[发明专利]对视频数据块的系数的模式相依扫描

说明书

本发明主张以下美国临时申请案的权益：2010年12月22日申请的第61/426,372号美国临时申请案；2010年12月22日申请的第61/426,349号美国临时申请案；以及2011年1月27日申请的第61/436,835号美国临时申请案，以上每一美国临时申请案的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用以压缩视频数据的基于块的视频编码技术，且更特定来说涉及用以在编码过程期间串行化视频数据块的扫描技术。

背景技术

数字视频能力可并入到广泛多种装置中，包含数字电视机、数字直播系统、例如无线电话手持机等无线通信装置、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、数码相机、数字记录装置、视频游戏装置、视频游戏控制台、个人多媒体播放器和类似装置。此些视频装置可实施视频压缩技术，例如在MPEG-2、MPEG-4或ITU-T H.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)中描述的那些技术，以便压缩视频数据。视频压缩技术执行空间预测和/或时间预测以减少或移除视频序列中固有的冗余。新的视频标准持续出现和演进，例如由作为MPEG与ITU-T之间的合作的“视频译码联合合作组(JCTVC)”开发的高效视频译码(HEVC)标准。新兴的HEVC标准有时称为H.265。

这些和其它视频译码标准和技术使用基于块的视频译码。基于块的视频译码技术将视频帧(或其部分)的视频数据划分为若干视频块，且随后使用基于预测块的压缩技术对所述视频块进行编码。可将视频块进一步划分为若干视频块分区。视频块(或其分区)可称为经译码单元(CU)且可使用一种或一种以上视频特定编码技术以及一般数据压缩技术来编码。

通过新兴的HEVC标准，可根据四叉树分割方案将最大经译码单元(LCU)划分为越来越小的CU。可基于所谓的预测单元(PU)来预测CU，PU可具有对应于CU的大小的分区大小或小于CU的大小，使得可使用多个PU来预测给定CU。可基于同一帧或切片内的预测数据来对CU进行帧内译码，以便开发视频帧内的空间冗余。替代地，可基于来自另一帧或切片的预测数据来对CU进行帧间译码，以便开发视频序列的帧上的时间冗余。在预测译码(帧内或帧间)之后，可接着执行变换译码，例如离散余弦变换(DCT)、整数变换或类似变换。通过HEVC，变换译码可相对于变换单元(TU)而发生，TU在HEVC标准中也可具有变化的变换大小。还可执行变换系数的量化、经量化变换系数的扫描以及熵译码。例如在视频切片标头或视频块标头中用经编码视频数据以信号表示语法信息，以便向解码器告知如何对视频数据进行解码。

发明内容

本发明描述其中基于帧内预测模式类型和在变换给定变换系数块中使用的变换块大小，针对不同帧内预测模式界定且使用不同扫描次序的技术。在一个实例中，扫描次序的选择可在水平、垂直和光栅扫描次序当中，但也可支持其它扫描次序。例如在经编码视频数据的速率-失真度量的意义上，合意的扫描次序可由编码器通过在Z形、水平和垂直扫描次序当中进行搜索且比较译码结果来决定。可选择最佳扫描次序并用于编码，且随后在位流内(例如，作为块层级语法元素)以信号发送到解码器。从使用不同扫描次序得到的性能改善可能对编码器增加复杂性，原因是对最佳扫描次序的穷尽式搜索。然而，为了平衡增加的复杂性，可限制可能扫描次序的数目，且可使用可切换信令方案来对可能扫描次序编索引以用于以信号表示视频块的选定扫描次序。下文更详细阐释所述技术的固定实例和可切换实例。

在一个实例中，本发明描述对与视频数据块相关联的系数进行编码的方法。所述方法包括基于用以预测所述视频数据块的帧内译码模式和在变换所述视频数据块中使用的变换块大小来选择用于所述系数的扫描次序，且产生语法元素以传送用于所述视频数据块的所述选定扫描次序。

在另一实例中，本发明描述对与视频数据块相关联的系数进行解码的方法。所述方法包括：与所述视频数据块一起接收语法元素，其中所述语法元素界定来自最高扫描次序候选者集合的扫描次序；基于用以预测所述视频数据块的帧内译码模式和在变换所述视频数据块中使用的变换块大小中的一者或两者来界定所述最高扫描次序候选者集合；以及相对于所述经界定最高扫描次序候选者集合基于所述语法元素从所述视频数据块的串行化表示到所述视频数据块的二维表示逆扫描所述视频数据块。