此具有相同绝对值但是不同符号的非零dQP倾向于具有相似概率。然而，应认识到，本发明可应用于使用带符号的语法(诸如QP差)并且其中对于正值和负值展现出对称特性的所有视频编码系统和标准。 

为了适合dQP的真实分布，本发明利用如下修改的步骤来执行CABAC中dQP的二元化：(1)进行标记以指示dQP是否为零，以及(2)如果dQP为非零，则利用一元码将dQP的绝对值映射到二元字符串。dQP的符号然后被编码。替代地，dQP的符号可首先被编码，之后为dQP的绝对值。这些替代中的任一替代在此被称为分离的绝对值和符号 (SAVS)。 

本发明的其他方面和实施例将在本说明书的下面的部分中被给出，其中，详细描述用于完全公开本发明的优选实施例的目的，而不对其施加限制。 

附图说明

通过参考附图可更全面地理解本发明，附图仅用于图示的目的： 

图1是根据本发明一实施例的基于CABAC的视频编码器的框图； 

图2是根据本发明一实施例的基于CABAC的视频编码器的框图； 

图3是根据本发明一实施例的新的二元化方法的流程图； 

图4A到图4B是dQP＝-3的示例中的二元化的处理流程，示出了在图4A中的HM 3.0和图4B中的本发明的方法之间的比较。 

具体实施方式