用于最末重要系数位置编码中的上下文减少的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体上涉及视频编码领域，并且更加具体地涉及用于减少在对最末变换位 置进行编码时使用的上下文的数目的系统、设备和方法。
[0002] 相关申请的夺叉引用
[0003] 本申请要求于2012年2月4日递交的、名称为"Chroma Context Reduction for Last Coefficient Position Coding in HEVC" 的第 61/595, 072 号美国临时专利申请， 于 2012 年 2 月 5 日递交的、名称为"Chroma Context Reduction for Last Coefficient Position Coding in HEVC"的第61/595, 138号美国临时专利申请，以及于2012年2月9 日递交的、名称为 "Chroma Context Reduction for Last Coefficient Position Coding in HEVC"的第61/597, 033号美国临时专利申请的权益，上述美国临时专利申请通过引用被 整体并入于此。
【背景技术】
[0004] 视频压缩使用块处理用于许多操作。在块处理中，邻近像素的块被分组到编码单 元中，并且压缩操作把该像素组当作一个单元对待，以利用编码单元内的邻近像素之间的 相关性。基于块的处理通常包括预测编码和变换编码。使用量化的变换编码是一种类型的 数据压缩，其通常是"有损的"，因为取自源图像的变换块的量化通常丢弃与源图像中的变 换块关联的数据，由此降低其带宽要求但是也常常导致在来自源图像的原始变换块的重现 中的质量损失。
[0005] MPEG-4AVC(也被称为H. 264)是在块处理中使用变换编码的已建立的视频压缩标 准。在H. 264中，图像被划分为16x16像素的宏块（MB)。每个MB通常进一步被划分为更 小的块。使用图像内/图像间预测来预测大小等于或小于MB的块，并且空间变换连同量化 一起被应用到预测残差。量化的残差变换系数通常使用熵编码方法（例如可变长度编码或 算术编码）来编码。上下文自适应二进制算术编码（CABAC)被引入H. 264中用于通过将自 适应二进制算术编码技术与一组上下文模型结合来提供基本上无损的压缩效率。在CABAC 中，上下文模型选择在提供一定程度的自适应和冗余减少中起作用。H. 264规定了针对2D 块的两种扫描模式。Z字形扫描用于使用逐行视频压缩技术编码的图像，而备选扫描则针对 使用隔行视频压缩技术编码的图像。
[0006] 被开发用于接替H. 264的国际视频编码标准HEVC (高效率视频编码）将变换块大 小扩展至16x16和32x32像素以有益于高清晰度（HD)视频编码。HEVC还可以使用包括Z 字形在内的各种扫描模式。
[0007] 在诸如HEVC之类的视频压缩标准内，用于减少空间和时间冗余的编码机制是期 望的。正在进行的努力针对提高分别压缩和解压缩视频数据流的编码器和解码器（编码解 码器）的效率。因为编码解码器的目的是要减少数字视频帧的大小，由此促进视频的有效 存储和通信，所以在编码解码器硬件和编码/解码处理方面的开发继续进行。
【附图说明】
[0008] 本公开内容的细节（既关于其结构又关于其操作）可以通过研究附图来部分地理 解，其中同样的附图标记指代同样的部分。附图不必要按比例，反而将重点放在说明公开内 容的原理上。
[0009] 图IA是在其中可以使用本公开内容的各种实施例的视频系统；
[0010] 图IB是在其上可以实施本公开内容的实施例的计算机系统；
[0011] 图2A、图2B、图3A和图3B图示了根据本公开内容的实施例的某些视频编码原理；
[0012] 图4A和图4B示出了根据本公开内容的实施例的用于编码器和解码器的可能架 构；
[0013] 图5A和图5B图示了根据本公开内容的实施例的另外的视频编码原理；
[0014] 图6A至图6D是示出了示例常规上下文模型的图；
[0015] 图7A至图7C是示出了示例常规上下文模型的图；
[0016] 图8A至图8C是示出了根据本公开内容的实施例的示例上下文模型的图；
[0017] 图9A至图9C是示出了根据本公开内容的实施例的示例上下文模型的图；
[0018] 图10A、图10B、图10C-1和图10C-2是示出了根据本公开内容的实施例的示例上 下文模型的图；
[0019] 图11是根据本公开内容的实施例的上下文减少的最末重要系数位置编码的流程 图；
[0020] 图12是根据本公开内容的实施例的用于具有带有非零系数的至少一个子块的 lfelOTU 的不例 LO 重要性图（significance map);
[0021] 图13是用于图12的示例LO重要性图的示例对应LI重要性图。
[0022] 图14是根据本公开内容的实施例的用于使用最末重要系数编码的MxN变换单元 (TU)的一般解码过程的示例流程图；以及
[0023] 图15是根据本公开内容的实施例的用于使用最末子块位置编码的MxN变换单元 (TU)的一般解码过程的示例流程图。
【发明内容】
[0024] 因此，本文提供了通过减少在对最末变换位置进行编码时使用的上下文的数目来 提高视频压缩效率的系统和方法。本文描述的方法和系统总体上涉及诸如视频编码器和解 码器之类的视频处理。
[0025] 在第一方面，提供了一种视频编码的方法，该方法包括：编码在具有第一宽度的视 频块内的最末非零系数的位置，其中最末非零系数的位置被提供为二进制值的串，其中在 所述串中的每个二进制值对应于仓位索引值；以及确定针对每个仓位索引值的上下文索 引值，其中针对每个仓位索引值的上下文索引值被配置为跨不同宽度的两个或更多个块被 共享。在第一方面的实施例中，上下文索引值根据以下等式从仓位索引值得出：上下文索引 =仓位索引>> (Iog2 (TUsize)-2)，其中〉〉表示移位操作并且TUsize指的是视频块的宽度。在 第一方面的实施例中，上下文索引值使用查找表从仓位索引值得出。在第一方面的实施例 中，查找表包括具有针对为8的块宽度的三个上下文索引值的上下文模型。在第一方面的 实施例中，与使用三个上下文索引值关联的编码效率的损耗小于1 %。在第一方面的实施例 中，查找表包括具有针对为16的块宽度的三个上下文索引值的上下文模型。在第一方面的 实施例中，与使用三个上下文索引值关联的编码效率的损耗小于1 %。在第一方面的实施例 中，查找表包括具有针对为16的块宽度的六个上下文索引值的上下文模型。在第一方面的 实施例中，与使用六个上下文索引值关联的编码效率的损耗小于1 %。在第一方面的实施例 中，查找表包括具有针对为16的块宽度的七个上下文索引值的上下文模型。在第一方面的 实施例中，与使用七个上下文索引值关联的编码效率的损耗小于1 %。在第一方面的实施例 中，上下文索引值包括：与块关联的大小；块内的系数中的给定系数根据扫描顺序的位置； 以及扫描顺序。在第一方面的实施例中，编码最末非零系数的位置经由熵编码被实现。在 第一方面的实施例中，熵编码包括上下文自适应二进制算术编码（CABAC)。在第一方面的 实施例中，CABAC包括用于最末非零系数的位置的截位码字。在第一方面的实施例中，编码 最末非零系数的位置包括通过独立地信令其X坐标和Y坐标来明确地编码最末非零系数的 位置。在第一方面的实施例中，在编码其它非零系数的位置之前编码最末非零系数的位置。 在第一方面的实施例中，熵编码包括高效率视频编码01EVC)。在第一方面的实施例中，编码 包括解码，并且其中解码标识视频块内的最末非零系数的位置。在第一方面的实施例中，该 方法在具有处理器和耦合到所述处理器的存储器的计算机上被实现，其中至少一些步骤 使用所述处理器被执行。
[0026] 在第二方面，提供了一种用于编码视频的装置，该装置包括视频编码器，视频编码 器被配置为：编码在具有第一宽度的视频块内的最末非零系数的位置，其中最末非零系数 的位置被提供为二进制值的串，其中在所述串中的每个二进制值对应于仓位索引值；以及 确定针对每个仓位索引值的上下文索引值，其中针对每个仓位索引值的上下文索引值被配 置为跨不同宽度的两个或更多个块被共享。在第二方面的实施例中，上下文索引值根据以 下等式从仓位索引值得出：上下文索引=仓位索引>> (Iog2 (TUsize)-2)，其中〉〉表示移位操 作并且TUsize指的是视频块的宽度。在第二方面的实施例中，上下文索引值使用查找表从仓 位索引值得出。在第二方面的实施例中，查找表包括具有针对为8的块宽度的三个上下文 索引值的上下文模型。在第二方面的实施例中，与使用三个上下文索引值关联的编码效率 的损耗小于1%。在第二方面的实施例中，查找表包括具有针对为16的块宽度的三个上下 文索引值的上下文模型。在第二方面的实施例中，与使用三个上下文索引值关联的编码效 率的损耗小于1%。在第二方面的实施例中，查找表包括具有针对为16的块宽度的六个上 下文索引值的上下文模型。在第二方面的实施例中，与使用六个上下文索引值关联的编码 效率的损耗小于1%。在第二方面的实施例中，查找表包括具有针对为16的块宽度的七个 上下文索引值的上下文模型。在第二方面的实施例中，与使用七个上下文索引值关联的编 码效率的损耗小于1%。在第二方面的实施例中，上下文索引值包括：与块关联的大小；块 内的系数中的给定系数根据扫描顺序的位置；以及扫描顺序。在第二方面的实施例中，编码 最末非零系数的位置经由熵编码被实现。在第二方面的实施例中，熵编码包括上下文自适 应二进制算术编码（CABAC)。在第二方面的实施例中，CABAC包括用于最末非零系数的位置 的截位码字。在第二方面的实施例中，编码最末非零系数的位置包括通过独立地信令其X 坐标和Y坐标来明确地编码最末非零系数的位置。在第二方面的实施例中，其中在编码其 它非零系数的位置之前编码最末非零系数的位置。在第二方面的实施例中，熵编码包括高 效率视频编码01EVC)。在第二方面的实施例中，视频编码器包括被配置为解码视频块内的 最末非零系数的位置的视频解码器。在第二方面的实施例中，该装置包括以下各项中的至 少一项：集成电路；微处理器