[发明专利]用于上下文集合选择的方法和设备

说明书

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技术领域

本申请总体涉及数据压缩，具体地涉及使用有效图对视频进行编码和解码的方法和设备。

背景技术

数据压缩发生在众多上下文中。在通信和计算机联网中非常普遍地使用数据压缩，以有效地存储、传输和复制信息。其在图像、音频和视频的编码方面得到了具体应用。由于每个视频帧所需的大量数据以及经常需要发生的编码和解码的速度，视频对数据压缩提出相当大的挑战。视频编码的当前最新技术是ITU-T H.264/AVC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，当前正在开发称为“高效视频编码(HEVC)”的下一代视频编码标准。

存在用于编码/解码图像和视频的多个标准，包括H.264，其使用基于块的编码过程。在这些过程中，图像或帧被分割成块，通常是4×4或8×8，并且块被频谱变换成系数、量化、和熵编码。在许多情况中，被变换的数据不是实际像素数据，而是预测操作之后的残差数据。预测可以是：帧内的，即帧/图像内的块到块；或者帧间的，即在帧之间(也称为运动预测)。期望MPEG-H将也具有这些特征。

当对残差数据进行频谱变换时，这些标准中的多个标准规定了使用离散余弦变换(DCT)或基于它的一些变型。然后使用量化器对所得DCT系数进行量化，以产生量化后的变换域系数或索引。

然后，使用特定的上下文模型对量化后的变换域系数的块或矩阵(有时称为“变换单元”)进行熵编码。在H.264/AVC中和在针对MPEG-H的当前开发工作中，量化后的变换系数通过下述方式来编码：(a)对指示变换单元中的最后一个非零系数的位置的末位有效系数位置进行编码；(b)对指示变换单元中的包含非零系数的位置(除了末位有效系数位置)的有效图进行编码；(c)对非零系数的幅度进行编码；以及(d)对非零系数的符号进行编码。对量化后的变换系数的编码常常占到比特流中的编码数据的30-80％。

变换单元通常是N×N。常见大小包括4×4、8×8、16×16和32×32，但其他大小也是可能的，包括在某些实施例中的非正方形大小，如16×4、4×16、8×32或32×8。对有效图中的符号的熵编码基于上下文模型。在4×4或8×8的亮度(luma)或色度块或变换单元(TU)的情况下，TU中的每个系数位置与单独的上下文相关联。在对有效图的编码和解码期间，编码器和解码器必须跟踪和查找大量的不同上下文。在较大TU的情况下，用于编码有效标记的上下文可以取决于相邻有效标记的值。例如，标记可以具有依据相邻标记的值从四个或五个上下文中选择的上下文。在一些情况下，TU或TU的子块内的特定标记可以具有基于位置(诸如左上(DC)位置)的上下文。

发明内容

本申请描述了用于以上下文自适应的编码或解码来对有效图进行编码和解码的方法和编码器/解码器。该编码器和解码器使用多级有效图。在至少一种情况下，以较大变换单元(例如16×16和32×32的TU)使用多级图。

在一个方面，本申请描述了一种通过重构变换单元的有效系数标记对编码视频的比特流进行解码的方法，所述变换单元包括一系列块，所述比特流编码有效系数标记集合，每个集合与各自的块相对应。所述方法包括：针对有效系数标记集合之一，基于与该有效系数标记集合相对应的块在所述变换单元中的位置，选择在对该集合的有效系数标记进行解码中使用的上下文集合；以及使用所选择的上下文集合对该集合的有效系数标记进行解码。

在另一方面，本申请描述了一种通过重构变换单元的有效系数标记对编码视频的比特流进行解码的方法，所述变换单元包括一系列块，所述比特流编码有效系数标记集合，每个集合与各自的块相对应。所述方法包括：针对有效系数标记集合之一，确定该集合的有效系数组标记；通过在所述有效系数组标记是从所述比特流解码出的情况下选择第一上下文集合、以及在所述有效系数组标记是基于至少两个相邻的有效系数标记集合确定的情况下选择不同的上下文集合，选择在对该集合的有效系数标记进行解码中使用的上下文集合；以及使用所选择的上下文集合对该集合的有效系数标记进行解码。

在一个实施例中，确定包括确定所述有效系数组标记等于1。