[发明专利]对视频图像熵解码的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频图像编解码技术，特别涉及一种对视频图像熵解码的方法及装置。

背景技术

H.264标准是国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU）共同提出的继活动图像编码专家组标准4（MPEG4）之后的新一代数字视频压缩格式。H.264是ITU-T以H.26x系列为名称命名的视频编解码技术标准之一。该标准最早来自于ITU-T的称之为H.26L的项目的开发。H.26L这个名称虽然不太常见，但是一直被使用着。H.264标准是ITU-T以H.26x系列为名称命名的标准之一。

H.264标准是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的，其编码流程主要包括5个部分：帧间和帧内预测（Estimation）、变换（Transform）和反变换、量化（Quantization）和反量化、环路滤波（Loop Filter）及熵编码（Entropy Coding）。其解码过程就是编码过程的逆流程。

H.264标准的主要目标是：与其它现有的视频编码标准相比，在相同的带宽下提供更加优秀的视频质量。通过该标准，在同等视频质量下的压缩效率比MPEG2提高2倍左右。

当视频图像经过了帧间和帧内预测、变换和反变换、量化和反量化、环路滤波之后，得到残差块量化系数，该残差块量化系数经过量化系数的Z行排序（Zig-Zag）扫描后，进行熵编码。熵编码适于传输和储存的比特流并对符号数据进行压缩，其是基于H.264标准对视频图像进行编码过程的最后一个环节，也是比较重要的一个环节。在残差块量化系数经过Zig-Zag扫描后的数据进行熵编码时，一种方式是基于上下文的自适应可变长编码（CAVLC）。该CAVLC主要用于对视频图像经过了基于H.264编码后，得到的4*4或2*2残差块量化系数经过Zig-Zag扫描后的数据的熵编码。

目前，CAVLC的编码过程为：

首先，编码非零系数个数和拖尾系数个数；

拖尾系数指的是残差块中的+-1，拖尾系数的个数小于等于3个，将残差块中的最后三个+-1作为拖尾系数，其他的按照正常编码；

在编码时，有四个码表选择，包括一个定长码表和三个变长码表，分别对不同的可能出现情况进行了不同的码字设定。码表选择依赖于相邻已编码宏块的非零系数个数，根据相邻已编码宏块的非零系数个数再依据H.264标准换算得到本宏块的非零系数个数nC，然后根据nC取值范围确定对应的码表，查表进行编码。

其次，编码拖尾系数；

由于拖尾系数的幅值恒为1，只需要对其幅值进行编码即可，CAVLC中用0表示正号，1代表负号，按照倒序从高频到低频进行编码。

再次，编码非零系数；

CALVC中除拖尾系数之外的非零系数是由幅值表示的，幅值由两部分组成，分别为前缀和后缀，后缀长度随着每个编码码字级别的幅度而自适应变化的。先确定后缀长度后，可计算得到码字幅值的前缀和后缀了。

再次，编码最高频非零系数前零的个数；

编码用的是固定的变长编码查找表。

最后，编码每个非零系数前零的个数。

在经过了熵编码后，比特流就会传输到熵解码器上进行解码，解码过程如图1所示，包括：

步骤101、确定比特流的nC值；

步骤102、根据nC值差别求得非零系数个数和拖尾系数个数；

步骤103、对拖尾系数熵解码；

步骤104、对除拖尾系数外非零系数熵解码；

步骤105、求得最高频非零系数前零的个数；

步骤106、求得每个非零系数前零的个数。

在对比特流熵解码过程中，需要根据比特流得到拖尾系数个数、非零系数个数、拖尾系数、非零系数、最高频非零系数前零的个数及每个非零系数前零的个数。在这里，在进行熵解码时，拖尾系数个数、非零系数个数、拖尾系数、非零系数及每个非零系数前零个数都是采用轮询查表的方式熵解码得到的，由于比特流中的编码值长度可变，因此相比于编码时的直接查表取值的简单实现，熵解码时则需要搜索对应的整个码表，不仅费时，而且延时很大。

举一个例子说明，如表1所示，表1为拖尾系数个数和非零系数个数的查询表：

表1