CN102404571A - 视频图像编解码中的二进制化的方法和装置 - Google Patents

视频图像编解码中的二进制化的方法和装置 Download PDF

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虞露
朱兴国
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本发明公开了一种视频图像编解码中的二进制化的方法和装置，本发明不直接对语法元素进行二进制化，而是先通过一个一一映射将语法元素的值映射到一个新的变量的值，然后对这个新的变量的值进行二元化。这样通过一一映射和二元化两个步骤来完成二进制化的过程，可以使得高概率的变量的值对应的bin串不会长于低概率的变量的值对应的bin串长度，提高编码效率和降低编码复杂度。

Description

视频图像编解码中的二进制化的方法和装置
技术领域
本发明涉及视频图像编解码技术领域，尤其涉及一种视频图像编解码中的二进制化的方法和装置。
背景技术
视频和图像编码技术是数字视频和图像这一重要多媒体信息得以被广泛应用的基础和关键。当前基于块的视频编码混合框架下，视频编码一般包括以下四大块：预测编码、变换编码以及量化、环路滤波、熵编码。其中熵编码是为了去除信息的统计冗余，在整个视频编码框架中起着重要的作用。 
在JPEG、H.264/AVC、AVS以及下一代国际视频编码标准HEVC等视频图像编码标准中的熵编码，都含有对语法元素的二进制化过程。在这些标准中，都是对语法元素是直接进行二进制化的，且对有些语法元素的二进制化并没用完全考虑到语法元素的分布，比如H.264/AVC中的宏块类型（mb_type）等语法元素。这种二进制化的方法会导致低概率值对应到很短的bin串，而高概率值对应到很长的bin串，一定程度上影响了熵编码的效率和编码复杂度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种语法元素的二进制化方法和装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种语法元素的二进制化的方法，包括以下步骤：
（1）将语法元素A的值ai, 映射到一个新的变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表语法元素A所有取值的个数；所述的映射是一个一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序；
（2）对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
进一步地，在步骤（1）之前还可以包括：统计语法元素A的概率分布的步骤和根据统计得到的所述概率分布建立语法元素A的值与变量V的值之间的所述的一一映射关系的步骤。
一种语法元素的二进制化的方法，包括在于以下步骤：
（1）根据从码流中解析出来的长度为Li的bin串，将所述的bin串反二元化得到变量V的值vi，其中i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表变量V所有取值的个数；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于任意的I,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj；
（2）将变量V的vi值映射到语法元素A的值ai，i＝0,1,2,…,M，所述的映射是一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序。
进一步地，在步骤（2）之前还可以包括统计语法元素A的概率分布的步骤和根据统计得到的所述概率分布建立变量V的值与语法元素A的值之间的所述的一一映射关系的步骤。
一种语法元素的二进制化的装置，它主要由一一映射单元和二元化单元相连组成：其中，所述一一映射单元将语法元素A的值ai, 映射到一个新的变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表语法元素A所有取值的个数；所述的映射是一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序；所述二元化单元的输入连接一一映射单元，将变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
进一步地，还包括统计单元和建立一一映射关系单元，所述统计单元通过建立一一映射关系单元与一一映射单元相连；其中，所述统计单元统计语法元素A的概率分布；所述建立一一映射关系单元根据所述语法元素A的概率分布，建立语法元素A的值与变量V的值之间的一一映射关系。
一种语法元素的二进制化的装置，它主要由反二元化单元和一一映射单元相连组成；其中，所述反二元化单元将从码流中解析出来的长度为Li的bin串，将其反二进制化得到变量V的值vi，其中i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表变量V所有取值的个数；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj；
所述一一映射单元的输入连接反二元化单元，将变量V的vi值映射到语法元素A的值ai，i＝0,1,2,…,M，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序。
进一步地，还包括统计单元和建立一一映射关系单元，所述统计单元通过建立一一映射关系单元与一一映射单元相连：其中，所述统计单元统计语法元素A的概率分布；所述建立一一映射关系单元根据所述的概率分布建立变量V的值与语法元素A的值之间的一一映射关系。
本发明的有益效果是：本发明不直接对语法元素进行二进制化，而是先通过一个一一映射将语法元素的值映射到一个新的变量的值，然后对这个新的变量的值进行二元化。这样通过一一映射和二元化两个步骤来完成二进制化的过程，可以使得高概率的变量的值对应的bin串不会长于低概率的变量的值对应的bin串长度，提高编码效率和降低编码复杂度。
附图说明
为了清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施实例5的语法元素的二进制化方法在视频或图像编码过程中的装置图；
图2是本发明实施实例6的语法元素的二进制化方法在视频或图像编码过程中的装置图；
图3是本发明实施实例7的语法元素的二进制化方法在视频或图像解码过程中的装置图；
图4是本发明实施实例8的语法元素的二进制化方法在视频或图像解码过程中的装置图。
具体实施方式
本发明的主要原理是将较大概率的语法元素的值二进制化为较短的bin串。
本发明关于语法元素的二进制化的方法，包括以下步骤：
步骤1，将语法元素A的值一一映射到一个新的变量V的值。
一般地，语法元素A的各个值的概率并不是随着A的增加而单调变化的，比如H.264/AVC中宏块类型、AVS、H.264/AVC中的帧内预测模式等语法元素。该映射可以根据语法元素A的概率分布，按照概率的大小顺序进行映射，比如较大概率的A的值映射到较小的V的值，或者较大概率的A的值映射到较大的V的值，保证映射后的V的各个值对应的语法元素A的值的概率是随着V的增加而单调变化的。
步骤2，对变量V的各个值进行二元化，得到相应的bin串；
二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M，M是自然数，代表变量V有M个取值。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
进一步，在步骤1之前还可以包括以下附属步骤：
附属步骤1，语法元素A的概率统计，通过在编码过程中对前面已经编码过的语法元素A信息进行统计得到，比如可以每编码100个宏块（Macroblock，见H.264/AVC标准中的定义）后统计一次，或者编码一帧图像后统计一次等等。
附属步骤2，根据语法元素A的概率部分，建立语法元素A和变量V之间的一一映射关系，具体步骤如下：
附属步骤2.1，将语法元素A的各个值按照其概率分布进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现语法元素A的多个值的概率相同，则在这些值中，按照语法元素A的值大小进行排序，越小的语法元素A的值排在前面，越大的语法元素A的值排在后面；
附属步骤2.2，对排序后的语法元素A的各个值从前到后标号，标号从0开始，到M结束，标号即是V的值，从而建立语法元素A与V之间的一一映射关系，用来指导上述步骤1中的语法元素A到变量V的映射过程。
该方法一般用于视频或图像编码过程中。
本发明关于语法元素的二进制化的方法，包括以下步骤：
步骤1，将从码流中解析出来的bin串，反二元化得到变量V的值；
反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。将长度为Li的bin串反二元化得到变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M是自然数，代表变量V有M个取值。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
步骤2，将变量V的值一一映射到语法元素A的值；
一般地，语法元素A的各个值的概率并不是随着A的增加而单调变化的，比如H.264/AVC中宏块类型、AVS、H.264/AVC中的帧内预测模式等语法元素。该映射可以根据语法元素A的概率分布，按照概率的大小顺序进行映射，比如较小的V的值映射到较大概率的A的值，或者较大的V的值映射到较大概率的A的值，保证映射后的V的各个值对应的语法元素A的值的概率是随着V的增加而单调变化的。
进一步，在步骤2之前还可以包括以下附属步骤：
附属步骤1，语法元素A的概率统计，通过在编码过程中对前面已经编码过的语法元素A信息进行统计得到，比如可以每编码100个宏块（Macroblock，见H.264/AVC标准中的定义）后统计一次，或者编码一帧图像后统计一次等等。
附属步骤2，根据语法元素A的概率部分，建立语法元素A和变量V之间的一一映射关系，具体步骤如下：
附属步骤2.1，将语法元素A的各个值按照其概率分布进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现语法元素A的多个值的概率相同，则在这些值中，按照语法元素A的值大小进行排序，越小的语法元素A的值排在前面，越大的语法元素A的值排在后面；
附属步骤2.2，对排序后的语法元素A的各个值从前到后标号，标号从0开始，到M结束，标号即是V的值，从而建立变量V与语法元素A之间的一一映射关系，用来指导上述步骤2中的变量V到语法元素A到的一一映射过程。
该方法一般用于视频或图像解码过程，或者视频或图像编码过程的解码部分。
本发明关于语法元素的二进制化的装置，包括一一映射单元和与一一映射单元相连的二元化单元。
一一映射单元将语法元素A的值一一映射到一个新的变量V的值。
一般地，语法元素A的各个值的概率并不是随着A的增加而单调变化的，比如H.264/AVC中宏块类型、AVS、H.264/AVC中的帧内预测模式等语法元素。该映射可以根据语法元素A的概率分布，按照概率的大小顺序进行映射，比如较大概率的A的值映射到较小的V的值，或者较大概率的A的值映射到较大的V的值，保证映射后的V的各个值对应的语法元素A的值的概率是随着V的增加而单调变化的。
二元化单元对一一映射单元的输出结果V的值进行二元化，得到相应的bin串；
二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M，M是自然数，代表变量V有M个取值。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
进一步，还包括以下两个单元：
统计单元，用来统计语法元素A的概率分布。
建立一一映射关系单元根据统计单元得到的语法元素A的概率分布，建立语法元素A与变量V之间的一一映射关系，用于指导上述一一映射单元中的一一映射过程。
该装置一般用于视频或图像编码过程。
本发明关于语法元素的二进制化的装置，也可以包括反二元化单元和与反二元化单元相连的一一映射单元：
反二元化单元将从码流中解析出来的bin串，反二进制化得到变量V的值；
反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。将长度为Li的bin串反二元化得到变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M是自然数，代表变量V有M个取值。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
一一映射单元将反二进制单元的输出结果V的值一一映射到语法元素A的值。
一般地，语法元素A的各个值的概率并不是随着A的增加而单调变化的，比如H.264/AVC中宏块类型、AVS、H.264/AVC中的帧内预测模式等语法元素。该映射可以根据语法元素A的概率分布，按照概率的大小顺序进行映射，比如较小的V的值映射到较大概率的A的值，或者较大的V的值映射到较大概率的A的值，保证映射后的V的各个值对应的语法元素A的值的概率是随着V的增加而单调变化的。
进一步，还包括以下两个单元：
统计单元，用来统计语法元素A的概率分布。
建立一一映射关系单元根据统计单元得到的语法元素A的概率分布，建立变量V与语法元素A之间的一一映射关系，用于指导上述一一映射单元中的一一映射过程。
该装置一般用于视频或图像解码过程，或者是视频或图像编码过程中的解码部分。
    为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步详细的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
    以H.264/AVC中I slice的mb_type为例，说明本发明关于语法元素的二进制化方法在视频或者图像编码过程中的实现方法。此处我们采用深度图像/序列（以下简称depth）作为编码对象。Depth与普通的彩色图像/序列（以下简称color）都可以采用传统的视频编码标准如H.264/AVC的参考软件进行编解码，由于depth不含有色度分量，故可以将mb_type中的与色度分量有关的值（mb_type 值为5~12,17~24）去掉，这样语法元素mb_type的只剩下10个不同的值。下面对depth中的I slice的mb_type的10个值进行二进制化，具体实施步骤如下：
步骤1，将mb_type的10个值（0,1,2,3,4,13,14,15,16,25）映射到一个新的变量V的值。映射结果如表１所示，将乱序的mb_type的值映射到顺序排列的V的值。表1所示的这张映射表是在标准中规定的，对于不同的语法元素，映射表可能不同。而这张表的具体设计原理可以根据语法元素的概率分布，对语法元素的值进行排序。
表1：mb_type到V的一一映射结果
Figure 2011103724088100002DEST_PATH_IMAGE001
 
步骤2，对变量V的各个值进行二元化，得到相应的bin串。如表2所示。
表2：变量V的二元化结果
Figure 2011103724088100002DEST_PATH_IMAGE002
     二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。在本实例中二元化采用的是根据预定义的概率构建的Huffman码。设V中取值为i的值对应的bin串长度为Li，i=0,1,2,…,9。由表1中可知，对于任意的i＜j,，必有Li≤Lj，i,j=0,1,2,…,9。
实施例2
以AVS标准中8x8块的帧内预测模式（Intra Prediction Mode：IPM）为例来说明本发明关于语法元素的二进制化方法在视频或者图像编码过程中的实现方法。具体实施步骤如下：
步骤1，统计语法元素IPM的概率分布。IPM的概率通过在编码过程中对前面已经编码过的IPM信息进行统计得到，比如可以每编码100个8x8块后统计一次，或者编码一帧后统计一次等等。
步骤2，根据IPM的概率分布建立IPM到变量V之间的一一映射关系。如表3所示。具体步骤如下：
步骤2.1，将IPM的各个值按照其概率分布进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现IPM的多个值的概率相同（如3,4），则在这些值中，按照IPM的值大小进行排序，越小的IPM的值排在前面，越大的IPM的值排在后面（3排在4的前面）；所以IPM的值排序为：1,0,2,3,4；
步骤2.2，对排序后的IPM的各个值从前到后标号，标号从0开始，到4结束，标号即是V的值；所以“IPM=1”对应到“V=0”，“IPM=0”对应到“V=1”，以此类推，直到“IPM=4”对应到“V=4”，从而建立IPM到V之间的一一映射关系。
步骤3，根据表3中的映射关系，将IPM的值一一映射到一个新的变量V的值。
表3：IPM与V之间的一一映射关系
Figure 505054DEST_PATH_IMAGE003
     步骤4，对变量V的各个值进行二元化，得到相应的bin串，如表4所示。
表4：对变量V的二进制化后的结果
Figure 2011103724088100002DEST_PATH_IMAGE004
     二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。在本实例中二进制化采用的是一元截断码。设V中取值为i的值对应的bin串长度为Li，i=0,1,2,3,4。由表4中可知，对于任意的i＜j,，必有Li≤Lj，i,j=0,1,2,3,4。
 
实施例3
本实例以H.264/AVC中帧内预测模式（Intra Prediction Mode：IPM）为例来说明本发明的语法元素的二进制化方法在视频或者图像解码过程中的实现方法。具体实施步骤如下：
步骤1，将从码流中解析出来的bin串，反二元化得到变量V的值。如表5所示。
表5：从bin串反二元化到变量V
Figure 55115DEST_PATH_IMAGE005
     反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。表5中的bin串为一元码和0阶的指数哥伦布码的组合。设长度为Li的bin串对应的变量V的值为i，其中i=0,1,2,…,8，由表4可知，对于任意的i＜j，必有Li≥Lj，i,j=0,1,2,…,8。
步骤2，将变量V的值一一映射到语法元素IPM的值。如表6所示。
表6所示的这张映射表是在标准中规定的，对于不同的语法元素，映射表可能不同。而这张表的具体设计原理可以根据语法元素的概率分布，对语法元素的值进行排序。
表6：变量V到IPM的一一映射过程
V的值 8 7 6 5 4 3 2 1 0
IPM的值 0 2 1 5 4 7 8 3 6
实施例4
以AVS标准中8x8块的帧内预测模式（Intra Prediction Mode：IPM）为例来说明本发明关于语法元素的二进制化方法在视频或者图像解码过程中的实现方法。具体步骤如下： 
步骤1，将从码流中解析出来的bin串，反二元化得到变量V的值。如表7所示。
反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。表7中的bin串为一元码。设长度为Li的bin串对应的变量V的值为i，其中i=0,1,2,3,4，由表7可知，对于任意的i＜j，必有Li≥Lj，i,j=0,1,2,3,4。
表7：对变量V的二元化后的结果
Figure 2011103724088100002DEST_PATH_IMAGE006
     步骤2，统计IPM的概率分布。IPM的概率通过在解码过程中对前面已经解码的IPM信息进行统计得到，比如可以每解码100个8x8块后统计一次，或者解码一帧数据后统计一次等等。
步骤3，根据IPM的概率分布，建立变量V与语法元素IPM之间的一一映射关系，如表8所示。具体步骤如下：
步骤3.1，将IPM的各个值按照IPM的概率部分进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现IPM的多个值的概率相同（如3,4），则在这些值中，按照IPM的值大小进行排序，越小的IPM的值排在前面，越大的IPM的值排在后面（3排在4的前面）；所以IPM的值排序为：1,0,2,3,4；
步骤3.2，对排序后的IPM的各个值从前到后标号，标号从0开始，到4结束，标号即是V的值；所以“V=0”对应到“IPM=1”，“V=1”对应到“IPM=0”，以此类推，直到“V=4”对应到“IPM=4”，从而建立IPM到V之间的一一映射关系。
表8：变量V与AVS中8x8块语法元素IPM之间的一一映射关系
步骤4，根据步骤3中得到的一一映射关系，将变量V的值一一映射到语法元素IPM的值。
实施例5
一种语法元素的二进制化方法在视频或图像编码过程中的装置，如图1所示。该装置按照实施实例1所述的方法实现。具体包括：一一映射单元和二元化单元。
1）一一映射单元：该单元的输入是某个语法元素A的值，输出是变量V的值。
变量V与语法元素A之间的映射关系，由编码标准预先规定。其设计原理可以是依据语法元素的概率分布。
 2）二元化单元：该单元的输入端连接一一映射单元，其输入就是变量V的值，输出为bin串。
二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
实施例6
一种语法元素的二进制化方法在视频或图像编码过程中的装置，如图1所示。该装置按照实施实例2所述的方法实现。具体包括：统计单元、建立一一映射关系单元、一一映射单元和二元化单元。
1）统计单元：该单元的输入是已编码的语法元素A的值，输出是语法元素A的概率分布。
2）建立一一映射关系单元：该单元的输入连接统计单元，其输入为语法元素A的概率分布，输出为语法元素A与变量V之间的一一映射关系。具体步骤如下：
步骤1，将语法元素A的各个值按照其概率分布进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现A的多个值的概率相同，则在这些值中，按照A的值大小进行排序，越小的A的值排在前面，越大的A的值排在后面；
步骤2，对重排后的语法元素A的各个值从前到后标号，标号从0开始，标号即是V的值，从而建立A与V之间的一一映射关系。
3）一一映射单元：该单元的输入连接建立一一映射关系单元，其输入是某个语法元素A的值和该语法元素A到变量V之间的一一映射关系，输出是变量V的值。
一般地，语法元素A的各个值的概率并不是随着A的增加而单调变化的，比如H.264/AVC中宏块类型、AVS、H.264/AVC中的帧内预测模式等语法元素。该映射的目的就是保证映射后的V的各个值对应的概率是随着V的增加而单调变化的。
4）二元化单元：该单元的输入端连接一一映射单元，其输入就是变量V的值，输出为bin串。
二元化可以使用各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
实施例7
一种语法元素的二进制化方法在视频或图像解码过程中的装置，如图3所示。该装置按照实施实例3所述的解码方法实现。具体包括：反二元化单元和一一映射单元。
1）反二元化单元：该单元的输入是从码流中解析出来的bin串，输出是变量V的值。
反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。将长度为Li的bin串反二元化得到变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
2）一一映射单元：该单元的输入端连接反二元单元，其输入是变量V的值，输出是某个语法元素A的值。
变量V与语法元素A之间的映射关系，由编码标准预先规定。其设计原理可以是依据语法元素的概率分布。
实施例8
一种语法元素的二进制化方法在视频或图像解码过程中的装置，如图4所示。该装置按照实施实例4所述的解码方法实现。具体包括：反二元化单元、统计单元、建立一一映射关系单元和一一映射单元。
1）反二元化单元：该单元的输入是从码流中解析出来的bin串，输出是变量V的值。
反二元化中从码流解析出来的bin串可以是各种二元码，例如Huffman码、一元码、一元截断码、指数哥伦布码和可配置变长码（configurable variable length code）等，或不同二元码的组合。将长度为Li的bin串反二元化得到变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M。其特征在于以下之一：
（1）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（2）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
2）统计单元：该单元的输入是已解码的语法元素A的值，输出是语法元素A的概率分布。
3）建立一一映射关系单元：该单元的输入端连接统计单元，其输入是语法元素A的概率分布，输出是变量V与语法元素A之间的一一映射关系。具体包括以下步骤：
步骤1，将语法元素A的各个值按照概率分布进行排序，大概率的值排在前面，小概率的值排在后面；如果出现A的多个值的概率相同，则在这些值中，按照A的值大小进行排序，越小的A的值排在前面，越大的A的值排在后面；
步骤2，对重排后的语法元素A的各个值从前到后标号，标号从0开始，标号即是V的值，从而建立V与A之间的一一映射关系。
4）一一映射单元：该单元的输入端连接反二元化单元和建立一一映射关系单元，其输入为变量V的值和变量V与语法元素A之间的一一映射关系，输出为语法元素A的值。

Claims (8)

1.一种语法元素的二进制化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将语法元素A的值ai, 映射到一个新的变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表语法元素A所有取值的个数；所述的映射是一个一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序；
（2）对变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
2.如权利要求1所述的语法元素的二进制化的方法，其特征在于，在步骤（1）之前还可以包括：统计语法元素A的概率分布的步骤和根据统计得到的所述概率分布建立语法元素A的值与变量V的值之间的所述的一一映射关系的步骤。
3.一种语法元素的二进制化的方法，其特征在于，包括在于以下步骤：
（1）根据从码流中解析出来的长度为Li的bin串，将所述的bin串反二元化得到变量V的值vi，其中i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表变量V所有取值的个数；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于任意的I,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj；
（2）将变量V的vi值映射到语法元素A的值ai，i＝0,1,2,…,M，所述的映射是一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序。
4.如上述权利要求3所述语法元素的二进制化的方法，其特征在于，在步骤（2）之前还可以包括统计语法元素A的概率分布的步骤和根据统计得到的所述概率分布建立变量V的值与语法元素A的值之间的所述的一一映射关系的步骤。
5.一种语法元素的二进制化的装置，其特征在于，它主要由一一映射单元和二元化单元相连组成：其中，所述一一映射单元将语法元素A的值ai, 映射到一个新的变量V的值vi，i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表语法元素A所有取值的个数；所述的映射是一一映射，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序；所述二元化单元的输入连接一一映射单元，将变量V的值vi进行二元化得到长度为Li的bin串，i＝0,1,2,…,M；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于所有的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj。
6.如权利要求5所述视频图像编码语法元素的二进制化的装置，其特征在于，还包括统计单元和建立一一映射关系单元，所述统计单元通过建立一一映射关系单元与一一映射单元相连；其中，所述统计单元统计语法元素A的概率分布；所述建立一一映射关系单元根据所述语法元素A的概率分布，建立语法元素A的值与变量V的值之间的一一映射关系。
7.一种语法元素的二进制化的装置，其特征在于，它主要由反二元化单元和一一映射单元相连组成；其中，所述反二元化单元将从码流中解析出来的长度为Li的bin串，将其反二进制化得到变量V的值vi，其中i＝0,1,2,…,M，M为自然数，代表变量V所有取值的个数；变量V的值与bin串之间的关系为以下之一：
（a）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≤Lj；
（b）对于任意的i,j=0,1,2,…,M, i≠j，如果vi＜vj，则必有Li≥Lj；
所述一一映射单元的输入连接反二元化单元，将变量V的vi值映射到语法元素A的值ai，i＝0,1,2,…,M，对于i=0,1,2,…,M，vi由小到大排列，那么vi对应的ai就不是由小到大的顺序。
8.如权利要求7所述语法元素的二进制化的装置，其特征还在于，还包括统计单元和建立一一映射关系单元，所述统计单元通过建立一一映射关系单元与一一映射单元相连：其中，所述统计单元统计语法元素A的概率分布；所述建立一一映射关系单元根据所述的概率分布建立变量V的值与语法元素A的值之间的一一映射关系。
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