[发明专利]用于在跳过变换的情况下对块的符号编码

说明书

在跳过变换的情况下对视频块中的非零系数的符号信息进行编码和解码的方法。方法包括：对信号发送是否块中的所有符号都相同的标志进行基于上下文的编码；使用有限状态机来确定符号信息编码的上下文，其中一部分符号信息可被基于上下文编码，且一部分符号信息可被不基于上下文编码；对符号信息进行基于上下文的编码，其中该上下文基于相邻系数的符号；对符号信息进行不基于上下文的编码，其中符号信息是符号的预测；以及使用专用上下文对具有符号标志的符号进行编码，所述符号标志指示是否变换跳过的块中的符号已被反转以保持主导符号偏离。

技术领域

本公开总体上涉及数据压缩，具体涉及在跳过变换的情况下对块进行编码的视频编码方法和设备，更具体地，涉及对非零系数的符号进行编码的方法和设备。

背景技术

视频编码的当前最新技术是ITU-T H.265/HEVC视频编码标准。其定义了针对不同应用的诸多不同简档，包括主简档、主静止图像简档等。存在用于编码/解码图像和视频的多个标准，包括H.265，其使用基于块的编码过程。在这些过程中，图像或帧分为被通常大小在4x4至64x64(然而在一些情况下可以使用非正方形的块)的范围内的块，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，而是预测操作之后的残差数据。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))。

当对残差数据进行频谱变换时，这些标准中的多个标准规定了使用离散余弦变换(DCT)或基于它的一些变型。然后使用量化器对所得DCT系数进行量化，以产生量化的变换域系数。然后，与运动向量和其他数据一样，对量化后的系数块进行熵编码并与边信息(side information)一起封装，以产生编码视频的比特流。

在编码器处，对比特流进行熵解码，以重建量化后的系数。然后，解码器对重建的量化后的系数进行解量化和逆变换，以重建像素域残差。然后，通过使用与编码器处相同的预测操作，重建像素数据。

当对量化后的系数进行编码时，可以使用若干语义元素来信号发送任何非零系数的幅值，包括显著系数标志、大于1的标志、大于2的标志以及更多级别数据。符号位也经常被编码和解码，以指示系数是正或者是负。由于正负符号的出现在统计上一般大致相等，所以符号编码不基于上下文。

在一些情况下，HEVC及一些其他视频编码允许“变换跳过”。变换跳过指的是“跳过”DCT操作，并简单地对实际的像素域残差数据进行量化，就好像其是系数数据一样，然后对该量化数据进行编码。还可以将其认为是和DCT相对的恒等变换(identity transform)的应用。在另一情况下，在使用无损编码时跳过变换操作(跳过变换和量化二者)。在上述任何一种情况下，跳过变换将产生不是必然与HEVC中的编码过程的一些要素设计的底层的假设相符的数据。

附图说明

作为示例，现在参考示出了本公开的示例实施例的附图，附图中：

图1以框图形式示出了用于对视频进行编码的编码器；

图2以框图形式示出了用于对视频进行解码的解码器；

图3以流程图的形式示出了在跳过变换的情况下对块的符号位进行编码的示例方法；

图4以流程图的形式示出了在跳过变换的情况下对块的符号位进行解码的示例方法；

图5a示出了用于确定上下文的有限状态机，该上下文用于在跳过变换的情况下对块的符号标记进行编码；

图5b示出了用于确定上下文的另一示例有限状态机，该上下文用于在跳过变换的情况下对块的符号标记进行编码；

图6示出了基于有限状态机对符号信息进行上下文编码的示例方法；

图7示出了基于有限状态机对符号信息进行上下文解码的示例方法；