一种系数解码方法、装置、图像解码器及电子设备与流程

本技术实施例涉及图像编解码，尤其涉及一种系数解码方法、装置、图像解码器及电子设备。

背景技术：

1、无损压缩就是指对原图像中的冗余信息进行压缩，重建原图像而不引起任何失真的技术。如果重建后图像和原图像存在误差，而误差被限制在一定的范围内可称为近无损压缩。在压缩编码过程中，预测原图像中像素间的残差值，残差值用于指示像素间的差异。采用半定长编码(semi fixed-length code)对残差值进行编码，进一步降低编码长度。但是现有的半定长编码技术仍然在编码长度较长，编码效率较低的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种系数解码方法、装置、图像解码器及电子设备，能够提升图像解码性能。

2、为达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种系数解码方法，包括：解析码流，获得待解码单元的系数组信息，待解码单元的系数被划分包括为一个或多个系数组，每个系数组包括至少一个系数码，同一系数组中的系数码为同一码长的定长编码，至少一个系数组包括第一系数组，系数组信息包括第一系数组的边界符号；将第一系数组的系数码解析为系数值；根据边界符号确定第一系数组中的系数值为正值或负值。

4、本技术实施例提供的系数解码方法中，对比现有技术，未引入边界符号的定长编码的解码范围为[0,2^bit_depth-1]，在引入边界符号对该系数组的系数码进行定长解码的情况下，根据该系数组的边界符号确定该系数组的正负，将定长编码的解析范围从[0,2^bit_depth-1]变化为[-2^(coding length–1)-1,2^(coding length-1)]，无需在系数组中存在系数值等于2^bit_depth-1的情况下增加该系数组对应的码长，提高了编解码效率。

5、一种可能的实现方式中，系数组信息还包括第一系数组的码长和图像位宽，码长用于表示第一系数组对应的定长编码的长度，将第一系数组的系数码解析为系数值，包括：若码长大于或等于图像位宽，则采用长度与图像位宽等长的定长编码将第一系数组的系数码解析为系数值；若码长小于图像位宽，则采用码长的定长编码将第一系数组的系数码解析为系数值。

6、系数组对应的图像位宽用于表示该系数组中系数值的取值范围，根据该系数组对应的预设码长的定长编码和该系数组中系数值的解析取值范围，确定该系数组对应定长编码和系数值的解析范围，保证了判断方式的准确性。系数组对应的图像位宽可以由码流解析获得，能够简单快速地提取判断所需数据，提高了判断效率。根据两种情况采用不同码长的定长编码对系数码进行解析，提高了解码效率。

7、一种可能实现的方式中，系数组的码长包括系数组码长和系数位码长，系数位码长用于表示第一系数组中特定位置的系数码对应的定长编码的长度，其中，特定位置根据编解码一致性获得或上下文导出。则采用长度为码长的定长编码将所述第一系数组的系数码解析为系数值，包括：采用长度为系数位码长的定长编码将第一系数组中特定位置的系数码解析为系数值；采用长度为系数组码长的定长编码将第一系数组中除特定位置外的系数码解析为系数值。在系数分布不均匀时，对于一些特定位置的系数码，对同一系数组内的系数码使用不同长度的定长编码进行解析，避免由于系数组中少数特定位置的系数码与其他位置系数码的差值较大而增加系数组的整体编码长度，提高了解码效率。

8、一种可能的实现方式中，在编码排序时会根据系数值的大小将对应码长相同或相近的系数码放入同一系数组，因此同一系数组中的系数值存在对应码长的定长编码的解析极值时，同一系数组中的其它系数值和解析极值同为正或同为负。因此，在第一系数组中存在绝对极值的情况下，根据边界符号确定系数组中的所有系数值全部为正值或全部为负值，绝对极值为该系数组对应码长的定长编码的编码值范围的最大绝对值。同一系数组采用一个边界符号表示系数正负，提高了编码效率。

9、一种可能的实现方式中，将同一系数组划分为多个系数块，在任一系数块中存在绝对极值的情况下，根据任一系数块的边界符号确定任一系数块中的所有系数值全部为正或全部为负。进一步提高了边界符号对系数值的正负性的指示精度。

10、一种可能的实现方式中，在编码过程中，若预测值和残差值进行量化，与将预测值和残差值进行系数变换后进行量化相比，具有相同或更好的图像传输质量和编解码效率，则对预测值和残差值进行量化获得残差系数，不会进行系数变换步骤。

11、因此，解码设备解析码流获得的待解码单元中的系数码可能是残差系数的半定长编码结果，或是变换系数的半定长编码结果。上述任一实现方式中的系数解码方法能够应用于残差系数或变换系数的解码，提高了该系数解码方法的适用性。一种可能的实现方式中，变换系数中包括的直流系数组和交流系数组被分别划分为不同系数组。每个系数组的码长在系数组信息中为码长编码形式，边界符号在系数组信息中为边界符号编码形式。针对系数组中的系数为变换系数，且该系数组为直流系数组的情况，采用直流系数解码方式解析系数组的码长编码，获得该系数组对应的码长，采用该系数组对应的码长的定长编码解析系数组的边界符号，获得边界符号。

12、一种可能的实现方式中，在系数组中的系数为变换系数，且系数组为交流系数组的情况下，采用定长解码方式解析该系数组对应的码长编码，获得该系数组对应的码长；采用该系数组对应码长的定长编码解析系数组的边界符号，获得边界符号。

13、由于在对残差值和预测值进行系数变换时会产生直流系数和交流系数，则针对直流系数和交流系数分别进行系数组划分的情况，采用直流系数解码方式解析直流系数组的码长编码，采用定长解码方式解析交流系数组的码长编码，能够对直流系数和交流系数分别进行系数编解码，避免同一系数组中系数值差异较大需要较长码长的定长编码进行编解析的问题，提高了解码效率。

14、一种可能的实现方式中，确定待解码单元中的第一系数组，包括：从码流中确定待解码单元的扫描方式和分组方式；根据扫描方式扫描待解码单元，获得扫描结果；根据分组方式将扫描结果划分为一个或多个系数组，第一系数组为一个或多个系数组中的任一系数组。

15、在编解码过程中，解码可以是为编码的逆步骤，编码端和解码端使用的扫描方式、分组方式、定长编码等均为预先约定一致，遵循编解码一致性。在半定长编码时采用一扫描方式和分组方式对残差系数或变换系数进行排序分组，将不同码长的定长编码进行编码的系数值分别设置为不同分组，则通过码流将该扫描方式和分组方式传输至解码设备，解码设备根据该扫描方式和分组方式确定的系数组使用同一码长的定长编码，保证了编解码一致性，从而保证了编解码准确性。

16、一种可能的实现方式中，系数组信息包括每个系数组的码长阈值和系数附加值，在系数组对应码长大于该系数组的码长阈值的情况下，在通过定长解码方式获得系数值之后，还包括：将系数值与系数组的系数附加值相加，获得该系数组的系数值。

17、解码设备基于码长阈值判断系数组是否在编码时将系数组中所有系数值减去同一系数附加值，能够在解码端解码系数组中的值后再加上系数附加值，以还原系数组中系数值，编码设备传输预设均值至解码设备，解码设备基于系数附加值还原系数值，避免对系数组中原始的较大系数值对应的长编码进行传输，提高了编解码效率。

18、一种可能的实现方式中，系数组信息中除了包括用于表示极值正负的符号位之外，系数组信息还可以包括每个系数组的系数补偿值。系数补偿值用于对系数组中极值进行补偿。则在根据边界符号确定系数组中的系数值为正值或负值之后，还包括：将系数值中的绝对极值与系数补偿值相加，获得该系数组中绝对极值位置的系数值。通过较短的编码长度获得极值加系数补偿值的和的解析范围，从而提高了编解码效率。

19、一种可能的实现方式中，将系数组划分为多个系数块，每个系数组的系数补偿值包括该系数组中所有系数块的系数补偿值，则在根据边界符号确定系数组中的系数值为正值或负值之后，还包括：将每个系数块中的绝对极值与同一系数块的系数补偿值相加，获得每个系数块的绝对极值位置的系数值。使系数补偿值能够对每个系数块中的极值进行补偿，进一步提高了编码效率。

20、第二方面，本技术实施例提供一种系数解码装置，包括解析模块和解码模块，其中，解析模块用于解析码流，获得待解码单元的系数组信息，待解码单元的系数被划分包括为一个或多个系数组，每个系数组包括至少一个系数码，同一系数组中的系数码为同一码长的定长编码，至少一个系数组包括第一系数组，系数组信息包括第一系数组的边界符号。解码模块用于将第一系数组的系数码解析为系数值，还用于根据边界符号确定所述第一系数组中的系数值为正值或负值。

21、第三方面，本技术实施例提供一种图像解码器，该图像解码器用于执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法。

22、第四方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括第三方面所述的图像解码器、通信接口以及存储器；该图像解码器用于执行上述第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法。

23、第五方面，本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行上述第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法。

24、第六方面，本技术实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法。

25、第七方面，本技术实施例提供一种芯片，包括存储器和处理器。存储器用于存储计算机指令。处理器用于从存储器中调用并运行该计算机指令，以使得电子设备执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法。

26、第八方面，本技术实施例提供一种图像编解码系统，包括图像编码设备和图像解码设备，图像解码设备用于从图像编码设备接收图像码流，并且执行第一方面及其可能的实现方式中任意之一所述的系数解码方法以对图像码流进行系数解码，根据系数解码结果进行图像重建，得到解码后的图像。

27、应当理解的是，本技术实施例的第二方面至第八方面技术方案及对应的可能的实施方式所取得的有益效果可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实施方式的技术效果，此处不再赘述。