[发明专利]用于视频译码的自适应系数扫描

说明书

相关申请案

本申请案主张2007年6月15日申请的美国临时申请案第60/944,470号及2007年10月12日申请的美国临时申请案第60/979,762号的权利，所述申请案中的每一者的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及数字视频译码，且更明确地说涉及视频块系数的熵译码。

背景技术

可将数字视频能力并入广泛范围的装置中，所述装置包括数字电视、数字直接广播系统、无线通信装置(例如无线电话手持机)、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏控制台等。数字视频装置实施视频压缩技术(例如MPEG-2、MPEG-4或H.264/MPEG-4(第10部分，高级视频译码(AVC))，以更有效地发射及接收数字视频。视频压缩技术执行空间与时间预测以减少或移除视频序列中所固有的冗余。

视频压缩大体包括空间预测及/或时间预测。明确地说，帧内译码依赖于空间预测以减少或移除给定译码单元内的视频块之间的空间冗余，所述译码单元可包含视频帧、视频帧的切片(slice)等。相比来说，帧间译码依赖于时间预测以减少或移除视频序列的连续译码单元的视频块之间的时间冗余。对于帧内译码来说，视频编码器执行空间预测以基于同一译码单元内的其它数据来压缩数据。对于帧间译码来说，视频编码器执行运动估计及运动补偿以追踪两个或两个以上邻近译码单元的匹配视频块的移动。

在空间或时间预测之后，通过从所译码的原始视频块减去在预测过程期间所产生的预测视频块而产生残差块(residual block)。所述残差块因此指示预测块与所译码的当前块之间的差异。视频编码器可应用变换、量化及熵译码过程以进一步减小与残差块的通信相关联的位速率。变换技术可将像素值集合改变为变换系数，所述变换系数表示频域中像素值的能量。将量化应用于所述变换系数，且所述量化大体涉及限制与任何给定系数相关联的位数目的过程。在熵编码之前，视频编码器将经量化的系数块扫描为一维系数向量。视频编码器对经量化的变换系数的向量进行熵编码以进一步压缩残差数据。

视频解码器可执行逆熵译码操作以检索系数。还可在解码器处执行逆扫描以从所接收的一维系数向量形成二维块。视频解码器接着对系数进行逆量化及逆变换以获得经重构的残差块。视频解码器接着基于预测信息及运动信息来解码预测视频块。视频解码器接着将所述预测视频块添加到对应残差块以便产生经重构的视频块及产生视频信息的经解码序列。

发明内容

本发明描述用于扫描视频块的系数的技术。明确地说，本发明的技术调适用以基于与一个或一个以上先前经译码块相关联的统计资料而将二维系数块扫描为一维系数向量的扫描次序。举例来说，可针对一个或一个以上先前经译码块来收集指示二维块的每一位置中的给定系数值为零或非零的可能性的统计资料。可进行对扫描次序的调整，以便更好地确保将非零系数分组在靠近一维系数向量的前部处，其可改进熵译码的效率。可针对译码过程的每一可能预测模式而单独地进行统计资料的收集及扫描次序的调整。

在一方面中，一种对视频数据进行译码的方法包含使用系数扫描次序来扫描第一视频块的系数值。所述方法还包括收集与系数值的至少一部分相关联的统计资料，及根据所收集统计资料来调整系数扫描次序。所述方法进一步包括在至少一个后续视频块存在于第一视频块的译码单元中时使用经调整系数扫描次序来扫描至少一个后续视频块的系数值。所述方法还包括对系数值进行熵译码。

在另一方面中，一种对视频数据进行译码的装置包含扫描单元及熵译码单元。扫描单元使用系数扫描次序来扫描第一视频块的系数值、收集与系数值的至少一部分相关联的统计资料，且根据所收集统计资料来调整系数扫描次序。扫描单元还在至少一个后续视频块存在于第一视频块的译码单元中时使用经调整系数扫描次序来扫描至少一个后续视频块的系数值。熵译码对系数值进行熵译码。

在另一方面中，一种计算机可读媒体包含在视频译码装置中执行时致使装置对视频块进行译码的指令。明确地说，指令致使装置使用系数扫描次序来扫描第一视频块的系数值、收集与系数值的至少一部分相关联的统计资料，且根据所收集统计资料来调整系数扫描次序。指令还致使装置在至少一个后续视频块存在于第一视频块的译码单元中时使用经调整系数扫描次序来扫描至少一个后续视频块的系数值。指令进一步致使装置对系数值进行熵译码。