用于视频预测残差系数解码的熵解码方法及熵解码装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于视频预测残差系数解码的熵解码方法，解码端读取当前宏块的辅助信息，确定宏块类型和图像块类型，依次对当前宏块的全部非零图像块执行：根据宏块类型以及当前图像块类型选择用于解码当前图像块的码表类型，当前图像块的码表类型对应多个不同的码表；依次通过码表切换，解码当前图像块的Ｅｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂ码，获得当前图像块的每一（ｌｅｖｅｌ，ｒｕｎ）系数数对。本发明专利技术还公开了一种用于视频预测残差系数解码的熵解码装置，包括码流接收单元、码表提供单元和解码单元。通过本发明专利技术公开的方法和装置，充分考虑了视频块残差系数的上下文环境和统计规律，不影响计算实现复杂度；提高了编解码效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种图像/视频编解码技术，特别是一种用于在图像/视频压 缩、数字音—见频编解码4支术中，针对用于视频预测残差系数编码的熵编码方 法，提供的一种用于视频预测残差系数解码的熵解码方法和熵解码装置，属 于数字A某体处理

技术介绍
视频编解码技术是数字媒体存储与传输等应用的关键技术之一。为了实 现高效率的视频编解码，现有编码技术中采用了帧内预测、帧间预测、变换、 量化和熵编码等技术，其中帧间预测使用基于块的运动矢量来消除图像间的 冗余，帧内预测使用空间预测模式来消除图像内的冗余，通过对预测残差进 行变换和量化消除图像内的视觉冗余，并通过熵编码对运动矢量、预测模式、量化参数和变换系数等进行编码以去除数据冗余；相应的，采用了熵解码、 反量化和反变换来实现解码，保证存储或者传输后的正常观看。专利号为ZL 03157189.1的中国专利用于视频预测残差系数编码的熵编 码方法公开了一种视频编码技术中熵编码的方法，在2D-VLC (Variable Length Coding)编码器中引入了自适应机制，为不同类型宏块和不同level值 区域设定了不同的局部统计分布最优的码表，编码时通过码表切换，找到最 匹配当前局部概率特性的码表进行编码，充分考虑了视频块残差系数的上下 文环境和统计规律，同时对计算实现复杂度没有影响，进一步提高了编码效 率。但是如何针对该用于视频预测残差系数编码的熵编码方法进行有效、准 确的熵解码，现有技术中并未提供相应的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对视频预测残差系数编码的熵编码方法，利用多码表切换确定(level, run)数对，实现针对性的并且有效的熵解码方法和熵解码装置。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于视频预测残差系数解码的熵解 码方法，解码端读取当前宏块的辅助信息，确定宏块类型和图像块类型，依 次对所述当前宏块的全部非零图像块执行以下步骤步骤1、根据所述宏块类型以及当前图像块类型选择用于解码当前图像 块的码表类型，其中，所述当前图像块的码表类型对应多个不同的码表；步骤2、依次通过码表切换，解码当前图像块的Exp-Golomb码，获得当 前图像块的每一 (level, run)系数数对。其中，所述步骤2可具体为步骤21、根据当前码表类型，选择预设的固定码表作为当前码表； 步骤22 、根据所述当前码表，截取码流中的当前Exp-Golomb码并进行解码操作，获得码字；步骤23、判断所述码字是否为EOB,是则结束当前图像块解码，否则执行步骤24;步骤24、根据所述码字获取(level, run)数对；步骤25、根据所述解码获得的系数数对的level值，进行码表切换，所述 切换后的码表用于对码流中后续的Exp-Golomb码进行解码，并将切换后的 码表作为当前码表，重复执行步骤22。步骤22可具体为步骤221 、根据所述当前码表确定码流中待解码的当前Exp-Golomb码阶数；步骤222、根据所述阶数，截取码流中当前Exp-Golomb码的信息比特， 计算码字。其中，截取码流中当前Exp-Golomb码的信息比特具体为 从码流当前位置起寻找第一个非零比特，并记录找到的零比特个数； 根据所述阶数以及零比特个数，计算并截取码流中当前Exp-Golomb码 的信息比特。所述步骤24包括步骤241、检查所述码字是否为溢出码，不是则执行步骤242，是则执行 步骤243;步骤242、在所述当前码表中，根据所述码字查找码表中的对应项，得 到一 (level, run)系数数对，步骤24结束；步骤243、根据所述当前宏块类型，分别确定level和run的Exp-Golomb码阶数；步骤244、根据所述level的阶数，截取码流中当前Exp-Golomb码的信 息比特，计算码字；步骤245、根据所述码字确定当前的level系数；步骤246、根据所述run的阶数，截取码流中当前Exp-Golomb码的信息 比特，计算码字；步骤247、根据所述码字确定当前的run系数；步骤248、将所述level、 run的系数组合为当前的(level, run)系数数 对，步骤24结束。本专利技术还提供了 一种用于视频预测残差系数解码的熵解码装置，包括码 流接收单元、码表提供单元和解码单元；其中所述码流接收单元，用于接收并转发Exp-Golomb码流，同时确定并发 送每一宏块类型及所述宏块中图像块类型；所述码表提供单元，用于根据从所述码流接收单元接收到的宏块类型和 图像块类型，确定当前码表类型，其中，所述当前图像块的码表类型对应多 个不同的码表；还用于根据解码单元的反馈指令进行码表切换，对当前码表进行确定；所述解码单元，用于接收所述码流接收模块发送的Exp-Golomb码流和 码表提供单元的当前码表，解码当前非零图像块的Exp-Golomb码，并根据 解码结果向所述码表提供单元反馈指令。所述码表提供单元可包括切换模块及存储模块；所述切换模块用于确定当前码表类型及进行码表切换；所述存储模块用 于存储码表类型及对应的码表，所述码表类型包括 用于解码内部型宏块的亮度块的内部型码表； 用于解码外部型宏块的亮度块或者色度块的外部型码表； 用于解码色度块的色度块自身的码表； 任一码表类型对应多个不同的码表，包括预设的固定码表。 所述解码单元可包括码字截^Mt块和码字解码模块，其中 所述码字截取坤莫块用于接收所述码流接收单元发送的Exp-Golomb码流 和码表提供单元指示的当前码表，根据Exp-Golomb码流第一个非零比特之 前的零比特个数以及当前码表所确定的当前Exp-Golomb码阶数来截取当前 Exp-Golomb码；还用于接收所述码字解码模块发送的溢出指令分别进行level 系数和run系数的截取调整；所述码字解码才莫块，用于根据接收到的当前Exp-Golomb码和当前码表 查找当前码字；对于当前码字为EOB的情况，结束当前图像块的解码，对于 当前码字为非溢出码的情况，直接获取对应的(level, run)系数数对，对于 当前码字为溢出码的情况，指令所述码字截取模块分别进行level系数和run 系数的截取调整；还用于向所述码表提供单元发送level系数作为反馈指令。 由上述技术方案可知，本专利技术通过码表切换，采用选择不同的局部统计 分布最优的码表分别为不同类型宏块和不同level值区域的码流进行解码，具 有以下有益效果1、充分考虑了视频块残差系数的上下文环境和统计规律，不影响计算实现复杂度；2、提高了编解码效率。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明图1为本专利技术相应的熵编码实施例中进行扫描的结构示意图； 图2为对图1所示扫描结构进行编码的示意图； 图3A为本专利技术中4: 2: 0宏块格式的一个实施例的示意图； 图3B为本专利技术中4: 2: 2宏块格式的一个实施例的示意图； 图3C为本专利技术中4: 4: 4宏块格式的一个实施例的示意图； 图4为本专利技术提供的一个完整宏块的熵解码方法的流程图； 图5为本专利技术提供的依次通过码表切换解码的实施例的流程图； 图6为本专利技术提供的熵解码装置的原理结构示意图； 图7为本专利技术提供的熵解码装置的一个实施例的结构示意图。具体实施例方式本专利技术所提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于视频预测残差系数解码的熵解码方法，其特征在于解码端读取当前宏块的辅助信息，确定宏块类型和图像块类型，依次对所述当前宏块的全部非零图像块执行以下步骤：步骤１、根据所述宏块类型以及当前图像块类型选择用于解码当前图像块的码表类型，其中，所述当前图像块的码表类型对应多个不同的码表；步骤２、依次通过码表切换，解码当前图像块的Ｅｘｐ－Ｇｏｌｏｍｂ码，获得当前图像块的每一（ｌｅｖｅｌ，ｒｕｎ）系数数对。

【技术特征摘要】
1、一种用于视频预测残差系数解码的熵解码方法，其特征在于解码端读取当前宏块的辅助信息，确定宏块类型和图像块类型，依次对所述当前宏块的全部非零图像块执行以下步骤步骤1、根据所述宏块类型以及当前图像块类型选择用于解码当前图像块的码表类型，其中，所述当前图像块的码表类型对应多个不同的码表；步骤2、依次通过码表切换，解码当前图像块的Exp-Golomb码，获得当前图像块的每一(level，run)系数数对。2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤1中根据所述宏块 类型以及当前图像块的类型选择用于解码当前图像块的码表类型具体为当前宏块类型为内部型时且当前图像块类型为亮度块时，选择内部型码 表解码当前图像块的Exp-Golomb码；当前宏块类型为外部型且当前图像块类型为亮度块时，选择外部型码表 解码当前图像块的Exp-Golomb码；当前图像块类型为色度块时，选择外部型码表或者色度块自身的码表解 码当前图像块的Exp-Golomb码。3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述码表为2D-VLC结构， 包括(level ， run)数对以及EOB与Exp-Golomb码码字的映射关系。4、 根据权利要求l-3任一所述的方法，其特征在于所述步骤2具体为 步骤21、根据当前码表类型，选择预设的固定码表作为当前码表； 步骤22、根据所述当前码表，截取码流中的当前Exp-Golomb码并进行解码操作，获得码字；步骤23、判断所述码字是否为EOB，是则结束当前图像块解码，否则执 行步骤24;步骤24、根据所述码字获取(level, run)数对；步骤25、根据所述解码获得的系数数对的level值，进行码表切换，所述 切换后的码表用于对码流中后续的Exp-Golomb码进行解码，并将切换后的 码表作为当前码表，重复执行步骤22。5、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤21中根据所述当 前码表类型选择预设的固定码表具体为当前码表类型为外部型时，选择VLC0—inter码表； 当前码表类型为内部型时，选择VLCO—intra码表； 当前码表类型为色度块自身码表时，选择VLC0_chroma码表。6、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤22具体为步骤221 、根据所述当前码表确定码流中待解码的当前Exp-Golomb码阶数；步骤222、根据所述阶数，截取码流中当前Exp-Golomb码的信息比特， 计算码字。7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述步骤221具体为对于 非色度块自身的码表，判断当前码表是否为VLCO—Inter,是则确定码流中待 解码的当前Exp-Golomb码为3阶；否则确定码流中待解码的当前Exp-Golomb码为2阶。8、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于截取码流中当前Exp-Golomb 码的信息比特具体为从码流当前位置起寻找第一个非零比特，并记录找到的零比特个数； 根据所述阶数以及零比特个数，计算并截取码流中当前Exp-Golomb码的信息比特。9、 根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤24包括 步骤241、检查所述码字是否为溢出码，不是则执行步骤242，是则执行步骤243;步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文，赵德斌，王强，马思伟，吕岩，陈熙霖，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]