專利名稱：用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明原理總體上涉及視頻編碼和解碼，更具體地涉及用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
為了開發(fā)輸入視頻內(nèi)容的非固定特性，視頻編碼器依賴熵編碼來將輸入視頻信號映射到可變長度編碼的語法元素的比特流。經(jīng)常出現(xiàn)的符號用短碼字來表示，而不常見的符號用長碼字來表示。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會(IS0/IEC)運(yùn)動(dòng)圖像專家組-4(MPEG_4)的第10部分高級視頻編碼(AVC)標(biāo)準(zhǔn)/國際電信聯(lián)盟電信部(ITU-T)H. 264推薦標(biāo)準(zhǔn)(此后稱之為“MPEG-4 AVC標(biāo)準(zhǔn)”)支持兩種熵編碼方法。具體地，使用可變長度碼(VLC)或依賴于熵編碼模式的上下文自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC)來編碼符號。使用CABAC，編碼數(shù)據(jù)符號的過程包括以下三個(gè)基本步驟I. 二進(jìn)制化在二進(jìn)制化步驟中，將給定的非二進(jìn)制值語法元素唯一地映射到二進(jìn)制序列(被稱作段(bin)串)。過過程類似于將符號轉(zhuǎn)換成可變長度碼的過程，但是進(jìn)一步對二進(jìn)制碼進(jìn)行編碼。2.上下文建?！吧舷挛哪Ｐ汀笔轻槍Χ未囊粋€(gè)或多個(gè)段的概率模型，并且根據(jù)最新編碼的數(shù)據(jù)符號的統(tǒng)計(jì)選自對可用模型的選擇。上下文模型存儲每個(gè)“I”或“O”段的概率，并且基于實(shí)際編碼值來更新。3. 二進(jìn)制算術(shù)編碼算術(shù)編碼器根據(jù)選定的概率模型對每個(gè)段進(jìn)行編碼。在MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中，在標(biāo)準(zhǔn)中定義了針對每個(gè)語法元素的上下文模型和二進(jìn)制化方案。每個(gè)段的上下文模型由上下文索引Y來標(biāo)識，并且與給定的上下文索引Y相關(guān)的每個(gè)概率模型由一對值來確定，即，最或然符號(MPS)的概率狀態(tài)索引\和(二進(jìn)制)
值ο假定預(yù)定的過去符號集合(被稱作上下文模板T)，并且給出上下文的相關(guān)集合C={0，....，(-1}，其中，上下文由作用于模板1'的建模函數(shù)？1' —(來指定。對于要編碼的每個(gè)符號X，通過根據(jù)已經(jīng)編碼的鄰近符號Z e T在不同概率模型之間進(jìn)行切換來估計(jì)條件概率P (XIF (Z))。在使用估計(jì)的條件概率P (XIF (Z))編碼X之后，用已編碼符號X的值來更新概率模型。因此，通過根據(jù)實(shí)際源統(tǒng)計(jì)來在運(yùn)行中估計(jì)P(x|F(z))。為了降低模型成本，并且避免由于大量的C引起對P (X IF (Z))的不精確估計(jì)，MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)對上下文模型的選擇施加兩個(gè)約束。首先，采用由要編碼的當(dāng)前符號的少數(shù)鄰域構(gòu)成的非常有限的上下文模板T。其次，將上下文建模限制于二進(jìn)制化符號的選定段。
在每個(gè)編碼片的開始處，根據(jù)量化參數(shù)(QP)的初始值對上下文模型進(jìn)行初始化，這是因?yàn)榱炕瘏?shù)對不同數(shù)據(jù)符號的出現(xiàn)概率有顯著影響。MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中對殘差數(shù)據(jù)的CABAC熵編碼對于根據(jù)MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)對殘差數(shù)據(jù)的CABAC編碼，語法元素及其相關(guān)編碼方案由以下不同特征表征·使用一比特符號coded_block_flag和二進(jìn)制值顯著圖來指示給定塊中非零變換系數(shù)(即，顯著系數(shù))的出現(xiàn)和位置?！ぐ惭b逆掃描順序?qū)Ψ橇慵夁M(jìn)行編碼。 基于逆掃描路徑內(nèi)先前傳輸?shù)姆橇慵壍臄?shù)目來選擇用于編碼非零變換系數(shù)的上 下文模型。轉(zhuǎn)向圖1，根據(jù)MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)的顯著圖編碼過程的示例總體上由附圖標(biāo)記100來指示。過程100包括開始框110，開始框Iio將控制傳遞至功能框120。功能框120對語法兀素coded_block_flag進(jìn)行編碼，并且將控制傳遞至判定框130。判定框130確定coded_block_flag是否等于I。如果是，則將控制傳遞至功能框140。否則，將控制傳遞至結(jié)束框199。功能框140執(zhí)行與編碼顯著圖有關(guān)的步驟，并且將控制傳遞至功能框150。功能框150執(zhí)行與編碼等級信息有關(guān)的步驟，并且將控制傳遞至結(jié)束框199。因此，關(guān)于判定框130，如果coded_block_flag指示塊具有顯著系數(shù),貝U二進(jìn)制值的顯著圖由功能框140來編碼。對于按照掃描順序的每個(gè)系數(shù)，I比特符號significant_coeff_flag由功能框140來傳輸。如果significant_coeff_flag等于I,即，如果非零系數(shù)存在于該掃描位置處,貝U另一 I比特符號 last_significant_coeff_flag 由功能框 140 來發(fā)送。該符號 last_significant_coeff_flag指示當(dāng)前顯著系數(shù)是否是塊內(nèi)的最后一個(gè)系數(shù)，或者是否跟隨有其他顯著系數(shù)。當(dāng)編碼變換系數(shù)的顯著圖時(shí)，對significant_coeff_flag 和 last_significant_coeff_flag的上下文模型的選擇依賴于掃描位置。在MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中，對于4X4或較小的變換尺寸，分別針對每個(gè)位置將上下文模型分配給significant_coeff_flag和last_signif icant_coeff_f lag ο對于8X8變換尺寸和更大的尺寸,少數(shù)變換系數(shù)位置共享一個(gè)上下文模型，以便減少上下文模型的數(shù)目。KTA中的顯著圖編碼視頻編碼專家組(VCEG) “關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域”(KTA)軟件提供一種公共平臺以結(jié)合在完成MPEG-4 AVC標(biāo)準(zhǔn)之后視頻編碼的新發(fā)展。在KTA中采用使用擴(kuò)展塊尺寸和大變換的建議。在當(dāng)前KTA軟件中，實(shí)現(xiàn)了大于16X16像素的運(yùn)動(dòng)分區(qū)。具體地，除了現(xiàn)有MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)尺寸以外還使用尺寸為64X64、64X32、32X64、32X32、32X16、16X32的宏塊。較大的塊變換還用于更好地捕獲高清視頻中的更平滑內(nèi)容。這樣的較大塊變換包括那些尺寸為16X16、16X8和8X16的塊。為了保持上下文模型的數(shù)目較少，8X16、16X8和16X16變換均使用15個(gè)或更少的上下文模型用于significant_coeff_flag或last_significant_coeff_flag。轉(zhuǎn)向圖2,針對8X8塊使用15個(gè)上下文用于語法元素signif icant_coeff_f lag的示例總體上由附圖標(biāo)記200來指示。更詳細(xì)地，示例200指示當(dāng)8X8變換用于significant_coeff_flag時(shí)塊中的多個(gè)變換系數(shù)位置如何共享一個(gè)上下文模型。每個(gè)不同數(shù)字表示上下文模型。當(dāng)數(shù)字在多個(gè)位置重復(fù)時(shí)，這些位置共享一個(gè)上下文模型。在這種方法中，針對每個(gè)變換尺寸設(shè)計(jì)多個(gè)變換系數(shù)位置如何共享如何共享一個(gè)上下文，表示為上下文共享。上下文共享的精確模式表示為上下文共享圖。轉(zhuǎn)向圖3,針對16X16塊使用15個(gè)上下文用于語法元素significant_coeff_flag的示例總體上由附圖標(biāo)記300指示。更詳細(xì)地，示例300示出了當(dāng)16X 16變換用于significant_coeff_flag時(shí)塊中的多個(gè)變換系數(shù)位置如何共享一個(gè)上下文模型。針對16X 16變換的上下文共享的模式近似針對8X8變換的上下文共享的模式的上采樣版本。然而，不利地這不能捕獲不同變換的系數(shù)分布的差異。特定現(xiàn)有技術(shù)方法中的顯著圖編碼在特定現(xiàn)有技術(shù)方法中，針對8X8變換尺寸和更大尺寸提出了新的上下文建模方法。為了針對8X8塊對語法元素significant_coeff_flag的上下文進(jìn)行建模，將變換塊分解成16個(gè)2X2采樣的子塊，并且這些子塊中的每一個(gè)與分離的上下文相關(guān)聯(lián)。針對更大變換塊(例如，針對大于8X8的塊)的上下文模型的選擇基于預(yù)定鄰域中(在變換塊內(nèi))已編碼的顯著變換系數(shù)的數(shù)目。對于last_significant_coeff_flag的編碼而言，已 經(jīng)將上下文建模設(shè)計(jì)為依賴于當(dāng)前掃描位置到給定變換塊的左上角的距離測量。為了更特定，基于當(dāng)前掃描位置(即，基于x+y來選擇當(dāng)前掃描位置，其中X和I分別表示變換塊內(nèi)掃描位置的水平位置和垂直位置)所處的掃描對角線來選擇用于編碼last_significant_COeff_flag的上下文模型。為了避免過擬合，以特定方式(例如，通過對x+y進(jìn)行量化)將距離測量x+y映射到減小的上下文模型集合上。在特定現(xiàn)有技術(shù)方法中，針對8X8變換的上下文共享模式近似4X4變換的上下文共享模式的上采樣版本。然而，不利地這不能捕獲不同變換的系數(shù)分布的差異。在現(xiàn)有視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)中，當(dāng)對8X8變換或更大變換的變換系數(shù)的顯著圖進(jìn)行編碼時(shí)，在若干變換系數(shù)之中共享一個(gè)上下文，以減少上下文的數(shù)目。關(guān)于如何共享上下文，對于各種變換使用單獨(dú)的方法。不能容易地將這樣的設(shè)計(jì)擴(kuò)展至可以使用更多變換的未來標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明原理可以解決現(xiàn)有技術(shù)中這些和其他缺陷和缺點(diǎn)，本發(fā)明原理涉及用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明原理的一個(gè)方面，提供了一種設(shè)備。該設(shè)備包括視頻編碼器，針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行編碼。變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的?；诮y(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖。所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。根據(jù)本發(fā)明原理的另一方面，提供了一種視頻編碼器中的方法。該方法包括針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行編碼。變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的。基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖。所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。根據(jù)本發(fā)明原理的又一方面，提供了一種設(shè)備。該設(shè)備包括視頻解碼器，用于針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行解碼。變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的?；诮y(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖。所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。根據(jù)本發(fā)明原理的又一方面，提供了一種視頻解碼器中的方法。該方法包括針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行解碼。變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的。基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖。所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。根據(jù)以下結(jié)合附圖閱讀的示例實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明原理的這些和其他方面、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。



根據(jù)以下示例性附圖，可以更好地理解本發(fā)明原理，在附圖中圖I是示出了根據(jù)MPEG-4 AVC標(biāo)準(zhǔn)的顯著圖編碼過程的示例的圖；圖2是示出了針對8X8塊使用15個(gè)上下文用于語法元素significant_coeff_flag的示例的圖；圖3是示出了針對16X16塊使用15個(gè)上下文用于語法元素significant_coeff_flag的示例的圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明原理實(shí)施例的可以應(yīng)用本發(fā)明原理的示例性視頻編碼器的框圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明原理實(shí)施例的可以應(yīng)用本發(fā)明原理的示例性視頻解碼器的框圖；圖6是示出了用于編碼顯著圖的傳統(tǒng)方法的流程圖；圖7是示出了用于解碼顯著圖的傳統(tǒng)方法的流程圖；圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明原理的用于編碼顯著圖的示例性方法的流程圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明原理的用于解碼顯著圖的示例性方法的流程圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明原理的用于編碼顯著圖的另一方法的流程圖；以及圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明原理的用于解碼顯著圖的另一方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明原理涉及用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備。本說明書示意了本發(fā)明原理。因此將理解的是，盡管這里沒有明確描述或示出，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)想體現(xiàn)本發(fā)明原理并包括在本發(fā)明原理精神和范圍內(nèi)的各種布置。因此，這里所引述的所有示例和條件性語言均為了教導(dǎo)的目的，以幫助讀者理解本發(fā)明原理以及發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的構(gòu)思，應(yīng)看作不會被限制為具體引述的示例和條件。此外，這里對本發(fā)明原理的原理、方面、實(shí)施例及其特定示例做出引述的所有聲明意在包括本發(fā)明原理的結(jié)構(gòu)和功能上的等同物。另外，該等同物將包括當(dāng)前已知的等同物以及將來開發(fā)出的等同物，即所開發(fā)出來的執(zhí)行相同功能的任何組件，而與結(jié)構(gòu)無關(guān)。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，例如這里所表示的框圖展示出體現(xiàn)本發(fā)明原理的示意性電路的概念圖。類似地，將理解，任何流程、流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、偽代碼等表現(xiàn)出實(shí)質(zhì)上可以在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上表現(xiàn)的、并且由計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行的各個(gè)過程，無論是否明確示出該計(jì)算機(jī)或處理器?？梢酝ㄟ^使用專用硬件和能夠與適合的軟件一同執(zhí)行軟件的硬件而實(shí)現(xiàn)圖中所示各個(gè)組件的功能。當(dāng)由處理器來提供時(shí)，這些功能可以由單個(gè)的專用處理器、單個(gè)的共享處理器、或多個(gè)單獨(dú)的處理器來提供，其中一些可以是共享的。此外，術(shù)語“處理器”或“控制器”的顯式使用不應(yīng)被解釋為排他性地指代能夠執(zhí)行軟件的硬件，而且可以隱式地包括(不限為)數(shù)字信號處理器(“DSP”)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲器(“RAM”)以及非易失性存儲器。 還可以包括常規(guī)和/或?qū)Ｓ玫钠渌布?。類似地，圖中所示的任何開關(guān)僅是概念上的。其功能可以通過程序邏輯的操作、專用邏輯、程序控制和專用邏輯的交互、或甚至是手動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，實(shí)施者可以選擇的具體技術(shù)可以從上下文中得到明確的理解。在權(quán)利要求書中，表示為用于執(zhí)行特定功能的設(shè)備的任何組件意在包括執(zhí)行該功能的任何方式，例如包括a)執(zhí)行該功能的電路組件的組合，或b)任意形式的軟件，包括固件、微代碼等，并與用于執(zhí)行該軟件以執(zhí)行該功能的適合的電路進(jìn)行組合。由權(quán)利要求所限定的本發(fā)明在于如下事實(shí)將各個(gè)引述的設(shè)備所提供的功能以權(quán)利要求所要求的方式組合在一起。因此，可以把能夠提供這些功能的任意設(shè)備看作與這里所示的設(shè)備相等同。在說明書中涉及本發(fā)明原理的“ 一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性等包括在本發(fā)明原理的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，貫穿說明書在不同地方出現(xiàn)的術(shù)語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”以任何其他變型不必均指相同的實(shí)施例。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，和/或”和“......中的至少一個(gè)”中任一個(gè)的使用，
例如在“A/B” / “A和/或B”和“A和B中的至少一個(gè)”的情況下，意在包括選擇僅第一所列項(xiàng)目(A)、僅選擇第二所列項(xiàng)目(B)、或選擇兩個(gè)項(xiàng)目(A和B)。作為另一示例，在“A、B和/或C”以及“A、B和C中的至少一個(gè)”的情況下，這樣的表示意在包括僅選擇第一所列項(xiàng)目(A)、僅選擇第二所列項(xiàng)目(B)、僅選擇第三所列項(xiàng)目(C)、僅選擇第一和第二所列項(xiàng)目(A和B)、僅選擇第一和第三所列項(xiàng)目(A和C)、僅選擇第二和第三所列項(xiàng)目(B和C)、或選擇所有三個(gè)項(xiàng)目(A和B和C)。對于本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員之一來說顯而易見的是，對于所列的許多項(xiàng)目，上述是可以擴(kuò)展的。同樣，如本文所使用的，詞語“畫面”和“圖像”可以互換使用，并且指代來視頻序列的靜止圖像或畫面。如所知，畫面可以是幀或場。此外，如本文所使用的，短語“顯著系數(shù)”和“顯著變換系數(shù)”指代具有非零值的變換系數(shù)。此外，如本文所使用的，短語“等級信息”指代變換系數(shù)的值。出于示意和描述的目的，本文在對視頻編碼專家組(VCEG)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域(KTA)軟件的改進(jìn)的上下文中描述示例，使用KTA軟件作為本說明書的基準(zhǔn)，并且說明超過KTA軟件的改進(jìn)和擴(kuò)展。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明原理不僅限于KTA軟件和/或其擴(kuò)展。在給出本文提供的本發(fā)明原理的教導(dǎo)的情況下，本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明原理同樣可應(yīng)用，并且在應(yīng)用于其他標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展時(shí)或者在還沒有開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)應(yīng)用和/或合并時(shí)能夠提供至少相似的優(yōu)點(diǎn)。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明原理還應(yīng)用于不符合標(biāo)準(zhǔn)而符合專有定義的視頻編碼器和視頻解碼器。轉(zhuǎn)向圖4，可以應(yīng)用本發(fā)明原理的示例性視頻編碼器總體上由附圖標(biāo)記400指示。視頻編碼器400包括幀排序緩沖器410，幀排序緩沖器410具有與組合器485的非反相輸入進(jìn)行信號通信的輸出。組合器485的輸出與變換和量化器425的第一輸入以信號通信的方式連接。變換和量化器425的輸出與熵編碼器445的第一輸入以及逆變換和逆量化器450的第一輸入以信號通信的方式連 接。熵編碼器445的輸出與組合器490的第一非反相輸入以信號通信的方式連接。組合器490的輸出與輸出緩沖器435的第一輸入以信號通信的方式連接。編碼器控制器405的第一輸出與幀排序緩沖器410的第二輸入、逆變換和逆量化器450的第二輸入、畫面類型判定模塊415的輸入、宏塊類型(MB-類型)判定模塊420的第一輸入、幀內(nèi)預(yù)測模塊460的第二輸入、去塊濾波器465的第二輸入、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器470的第一輸入、運(yùn)動(dòng)估計(jì)器475的第一輸入以及參考畫面緩沖器480的第二輸入以信號通信的方式連接。編碼器控制器405的第二輸出與補(bǔ)充增強(qiáng)信息(SEI)插入器430的第一輸入、變換和量化器425的第二輸入、熵編碼器445的第二輸入、輸出緩沖器435的第二輸入以及序列參數(shù)集(SPS)和畫面參數(shù)集(PPS)插入器440的輸入以信號通信的方式連接。SEI插入器430的輸出與組合器490的第二非反相輸入以信號通信的方式連接。畫面類型判定模塊415的第一輸出與幀排序緩沖器410的第三輸入以信號通信的方式連接。畫面類型判定模塊415的第二輸出與宏塊類型判定模塊420的第二輸入以信號通信的方式連接。序列參數(shù)集(SPS)和畫面參數(shù)集(PPS)插入器440的輸出與組合器490的第三非反相輸入以信號通信的方式連接。逆量化和逆變換器450的輸出與組合器419的第一非反相輸入以信號通信的方式連接。組合器419的輸出與幀內(nèi)預(yù)測模塊460的第一輸入以及去塊濾波器465的第一輸入以信號通信的方式連接。去塊濾波器465的輸出與參考畫面緩沖器480的第一輸入以信號通信的方式連接。參考畫面緩沖器480的輸出與運(yùn)動(dòng)估計(jì)器475的第二輸入和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器470的第三輸入以信號通信的方式連接。運(yùn)動(dòng)估計(jì)器475的第一輸出與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器470的第二輸入以信號通信的方式連接。運(yùn)動(dòng)估計(jì)器475的第二輸出與熵編碼器445的第三輸入以信號通信的方式連接。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器470的輸出與開關(guān)497的第一輸入以信號通信的方式連接。幀內(nèi)預(yù)測模塊160的輸出與開關(guān)197的第二輸入以信號通信的方式連接。宏塊類型判定模塊420的輸出與開關(guān)497的第三輸入以信號通信的方式連接。開關(guān)497的第三輸入確定開關(guān)的“數(shù)據(jù)”輸入(與控制輸入相比較，即與第三輸入相比較)是由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器470還是幀內(nèi)預(yù)測模塊460提供。開關(guān)497的輸出與組合器419的第二非反相輸入和組合器485的反相輸入以信號通信的方式連接。
幀排序緩沖器410的第一輸入和編碼器控制器405的輸入可用作編碼器400的用于接收輸入畫面的輸入。此外，補(bǔ)償增強(qiáng)信息(SEI)插入器430的第二輸入可用作編碼器400的用于接收元數(shù)據(jù)的輸入。輸出緩沖器435的輸出可用作用于編碼器400的輸出，用于輸出比特流。轉(zhuǎn)向圖5，可以應(yīng)用本發(fā)明原理的示例的視頻解碼器總體上由附圖標(biāo)記500指示。視頻解碼器500包括輸入緩沖器510，輸入緩沖器510具有與熵解碼器545的第一輸入以信號通信的方式連接的輸出。熵解碼器545的第一輸出與逆變換和逆量化器550的第一輸入以信號通信的方式連接。逆變換和逆量化器550的輸出與組合器525的第二非反相輸入以信號通信的方式連接。組合器525的輸出與解塊濾波器565的第二輸入以及內(nèi)預(yù)測模塊560的第一輸入以信號通信的方式連接。解塊濾波器565的第二輸出與參考畫面緩沖器580的第一輸入以信號通信的方式連接。參考畫面緩沖器580的輸出與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器570的第二輸入以信號通信的方式連接。
熵解碼器545的第二輸出與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器570的第三輸入、解塊濾波器565的第一輸入以及幀內(nèi)預(yù)測器560的第三輸入以信號通信的方式連接。熵解碼器545的第三輸出與解碼器控制器505的輸入以信號通信的方式連接。解碼器控制器505的第一輸出與熵解碼器545的第二輸入以信號通信的方式連接。解碼器控制器505的第二輸出與逆變換和逆量化器550的第二輸入以信號通信的方式連接。解碼器控制器505的第三輸出與解塊濾波器565的第三輸入以信號通信的方式連接。解碼器控制器505的第四輸出與巾貞內(nèi)預(yù)測模塊560的第二輸入、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器570的第一輸入和參考畫面緩沖器580的第二輸入以信號通信的方式連接。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器570的輸出與開關(guān)597的第一輸入以信號通信的方式連接。幀內(nèi)預(yù)測模塊560的輸出與開關(guān)597的第二輸入以信號通信的方式連接。開關(guān)597的輸出與組合器525的第一非反相輸入以信號通信的方式連接。輸入緩沖器510的輸入可用作解碼器500的輸入，用于接收輸入比特流。解塊濾波器565的第一輸出可用作解碼器500的輸出，用于將輸出畫面輸出。如上所述，本發(fā)明原理涉及用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備。為了根據(jù)不同變換尺寸考慮系數(shù)分布，本發(fā)明將上下文共享模式適應(yīng)于變換尺寸，同時(shí)為了簡明起見針對所有變換尺寸保持統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)。為了減少編碼參數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)的上下文數(shù)目，少數(shù)變換系數(shù)位置可以共享一個(gè)上下文模型。在MPEG-4AVC標(biāo)準(zhǔn)中，針對每個(gè)變換設(shè)計(jì)上下文共享。根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例，本發(fā)明提出了基于統(tǒng)一規(guī)則的方法，以針對所有變換來設(shè)計(jì)如何共享上下文，其中規(guī)則自適應(yīng)于編碼器設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明原理的實(shí)施例，本發(fā)明提出針對多個(gè)變換統(tǒng)一上下文共享。盡管仍保持上下文模型的數(shù)目為小數(shù)目，但是不同的變換使用相同的方法來設(shè)計(jì)多個(gè)系數(shù)位置之間的上下文共享。這統(tǒng)一了上下文共享，準(zhǔn)備了適應(yīng)于更多變換的下一代標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明原理提出了對顯著圖進(jìn)行編碼的新方法。與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，為每個(gè)變換預(yù)定分離的上下文共享方法，本發(fā)明提出了一種在不同變換之間被統(tǒng)一上下文共享的方法。這具體地在存在多個(gè)變換時(shí)簡化了編碼器和/或解碼器的設(shè)計(jì)。典型顯著圖編碼
轉(zhuǎn)向圖6，用于編碼顯著圖的傳統(tǒng)方法總體上由附圖標(biāo)記600指示。方法600包括開始框610，開始框610將控制傳遞至功能框620。功能框620讀取針對變換的預(yù)定上下文共享圖，并將控制傳遞至功能框630。功能框630對顯著圖進(jìn)行編碼，并將控制傳遞至結(jié)束框699。上下文共享圖是針對各種變換預(yù)定的，并且共享模式針對signifiCant_COeff_flag 和 last_significant_coeff_flag 可以不同。轉(zhuǎn)向圖7，用于解碼顯著圖的傳統(tǒng)方法總體上由附圖標(biāo)記700指示。方法700包括開始框710，開始框710將控制傳遞至功能框720。功能框720讀取針對變換的預(yù)定上下文共享圖，并將控制傳遞至功能框730。功能框730對顯著圖進(jìn)行解碼，并將控制傳遞至結(jié)束框799。解碼器使用對應(yīng)的上下文共享圖來解碼顯著圖。提出的方法-統(tǒng)一上下文共享圖產(chǎn)生在KTA軟件中，支持32X32和64X64的宏塊尺寸。對于32X32 ±夾，除了現(xiàn)有的MPEG-4AVC 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)分區(qū)尺寸(16X16、16X8、8X16、8X8、8X4、4X8 和 4X4)以外，還支持使用32X32、32X16和16X32分區(qū)的幀間編碼。更大的變換可以更好地捕獲高清視頻 中的更平滑內(nèi)容。對于幀間畫面，對于亮度分量除了使用4X4和8X8變換以外還可以使用16X16、16X8和8X16變換。具體地，對于尺寸為16X 16、16X8、8X 16的每個(gè)運(yùn)動(dòng)分區(qū)而言，除了尺寸為4X4和8X8變換以外還可以使用尺寸為16X16、16X8、8X16的變換。對于大于16X16的運(yùn)動(dòng)分區(qū)，除了 4X4和8X8變換以外還可以使用16X16變換。為了對來自新引入的變換(16X8、8X 16和16X16)的變換系數(shù)的顯著圖進(jìn)行編碼，可以針對每個(gè)變換設(shè)計(jì)分離的上下文共享圖。例如，針對16X16變換的上下文共享的模式近似于針對8X8變換的上下文共享的模式的上采樣版本。由于變換通常按照掃描順序?qū)⒛芰繅嚎s到第一系數(shù)中，因此這樣的上下文共享不適合于變換系數(shù)分布。此外，這樣的上下文共享需要尺寸每個(gè)變換的圖。本發(fā)明提出了統(tǒng)一上下文共享圖的產(chǎn)生，以簡化編碼器和/或解碼器設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)掃描順序(例如，之字形掃描順序)將2-D變換系數(shù)塊轉(zhuǎn)換成I-D變換系數(shù)矩陣。根據(jù)變換系數(shù)位置X，根據(jù)規(guī)則F(X)分配上下文。該規(guī)則對于所有變換是一致的。例如，
f X, O < X < j￥
F(x) - ^__
1 ; [Μ, 其他其中，N是上下文的數(shù)目。例如，當(dāng)N= 15時(shí)，存在15個(gè)上下文。當(dāng)應(yīng)用該規(guī)則來產(chǎn)生上下文共享圖時(shí)，不需要針對每個(gè)變換設(shè)計(jì)分離的圖，并且可以容易地?cái)U(kuò)展至多個(gè)變換?？梢栽诰幋a器和解碼器處已知并使用相同的規(guī)則。轉(zhuǎn)向圖8，用于編碼顯著圖的示例性方法總體上由附圖標(biāo)記800來指示。方法800包括開始框810，開始框810將控制傳遞至功能框820。功能框820基于規(guī)則產(chǎn)生針對變換的上下文共享圖，并將控制傳遞至功能框830。功能框830對顯著圖進(jìn)行編碼，并將控制傳遞至結(jié)束框899。關(guān)于功能框820，用于為變換產(chǎn)生上下文共享圖的規(guī)則可以涉及例如，按照預(yù)定掃描順序(例如，之字形掃描順序)將分離的上下文分配給前N個(gè)系數(shù)位置，而使所有其他系數(shù)位置共享一個(gè)上下文。轉(zhuǎn)向圖9，用于解碼顯著圖的示例性方法總體上由附圖標(biāo)記900指示。方法900包括開始框910，開始框910將控制傳遞至控制框920。功能框920基于規(guī)則產(chǎn)生針對變換的上下文共享圖，并將控制傳遞至功能框930。功能框930對顯著圖進(jìn)行解碼，并將控制傳遞至結(jié)束框999。關(guān)于功能框920，例如，用于為變換產(chǎn)生上下文共享圖的規(guī)則可以與在編碼器處使用的規(guī)則相同。該規(guī)則例如可以涉及按照預(yù)定掃描順序(例如，之字形掃描順序)向前N個(gè)系數(shù)位置分配分離的上下文，而使所有其他系數(shù)位置共享一個(gè)上下文。變型在本發(fā)明原理的實(shí)施例中，用于產(chǎn)生上下文共享圖的規(guī)則可以針對不同序列、畫面分辨率、量化參數(shù)等而變化。例如，可以具有如下F(X)變型
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括 視頻編碼器(400)，針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行編碼，變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的，其中，基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖，所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，變換系數(shù)是二維變換系數(shù)，并且統(tǒng)一規(guī)則指定根據(jù)掃描順序?qū)⒍S變換系數(shù)映射成一維陣列，并將變換系數(shù)之中的前N個(gè)系數(shù)分配給分離的上下文。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，將變換系數(shù)之中的剩余系數(shù)分配給單個(gè)上下文。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，掃描順序是之字形掃描順序。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，將變換系數(shù)編碼到結(jié)果比特流中，將多個(gè)規(guī)則用作統(tǒng)一規(guī)則的候選，并且在結(jié)果比特流中指示所述統(tǒng)一規(guī)則。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，統(tǒng)一規(guī)則包括基于與變換系數(shù)相對應(yīng)的視頻序列、畫面分辨率和量化參數(shù)而變化的至少兩個(gè)統(tǒng)一規(guī)則。
7.一種視頻編碼器中的方法(800，1000)，包括 針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行編碼，變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的，其中，基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖，所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，變換系數(shù)是二維變換系數(shù)，并且統(tǒng)一規(guī)則指定根據(jù)掃描順序?qū)⒍S變換系數(shù)映射成一維陣列，并將變換系數(shù)之中的前N個(gè)系數(shù)分配給分離的上下文(820)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，將變換系數(shù)中的剩余系數(shù)分配給單個(gè)上下文(820)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，掃描順序是之字形掃描順序(820)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，將變換系數(shù)編碼到結(jié)果比特流中，將多個(gè)規(guī)則用作統(tǒng)一規(guī)則的候選，并且在結(jié)果比特流中指示該統(tǒng)一規(guī)則(1020)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，統(tǒng)一規(guī)則包括基于與變換系數(shù)相對應(yīng)的視頻序列、畫面分辨率和量化參數(shù)而變化的至少兩個(gè)統(tǒng)一規(guī)則(1020)。
13.—種設(shè)備,包括 視頻解碼器(500)，用于針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行解碼，變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的，其中，基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖，所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，變換系數(shù)是二維變換系數(shù)，并且統(tǒng)一規(guī)則指定根據(jù)掃描順序?qū)⒍S變換系數(shù)映射成一維陣列，并將變換系數(shù)之中的前N個(gè)系數(shù)分配給分離的上下文。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，將變換系數(shù)中的剩余系數(shù)分配給單個(gè)上下文。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，掃描順序是之字形掃描順序。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，從比特率中解碼變換系數(shù)，將多個(gè)規(guī)則用作統(tǒng)一規(guī)則的候選，并且從比特流中確定該統(tǒng)一規(guī)則。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，統(tǒng)一規(guī)則包括基于與變換系數(shù)相對應(yīng)的視頻序列、畫面分辨率和量化參數(shù)而變化的至少兩個(gè)統(tǒng)一規(guī)則。
19.一種視頻解碼器中的方法(900，1100)，包括 針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行解碼，變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的，其中，基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖，所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，變換系數(shù)是二維變換系數(shù)，并且統(tǒng)一規(guī)則指定根據(jù)掃描順序?qū)⒍S變換系數(shù)映射成一維陣列，并將變換系數(shù)之中的前N個(gè)系數(shù)分配給分離的上下文(920)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，將變換系數(shù)中的剩余系數(shù)分配給單個(gè)上下文(920)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，掃描順序是之字形掃描順序(920)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，從比特率中解碼變換系數(shù)，將多個(gè)規(guī)則用作統(tǒng)一規(guī)則的候選，并且從比特流中確定該統(tǒng)一規(guī)則(1120)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，統(tǒng)一規(guī)則包括基于與變換系數(shù)相對應(yīng)的視頻序列、畫面分辨率和量化參數(shù)而變化的至少兩個(gè)統(tǒng)一規(guī)則(1120)。
25.一種其上編碼有視頻信號數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括 針對畫面的至少一部分而編碼的變換系數(shù)，變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的，其中，基于統(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖，所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
全文摘要
提供了用于統(tǒng)一顯著圖編碼的方法和設(shè)備。一種設(shè)備包括視頻編碼器(400)，針對畫面的至少一部分對變換系數(shù)進(jìn)行編碼。變換系數(shù)是使用多個(gè)變換獲得的?；诮y(tǒng)一規(guī)則為變換系數(shù)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖。所述一個(gè)或多個(gè)上下文共享圖用于提供至少一個(gè)上下文，所述至少一個(gè)上下文在從多個(gè)變換中的至少兩個(gè)不同變換獲得的變換系數(shù)中的至少一些之間被共享。
文檔編號H03M7/40GK102884792SQ201180023362
公開日2013年1月16日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月12日
發(fā)明者呂小安, 喬伊·索勒, 尹鵬, 許茜, 鄭云飛 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司