[发明专利]对系数块中有效系数的位置进行编码的视频编码有效

专利信息
申请号: 200980131803.8 申请日: 2009-08-07
公开(公告)号: CN102124740A 公开(公告)日: 2011-07-13
发明(设计)人: 安基程;陈衢清;陈志波;滕军 申请(专利权)人: 汤姆森特许公司
主分类号: H04N7/26 分类号: H04N7/26;H04N7/50
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 吕晓章
地址: 法国伊西*** 国省代码: 法国;FR
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摘要:
搜索关键词: 系数 有效 位置 进行 编码 视频
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种对系数块中有效系数的分布进行视频编码和视频解码的编码以及解码方法与装置,其中任何非零幅度系数被表示为有效系数(significant coefficient)。

背景技术

在已知图像压缩处理(例如,MPEG2与MPEG4AVC)中,在量化之后,在大多数量化后的系数为零的同时,可获得(例如,DCT-)变换后的图像信号的有效(即,非零的)幅度系数的非常分散的分布。虽然可以使用用于零的游程(run-length)编码,但是就作为结果的总体数据率而言,基于变换的图像压缩的代价最高的任务是记录这样的有效系数在编码块或宏块内的位置。因为有效系数的分散分布,所以对有效系数在块中的位置进行编码比对其量值和符号进行编码代价更高。

在现有的编解码器中,例如JPEG2000,如在D.Taubman的“High Performance Scalable Image Compression with EBOCT”,IEEE Transactions on Image Processing,Vol.9,No.7,July 2000,pp.1158-1170中描述的,在位平面编码处理中,以一维逐个样本的样式来重复扫描并编码系数。从而,为了记录有效系数的位置,要编码大量的零。虽然在有些情况下清理通道(clean-up pass)中可采用用于零的游程编码,但是减少冗余编码数据信息的机会相对小。

针对该问题,在US2007/0071331A1中提出了一种四进制抵达(quaternary reaching)方法,其实质上为高效地抵达有效系数的四分法。在该四分法中,通过均匀地分割高度与宽度而将像素尺寸为2N*2N的‘有效方块’(即,包括至少一个非零幅度系数)递归地分割至四个更小的方块,直至抵达单一的有效系数。然后,对所有生成的方块的有效性状态进行编码。需要记录并编码作为结果的信息总量,但是减少了用于抵达有效系数的编码操作的数量。

发明内容

然而,分散的图像信号的有效性分布多种多样。虽然四分法处理对于在分散矩阵中记录有效系数的位置是一个好的选择,但是其不是在所有情况下都是最优的。

例如,对于如图1中显示的16*16方块,当采用上述四分法处理时,要编码的比特数为52,而如下文所示,如果采用另一种用于编码四个有效系数的数量和坐标的处理,则要编码的比特数仅为40。值‘1’不指代非零系数的幅度和位置,而只是指代非零系数的位置。

四分法处理(52比特):

第一等级:1    1    1    1

第二等级:1000 1000 0010 1000

第三等级:1000 0001 0100 0001

第四等级:1000 0010 0100 0100

对数量与坐标进行编码(40比特或更少):通过定长编码将有效系数的整数数量编码为二进制数00000100。如果使用Exp-Golomb码,则需要更少的比特。例如,当使用零级(zero-order)Exp-Golomb码时,整数‘4’被编码为00101,并且仅需要5比特而不是8比特。将x-y坐标编码为二进制数:(0000 0000)(1010 0011)(0011 1100)(1011 1010)

本发明要解决的问题是,提供一种改进的对各种系数有效性分布进行记录或编码的方法。权利要求1和3中公开的方法解决了该问题。权利要求2和4中分别公开了利用这些方法的装置。

本发明涉及图像/视频信号数据组的熵编码/解码。因为单一模式的样式信息编码针对不同的有效性分布不是最优的,所以在上述意义上,本发明使用若干样式确定或编码模式用于编码方块,并且编码侧选取这些模式之一并传递对应的模式信息至解码侧以精确解码。有利地,如果方块的尺寸足够大,则该辅助信息(side information)的成本可忽略不计。

原理上,本发明编码方法适合于用于对系数块中的有效系数的分布进行视频编码的编码,其中,非零幅度系数被表示为有效系数,所述方法包括以下步骤:

-对于当前系数块,检查至少以下分布编码候选模式,所述分布编码候选模式是关于编码所述当前块中的有效系数的分布所需要的作为结果的比特数:

-逐个样本模式,其中,以通过所述当前块的行或列的连续顺序扫描所述系数的有效性状态;

-点坐标模式,其中,将有效系数的量以及它们在所述当前块中的坐标或位置编码为定长的二进制数;

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