CN102884792B - 用于统一显著图编码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供了用于统一显著图编码的方法和设备。一种设备包括：视频编码器(400)，针对画面的至少一部分对变换系数进行编码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。

Description

用于统一显著图编码的方法和设备
相关申请的交叉参考
本申请要求2010年5月12日递交的美国临时申请No.61/333,808的权益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明原理总体上涉及视频编码和解码，更具体地涉及用于统一显著图编码的方法和设备。
背景技术
为了开发输入视频内容的非固定特性，视频编码器依赖熵编码来将输入视频信号映射到可变长度编码的语法元素的比特流。经常出现的符号用短码字来表示，而不常见的符号用长码字来表示。
国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)运动图像专家组-4(MPEG-4)的第10部分高级视频编码(AVC)标准/国际电信联盟电信部(ITU-T)H.264推荐标准(此后称之为“MPEG-4 AVC标准”)支持两种熵编码方法。具体地，使用可变长度码(VLC)或依赖于熵编码模式的上下文自适应算术编码(CABAC)来编码符号。使用CABAC，编码数据符号的过程包括以下三个基本步骤：
1.二进制化：在二进制化步骤中，将给定的非二进制值语法元素唯一地映射到二进制序列(被称作段(bin)串)。过过程类似于将符号转换成可变长度码的过程，但是进一步对二进制码进行编码。
2.上下文建模：“上下文模型”是针对段串的一个或多个段的概率模型，并且根据最新编码的数据符号的统计选自对可用模型的选择。上下文模型存储每个“1”或“0”段的概率，并且基于实际编码值来更新。
3.二进制算术编码：算术编码器根据选定的概率模型对每个段进行编码。
在MPEG-4AVC标准中，在标准中定义了针对每个语法元素的上下文模型和二进制化方案。每个段的上下文模型由上下文索引γ来标识，并且与给定的上下文索引γ相关的每个概率模型由一对值来确定，即，最或然符号(MPS)的概率状态索引σr和(二进制)值
假定预定的过去符号集合(被称作上下文模板T)，并且给出上下文的相关集合C＝{0，....，C-1}，其中，上下文由作用于模板T的建模函数F：T→C来指定。对于要编码的每个符号x，通过根据已经编码的邻近符号z∈T在不同概率模型之间进行切换来估计条件概率p(x|F(z))。在使用估计的条件概率p(x|F(z))编码x之后，用已编码符号x的值来更新概率模型。因此，通过根据实际源统计来在运行中估计p(x|F(z))。为了降低模型成本，并且避免由于大量的C引起对p(x|F(z))的不精确估计，MPEG-4AVC标准对上下文模型的选择施加两个约束。首先，采用由要编码的当前符号的少数邻域构成的非常有限的上下文模板T。其次，将上下文建模限制于二进制化符号的选定段。
在每个编码片的开始处，根据量化参数(QP)的初始值对上下文模型进行初始化，这是因为量化参数对不同数据符号的出现概率有显著影响。
MPEG-4AVC标准中对残差数据的CABAC熵编码
对于根据MPEG-4AVC标准对残差数据的CABAC编码，语法元素及其相关编码方案由以下不同特征表征：
·使用一比特符号coded_block_flag和二进制值显著图来指示给定块中非零变换系数(即，显著系数)的出现和位置。
·安装逆扫描顺序对非零级进行编码。
·基于逆扫描路径内先前传输的非零级的数目来选择用于编码非零变换系数的上下文模型。
转向图1，根据MPEG-4AVC标准的显著图编码过程的示例总体上由附图标记100来指示。过程100包括开始框110，开始框110将控制传递至功能框120。功能框120对语法元素coded_block_flag进行编码，并且将控制传递至判定框130。判定框130确定coded_block_flag是否等于1。如果是，则将控制传递至功能框140。否则，将控制传递至结束框199。功能框140执行与编码显著图有关的步骤，并且将控制传递至功能框150。功能框150执行与编码等级信息有关的步骤，并且将控制传递至结束框199。因此，关于判定框130，如果coded_block_flag指示块具有显著系数，则二进制值的显著图由功能框140来编码。对于按照扫描顺序的每个系数，1比特符号significant_coeff_flag由功能框140来传输。如果significant_coeff_flag等于1，即，如果非零系数存在于该扫描位置处，则另一1比特符号last_significant_coeff_flag由功能框140来发送。该符号last_significant_coeff_flag指示当前显著系数是否是块内的最后一个系数，或者是否跟随有其他显著系数。
当编码变换系数的显著图时，对significant_coeff_flag和last_significant_coeff_flag的上下文模型的选择依赖于扫描位置。在MPEG-4AVC标准中，对于4×4或较小的变换尺寸，分别针对每个位置将上下文模型分配给significant_coeff_flag和last_significant_coeff_flag。对于8×8变换尺寸和更大的尺寸，少数变换系数位置共享一个上下文模型，以便减少上下文模型的数目。
KTA中的显著图编码
视频编码专家组(VCEG)“关键技术领域”(KTA)软件提供一种公共平台以结合在完成MPEG-4 AVC标准之后视频编码的新发展。在KTA中采用使用扩展块尺寸和大变换的建议。在当前KTA软件中，实现了大于16×16像素的运动分区。具体地，除了现有MPEG-4AVC标准分区尺寸以外还使用尺寸为64×64、64×32、32×64、32×32、32×16、16×32的宏块。较大的块变换还用于更好地捕获高清视频中的更平滑内容。这样的较大块变换包括那些尺寸为16×16、16×8和8×16的块。为了保持上下文模型的数目较少，8×16、16×8和16×16变换均使用15个或更少的上下文模型用于significant_coeff_flag或last_significant_coeff_flag。转向图2，针对8×8块使用15个上下文用于语法元素significant_coeff_flag的示例总体上由附图标记200来指示。更详细地，示例200指示当8×8变换用于significant_coeff_flag时块中的多个变换系数位置如何共享一个上下文模型。每个不同数字表示上下文模型。当数字在多个位置重复时，这些位置共享一个上下文模型。在这种方法中，针对每个变换尺寸设计多个变换系数位置如何共享如何共享一个上下文，表示为上下文共享。上下文共享的精确模式表示为上下文共享图。
转向图3，针对16×16块使用15个上下文用于语法元素significant_coeff_flag的示例总体上由附图标记300指示。更详细地，示例300示出了当16×16变换用于significant_coeff_flag时块中的多个变换系数位置如何共享一个上下文模型。针对16×16变换的上下文共享的模式近似针对8×8变换的上下文共享的模式的上采样版本。然而，不利地这不能捕获不同变换的系数分布的差异。
特定现有技术方法中的显著图编码
在特定现有技术方法中，针对8×8变换尺寸和更大尺寸提出了新的上下文建模方法。为了针对8×8块对语法元素significant_coeff_flag的上下文进行建模，将变换块分解成16个2×2采样的子块，并且这些子块中的每一个与分离的上下文相关联。针对更大变换块(例如，针对大于8×8的块)的上下文模型的选择基于预定邻域中(在变换块内)已编码的显著变换系数的数目。对于last_significant_coeff_flag的编码而言，已经将上下文建模设计为依赖于当前扫描位置到给定变换块的左上角的距离测量。为了更特定，基于当前扫描位置(即，基于x+y来选择当前扫描位置，其中x和y分别表示变换块内扫描位置的水平位置和垂直位置)所处的扫描对角线来选择用于编码last_significant_coeff_flag的上下文模型。为了避免过拟合，以特定方式(例如，通过对x+y进行量化)将距离测量x+y映射到减小的上下文模型集合上。
在特定现有技术方法中，针对8×8变换的上下文共享模式近似4×4变换的上下文共享模式的上采样版本。然而，不利地这不能捕获不同变换的系数分布的差异。
在现有视频编码标准中，当对8×8变换或更大变换的变换系数的显著图进行编码时，在若干变换系数之中共享一个上下文，以减少上下文的数目。关于如何共享上下文，对于各种变换使用单独的方法。不能容易地将这样的设计扩展至可以使用更多变换的未来标准。
发明内容
本发明原理可以解决现有技术中这些和其他缺陷和缺点，本发明原理涉及用于统一显著图编码的方法和设备。
根据本发明原理的一个方面，提供了一种设备。该设备包括：视频编码器，针对画面的至少一部分对变换系数进行编码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
根据本发明原理的另一方面，提供了一种视频编码器中的方法。该方法包括：针对画面的至少一部分对变换系数进行编码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
根据本发明原理的又一方面，提供了一种设备。该设备包括：视频解码器，用于针对画面的至少一部分对变换系数进行解码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
根据本发明原理的又一方面，提供了一种视频解码器中的方法。该方法包括：针对画面的至少一部分对变换系数进行解码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
根据以下结合附图阅读的示例实施例的详细描述，本发明原理的这些和其他方面、特征以及优点将变得显而易见。
附图说明
根据以下示例性附图，可以更好地理解本发明原理，在附图中：
图1是示出了根据MPEG-4 AVC标准的显著图编码过程的示例的图；
图2是示出了针对8×8块使用15个上下文用于语法元素significant_coeff_flag的示例的图；
图3是示出了针对16×16块使用15个上下文用于语法元素significant_coeff_flag的示例的图；
图4是示出了根据本发明原理实施例的可以应用本发明原理的示例性视频编码器的框图；
图5是示出了根据本发明原理实施例的可以应用本发明原理的示例性视频解码器的框图；
图6是示出了用于编码显著图的传统方法的流程图；
图7是示出了用于解码显著图的传统方法的流程图；
图8是示出了根据本发明原理的用于编码显著图的示例性方法的流程图；
图9是示出了根据本发明原理的用于解码显著图的示例性方法的流程图；
图10是示出了根据本发明原理的用于编码显著图的另一方法的流程图；以及
图11是示出了根据本发明原理的用于解码显著图的另一方法的流程图。
具体实施方式
本发明原理涉及用于统一显著图编码的方法和设备。
本说明书示意了本发明原理。因此将理解的是，尽管这里没有明确描述或示出，本领域的技术人员将能够设想体现本发明原理并包括在本发明原理精神和范围内的各种布置。
因此，这里所引述的所有示例和条件性语言均为了教导的目的，以帮助读者理解本发明原理以及发明人对现有技术做出贡献的构思，应看作不会被限制为具体引述的示例和条件。
此外，这里对本发明原理的原理、方面、实施例及其特定示例做出引述的所有声明意在包括本发明原理的结构和功能上的等同物。另外，该等同物将包括当前已知的等同物以及将来开发出的等同物，即所开发出来的执行相同功能的任何组件，而与结构无关。
因此，本领域的技术人员可以理解，例如这里所表示的框图展示出体现本发明原理的示意性电路的概念图。类似地，将理解，任何流程、流程图、状态转移图、伪代码等表现出实质上可以在计算机可读介质上表现的、并且由计算机或处理器执行的各个过程，无论是否明确示出该计算机或处理器。
可以通过使用专用硬件和能够与适合的软件一同执行软件的硬件而实现图中所示各个组件的功能。当由处理器来提供时，这些功能可以由单个的专用处理器、单个的共享处理器、或多个单独的处理器来提供，其中一些可以是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的显式使用不应被解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，而且可以隐式地包括(不限为)数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)以及非易失性存储器。
还可以包括常规和/或专用的其它硬件。类似地，图中所示的任何开关仅是概念上的。其功能可以通过程序逻辑的操作、专用逻辑、程序控制和专用逻辑的交互、或甚至是手动地实现，实施者可以选择的具体技术可以从上下文中得到明确的理解。
在权利要求书中，表示为用于执行特定功能的设备的任何组件意在包括执行该功能的任何方式，例如包括：a)执行该功能的电路组件的组合，或b)任意形式的软件，包括固件、微代码等，并与用于执行该软件以执行该功能的适合的电路进行组合。由权利要求所限定的本发明在于如下事实：将各个引述的设备所提供的功能以权利要求所要求的方式组合在一起。因此，可以把能够提供这些功能的任意设备看作与这里所示的设备相等同。
在说明书中涉及本发明原理的“一个实施例”或“实施例”是指：结合实施例描述的特定特征、结构、特性等包括在本发明原理的至少一个实施例中。因此，贯穿说明书在不同地方出现的术语“在一个实施例中”或“在实施例中”以任何其他变型不必均指相同的实施例。
此外，应当理解的是，“/”、“和/或”和“......中的至少一个”中任一个的使用，例如在“A/B”/“A和/或B”和“A和B中的至少一个”的情况下，意在包括选择仅第一所列项目(A)、仅选择第二所列项目(B)、或选择两个项目(A和B)。作为另一示例，在“A、B和/或C”以及“A、B和C中的至少一个”的情况下，这样的表示意在包括仅选择第一所列项目(A)、仅选择第二所列项目(B)、仅选择第三所列项目(C)、仅选择第一和第二所列项目(A和B)、仅选择第一和第三所列项目(A和C)、仅选择第二和第三所列项目(B和C)、或选择所有三个项目(A和B和C)。对于本领域和相关领域的普通技术人员之一来说显而易见的是，对于所列的许多项目，上述是可以扩展的。
同样，如本文所使用的，词语“画面”和“图像”可以互换使用，并且指代来视频序列的静止图像或画面。如所知，画面可以是帧或场。
此外，如本文所使用的，短语“显著系数”和“显著变换系数”指代具有非零值的变换系数。
此外，如本文所使用的，短语“等级信息”指代变换系数的值。
出于示意和描述的目的，本文在对视频编码专家组(VCEG)关键技术领域(KTA)软件的改进的上下文中描述示例，使用KTA软件作为本说明书的基准，并且说明超过KTA软件的改进和扩展。然而，应当认识到，本发明原理不仅限于KTA软件和/或其扩展。在给出本文提供的本发明原理的教导的情况下，本领域和相关领域的技术人员容易理解，本发明原理同样可应用，并且在应用于其他标准的扩展时或者在还没有开发的标准内应用和/或合并时能够提供至少相似的优点。还应当认识到，本发明原理还应用于不符合标准而符合专有定义的视频编码器和视频解码器。
转向图4，可以应用本发明原理的示例性视频编码器总体上由附图标记400指示。视频编码器400包括帧排序缓冲器410，帧排序缓冲器410具有与组合器485的非反相输入进行信号通信的输出。组合器485的输出与变换和量化器425的第一输入以信号通信的方式连接。变换和量化器425的输出与熵编码器445的第一输入以及逆变换和逆量化器450的第一输入以信号通信的方式连接。熵编码器445的输出与组合器490的第一非反相输入以信号通信的方式连接。组合器490的输出与输出缓冲器435的第一输入以信号通信的方式连接。
编码器控制器405的第一输出与帧排序缓冲器410的第二输入、逆变换和逆量化器450的第二输入、画面类型判定模块415的输入、宏块类型(MB-类型)判定模块420的第一输入、帧内预测模块460的第二输入、去块滤波器465的第二输入、运动补偿器470的第一输入、运动估计器475的第一输入以及参考画面缓冲器480的第二输入以信号通信的方式连接。
编码器控制器405的第二输出与补充增强信息(SEI)插入器430的第一输入、变换和量化器425的第二输入、熵编码器445的第二输入、输出缓冲器435的第二输入以及序列参数集(SPS)和画面参数集(PPS)插入器440的输入以信号通信的方式连接。
SEI插入器430的输出与组合器490的第二非反相输入以信号通信的方式连接。
画面类型判定模块415的第一输出与帧排序缓冲器410的第三输入以信号通信的方式连接。画面类型判定模块415的第二输出与宏块类型判定模块420的第二输入以信号通信的方式连接。
序列参数集(SPS)和画面参数集(PPS)插入器440的输出与组合器490的第三非反相输入以信号通信的方式连接。
逆量化和逆变换器450的输出与组合器419的第一非反相输入以信号通信的方式连接。组合器419的输出与帧内预测模块460的第一输入以及去块滤波器465的第一输入以信号通信的方式连接。去块滤波器465的输出与参考画面缓冲器480的第一输入以信号通信的方式连接。参考画面缓冲器480的输出与运动估计器475的第二输入和运动补偿器470的第三输入以信号通信的方式连接。运动估计器475的第一输出与运动补偿器470的第二输入以信号通信的方式连接。运动估计器475的第二输出与熵编码器445的第三输入以信号通信的方式连接。
运动补偿器470的输出与开关497的第一输入以信号通信的方式连接。帧内预测模块160的输出与开关197的第二输入以信号通信的方式连接。宏块类型判定模块420的输出与开关497的第三输入以信号通信的方式连接。开关497的第三输入确定开关的“数据”输入(与控制输入相比较，即与第三输入相比较)是由运动补偿器470还是帧内预测模块460提供。开关497的输出与组合器419的第二非反相输入和组合器485的反相输入以信号通信的方式连接。
帧排序缓冲器410的第一输入和编码器控制器405的输入可用作编码器400的用于接收输入画面的输入。此外，补偿增强信息(SEI)插入器430的第二输入可用作编码器400的用于接收元数据的输入。输出缓冲器435的输出可用作用于编码器400的输出，用于输出比特流。
转向图5，可以应用本发明原理的示例的视频解码器总体上由附图标记500指示。视频解码器500包括输入缓冲器510，输入缓冲器510具有与熵解码器545的第一输入以信号通信的方式连接的输出。熵解码器545的第一输出与逆变换和逆量化器550的第一输入以信号通信的方式连接。逆变换和逆量化器550的输出与组合器525的第二非反相输入以信号通信的方式连接。组合器525的输出与解块滤波器565的第二输入以及内预测模块560的第一输入以信号通信的方式连接。解块滤波器565的第二输出与参考画面缓冲器580的第一输入以信号通信的方式连接。参考画面缓冲器580的输出与运动补偿器570的第二输入以信号通信的方式连接。
熵解码器545的第二输出与运动补偿器570的第三输入、解块滤波器565的第一输入以及帧内预测器560的第三输入以信号通信的方式连接。熵解码器545的第三输出与解码器控制器505的输入以信号通信的方式连接。解码器控制器505的第一输出与熵解码器545的第二输入以信号通信的方式连接。解码器控制器505的第二输出与逆变换和逆量化器550的第二输入以信号通信的方式连接。解码器控制器505的第三输出与解块滤波器565的第三输入以信号通信的方式连接。解码器控制器505的第四输出与帧内预测模块560的第二输入、运动补偿器570的第一输入和参考画面缓冲器580的第二输入以信号通信的方式连接。
运动补偿器570的输出与开关597的第一输入以信号通信的方式连接。帧内预测模块560的输出与开关597的第二输入以信号通信的方式连接。开关597的输出与组合器525的第一非反相输入以信号通信的方式连接。
输入缓冲器510的输入可用作解码器500的输入，用于接收输入比特流。解块滤波器565的第一输出可用作解码器500的输出，用于将输出画面输出。
如上所述，本发明原理涉及用于统一显著图编码的方法和设备。为了根据不同变换尺寸考虑系数分布，本发明将上下文共享模式适应于变换尺寸，同时为了简明起见针对所有变换尺寸保持统一的结构。
为了减少编码参数数据时的上下文数目，少数变换系数位置可以共享一个上下文模型。在MPEG-4AVC标准中，针对每个变换设计上下文共享。
根据本发明原理的实施例，本发明提出了基于统一规则的方法，以针对所有变换来设计如何共享上下文，其中规则自适应于编码器设置。
根据本发明原理的实施例，本发明提出针对多个变换统一上下文共享。尽管仍保持上下文模型的数目为小数目，但是不同的变换使用相同的方法来设计多个系数位置之间的上下文共享。这统一了上下文共享，准备了适应于更多变换的下一代标准。
本发明原理提出了对显著图进行编码的新方法。与现有技术的不同之处在于，为每个变换预定分离的上下文共享方法，本发明提出了一种在不同变换之间被统一上下文共享的方法。这具体地在存在多个变换时简化了编码器和/或解码器的设计。
典型显著图编码
转向图6，用于编码显著图的传统方法总体上由附图标记600指示。方法600包括开始框610，开始框610将控制传递至功能框620。功能框620读取针对变换的预定上下文共享图，并将控制传递至功能框630。功能框630对显著图进行编码，并将控制传递至结束框699。上下文共享图是针对各种变换预定的，并且共享模式针对significant_coeff_flag和last_significant_coeff_flag可以不同。
转向图7，用于解码显著图的传统方法总体上由附图标记700指示。方法700包括开始框710，开始框710将控制传递至功能框720。功能框720读取针对变换的预定上下文共享图，并将控制传递至功能框730。功能框730对显著图进行解码，并将控制传递至结束框799。解码器使用对应的上下文共享图来解码显著图。
提出的方法-统一上下文共享图产生
在KTA软件中，支持32×32和64×64的宏块尺寸。对于32×32块，除了现有的MPEG-4AVC标准运动分区尺寸(16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8和4×4)以外，还支持使用32×32、32×16和16×32分区的帧间编码。更大的变换可以更好地捕获高清视频中的更平滑内容。对于帧间画面，对于亮度分量除了使用4×4和8×8变换以外还可以使用16×16、16×8和8×16变换。具体地，对于尺寸为16×16、16×8、8×16的每个运动分区而言，除了尺寸为4×4和8×8变换以外还可以使用尺寸为16×16、16×8、8×16的变换。对于大于16×16的运动分区，除了4×4和8×8变换以外还可以使用16×16变换。
为了对来自新引入的变换(16×8、8×16和16×16)的变换系数的显著图进行编码，可以针对每个变换设计分离的上下文共享图。例如，针对16×16变换的上下文共享的模式近似于针对8×8变换的上下文共享的模式的上采样版本。由于变换通常按照扫描顺序将能量压缩到第一系数中，因此这样的上下文共享不适合于变换系数分布。此外，这样的上下文共享需要尺寸每个变换的图。
本发明提出了统一上下文共享图的产生，以简化编码器和/或解码器设计。在一个实施例中，根据扫描顺序(例如，之字形扫描顺序)将2-D变换系数块转换成1-D变换系数矩阵。根据变换系数位置x，根据规则F(x)分配上下文。该规则对于所有变换是一致的。例如，
其中，N是上下文的数目。例如，当N＝15时，存在15个上下文。
当应用该规则来产生上下文共享图时，不需要针对每个变换设计分离的图，并且可以容易地扩展至多个变换。可以在编码器和解码器处已知并使用相同的规则。
转向图8，用于编码显著图的示例性方法总体上由附图标记800来指示。方法800包括开始框810，开始框810将控制传递至功能框820。功能框820基于规则产生针对变换的上下文共享图，并将控制传递至功能框830。功能框830对显著图进行编码，并将控制传递至结束框899。关于功能框820，用于为变换产生上下文共享图的规则可以涉及：例如，按照预定扫描顺序(例如，之字形扫描顺序)将分离的上下文分配给前N个系数位置，而使所有其他系数位置共享一个上下文。
转向图9，用于解码显著图的示例性方法总体上由附图标记900指示。方法900包括开始框910，开始框910将控制传递至控制框920。功能框920基于规则产生针对变换的上下文共享图，并将控制传递至功能框930。功能框930对显著图进行解码，并将控制传递至结束框999。关于功能框920，例如，用于为变换产生上下文共享图的规则可以与在编码器处使用的规则相同。该规则例如可以涉及：按照预定扫描顺序(例如，之字形扫描顺序)向前N个系数位置分配分离的上下文，而使所有其他系数位置共享一个上下文。
变型
在本发明原理的实施例中，用于产生上下文共享图的规则可以针对不同序列、画面分辨率、量化参数等而变化。例如，可以具有如下F(x)变型：
提出指示在语法中使用哪个规则。在一个实施例中，规则在编码器和解码器处均是已知的。在这种情况下，编码器通过比特流中的索引指示使用哪个规则。该方法提供更大的灵活性。
转向图10，用于编码显著图的另一方法总体上由附图标记1000指示。方法1000包括开始框1010，开始框1010将控制传递至功能框1020。功能框1020判定用于产生上下文共享图的规则，在比特流中指示规则，并将控制传递至功能框1030。功能框1030基于规则产生针对变换的上下文共享图，并且将控制传递至功能框1040。关于功能框1020，可以基于与系数相对应的视频序列、画面分辨率、量化参数等来选择规则。关于功能框1030，用于产生针对变换的上下文共享图的规则可以涉及：例如，按照预定扫描顺序向前N个系数位置分配分离的上下文，而使所有其他系数位置共享一个上下文。
转向图11，用于解码显著图的另一示例性方法总体上由附图标记1100指示。方法1100包括开始框1110，开始框1110将控制传递至功能框1120。功能框1120对规则进行解码以产生上下文共享图，并将控制传递至功能框1130。功能框1130基于规则产生针对变换的上下文共享图，并将控制传递至功能框1140。功能框1140对显著图进行解码，并将控制传递至结束框1199。关于功能框1130，例如用于产生针对变换的上下文共享图的规则可以涉及：按照预定扫描顺序向前N个系数位置分配分离的上下文，而使所有其他系数位置共享一个上下文。
语法
本发明提出的方法提供灵活性，以例如通过序列参数集(SPS)或画面参数集(PPS)选择用于产生上下文共享图的规则。表1示出了根据本发明原理实施例的用于画面参数集的示例性语法。可以在其他语法级应用相似语法，包括但不限于序列参数集。
表1
pic_parameter_set_rbsp(){ C 描述符
...
significance_map_context_rule 1 ae(v)
...
}
表1中的语法元素的语义如下：
significance_map_context_rule指定规则，将应用该规则来产生上下文共享图以编码显著图。
现在将给出对于本发明的许多附加优势/特征的一些的描述，其中的一些在前面已经描述。例如，一个优点/特征是一种具有视频编码器的设备，该视频编码器针对画面的至少一部分对变换系数进行编码。变换系数是使用多个变换获得的。基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图。所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
另一个优点/特征是一种具有上述视频编码器的设备，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文。
另一个优点/特征是一种具有视频编码器的设备，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则如上所述指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文，其中，将变换系数中的剩余系数分配给单个上下文。
此外，另一个优点/特征是一种具有视频编码器的设备，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则如上所述指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文，其中，扫描顺序是之字形扫描顺序。
此外，另一个优点/特征是一种具有上述视频编码器的设备，其中，将变换系数编码到结果比特流中，将多个规则用作统一规则的候选，并且在结果比特流中指示该统一规则。
同样，另一个优点/特征是一种具有上述视频编码器的设备，其中，统一规则包括基于与变换系数相对应的视频序列、画面分辨率和量化参数而变化的至少两个统一规则。
基于本文的教导，本领域的普通技术人员可以容易地确定本发明原理的这些以及其它特征和优点。应理解的是，本发明原理的教导可以以硬件、软件、固件、专用处理器或其组合的各种形式来实现。
最优选地，将本发明原理的教导实现为硬件和软件的组合。此外，可以将软件实现为在程序存储单元上具体体现的应用程序。可将该应用程序上载到包括任何适合架构在内的机器并由该机器执行。优选地，在具有硬件(如，一个或多个中央处理单元(“CPU”)、随机访问存储器(“RAM”)以及输入/输出(“I/O”)接口)的计算机平台上实现该机器。该计算机平台还可以包括操作系统和微指令代码。这里描述的各种处理和功能可以是可由CPU执行的微指令代码的一部分或应用程序的一部分或其组合。此外，可将其它各种外围单元连接到计算机平台，如附加的数据存储单元和打印单元。
还应理解的是，由于在附图中描述的一些构成系统组件和方法优选地以软件来实现，系统组件或处理功能块之间的实际连接可以根据对本发明原理编程的方式而有所不同。在本文给出教导的情况下，本领域的普通技术人员将能够想到本发明原理的这些以及类似的实现方式或配置。
虽然这里参考附图描述了示意性的实施例，但是应理解的是，本发明并不限于这些确定的实施例，在不背离本发明原理的范围或精神的情况下，本领域的普通技术人员可以实现各种变化和修改。所有这些变化和修改旨在包括在如所附权利要求中所阐述的本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种用于统一显著图编码的设备，包括：
视频编码器(400)，针对画面的至少一部分对变换系数进行编码，变换系数是使用多个变换获得的，其中，基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图，所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，将变换系数之中的剩余系数分配给单个上下文。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，扫描顺序是之字形扫描顺序。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，将变换系数编码到结果比特流中，将多个规则用作统一规则的候选，并且在结果比特流中指示所述统一规则。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，统一规则包括基于与变换系数相对应的视频序列、画面分辨率和量化参数而变化的至少两个统一规则。
7.一种视频编码器中的方法(800，1000)，包括：
针对画面的至少一部分对变换系数进行编码，变换系数是使用多个变换获得的，其中，基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图，所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文(820)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将变换系数中的剩余系数分配给单个上下文(820)。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，扫描顺序是之字形扫描顺序(820)。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，将变换系数编码到结果比特流中，将多个规则用作统一规则的候选，并且在结果比特流中指示该统一规则(1020)。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，统一规则包括基于与变换系数相对应的视频序列、画面分辨率和量化参数而变化的至少两个统一规则(1020)。
13.一种用于统一显著图编码的设备，包括：
视频解码器(500)，用于针对画面的至少一部分对变换系数进行解码，变换系数是使用多个变换获得的，其中，基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图，所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，将变换系数中的剩余系数分配给单个上下文。
16.根据权利要求14所述的设备，其中，扫描顺序是之字形扫描顺序。
17.根据权利要求13所述的设备，其中，从比特率中解码变换系数，将多个规则用作统一规则的候选，并且从比特流中确定该统一规则。
18.根据权利要求13所述的设备，其中，统一规则包括基于与变换系数相对应的视频序列、画面分辨率和量化参数而变化的至少两个统一规则。
19.一种视频解码器中的方法(900，1100)，包括：
针对画面的至少一部分对变换系数进行解码，变换系数是使用多个变换获得的，其中，基于统一规则为变换系数产生一个或多个上下文共享图，所述一个或多个上下文共享图用于提供至少一个上下文，所述至少一个上下文在从多个变换中的至少两个不同变换获得的变换系数中的至少一些之间被共享。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，变换系数是二维变换系数，并且统一规则指定：根据扫描顺序将二维变换系数映射成一维阵列，并将变换系数之中的前N个系数分配给分离的上下文(920)。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，将变换系数中的剩余系数分配给单个上下文(920)。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，扫描顺序是之字形扫描顺序(920)。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，从比特率中解码变换系数，将多个规则用作统一规则的候选，并且从比特流中确定该统一规则(1120)。
24.根据权利要求19所述的方法，其中，统一规则包括基于与变换系数相对应的视频序列、画面分辨率和量化参数而变化的至少两个统一规则(1120)。
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