[发明专利]CABAC译码器的二回合量化

说明书

本申请案主张2008年1月8日申请的第61/019,830号美国临时申请案和2008年2月21日申请的第61/030,454号美国临时申请案的优先权，上述申请案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，且更特定来说，涉及用于支持基于上下文的自适应二进制算术译码(CABAC)的视频译码过程的量化技术。

背景技术

数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，包括数字电视、数字直播系统、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、蜂窝式或卫星无线电电话等。数字视频装置实施例如MPEG-2、MPEG-4或ITU-T H.264/MPEG-4第十部分：高级视频译码(AVC)的视频压缩技术，以更有效地发射和接收数字视频信息。视频压缩技术执行空间预测和时间预测以减小或移除视频序列中所固有的冗余。

帧内译码依赖于空间预测来减小或移除给定译码单元内的视频块之间的空间冗余，给定译码单元可包含视频帧、视频帧的切片、图片的群组或视频块的另一界定单元。相比而言，帧间译码依赖于时间预测来减小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，视频编码器执行空间预测以基于相同译码单元内的其它数据来压缩数据。对于帧间译码，视频编码器执行运动估计和运动补偿以追踪两个或两个以上相邻译码单元的对应视频块的移动。

可由可用于建立或识别预测块的预测信息并指示正经译码的块与预测块之间的差异的数据的残余块表示经译码的视频块。在帧间译码的情况下，一个或一个以上运动向量用于识别数据的预测块，而在帧内译码的情况下，预测模式可用于产生预测块。帧内译码和帧间译码均可界定若干不同预测模式，所述模式可界定不同块大小和/或用于译码的预测技术。还可包括额外类型的语法元素以作为经编码的视频数据的部分来控制或界定用于译码过程的译码技术或参数。

在基于块的预测译码之后，视频编码器可应用变换、量化和熵译码过程以进一步减小与残余块的通信相关联的位速率。变换技术可包含离散余弦变换或概念上类似的过程。或者，可使用小波变换、整数变换或其它类型的变换。在离散余弦变换(DCT)过程中，作为一实例，变换过程将像素值的一集合转换为可表示频域中的像素值的能量的变换系数。将量化应用于变换系数，且量化通常涉及限制与任何给定变换系数相关联的位的数目的过程。熵译码包含共同地压缩经量化的变换系数的序列的一个或一个以上过程。

基于上下文的自适应二进制算术译码(CABAC)为当前在一些译码标准(例如ITU-TH.264/MPEG4，AVC标准)中支持的一类型的熵译码技术。CABAC可涉及若干阶段，包括二值化、上下文模型选择和二进制算术译码。在二值化中，将任何非二进制符号映射到二进制序列(有时候被称作二进制串)。在上下文模型化中，将模型概率分布指派到正经译码的元素(例如，符号)。接着，在后续二进制算术译码阶段中，将经指派的概率分布用于执行译码以便产生位的序列，所述位序列根据经指派的模型概率分布而形成正经译码的元素的经译码表示。

CABAC过程可通过知晓元素在给定内容中的概率而无损地压缩界定视频流的元素。CABAC通常比例如内容自适应可变长度译码(CAVLC)技术的其它熵译码技术更有效率地压缩数据，但可能对解码器方面要求相当复杂的处理。ITU H.264/AVC设定中的CABAC较全面地描述于以下出版物中：由德特勒夫·马佩(Detlev Marpe)、黑寇·施沃兹(Heiko Schwarz)和托马斯·维干德(Thomas Wiegand)在2003年7月发表于“IEEE用于视频技术的电路和系统汇刊(IEEE Translations on Circuits and Systems for Video Technology)”第13卷第7号中的“H.264/AVC视频压缩标准中的基于上下文的自适应二进制算术译码(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVCVideo Compression Standard)”。

发明内容