[发明专利]用于视频译码的变换系数的译码

说明书

本申请案主张2011年3月8日申请的第61/450,555号美国临时申请案、2011年3月10日申请的第61/451,485号美国临时申请案、2011年3月10日申请的第61/451,496号美国临时申请案、2011年3月14日申请的第61/452,384号美国临时申请案、2011年6月8日申请的第61/494,855号美国临时申请案及2011年6月15日申请的第61/497,345号美国临时申请案的权益，这些申请案中的每一者以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及视频译码，且更明确地说涉及用于对通过视频译码过程产生的变换系数进行扫描及译码的技术。

背景技术

数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电话会议装置及类似装置。数字视频装置实施视频压缩技术，例如通过MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分、高级视频译码(AVC)、目前正在开发的高效率视频译码(HEVC)标准及此类标准的扩展部分定义的标准中描述的技术，以便更有效率地发射、接收及存储数字视频信息。

视频压缩技术包含空间预测及/或时间预测，以减少或移除视频序列中所固有的冗余。对于基于块的视频译码，一视频帧或切片可以分割成块。每一块可被进一步分割。使用相对于相同帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测对经帧内译码(I)帧或切片中的块进行编码。经帧间译码(P或B)帧或切片中的块可使用相对于相同帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测，或相对于其它参考帧中的参考样本的时间预测。空间或时间预测产生用于待译码块的预测性块。残余数据表示待译码原始块与预测性块之间的像素差。

经帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量及指示经译码块与预测性块之间的差的残余数据而被编码。经帧内译码块是根据帧内译码模式及残余数据而被编码。为了进一步压缩，可以将残余数据从像素域变换到变换域，从而产生残余变换系数，接着可以对残余变换系数进行量化。可以特定次序扫描起初布置在二维阵列中的经量化变换系数以产生变换系数的一维向量用于熵译码。

发明内容

总的来说，本发明描述用于对在视频译码过程中与残余视频数据块相关联的变换系数进行译码的装置及方法。本发明中描述的技术、结构及方法可适用于使用熵译码(例如，上下文自适应二进制算术译码(CABAC))对变换系数进行译码的视频译码过程。本发明的各方面包含选择用于有效性图译码以及层级及正负号译码两者的扫描次序，以及选择与选定扫描次序一致的熵译码的上下文。本发明的技术、结构及方法可适用于在视频编码器及视频解码器两者使用。

本发明提出对变换系数的有效性图进行译码以及对变换系数的层级进行译码的扫描次序的协调。也就是说，在一些实例中，用于有效性图及层级译码的扫描次序应具有相同模式及方向。在另一实例中，提出用于有效性图的扫描次序应在逆方向上(即，从较高频率的系数到较低频率的系数)。在又一实例中，提出用于有效性图及层级译码的扫描次序应经过协调，从而使得每一者在逆方向上进行。

本发明还提出，在一些实例中，在子集中扫描变换系数。明确地说，根据扫描次序在由多个连续系数组成的子集中扫描变换系数。这些子集可适用于有效性图扫描以及系数层级扫描两者。

此外，本发明提出，在一些实例中，以连续扫描且根据相同扫描次序执行有效性图及系数层级扫描。在一个方面中，所述扫描次序是逆扫描次序。连续扫描可以由若干扫描回合组成。每一扫描回合可以由一语法元素扫描回合组成。举例来说，第一扫描是有效性图扫描(也称为变换系数的层级的二进位0)，第二扫描是对每一子集中的变换系数的层级的二进位1的扫描，第三扫描可以是对每一子集中的变换系数的层级的二进位2的扫描，第四扫描是对变换系数的层级的其余二进位的扫描，并且第五扫描是对变换系数的层级的正负号的扫描。所述正负号回合可能在有效性图回合之后的任何点处。此外，通过每个回合译码一种以上语法元素可以减少扫描回合的数目。举例来说，一个扫描回合用于使用经译码二进位的语法元素，且第二扫描回合用于使用旁路二进位(例如，其余的层级及正负号)的语法元素。在此上下文中，二进位是经熵译码的二进位串的一部分。将给定非二进制值的语法元素映射到二进制序列(所谓的二进位串)。