[发明专利]用于图像和视频编码的二进制化器选择

说明书

本申请公开了用于使用算术编码进行图像和视频编码的方法和设备。可使用已修改二进制化器来执行通常使用缺省二进制化器执行的对符号的二进制化。可在编码器和/或解码器处选择或构建二进制化器，以提高二进制化的效率，并最小化二进制化器针对输入符号序列所输出的二进制码序列的长度。已修改二进制化器可从预定义的二进制化器中选择。已修改二进制化器可通过对向缺省二进制化器所使用的缺省编码树的叶子节点的符号指派进行修改来构建。已修改二进制化器可通过修改缺省二进制化器所使用的缺省编码树的结构来构建。可在首部信息中向解码器信号通知对缺省编码树的改变。备选地，解码器可基于编码器在首部中发送的概率信息来构建已修改二进制化器。

技术领域

本申请总体涉及数据压缩，且具体地涉及用于图像和视频编码中的二进制化器选择的方法和设备。

背景技术

在通信和计算机联网中使用数据压缩来高效地存储、发送和复制信息。数据压缩在图像、音频和视频的编码中得到了具体应用。常见的图像压缩格式包括JPEG、TIFF和PNG。新开发的视频编码标准是ITU-T H.265/HEVC标准。其他视频编码格式包括由Google公司开发的VP8和VP9格式。对所有这些标准和格式的演进正在积极开发中。

所有这些图像和视频编码标准和格式基于预测编码，预测编码创建对要编码的数据的预测，然后对预测中的误差(通常称为残差)进行编码以作为比特流发送给解码器。然后，解码器进行相同的预测，并通过从比特流中解码出的重构误差来对其进行调整。编码器处对误差的无损数据压缩经常包括误差的频谱变换以创建变换域系数的块。这通常伴随着有损量化。在解码器处执行相反操作以重构误差/残差。在许多编码方案，通常使用二进制算术编码(BAC)对该数据加上用于做出预测的边信息(例如，帧内编码模式或帧间编码运动矢量)进行编码。这意味着可能需要对数据(这里称为“符号”)的非二进制部分进行二进制化，以创建用于BAC引擎进行编码的二进制数据流。在一些编码器/解码器中，可以使用多级算术编码器而不是二进制算术编码器，在这种情况下，二进制化器被嵌入在多级算术编码器内。

在现有的编码方案中，二进制化器由标准规定。例如，在H.265/HEVC中，二进制化方案(CABAC)与上下文建模非常紧密地结合在一起。在VP8/VP9中，使用预定义的编码树来执行对“令牌”(对已量化系数的幅度进行信号通知的符号)的二进制化。

附图说明

作为示例，参考示出了本发明的示例实施例的附图，在附图中：

图1A以简化框图的形式示出了使用二进制化器和二进制算术编码器对视频进行编码的编码器；

图1B以简化框图的形式示出了具有二进制化器选择器和二进制算术编码器的示例编码器；

图2A以简化框图的形式示出了使用逆二进制化器和二进制算术解码器对视频进行解码的解码器；

图2B以简化框图的形式示出了具有二进制化器选择器和二进制算术解码器的示例解码器；

图3A以简化框图的形式示出了使用二进制化器和多级算术编码器对视频进行编码的编码器；

图3B以简化框图的形式示出了具有二进制化器选择器和多级算术编码器的示例编码器；

图4A以简化框图的形式示出了使用逆二进制化器和多级算术解码器对视频进行解码的解码器；

图4B以简化框图的形式示出了具有二进制化器选择器和多级算术解码器的示例解码器；

图5以图表方式示出了用于VP8和VP9中的令牌的示例编码树；

图6以图表方式示出了用于令牌的已修改编码树的示例；

图7以流程图形式示出了使用二进制化器选择对图像进行编码的示例过程；

图8以流程图形式示出了使用二进制化器选择对比特流进行解码以重构图像的示例过程；