[發(fā)明專利]具有增強(qiáng)CABAC解碼的視頻解碼器和視頻編碼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710100424.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN107046642B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 基蘭·米斯拉;克里斯多夫·A·西格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/159
• 分類號(hào): H04N19/159;H04N19/176;H04N19/70;H04N19/13;H04N19/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種具有增強(qiáng)CABAC解碼的視頻解碼器和編碼器，其中，解碼器接收包含量化系數(shù)的比特流并且使用上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼來解碼比特流。上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼包括至少兩個(gè)解碼模式，第一模式基于以與正被解碼的當(dāng)前語法元素為基礎(chǔ)的概率估計(jì)來解碼比特流，第二模式不基于以與正被解碼的當(dāng)前語法元素為基礎(chǔ)的概率估計(jì)來解碼比特流。如果當(dāng)前語法元素是幀內(nèi)編碼的，并且使用所述第一模式選擇是否使用幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式列表來解碼幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式，則上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼使用第一模式來解碼當(dāng)前語法元素，其中所述幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式列表基于先前確定的幀內(nèi)模式來確定。上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼使用第二模式來解碼指示當(dāng)前塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有增強(qiáng)的用于編碼和/或解碼的CABAC的圖像解碼。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(例如，H.264/AVC)通常以增加計(jì)算復(fù)雜度為代價(jià)來提供相對(duì)高的編碼效率。隨著計(jì)算機(jī)復(fù)雜度的增加，編碼和/或解碼速度趨向減小。同樣，對(duì)增加較高保真度的期望隨時(shí)間趨向增加，這趨向于需要越來越大的存儲(chǔ)器要求和越來越多的復(fù)雜處理。

參照?qǐng)D1，許多解碼器(和編碼器)接收(并且編碼器提供)針對(duì)圖像塊的編碼數(shù)據(jù)。典型的，將圖像劃分成塊，并且以某種方式(例如，使用離散余弦變換(DCT))來編碼每個(gè)塊，并且提供給解碼器。解碼器接收編碼塊，并且以某種方式(例如使用離散余弦逆變換)來解碼每個(gè)塊。

視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(例如，MPEG-4部分10(H.264))對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮以通過具有有限頻率帶寬和/或有限存儲(chǔ)能力的信道傳輸。這些視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)包括多個(gè)編碼級(jí)(例如，幀內(nèi)預(yù)測(cè)，從空間域變換到頻域，量化、熵編碼、運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)，以便更高效地編碼和解碼幀。許多編碼和解碼級(jí)在計(jì)算上過度復(fù)雜。

基于上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼(CABAC)的編碼和/或解碼技術(shù)通常是上下文自適應(yīng)的，這是指(i)基于先前編碼和/或過去解碼的符號(hào)的值來自適應(yīng)地對(duì)符號(hào)編碼；以及(ii)識(shí)別在過去用于適應(yīng)而編碼和/或解碼的符號(hào)集合的上下文。過去的符號(hào)可以位于空間和/或時(shí)間上鄰近的塊中。在許多情況下，上下文基于鄰域塊的符號(hào)值。

上下文自適應(yīng)二元算術(shù)編碼(CABAC)編碼技術(shù)包括使用以下級(jí)來編碼符號(hào)。在第一級(jí)中，CABAC使用“二元化器”將輸入符號(hào)映射到一串二元符號(hào)或“位元(bin)”。輸入符號(hào)可以是非二元定值的符號(hào)，該非二元定值的符號(hào)在編碼成比特之前被二元化或以其他方式轉(zhuǎn)換成一串二元(1或0)符號(hào)?？梢允褂谩芭月肪幋a引擎”或“常規(guī)編碼引擎”將位元編碼成比特。

對(duì)于CABAC中的常規(guī)編碼引擎，在第二級(jí)中，選擇概率模型。概率模型用于對(duì)二元化的輸入的一個(gè)或多個(gè)位元進(jìn)行算術(shù)編碼。根據(jù)根據(jù)隨著最新編碼的符號(hào)而變化的上下文，從可用概率模型列表中選擇該模型。概率模型存儲(chǔ)作為“1”或“0”的位元的概率。在第三級(jí)中，算術(shù)編碼器根據(jù)所選概率模型來編碼每個(gè)位元。存在與“0”和“1”相對(duì)應(yīng)的每個(gè)位元的兩個(gè)子范圍。第四級(jí)涉及更新概率模型?；趯?shí)際編碼的位元值(例如，如果位元值是“1”，則增加“1”的頻數(shù))更新所選概率模型。CABAC解碼的解碼技術(shù)與該過程相反。

對(duì)于CABAC中的旁路編碼引擎，第二級(jí)涉及位元到比特的轉(zhuǎn)換，省略計(jì)算成本高的上下文估計(jì)和概率更新級(jí)。旁路編碼引擎假定針對(duì)輸入位元的固定概率分布。CABAC解碼的解碼技術(shù)與該過程相反。

CABAC在概念上使用兩個(gè)步驟來編碼符號(hào)。在第一步驟中，CABAC執(zhí)行輸入符號(hào)到位元的二元化。在第二步驟中，CABAC使用旁路編碼引擎或常規(guī)編碼引擎，執(zhí)行位元到比特的轉(zhuǎn)換。在比特流中將生成的編碼比特值提供給解碼器。

CABAC在概念上使用兩個(gè)步驟來解碼符號(hào)。在第一步驟中，CABAC使用旁路解碼引擎或常規(guī)解碼引擎將輸入比特轉(zhuǎn)換成位元值。在第二步驟中，CABAC執(zhí)行解二元化，以恢復(fù)傳輸?shù)奈辉档姆?hào)值。恢復(fù)的符號(hào)實(shí)際上可以是非二元的。在解碼器的其余方面中使用恢復(fù)的符號(hào)值。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題