[發明專利]用于圖像和視頻編碼的二進制化器選擇

有效

• 申請號: 201611158343.6
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN107018426B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 何大可
• 申請（專利權）人: 黑莓有限公司
• 主分類號: H04N19/91
• 分類號: H04N19/91;H04N19/42;H04N19/44
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

本申請公開了用于使用算術編碼進行圖像和視頻編碼的方法和設備。可使用已修改二進制化器來執行通常使用缺省二進制化器執行的對符號的二進制化。可在編碼器和/或解碼器處選擇或構建二進制化器，以提高二進制化的效率，并最小化二進制化器針對輸入符號序列所輸出的二進制碼序列的長度。已修改二進制化器可從預定義的二進制化器中選擇。已修改二進制化器可通過對向缺省二進制化器所使用的缺省編碼樹的葉子節點的符號指派進行修改來構建。已修改二進制化器可通過修改缺省二進制化器所使用的缺省編碼樹的結構來構建。可在首部信息中向解碼器信號通知對缺省編碼樹的改變。備選地，解碼器可基于編碼器在首部中發送的概率信息來構建已修改二進制化器。

技術領域

本申請總體涉及數據壓縮，且具體地涉及用于圖像和視頻編碼中的二進制化器選擇的方法和設備。

背景技術

在通信和計算機聯網中使用數據壓縮來高效地存儲、發送和復制信息。數據壓縮在圖像、音頻和視頻的編碼中得到了具體應用。常見的圖像壓縮格式包括JPEG、TIFF和PNG。新開發的視頻編碼標準是ITU-T H.265/HEVC標準。其他視頻編碼格式包括由Google公司開發的VP8和VP9格式。對所有這些標準和格式的演進正在積極開發中。

所有這些圖像和視頻編碼標準和格式基于預測編碼，預測編碼創建對要編碼的數據的預測，然后對預測中的誤差(通常稱為殘差)進行編碼以作為比特流發送給解碼器。然后，解碼器進行相同的預測，并通過從比特流中解碼出的重構誤差來對其進行調整。編碼器處對誤差的無損數據壓縮經常包括誤差的頻譜變換以創建變換域系數的塊。這通常伴隨著有損量化。在解碼器處執行相反操作以重構誤差/殘差。在許多編碼方案，通常使用二進制算術編碼(BAC)對該數據加上用于做出預測的邊信息(例如，幀內編碼模式或幀間編碼運動矢量)進行編碼。這意味著可能需要對數據(這里稱為“符號”)的非二進制部分進行二進制化，以創建用于BAC引擎進行編碼的二進制數據流。在一些編碼器/解碼器中，可以使用多級算術編碼器而不是二進制算術編碼器，在這種情況下，二進制化器被嵌入在多級算術編碼器內。

在現有的編碼方案中，二進制化器由標準規定。例如，在H.265/HEVC中，二進制化方案(CABAC)與上下文建模非常緊密地結合在一起。在VP8/VP9中，使用預定義的編碼樹來執行對“令牌”(對已量化系數的幅度進行信號通知的符號)的二進制化。

附圖說明

作為示例，參考示出了本發明的示例實施例的附圖，在附圖中：

圖1A以簡化框圖的形式示出了使用二進制化器和二進制算術編碼器對視頻進行編碼的編碼器；

圖1B以簡化框圖的形式示出了具有二進制化器選擇器和二進制算術編碼器的示例編碼器；

圖2A以簡化框圖的形式示出了使用逆二進制化器和二進制算術解碼器對視頻進行解碼的解碼器；

圖2B以簡化框圖的形式示出了具有二進制化器選擇器和二進制算術解碼器的示例解碼器；

圖3A以簡化框圖的形式示出了使用二進制化器和多級算術編碼器對視頻進行編碼的編碼器；

圖3B以簡化框圖的形式示出了具有二進制化器選擇器和多級算術編碼器的示例編碼器；

圖4A以簡化框圖的形式示出了使用逆二進制化器和多級算術解碼器對視頻進行解碼的解碼器；

圖4B以簡化框圖的形式示出了具有二進制化器選擇器和多級算術解碼器的示例解碼器；

圖5以圖表方式示出了用于VP8和VP9中的令牌的示例編碼樹；

圖6以圖表方式示出了用于令牌的已修改編碼樹的示例；

圖7以流程圖形式示出了使用二進制化器選擇對圖像進行編碼的示例過程；

圖8以流程圖形式示出了使用二進制化器選擇對比特流進行解碼以重構圖像的示例過程；