对末位有效系数的位置进行编码和解码的方法和设备技术

本发明专利技术公开了使用熵编码器编码量化后的变换域系数数据来对数据进行熵编码的方法和设备。使用末位有效系数的二维坐标，在比特流中发信号通知末位有效系数信息。坐标之一的二进制数的上下文部分基于另一坐标的值。在一种情形下，对非零系数的数目进行二进制化和熵编码，以替代发信号通知末位有效系数信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对末位有效系数的位置进行编码和解码的方法和设备
本申请总体涉及数据压缩，具体地涉及对末位有效变换系数进行编码和解码的编码器、解码器和方法。
技术介绍
无论是有损的还是无损的数据压缩都常常使用熵编码来将去相关的信号编码为比特序列，即比特流。有效的数据压缩具有广泛的应用，诸如图像、音频以及视频编码。视频编码的当前最新技术是ITU-TH.264／MPEGAVC视频编码标准。该标准定义了针对不同应用的多个不同简档，包括主简档、基线简档等等。通过MPEG-ITU的联合发起，当前正在开发的下一代视频编码标准是高效视频编码(HEVC)。存在用于编码／解码图像和视频的多个标准，包括H.264，其使用有损压缩过程来产生二进制数据。例如，H.264包括用于获取残差数据的预测操作，其后跟着DCT变换和对DCT系数的量化。然后，对包括量化后的系数、运动矢量、编码模式和其他相关数据在内的产生的数据进行熵编码以生成数据比特流，以供传输或存储在计算机可读介质上。可以预期HEVC也将具有这些特征。已经开发了多种编码方案来编码二进制数据。例如，使用Huffman编码来编码JPEG图像。H.264标准允许两种可能的熵编码过程：上下文自适应可变长度编码(CAVLC)或者上下文自适应二进制算术编码(CABAC)。CABAC得到比CAVLC更大的压缩，但是CABAC具有更高的计算需求。在这些情形中的任一情形中，编码方案对二进制数据进行操作，以产生编码数据的顺序比特流。在解码器处，解码方案接收该比特流，并且对该顺序比特流进行熵解码以重构该二进制数据。提供改进的编码器、解码器以及熵编码方法和熵解码方法将是有利的。附图说明现在参照附图作为示例，附图示出了本申请的示例实施例，在附图中：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示出了编码过程的框图；图4示出了编码器的示例实施例的简化框图；图5示出了解码器的示例实施例的简化框图；图6说明了针对4×4的系数块的zig-zag编码顺序；图7图解示出了比特流的一部分；图8以流程图的形式示出了对末位有效系数信息进行熵编码的示例方法；图9以流程图的形式示出了对编码数据的比特流进行熵解码以重构量化后的变换域系数数据的示例方法；图10以流程图的形式示出了对有效图进行编码的示例方法；以及图11示出了对4×4的块中的系数的反对角线分组。已经在不同的图中使用相同的参考标号以表示类似的组件。具体实施方式本专利技术描述了用于对二进制数据进行编码和解码的设备、方法和过程。具体地，本申请描述了按照基于块的编码方案对末位有效系数位置进行编码和解码的方法以及设备。在一个方面，本申请描述了一种用于对包括末位有效系数信息的量化后的变换域系数数据进行编码的方法。所述方法包括：对所述末位有效系数的二维坐标的两个位置中的每个位置进行二进制化；确定所述两个位置中的一个位置的每个二进制数的上下文；确定所述两个位置中的另一个位置的每个二进制数的上下文，其中所述两个位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文部分地基于所述两个位置中的所述一个位置；以及基于针对二进制化的位置的每个二进制数确定的上下文，对所述二进制化的位置进行熵编码，以产生编码数据。在另一方面，本申请描述了一种用于对编码数据的比特流进行解码以重构量化后的变换域系数数据的方法。所述方法包括：对编码数据的一部分进行熵解码，以产生定义末位有效系数的二维坐标的两个二进制化的位置，其中对所述数据的所述部分进行熵解码包括确定所述两个二进制化的位置中的一个位置的每个二进制数的上下文以及确定所述两个二进制化的位置中的另一个位置的每个二进制数的上下文，其中所述两个二进制化的位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文部分地基于所述两个二进制化的位置中的所述一个位置；基于所述末位有效系数的二维坐标对有效系数序列进行熵解码；基于所述有效系数序列对级别信息进行熵解码；以及使用所述级别信息和所述有效系数序列来重构所述量化后的变换域系数数据。在又一方面，本申请描述了存储计算机可执行程序指令的计算机可读介质，所述程序在被执行时，配置处理器以执行所描述的编码方法和／或解码方法。通过结合附图仔细阅读下面对示例的描述，本领域技术人员将理解本申请的其他方面和特征。下面的描述总体涉及数据压缩，具体地涉及对有限字母表源(诸如二进制源)的有效的编码和解码。在下面给出的多个示例中，给出了这种编码和解码机制的具体应用。例如，下面的示例说明中的多个参考了视频编码。应该理解，本申请不一定限于视频编码或图像编码。其可以适用于服从基于上下文的数据编码方案的任何类型的数据，该数据编码方案是基于块的并且涉及发信号通知块中的末位有效比特或符号的位置。本文描述的示例实施例涉及对有限字母表源的数据压缩。相应地，描述经常提及“符号(symbol)”，该符号是字母表的元素。在某些情形中，本文的描述提到二进制源，并且将符号称为比特。有时，针对给定示例，术语“符号”和“比特”可以互换地使用。应该理解，二进制源仅是有限字母表源的一个示例。本申请不限于二进制源。在以下描述中，参考H.264标准描述了示例实施例。本领域技术人员应该理解，本申请不限于H.264，而是可适用于其他视频编码／解码标准，包括可能的将来的标准，如HEVC。还应该理解，本申请不必然局限于视频编码／解码，并且可以适用于编码／解码任何有限字母表源。现在参照图1，图1以框图形式示出了用于对视频进行编码的编码器10。还参照图2，图2示出了用于对视频进行解码的解码器50的框图。可以认识到，这里描述的编码器10和解码器50均可以在专用或通用计算设备(包含一个或多个处理单元和存储器)上实现。编码器10或解码器50执行的操作可以通过例如专用集成电路或通过通用处理器可执行的存储的程序指令来实现，这视情况而定。设备可以包括附加软件，包括例如用于控制基本设备功能的操作系统。关于以下描述，本领域技术人员可以认识到在其中可以实现编码器10或解码器50的设备和平台的范围。编码器10接收视频源12并产生编码比特流14。解码器50接收编码比特流14并输出解码视频帧16。编码器10和解码器50可以被配置为符合多个视频压缩标准来操作。例如，编码器10和解码器50可以符合H.264／AVC。在其他实施例中，编码器10和解码器50可以符合其他视频压缩标准，包括诸如HEVC之类的H.264／AVC标准的演进。编码器10包括空间预测器21、编码模式选择器20、变换处理器22、量化器24和熵编码器26。本领域技术人员可以认识到，编码模式选择器20确定视频源的适合编码模式，例如对象帧／片是I、P还是B类型，帧／片内的特定宏块(或者编码单元)是帧间还是帧内编码。变换处理器22对空间域数据执行变换。具体地，变换处理器22采用基于块的变换来将空间域数据转换为频谱分量。例如，在许多实施例中，使用离散余弦变换(DCT)。在一些实例中，可以使用其他变换，如离散正弦变换等等。将基于块的变换应用于像素数据块得到变换域系数的集合。量化器24对变换域系数的集合进行量化。然后，熵编码器26对量化后的系数和关联信息(诸如运动矢量、量化参数等等)进行编码。帧内编码的帧／片(即，类型I)不参照其他帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对包括末位有效系数信息的量化后的变换域系数数据进行编码的方法，所述方法包括：对所述末位有效系数的二维坐标的两个位置中的每个位置进行二进制化；确定所述两个位置中的一个位置的每个二进制数的上下文；确定所述两个位置中的另一个位置的每个二进制数的上下文，其中所述两个位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文部分地基于所述两个位置中的所述一个位置；以及基于针对二进制化的位置的每个二进制数确定的上下文，对所述二进制化的位置进行熵编码，以产生编码数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对包括末位有效系数信息的量化后的变换域系数数据进行编码的方法，所述方法包括：对两个位置中的每个位置进行二进制化，其中所述两个位置包括所述末位有效系数在块内的x位置和y位置；确定所述两个位置中的一个位置的每个二进制数的上下文；确定所述两个位置中的另一个位置的每个二进制数的上下文，其中所述两个位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文部分地基于所述两个位置中的所述一个位置；以及基于针对二进制化的位置的每个二进制数确定的上下文，对所述二进制化的位置进行熵编码，以产生编码数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中二进制化包括将所述两个位置中的每一个编码为固定长度的二进制码。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述两个位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文包括：计算指定所确定的上下文的上下文索引，其中所述上下文索引是基于所述两个位置中的所述一个位置、变换块大小以及如果存在的所述位置中的所述另一个位置上的先前二进制数而计算的。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述两个位置中的所述另一个位置的每个二进制数的上下文包括：计算指定所确定的上下文的上下文索引，其中所述上下文索引基于所述两个位置中的所述一个位置的二进制对数。5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在执行所述二进制化、确定每个位置的每个二进制数的上下文、以及熵编码之前，确定所述x位置和y位置的值不是[0，0]。6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在所述二进制化、所述确定所述两个位置中的一个位置的每个二进制数的上下文、以及所述确定所述两个位置中的另一个位置的每个二进制数的上下文之前，对所述量化后的变换域系数数据中的非零系数的数目进行计数，以及确定所述数目满足或超过阈值。7.一种用于对量化后的变换域系数数据进行编码的编码器，所述编码器包括：处理器；存储器；以及编码应用，存储在存储器中，并且包含用于配置所述处理器以通过执行根据权利要求1到6中任一项所述的方法来对所述量化后的变换域系数数据进行编码的指令。8.一种用于对编码数据的比特流进行解码以重构量化后的变换域系数数据的方法，所述方法包括：对编码数据的一部分进行熵解码，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大可，王競，
申请(专利权)人：黑莓有限公司，
类型：
国别省市：