[发明专利]一种残差的表示方法和熵编码输入装置

说明书

本发明实施例提供一种残差的表示方法，包括：以四叉树结构描述残差矩阵中残差的分布和取值情况，生成描述信息。本发明还提供一种残差的熵编码输入装置，残差矩阵描述单元根据残差矩阵生成四叉树结构，描述所述残差矩阵的取值和分布情况；四叉树分解逻辑单元将所述四叉树结构按照预定义原则生成描述信息，输出至熵编码逻辑单元。本发明提供的残差的表示方法和熵编码输入装置，残差矩阵尺寸灵活，描述过程简单，且熵编码吞吐率高。

技术领域

本发明涉及视频压缩编码技术，具体涉及一种残差的表示方法和熵编码输入装置。

背景技术

在视频压缩编码中，预测产生的误差是熵编码器最重要的编译内容之一。在已出现的视频压缩编码技术中，所述预测产生的误差通常要经历正交变换逻辑单元、量化逻辑单元、系数扫描逻辑单元，输入熵编码逻辑单元处理后生成需要被传输的内容。为了描述方便，本发明将所述预测产生的误差直至所述熵编码逻辑单元的输入均通称为残差矩阵，或者残差。

在现有视频压缩编码技术中的残差矩阵主要以8x8或4x4的数据块为主。对残差矩阵的描述通常是按预先定义好的扫描模式(如zigzag、wave front、垂直和水平扫描等)，标记最后一个非0取值的位置(last)，然后对所述最后一个非0取值的位置之前的所有数据逐个进行描述。所述残差数据的描述，与变长熵编码结合的以“last-run-level”为主要方式。与算术熵编码结合的以“last-map-level”为主要方式。所述“run”是指取值为0连续的长度，所述“map”指用一个标志来区分每个取值为0或者非0，所述“level”指非0取值的幅度、符号信息。

由于所述残差矩阵尺寸随着技术的演进变得越来越灵活，比如正在由JCTVC制定的视频压缩标准HEVC中，除了4x4和8x8还开始出现16x16，32x32、64x64、64x16、16x64、32x8、8x32、16x4、4x16、8x2、2x8等其他尺寸的数据块。而且，随着视频压缩标准需要支持的图像分辨率、帧率和码率越来越高，所述“last-run-level”或者“last-map-level”描述手段日渐显示出其局限性。具体局限性首先表现为对尺寸灵活多变的残差矩阵的描述过程复杂繁琐，其次表现为在高分辨率、高帧率和高码率的情况下算术熵编码的吞吐率非常低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种残差的表示方法和熵编码输入装置，解决高分辨率、高帧率和高码率下算术熵编码吞吐率低，以及残差矩阵的描述过程复杂的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种残差的表示方法，包括：

以四叉树结构描述残差矩阵中残差的分布和取值情况，生成描述信息；所述残差矩阵为预测残差矩阵经过变换和量化处理后的矩阵；

所述以四叉树结构描述残差矩阵中残差的分布和取值情况包括：

使用一个主四叉树，或者一个主四叉树与其他四叉树组合描述所述残差矩阵中残差的分布和取值情况；

对每个四叉树，该四叉树的每个节点对应一个矩阵，该矩阵是该节点的上一级节点对应的矩阵进行4等份得到的子矩阵之一，每个节点的取值指示该节点对应的矩阵是否需要等份为4个子矩阵；

所述主四叉树其顶层节点对应的矩阵为所述残差矩阵；

描述各四叉树最下一层的节点对应的矩阵的非0取值的符号和幅度。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述残差矩阵的宽度和高度值为2的指数次方，其宽高比为1:1、1:4或者4:1。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述残差矩阵的尺寸大于或者等于2x2、4x1或者1x4。

进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述残差的取值和分布情况包括残差矩阵中哪些位置存在0值，以及，非0取值的位置、符号和幅度信息。