确定用于变换系数的二进制码字的方法
【专利说明】确定用于变换系数的二进制码字的方法
[0001]有关串请的交叉引用
[0002]本申请按照35 U.S.C.§ 119(e)对提交于2012年I月21日、更早提交的美国临时申请第61/589，303号要求优先权，该临时申请的全部通过引用而结合于此。
技术领域
[0003]本公开内容涉及视频压缩领域、具体地涉及使用高效率视频编码(HEVC)的视频压缩，该HEVC运用块处理。
【背景技术】
[0004]图1描绘可以用来发送和接收HEVC数据的包括编码系统110和解码系统140的内容分发系统100。在一些实施例中，编码系统110可以包括输入接口 130、控制器111、计数器112、帧存储器113、编码单元114、发送器缓冲器115和输出接口 135。解码系统140可以包括接收器缓冲器150、解码单元151、帧存储器152和控制器153。编码系统110和解码系统140可以经由可以输送压缩的比特流105的传输路径相互耦合。编码系统110的控制器111可以基于接收器缓冲器150的容量控制待发送的数据量并且可以包括其它参数、比如每时间单位的数据量。控制器111可以控制编码单元114以防止出现解码系统140的接收信号解码操作失败。控制器111可以是处理器或者作为非限制示例包括具有处理器、随机存取存储器和只读存储器的微计算机。
[0005]作为非限制示例从内容提供者供应的源图片120可以包括视频帧序列，该视频帧序列包括在视频序列中的源图片。可以源图片120未被压缩或者被压缩。如果源图片120未被压缩，则编码系统110可以具有编码功能。如果源图片120被压缩，则编码系统110可以具有代码转换功能。可以利用控制器111从源图片推导编码单元。帧存储器113可以具有可以用于存储来自源图片120的传入帧的第一区域和可以用于读出帧并且向编码单元114输出它们的第二区域。控制器111可以向帧存储器113输出区域切换控制信号123。区域切换控制信号123可以指示将利用第一区域还是第二区域。
[0006]控制器111可以向编码单元114输出编码控制信号124。编码控制信号124可以使编码单元114开始编码操作、比如基于源图片预备编码单元。响应于来自控制器111的编码控制信号124，编码单元114可以开始向高效率编码过程、比如预测编码过程或者变换编码过程读出预备的编码单元，该编码过程基于与编码单元关联的源图片处理预备的编码单元从而生成视频压缩数据。
[0007]编码单元114可以在包括视频分组的分组化的基本流(PES)中封装生成的视频压缩数据。编码单元114可以使用控制信息和程序时间戳(PTS)将视频分组映射到编码的视频信号122中，并且编码的视频信号122可以被发送到发送器缓冲器115。
[0008]包括生成的视频压缩数据的编码的视频信号122可以存储于发送器缓冲器115中。信息量计数器112可以被递增为指示在发送器缓冲器115中的数据总量。随着取回和从缓冲器去除数据，计数器112可以被递减为反映在发送器缓冲器115中的数据量。占用的区域信息信号126可以被发送到计数器112以指示是否已经添加或者从发送器缓冲器115去除来自编码单元114的数据，因此计数器112可以被递增或者递减。控制器111可以基于可以传达的占用的区域信息126控制编码单元114产生的视频分组的产生以便预期、避免、防止和/或检测上溢或者下溢在发送器缓冲器115中发生。
[0009]信息量计数器112可以响应于控制器111生成和输出的预设信号128来重置。在信息计数器112被重置之后，它可以对编码单元114输出的数据进行计数并且获得已经生成的视频压缩数据和/或视频分组的数量。信息量计数器112可以向控制器111供应代表获得的信息量的信息量信号129。控制器111可以控制编码单元114，从而在发送器缓冲器115无溢出。
[0010]在一些实施例中，解码系统140可以包括输入接口 170、接收器缓冲器150、控制器153、帧存储器152、解码单元151和输出接口 175。解码系统140的接收器缓冲器150可以暂时地存储压缩的比特流105、包括接收的视频压缩数据和基于来自源图片120的源图片的视频分组。解码系统140可以读取在接收的数据中的与视频分组关联的控制信息和呈现时间戳信息并且输出可以向控制器153施加的帧数目信号163。控制器153可以在预定间隔监督计数的帧数目。作为非限制示例，控制器153可以每当解码单元151完成解码操作时监督计数的帧数目。
[0011]在一些实施例中，在帧数目信号163指示接收器缓冲器150在预定容量时，控制器153可以向解码单元151输出解码开始信号164。在帧数目信号163指示接收器缓冲器150在小于预定容量时，控制器153可以等待出现其中计数的帧数目变成等于预定数量的情形。控制器153可以在该情形出现时输出解码开始信号164。作为非限制示例，控制器153可以在帧数目信号163指示接收器缓冲器150在预定容量时输出解码开始信号164。编码的视频分组和视频压缩数据可以基于与编码的视频分组关联的呈现时间戳按照单调顺序(即，增加或者减少)来解码。
[0012]响应于解码开始信号164，解码单元151可以对与帧关联的共计一个画面的数据和与来自接收器缓冲器150的视频分组关联的与该画面关联的压缩视频数据进行解码。解码单元151可以将解码的视频信号162写入到帧存储器152中。帧存储器152可以具有解码的视频信号被写入到其中的第一区域和用于向输出接口 175读出解码的画面160的第二区域。
[0013]在各种实施例中，编码系统110可以在头端被并入代码转换器或者编码装置或者以别的方式与代码转换器或者编码装置关联，并且解码系统140可以被并入下游设备、比如移动设备、机顶盒或者代码转换器或者以别的方式与下游设备关联。
[0014]编码系统110和解码系统140可以被分尚地或者一起用来根据各种编码格式、包括高效率视频编码(HEVC)对视频数据进行编码和解码。HEVC是基于块的混合空间和时间预测编码方案。在HEVC中，输入图像、比如视频帧可以如图2中所示被划分成称为最大编码单元(IXU) 200的方块。IXU 200可以各自如128x128像素一样大，这不同于将输入图像分解成16x16像素的宏块的其它编码方案。如图3中所示，每个IXU 200可以通过将IXU200拆分成四个编码单元(⑶)202来分割。⑶202可以是各自为IXU 200的四分之一大小的方块。每个CU 202可以被进一步划分成各自为更大CU 202的四分之一大小的四个更小CU 202。作为非限制示例，在图3中描绘的LCU 200的右上角中的CU 202可以被划分成四个更小⑶202。在一些实施例中，这些更小⑶202可以被进一步拆分成甚至更小大小的四分之一，并且将⑶202拆分成更小⑶202的这一过程可以被多次完成。
[0015]随着越来越高的视频数据密度，需要的是用于对CU进行编码、从而大输入图像和/或宏块可以被迅速、高效和准确地编码和解码的进一步改进的方式。
【发明内容】
[0016]本发明提供一种用于HEVC的改进的系统。在用于该系统的实施例中，提供一种以高效方式确定用于变换系数的二进制码字的方法。在对输入图像和/或宏块进行编码时使用用于在变换单元(TU)内的变换系数的码字，这些TU是CU 202的细分。
[0017]在一个实施例中，提供一种方法，该方法包括:提供包括变换系数的一个或者多个子块的变换单元，变换系数中的每个变换系数具有量化的值；通过从具有等于或者大于阈值的量化的值的变换系数中的每个变换系数的绝对值减去所述阈值来确定用于所述变换系数的符号；提供参数变量；在每个所述子块的第一符号将所述参数变量初始地设置成零值；基于所述参数变量的值将每个符号转换成二进制码字；并且在已经转换每个符号之后通过将所述参数变量设置成新值来更新所述参数变量，所述新值至少部分基于所述参数变量在所述更新之前的值和在子块中的最新近转换的符号的值。
[0018]在另一实施例中，本发明包括一种确定用于变换系数的二进制码字的方法，该方法使用查找表以确定变换系数。该方法包括提供包括变换系数的一个或者多个子块的变换单元，每个变换系数具有量化的值；通过从具有等于或者大于阈值的量化的值的变换系数中的每个变换系数的绝对值减去所述阈值来确定用于所述变换系数的符号；提供参数变量；在每个所述子块的第一符号将所述参数变量初始地设置成零值；基于所述参数变量的值将每个符号转换成二进制码字；基于所述参数变量在所述更新之前的最后值和最新近转换的符号的值从表查找新当前值；并且用所述新值替换所述参数变量的值。
[0019]在另一实施例中，本发明包括一种确定用于变换系数的二进制码字的方法，该方法使用可以使用逻辑而无需查找表来执行的一个或者多个数学条件。该方法包括提供包括变换系数的一个或者多个子块的变换单元，每个变换系数具有量化的值；通过从具有等于或者大于阈值