[发明专利]针对视频的上下文自适应二进制熵编码的变换系数编码

说明书

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技术领域

本申请总体上涉及数据压缩，具体地，涉及用于在对视频的上下文自适应二进制熵编码中对变换系数进行编码的方法和设备。

背景技术

在多种背景下出现数据压缩。其在通信和计算机联网中经常用于高效地存储、发送、和再现信息。其在图像、音频和视频的编码中具有特别的应用。由于每个视频帧所要求的大量数据以及编码和解码经常需要发生的速度，视频向数据压缩提出了重大的挑战。高级音频和视频编码标准(“AVS”)是在中国开发的现有音频和视频编码标准。已开始开发替代AVS的下一代标准的工作，该下一代标准可以被称为AVS2。

很多视频编码标准使用基于块的编码过程。在这些过程中，将图像或帧分为块，通常是4x4或8x8(然而在一些情况下可以使用非正方形的块)，且将块频谱变换为系数，并进行量化和熵编码。在很多情况下，被变换的数据不是实际的像素数据，而是在预测操作之后的残余数据。预测可以是帧内预测(即在帧/图像内的块到块)或帧间预测(即，在帧之间(也被称为运动预测))。

为了压缩数据，量化变换系数的编码被设计为利用变换特性来改进压缩。在AVS的情况下，使用四元组对系数进行编码：程(level)、游(run)、符号(sign)、块结束(EOB)标志。编码是从变换块中最后非零系数开始沿反锯齿(zig-zag)方向的(因此，要求EOB标志)。

使用一元二进制化将“程减一”(level-minus-one)和“游”数据进行二进制化，然后使用基于上下文的熵编码对二进制值(bin)进行编码。具体地，AVS针对变换系数数据使用算术编码。

AVS的现有编码方案存在一些缺陷。在一些情况下，可能出现长游。在32x32块的情况下，最差情况下的游是1023。当二进制化时，这导致要对具有1024个二进制值的数目进行编码。EOB标志呈现了类似的最差情况开销。例如，在使用32x32块的情况下，最差情况场景是1024个非零系数，这意味着1023个EOB标志。最终，由于AVS所采用的编码方案，在对所有变换系数进行解码之前，解码器不具有与块中的变换系数的位置相关的任何先验知识。这使得该数据不能用于改进上下文确定或其他编码判定。

附图说明

现在将通过示例来参考示出了本申请的示例实施例的附图，在附图中：

图1示出了被分为系数组的变换块的示例，并示出了锯齿组扫描顺序；

图2示出了图1的示例变换块以及在系数组中的锯齿扫描顺序的示例；

图3示出了被映射到变换块的CG标志的一个示例；

图4以流程图形式示出了使用程游(level-run)信息和系数组划分进行编码的方法的一个实施例；

图5以流程图形式示出了对程游信息进行解码以重构残余的方法的一个实施例；

图6以图形方式示出了在系数组边界处截断的程游编码的示例；

图7以图形方式示出了跨系数组边界的程游编码的示例；

图8示出了变换块的区域划分的示例；

图9以框图形式示出了视频编码器的一个实施例；

图10以框图形式示出了视频解码器的一个实施例；

图11示出了示例系数组；

图12以图解方式示出了包含与图11的系数组相对应的程游对在内的双向链表；

图13示出了在由于RDOQ造成非零系数转变为零系数之后的图12的双向链表；以及

图14以流程图形式示出了用于使用RDOQ对变换系数进行编码的示例过程。

在不同的附图中使用了类似的附图标记来表示类似的组件。

具体实施方式

在第一方面中，本申请描述了一种使用视频解码器对编码视频的比特流中的视频进行解码的方法，所述视频包括被划分为块的图片，所述块的残余数据被频谱变换为变换块，每个变换块被进一步划分为系数组。所述方法包括：对最后系数组数据进行解码，所述最后系数组数据指示按组扫描顺序的包含非零变换系数的最后系数组；对最后系数数据进行解码，所述最后系数数据指示所述最后系数组内按扫描顺序的最后非零变换系数在所述最后系数组内的位置；以及对所述最后系数组的程、游和符号数据进行解码，以重构所述最后系数组的变换系数。