CN103636224B - 用于视频压缩中的系数等级译码的上下文 - Google Patents

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Abstract

本发明描述用于对视频数据进行译码的技术。明确地说，本发明描述用于对通过视频译码过程产生的残余变换系数进行熵译码的技术。在一个实例中，一种方法根据熵译码过程选择用于对向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文。所述方法进一步根据所述选定二进制数2上下文对所述向量中的一个或一个以上变换系数的所述二进制数2等级进行译码。选择所述二进制数2上下文包括基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的所述二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的所述二进制数2上下文。

Description

用于视频压缩中的系数等级译码的上下文
本申请案主张2011年6月29日申请的第61/502,737号美国临时申请案和2011年9月29日申请的第61/540,924号美国临时申请案的权利，所述美国临时申请案中的每一者特此以全文引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及视频译码，且更明确地说，涉及用于在视频译码过程中执行熵译码的技术。
背景技术
数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，包含数字电视、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、平板计算机、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电话会议装置，及其类似者。数字视频装置实施视频压缩技术，例如通过MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)、目前正在开发的高效率视频译码(HEVC)标准和此些标准的扩展部分定义的标准中描述的技术，以便更有效地发射、接收和存储数字视频信息。
视频压缩技术包含空间预测及/或时间预测，以减少或移除视频序列中所固有的冗余。对于基于块的视频译码，一视频帧或切片可以分割成多个块。每一块可被进一步分割。使用相对于相同帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测对经帧内译码(I)帧或切片中的块进行编码。经帧间译码(P或B)帧或切片中的块可使用相对于相同帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测，或相对于其它参考帧中的参考样本的时间预测。空间或时间预测产生用于待译码块的预测性块。残余数据表示待译码原始块与预测性块之间的像素差。
经帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量及指示经译码块与预测性块之间的差的残余数据编码的。经帧内译码块是根据帧内译码模式及残余数据编码的。为了进一步压缩，可以将残余数据从像素域变换到变换域，从而产生残余变换系数，接着可以对残余变换系数进行量化。可以用特定次序扫描起初用二维阵列布置的经量化变换系数以产生变换系数的一维向量用于熵译码。
发明内容
一般来说，本发明描述用于对视频数据进行译码的技术。明确地说，本发明描述用于对通过视频译码过程产生的残余变换系数进行熵译码的技术。
在本发明的一个实例中，一种在视频译码过程中对变换系数进行译码的方法包括：根据扫描次序扫描向量中的变换系数；根据熵译码过程选择用于对所述向量中的每一变换系数的二进制数1等级进行译码的二进制数1上下文；根据所述选定二进制数1上下文对所述向量中的每一变换系数的所述二进制数1等级进行译码；根据所述熵译码过程选择用于对所述向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文；以及根据所述选定二进制数2上下文对所述向量中的每一变换系数的所述二进制数2等级进行译码，其中选择所述二进制数2上下文包括基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的所述二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的所述二进制数2上下文。
随附图式及以下描述中陈述一个或一个以上实例的细节。其它特征、目标和优点将从所述描述和图式以及权利要求书而显而易见。
附图说明
图1是说明用于有效性映射和系数等级译码的逆扫描次序的概念图。
图2是说明上下文自适应二进制算术译码过程中的实例上下文选择的概念图。
图3是说明用于系数等级译码的实例扫描次序的概念图。
图4是说明实例视频编码和解码系统的框图。
图5是说明实例视频编码器的框图。
图6是说明实例视频解码器的框图。
图7是说明根据本文中所描述的系统和方法的实例方法的流程图。
图8是说明根据本文中所描述的系统和方法的实例方法的流程图。
具体实施方式
一般来说，本发明描述用于对视频数据进行译码的技术。明确地说，本发明描述用于对通过视频译码过程产生的残余变换系数进行熵译码的技术。
数字视频装置实施视频压缩技术以更有效地发射和接收数字视频信息。视频压缩可以应用空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测技术来减少或移除视频序列中固有的冗余。
存在一种新的视频译码标准，即高效率视频译码(HEVC)，其正由ITU-T视频译码专家组(VCEG)和ISO/IEC动画专家组(MPEG)的视频译码联合合作小组(JCT-VC)进行开发。称为“HEVC工作草案6”或“WD6”的HEVC标准的近期草案描述于布洛斯(Bross)等人的文档JCTVC-H1003“高效率视频译码(HEVC)文本规格草案6(High efficiency video coding(HEVC)text specification draft6)”(ITU-T SG16WP3和ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的视频译码联合合作小组(JCT-VC)，第8次会议：美国加利福尼亚州圣何塞，2012年2月)中，其从2012年6月1日起可从http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/8_San％20Jose/wg11/JCTVC-H1003-v22.zip下载。
对于根据当前正在开发的高效率视频译码(HEVC)标准的视频译码，视频帧可分割成译码单元、预测单元和变换单元。译码单元(CU)大体上是指充当对其应用各种译码工具以进行视频压缩的基本单元的图像区域。译码单元通常为矩形，且可认为类似于例如在其它视频译码标准(例如ITU-T H.264)下的所谓的宏块。
为实现较好的译码效率，译码单元可取决于视频内容而具有可变大小。另外，译码单元可以分裂成较小块用于进行预测或变换。明确地说，每一译码单元可进一步分割成预测单元和变换单元。预测单元可认为类似于在例如H.264等其它视频译码标准下的所谓的分割区。变换单元是指对其应用变换以产生变换系数的残余数据块。
译码单元通常具有指示为Y的一个明度分量以及指示为U和V的两个色度分量。取决于视频取样格式，就样本数目而言的U和V分量的大小可与Y分量的大小相同或不同。
为了对块(例如，视频数据的预测单元)进行译码，首先导出用于所述块的预测值。可经由帧内(I)预测(即空间预测)或帧间(P或B)预测(即，时间预测)来导出预测值。因此，一些预测单元可使用相对于相同帧中的相邻参考块的空间预测来进行帧内译码(I)，且其它预测单元可相对于其它帧中的参考块进行帧间译码(P或B)。
在识别出预测值之后，即刻计算原始视频数据块与其预测值之间的差。此差也称为预测残余，且是指待译码块与参考块(即，预测值)之间的像素差。为实现较好压缩，通常例如使用离散余弦变换(DCT)、整数变换、Karhunen-Loeve(K-L)变换或其它变换来变换所述预测残余。
变换将空间域中的像素差值转换为变换域(例如，频域)中的变换系数。变换系数通常针对每一变换单元布置成二维(2-D)阵列。为进一步压缩，可量化所述变换系数。熵译码器接着将熵译码(例如上下文自适应可变长度译码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术译码(CABAC)、具有可变长度码字(V2V)的上下文自适应概率区间分割熵(PIPE)译码，或其类似者)应用于经量化的变换系数。
一般来说，使用CABAC对数据符号进行译码涉及以下步骤中的一者或一者以上：
(1)二进制化：如果待译码的符号并非二进制值，则将其映射到一连串所谓的“二进制数”。每一二进制数可具有为“0”或“1”的值。
(2)上下文指派：向每一二进制数(常规模式中)指派上下文。上下文模型确定如何基于可用于给定二进制数的信息(例如先前编码的符号的值或二进制数数目)来计算用于所述二进制数的上下文。
(3)二进制数编码：用算术编码器对二进制数进行编码。为对二进制数进行编码，算术编码器需要将二进制数的值的概率(即，二进制数的值等于“0”的概率和二进制数的值等于“1”的概率)作为输入。每一上下文的(估计的)概率由称为“上下文状态”的整数值表示。每一上下文具有一状态，且因此所述状态(即，估计的概率)对于指派给一个上下文的二进制数相同，且在上下文之间不同。
(4)状态更新：基于二进制数的实际经译码值更新选定上下文的概率(状态)(例如，如果二进制数值是“1”，则增加“1”的概率)。
应注意，概率区间分割熵译码(PIPE)使用类似于算术译码的原理的原理，且因此也可利用本发明的技术。
H.264/AVC和HEVC中的CABAC使用状态，且每一状态隐含地与概率有关。存在CABAC的变型，其中直接使用符号(“0”或“1”)的概率，即概率(或其整数版本)为状态。举例来说，CABAC的此些变型描述于“由法国电信、NTT、NTT DOCOMO、松下和特艺提出的视频译码技术的描述(Description of video coding technology proposal by France Telecom，NTT，NTT DOCOMO，Panasonic and Technicolor)”(JCTVC-A114，第一次JCT-VC会议，德国德雷斯顿，2010年4月，下文中称为“JCTVC-A114”)以及A.阿尔沙(A.Alshin)和E.阿尔什纳(E.Alshina)的“用于CABAC的多参数概率更新(Multi-parameter probability updatefor CABAC)”(JCTVC-F254，第6次JCT-VC会议，意大利都灵，2011年7月，下文中称为“JCTVC-F254”)中。
为对经量化变换系数块进行熵译码，通常执行扫描过程以使得在变换系数的有序一维(1D)阵列(即，向量)中根据特定扫描次序处理块中的经量化变换系数的二维(2D)阵列。以变换系数的1-D次序应用熵译码。对变换单元中的经量化变换系数的扫描使变换系数的2D阵列串行化以用于熵译码器。可以产生有效性映射以指示有效(即，非零)系数的位置。可向有效(即，非零)系数的扫描等级和/或有效系数的代码正负号应用扫描。
作为一实例，对于DCT，常常存在朝向2D变换单元的左上角(即，低频区域)的非零系数的更高概率。可能需要以增加将非零系数在系数的串行化串的一个末端分组在一起的概率的方式扫描所述系数，从而准许将零值系数朝向串行化向量的另一末端分组在一起且更有效地译码成零串。因为这个原因，扫描次序对于有效熵译码来说可能是重要的。
作为一个实例，在HEVC标准中已采用所谓的对角线(或波前)扫描次序以供在扫描经量化变换系数时使用。或者，可使用Z形、水平、垂直或其它扫描次序。如上文所提及，对于变换是DCT的实例，通过变换和量化，非零变换系数总体上位于朝向块的左上方区域的低频区域。结果，在对角线扫描过程(所述过程可能首先遍历左上方区域)之后，非零变换系数通常更可能位于扫描的前面部分。对于首先从右下方区域遍历的对角线扫描过程，非零变换系数通常更可能位于扫描的后面部分。
图1展示用于变换系数块(即，变换块)的逆扫描次序的实例。所述变换块可使用例如离散余弦变换(DCT)等变换而形成。注意，逆对角线模式9、逆Z形模式29、逆垂直模式31和逆水平模式33中的每一者从变换块的右下角中的较高频系数进行到变换块的左上角中的较低频系数。
在H.264和新兴的HEVC标准中，当使用CABAC熵译码器时，对块中的有效系数(即，非零变换系数)的位置进行编码，随后对所述系数的等级进行编码。对有效系数的位置进行译码的过程称为有效性映射译码。有效性映射为1与0的映射，其中1指示有效系数的位置。有效性映射通常需要视频位速率的高百分比。
在对有效性映射进行编码之后，对每一变换系数(即，系数值)的等级信息(绝对等级和正负号)进行编码。在一个实例中，对绝对变换系数等级的译码过程包含通过使用前向Z形扫描将大小为8×8且较大的每一正方形(或矩形)块映射到4×4子块的有序组(例如，向量)上；同时以反转Z形扫描处理子块内侧的变换系数等级。图3展示对变换系数的等级信息(即，绝对值)进行编码所遵循的扫描次序的实例。在其它实例中，使用其它扫描模式(例如水平、垂直或对角线扫描)来处理子块内侧的变换系数等级信息。例如HEVC等一些系统可能对于有效性映射与等级译码使用相同扫描。扫描可为4×4子块对角线扫描和跨越子块的对角线扫描。当使用水平和垂直扫描时，一些实例可使用也遵循水平和垂直扫描的等级译码。
在扫描变换系数的等级信息的其它实例中，并非在系数的8×8或更大子块内扫描，而使用沿扫描次序经由系数的子组的逆扫描来扫描所述系数。作为一个实例，第一子组可为变换单元中沿逆对角线扫描次序的前16个系数。由此，在此过程中扫描的系数未必在矩形子块内。此允许更高译码效率，因为沿所选择的扫描次序的系数的子组潜在地更为相关。
在先前在H.264标准中指定的CABAC过程中，在处理了4×4子块之后，例如根据一元代码将变换系数等级中的每一者二进制化，以产生一系列二进制数。在一个实例中，可使用具有第0次序的指数哥伦布码的经截短一元串接码。用于每一子块的CABAC上下文模型组由2乘6个上下文模型与用于coeff_abs_level_minus_one语法元素的第一二进制数和所有其余二进制数(直到且包含第14二进制数)的五个模型组成，其对变换系数的绝对值进行编码。在HEVC的当前建议中，与在针对H.264标准所提出的原始CABAC过程中类似地执行上下文模型的选择。然而，可针对不同子块选择上下文模型的不同组。明确地说，用于给定子块的上下文模型组的选择取决于一个或一个以上先前经译码子块的某些统计数据。在HEVC的一个当前建议中，CABAC用于二进制数1和二进制数2，而其余二进制数在旁通模式中使用具有指数哥伦布码的里斯-哥伦布串接码。
此方法使用60个上下文：如下文在表1和2中所示而分布的6组10个上下文。对于4×4块，可使用10个模型；用于二进制数1的5个模型和用于二进制数2到14的5个模型。注意，在用于HEVC的CABAC的一些实施例中，存在用于二进制数1的5个模型、用于二进制数2的5个模型，且其余二进制数(例如，二进制数3到14)在其以“旁通”模式译码时使用恒定概率模型。
表1——用于子块的系数等级的二进制数1和二进制数2的上下文
取决于先前4×4子块中的大于1的系数的数目而存在6组不同的这些10个模型。表2展示用于每一上下文组的选择准则。
表2——取决于块大小和先前子块中的大于1的系数的数目的值的用于二进制数1和二进制数2到14的上下文
在HEVC的草案中，基于先前经译码系数的二进制数1值(表1)而不基于任何先前经译码系数的二进制数2值来选择用于对系数等级的二进制数2进行译码的上下文。这不同于用于二进制数1的上下文(其是基于二进制数1中的先前经译码系数而选择)。即，用于二进制数1的特定系数的上下文取决于二进制数1中先前经译码的拖尾的“1”的数目。对二进制数2上下文的选择准则并不利用所有可用的相关数据(即，先前经译码二进制数2值)，而仅依赖于大于1的先前经译码系数的数目。由于此信息从二进制数1译码已知，因此二进制数2上下文的选择并不使用任何来自二进制数2译码的信息。由此，用于导出二进制数2上下文的选择准则潜在地导致非最优性能(当利用所述选择准则执行CABAC时)。
本发明描述可减小或消除上文所描述的缺点中的一些的若干不同特征。一般来说，本发明提出基于二进制数2扫描中的先前经译码系数的经译码等级导出二进制数2上下文。尽管依据CABAC过程描述本发明，但本发明的技术适用于利用上下文模型的任何熵译码过程。
在本发明的一个实例中，可以针对在以上表1中所示的二进制数1的方式类似的方式进行上下文的导出，只是对拖尾的“2”而非“1”的数目进行计数。表3展示此实例。使用具有值2的先前经编码二进制数2系数的数目来选择应用于二进制数2扫描中的当前系数的上下文。上下文1用于二进制数2扫描中的具有值2的初始系数，上下文2用于仅一个先前经译码系数译码为在二进制数2扫描中具有值2的任何系数。上下文3用于仅两个先前经译码系数译码为在二进制数2扫描中具有值2的任何系数。上下文4用于三个或三个以上先前经译码系数译码为在二进制数2扫描中具有值2的任何系数。一旦在二进制数2扫描中译码了值大于2的系数，则上下文0用于所有后续系数。
表3——用于系数等级的二进制数2的所提出的上下文
表4展示用于具有仅4个上下文的二进制数2上下文模型的替代实施例。
表4——用于系数等级的二进制数2的替代上下文
表3和4是用于二进制数2中的上下文的选择准则的实例实施例。可使用利用先前二进制数2系数的经译码值来选择用于当前二进制数2系数的上下文的其它选择准则。
图2是说明根据本发明的实例CABAC过程的概念图。如图2中所说明，经量化变换系数120的向量可包含系数1、-1、1、2、-2、-2、0、3，和4。应用表1中的规则用于模型二进制数1的上下文导致图2中所说明的上下文。
如所说明，用于模型二进制数1的第一上下文为上下文1。选择上下文1用于对向量中的第一系数的二进制数1进行译码，因为其为不具有拖尾的“1”的初始值。
选择上下文2用于对向量中的第二系数的二进制数1进行译码，因为存在一个拖尾的“1”。即，至少一个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，向量中的第一系数具有绝对值1)。
选择上下文3用于对向量中的第三系数的二进制数1进行译码，因为存在两个拖尾的“1”。即，至少两个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，向量中的第一和第二系数两者具有绝对值1)。
选择上下文4用于对向量中的第四系数的二进制数1进行译码，因为存在三个或三个以上拖尾的“1”。即，至少三个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，向量中的第一、第二和第三系数都具有绝对值1)。
选择上下文0用于对向量中的第五系数的二进制数1进行译码，因为已编码大于1的系数。即，先前经译码变换系数的绝对值具有大于1的绝对值(例如，向量中的第四系数具有绝对值2)。
应用用于二进制数1的上下文的规则导致没有值正被编码而用于第六系数(X)。(“X”指示没有二进制数1值经译码而用于所述系数。)这是因为其已经从值不大于0的有效性映射译码而已知。因此，所述值不可能大于1。
选择上下文0用于对进行向量中的第七和第八系数的二进制数1进行译码，因为已编码大于1的系数。即，先前经译码变换系数的绝对值具有大于1的绝对值(例如，向量中的第四系数具有绝对值2)。
用于模型二进制数2的先前规则还概述于表1中。针对表1下的规则对二进制数2的上下文应用所述规则导致没有值被编码而用于第一到三个系数(X、X、X)。(“X”指示没有二进制数2值经译码而用于所述系数。)这是因为所述二进制数1译码指示所述值不大于1，且因此不可能大于2。
选择上下文1用于对向量中的第四系数的二进制数2进行译码，因为存在一个二进制数1值经译码为1。即，用于二进制数1的一个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，二进制数1中的第一系数译码为1)。
选择上下文2用于对向量中的第五系数的二进制数2进行译码，因为存在两个二进制数1值译码为1。即，用于二进制数1的至少两个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，二进制数1中的第一和第二系数两者具有绝对值1)。
没有值经编码而用于系数六。(另一“X”指示没有二进制数2值经译码而用于所述系数。)这是因为二进制数1译码(也是“X”)指示没有值应经译码而用于所述系数。
选择上下文3用于对向量中的第七系数的二进制数2进行译码，因为存在三个拖尾的值大于“1”。即，用于二进制数1的至少三个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，向量中的第一、第二和第三系数都具有绝对值1)。
选择上下文4用于对向量中的第八系数的二进制数2进行译码，因为存在三个拖尾的值大于“1”。即，用于二进制数1的至少三个先前经译码变换系数的绝对值具有值1(例如，向量中的第一、第二和第三系数都具有绝对值1)。
应用表3的所提出的规则，用于二进制数2的上下文(对于系数1、-1、1、2、-2、-2、0、3和-4)为X、X、X，接着为上下文1、上下文2、X、上下文3和上下文0。如可看到，对于此实例，经选择用于向量中的第八系数的上下文不同于用于表1中所示的二进制数2的规则。在表3中所提出的规则下，选择上下文0用于对向量中的第八系数的二进制数2进行译码，因为存在至少一个二进制数2值经译码为“2”。即，用于二进制数2的至少一个先前经译码变换系数的绝对值具有绝对值2(例如，向量中的第七系数具有绝对值3)。以此方式，在选择用于对后续二进制数2值进行译码的上下文时可考虑关于二进制数2译码的更多当前信息(即，系数是否具有大于2的绝对值)。
下文图4是说明可经配置以利用根据本发明的实例的用于熵译码的技术的实例视频编码和解码系统10的框图。如图4中所示，系统10包含源装置12，其经由通信信道16将经编码视频发射到目的地装置14。经编码视频数据还可存储在存储媒体34或文件服务器36上，且可由目的地装置14按需存取。当存储到存储媒体或文件服务器时，视频编码器20可将经译码视频数据提供到另一装置，例如网络接口、压缩光盘(CD)、蓝光或数字视频光盘(DVD)烧录机或烫印设施装置，或用于将经译码视频数据存储到存储媒体的其它装置。同样，与视频解码器30分离的装置(例如网络接口、CD或DVD读取器，或其类似者)可从存储媒体检索经译码视频数据，且将所检索数据提供到视频解码器30。
源装置12和目的地装置14可包括多种各样的装置中的任一种，包含桌上型计算机、笔记型(即，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、电话手持机(例如所谓的智能电话)、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台等。在许多情况下，此些装置可被配备用于无线通信。因此，通信信道16可包括适合于发射经编码的视频数据的无线信道、有线信道或无线和有线信道的组合。类似地，文件服务器36可由目的地装置14通过任何标准数据连接(包含因特网连接)来存取。这可包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码的视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器等)或两者的组合。
根据本发明的实例的用于熵译码的技术可应用于视频译码以支持多种多媒体应用中的任一者，例如空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式视频传输(例如经由因特网)、对数字视频进行编码以供存储在数据存储媒体上、对存储在数据存储媒体上的数字视频进行解码，或其它应用。在一些实例中，系统10可经配置以支持单向或双向视频发射，以支持例如视频流式传输、视频回放、视频广播和/或视频电话等应用。
在图4的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20、调制器/解调器(调制解调器)22和发射器24。在源装置12中，视频源18可包含来源，例如视频俘获装置，例如摄像机，包含先前俘获的视频的视频存档，用于从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口和/或用于产生计算机图形数据作为源视频的计算机图形系统，或此类来源的组合。作为一个实例，如果视频源18是摄像机，则源装置12和目的地装置14可能形成所谓的相机电话或视频电话。然而，本发明中描述的技术可大体适用于视频译码，且可应用于无线和/或有线应用或其中经编码的视频数据存储在本地磁盘上的应用。
可由视频编码器20对所俘获、预俘获或计算机产生的视频进行编码。调制解调器22可根据例如无线通信协议等通信标准对经编码视频信息进行调制，且经由发射器24将经编码视频信息发射到目的地装置14。调制解调器22可包含各种混频器、滤波器、放大器或其它经设计用于信号调制的组件。发射器24可包含经设计以用于发射数据的电路，包含放大器、滤波器和一个或一个以上天线。
被视频编码器20编码的所俘获、预先俘获或计算机产生的视频还可存储到存储媒体34或文件服务器36上以用于稍后消耗。存储媒体34可包含蓝光光盘、DVD、CD-ROM、快闪存储器或用于存储经编码视频的任何其它合适的数字存储媒体。目的地装置14可接着存取存储于存储媒体34上的经编码视频以用于解码和回放。
文件服务器36可为能够存储经编码视频并且将经编码视频发射到目的地装置14的任何类型的服务器。实例文件服务器包含网络服务器(例如，用于网站)、FTP服务器、网络附接存储(NAS)装置、本机磁盘驱动器或任何其它类型的能够存储经编码的视频数据并且将经编码的视频数据发射到目的地装置的装置。经编码的视频数据从文件服务器36的发射可为流式发射、下载发射或两者的组合。目的地装置14可以通过任何标准数据连接(包含因特网连接)来存取文件服务器36。这可包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码的视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器、以太网、USB等)或两者的组合。
图4的实例中的目的地装置14包含接收器26、调制解调器28、视频解码器30和显示装置32。目的地装置14的接收器26经由信道16接收信息，并且调制解调器28对所述信息进行解调以产生用于视频解码器30的经解调位流。经由信道16传送的信息可包含由视频编码器20产生用于视频解码器30在对视频数据进行解码时使用的多种语法信息。此类语法还可与存储在存储媒体34或文件服务器36上的经编码的视频数据包含在一起。视频编码器20和视频解码器30中的每一者可以形成能够对视频数据进行编码或解码的相应编码器-解码器(编解码器)的一部分。
显示装置32可与目的地装置14集成或在目的地装置14外部。在一些实例中，目的地装置14可包含集成显示装置，且还经配置以与外部显示装置介接。在其它实例中，目的地装置14可为显示装置。一般来说，显示装置32将经解码视频数据显示给用户，且可包含多种显示装置中的任一者，例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示装置。
在图4的实例中，通信信道16可包括任何无线或有线通信媒体，例如射频(RF)频谱或一个或一个以上物理传输线，或无线与有线媒体的任何组合。通信信道16可形成例如局域网、广域网或例如因特网等全球网络等分组网络的部分。通信信道16大体上表示用于将视频数据从源装置12发射到目的地装置14的任何合适的通信媒体或不同通信媒体的集合，包含有线或无线媒体的任何合适的组合。通信信道16可包含路由器、交换器、基站、或可用于促进从源装置12到目的地装置14的通信的任何其它设备。
视频编码器20和视频解码器30可根据视频压缩标准(例如目前正在开发的高效率视频译码(HEVC)标准)来操作，且可以符合HEVC测试模型(HM)。或者，视频编码器20和视频解码器30可根据其它专有或业界标准来操作，所述标准例如是ITU-T H.264标准，也被称为MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)，或此类标准的扩展。然而，本发明的技术不限于任何特定译码标准。其它实例包含MPEG-2和ITU-T H.263。
尽管图4中未展示，但在一些方面中，视频编码器20和视频解码器30可各自与音频编码器和解码器集成，且可包含适当的多路复用器-多路分用器单元或其它硬件和软件以处置共同数据流或单独数据流中的音频和视频两者的编码。在一些实例中，如果适用，多路复用器-多路分用器单元可符合ITU H.223多路复用器协议，或例如用户数据报协议(UDP)等其它协议。
视频编码器20和视频解码器30各自可实施为多种合适的编码器电路中的任一者，例如一个或一个以上微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件或其任何组合。当部分地用软件实施所述技术时，装置可将用于所述软件的指令存储于合适的非暂时性计算机可读媒体中且使用一个或一个以上处理器用硬件执行所述指令以执行本发明的技术。视频编码器20和视频解码器30中的每一者可包含在一个或一个以上编码器或解码器中，所述编码器或解码器中的任一者可以集成为相应装置中的组合编码器/解码器(编解码器)的部分。
视频编码器20可实施用于在视频编码过程中进行熵译码的本发明的技术中的任一者或所有。同样，视频解码器30可实施用于在视频译码过程中进行熵译码的这些技术中的任一者或所有。如本发明中所描述，视频译码器可指视频编码器或视频解码器。类似地，视频译码单元可指视频编码器或视频解码器。同样，视频译码可指视频编码或视频解码。
在视频译码过程中对变换系数进行译码的实例方法可由视频编码器20和视频解码器30实施。在所述实例方法中，视频编码器20或视频解码器可经配置以根据熵译码过程选择用于对向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文。视频编码器20或视频解码器30可根据选定的二进制数2上下文对所述向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码。选择二进制数2上下文可包含基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。
下文图5是说明可使用如本发明中所描述的用于熵译码的技术的视频编码器20的实例的框图。出于说明的目的将在HEVC译码的背景下描述视频编码器20，但本发明关于可能需要扫描变换系数的其它译码标准或方法不受限制。视频编码器20可对视频帧内的CU执行帧内和帧间译码。帧内译码依赖于空间预测来减少或移除给定视频帧内的视频数据中的空间冗余。帧间译码依赖于时间预测来减少或移除当前帧与视频序列的经先前译码帧之间的时间冗余。帧内模式(I-模式)可指若干基于空间的视频压缩模式中的任一者。例如单向预测(P模式)或双向预测(B模式)等帧间模式可指若干基于时间的视频压缩模式中的任一者。
如图5中所示，视频编码器20接收待编码视频帧内的当前视频块。在图5的实例中，视频编码器20包含运动补偿单元44、运动估计单元42、帧内预测模块46、参考帧缓冲器64、求和器50、变换模块52、量化单元54，和熵编码单元56。图5中所说明的变换模块52为将实际变换或变换的组合应用于残余数据块的单元，且不应与变换系数块(其还可被称为CU的变换单元(TU))相混淆。为进行视频块重建，视频编码器20还包含逆量化单元58、逆变换模块60，和求和器62。还可包含解块滤波器(图5中未展示)以对块边界进行滤波以从重建的视频移除成块假影。必要时，所述解块滤波器通常将对求和器62的输出进行滤波。
在编码过程期间，视频编码器20接收待译码的视频帧或切片。所述帧或切片可划分成多个视频块，例如，最大译码单元(LCU)。运动估计单元42和运动补偿单元44可相对于一个或一个以上参考帧中的一个或一个以上块执行给定接收到的视频块的帧间预测性译码以提供时间压缩。帧内预测单元46可相对于与待译码块相同的帧或切片中的一个或一个以上相邻块执行对所接收的视频块的帧内预测性译码以提供空间压缩。
模式选择单元40可例如基于每一模式的误差(即，失真)结果而选择译码模式中的一者(帧内或帧间)，且将所得帧内或帧间预测块(例如，预测单元(PU))提供到求和器50以产生残余块数据且提供到求和器62以重建经编码块供用于参考帧中。求和器62组合预测块与来自逆变换模块60的对所述块的经逆量化、逆变换数据以重建经编码块，如下文较详细描述的。一些视频帧可指定为I帧，其中I帧中的所有块是以帧内预测模式进行编码。在一些情况下，帧内预测模块46可在例如运动估计单元42执行的运动搜索未产生对块的足够预测的情况下执行P或B帧中的块的帧内预测编码。
运动估计单元42和运动补偿单元44可高度集成，但出于概念目的单独地加以说明。运动估计(或运动搜索)为产生估计视频块的运动的运动向量的过程。举例来说，运动向量可指示当前帧中的预测单元相对于参考帧的参考样本的位移。运动估计单元42通过将预测单元与存储在参考帧缓冲器64中的参考帧的参考样本比较来计算经帧间译码帧的预测单元的运动向量。参考样本可为被发现在像素差方面与CU的包含经译码PU的部分紧密匹配的块，像素差可通过绝对差总和(SAD)、平方差总和(SSD)或其它差异量度来确定。参考样本可出现在参考帧或参考切片内的任何地方，而未必出现在参考帧或切片的块(例如，译码单元)边界处。在一些实例中，参考样本可出现在分数像素位置处。
运动估计单元42将计算出来的运动向量发送到熵编码单元56和运动补偿单元44。参考帧的通过运动向量识别的部分可被称为参考样本。运动补偿单元44可例如通过检索通过PU的运动向量识别的参考样本来计算用于当前CU的预测单元的预测值。
帧内预测模块46可对所接收的块进行帧内预测，作为对由运动估计单元42和运动补偿单元44执行的帧间预测的替代方案。帧内预测模块46可相对于相邻经先前译码块(例如，在当前块上方、右上方、左上方或左方的块)预测所接收的块，假定用于块的从左到右、从上到下编码次序。帧内预测模块46可配置有多种不同帧内预测模式。举例来说，帧内预测模块46可配置有某一数目的方向预测模式，例如基于正被编码的CU的大小的三十五个方向预测模式。
帧内预测模块46可例如通过计算各种帧内预测模式的误差值和选择产出最低误差值的模式来选择帧内预测模式。方向预测模式可包括用于组合空间相邻像素的值和向PU中的一个或一个以上像素位置应用所述组合值的功能。一旦已计算出PU中的所有像素位置的值，帧内预测单元46就可基于PU与所接收的待编码块之间的像素差计算预测模式的误差值。帧内预测模块46可继续测试帧内预测模式，直到发现得出可接受误差值的帧内预测模式为止。帧内预测模块46可接着将PU发送到求和器50。
视频编码器20通过从正被译码的原始视频块减去由运动补偿单元44或帧内预测模块46计算的预测数据来形成残余块。求和器50表示执行此减法运算的组件。残余块可对应于像素差值的二维矩阵，其中残余块中的值的数目与对应于所述残余块的PU中的像素的数目相同。残余块中的值可对应于PU中的共置像素与待译码的原始块中的共置像素之间的差，即误差。所述差可为色度或明度差，这取决于经译码的块的类型。
变换模块52可从残余块形成一个或一个以上变换单元(TU)。变换模块52从多个变换当中选择变换。所述变换可基于例如块大小、译码模式或其类似者等一个或一个以上译码特性来加以选择。变换模块52接着将所述选定变换应用于TU，从而产生包括变换系数的二维阵列的视频块。变换模块52可根据本发明的上述技术选择变换分割区。此外，变换模块52可在经编码视频位流中发信号通知所述选定变换分割区。
变换模块52可将所得变换系数发送到量化单元54。量化单元54可接着对变换系数进行量化。熵编码单元56可接着根据扫描模式对矩阵中的经量化变换系数执行扫描。本发明描述熵编码单元56执行所述扫描。然而，应理解，在其它实例中，其它处理单元(例如量化单元54)可执行所述扫描。
一旦变换系数扫描为一维阵列，熵编码单元56就可将例如CAVLC、CABAC、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)或另一熵译码方法等熵译码应用于所述系数。
为执行CAVLC，熵编码单元56可选择用于待发射的符号的可变长度码。VLC中的码字可经建构，使得相对短的代码对应于更有可能的符号符号，而较长的代码对应于不太可能的符号。以此方式，使用VLC可例如实现优于对待发射的每一符号使用等长码字的位节省。
为执行CABAC，熵编码单元56可选择适用于用以对待发射的符号进行编码的某一上下文的上下文模型。举例来说，所述上下文可涉及相邻值是否为非零。熵编码单元56还可对例如表示所述选定变换的信号等语法元素进行熵编码。根据本发明的技术，熵编码单元56可基于例如用于帧内预测模式的帧内预测方向、对应于语法元素的系数的扫描位置、块类型和/或变换类型以及用于上下文模型选择的其它因素来选择用以对这些语法元素进行编码的上下文模型。根据本发明的实例，熵编码单元56可经配置以根据可选择的熵译码过程而选择用于对向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文。熵编码单元56可根据所选定的二进制数2上下文对所述向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码。选择二进制数2上下文可包含基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。
在熵编码单元56的熵译码之后，可以将所得的经编码视频发射到另一装置，例如视频解码器30，或者将所述视频存档用于以后发射或检索。
在一些情况下，熵编码单元56或视频编码器20的另一单元可经配置以执行其它译码功能(除熵译码之外)。举例来说，熵编码单元56可经配置以确定用于CU和PU的经译码块模式(CBP)值。并且，在一些情况下，熵编码单元56可执行系数的行程长度译码。
逆量化单元58和逆变换模块60分别应用逆量化和逆变换以分别在像素域中重建残余块，例如以供稍后用作参考块。运动补偿单元44可通过将残余块相加到参考帧缓冲器64的帧中的一者的预测性块来计算参考块。运动补偿单元44还可将一个或一个以上内插滤波器应用于所重建的残余块以计算子整数像素值用于运动估计。求和器62将经重建的残余块相加到由运动补偿单元44产生的运动补偿预测块以产生经重建视频块用于存储在参考帧缓冲器64中。经重建视频块可由运动估计单元42和运动补偿单元44使用作为参考块以对后续视频帧中的块进行帧间译码。
下文图6是说明对经编码视频序列进行解码的视频解码器30的实例的框图。在图8的实例中，视频解码器30包含熵解码单元70、运动补偿单元72、帧内预测模块74、逆量化单元76、逆变换单元78、参考帧缓冲器82和求和器80。在一些实例中，视频解码器30可执行与相对于视频编码器20(见图5)描述的编码遍次大体上互逆的解码遍次。
熵解码单元70对经编码位流执行熵解码过程以检索变换系数的一维阵列。所使用的熵解码过程取决于由视频编码器20使用的熵译码(例如，CABAC、CAVLC，等)。编码器所使用的熵译码过程可在经编码位流中发信号通知或可为预定过程。
在一些实例中，熵解码单元70(或逆量化单元76)可使用与视频编码器20的熵编码单元56(或量化单元54)所使用的扫描模式成镜像的扫描来扫描所接收的值。尽管可在逆量化单元76中执行系数的扫描，但出于说明的目的将把扫描描述成由熵解码单元70执行。另外，尽管为了便于说明而展示为单独的功能单元，但熵解码单元70、逆量化单元76和视频解码器30的其它单元的结构和功能性可彼此高度集成。根据本发明的实例，熵解码单元70可经配置以根据可选择的熵译码过程而选择用于对向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文。熵解码单元70可根据所选定的二进制数2上下文来对所述向量中的每一变换系数的二进制数2等级进行译码。选择二进制数2上下文可包含基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。
逆量化单元76将在位流中提供且由熵解码单元70解码的经量化变换系数逆量化，即去量化。逆量化过程可包含常规过程，例如，类似于针对HEVC所提出的过程或H.264解码标准所定义的过程。所述逆量化过程可包含使用视频编码器20针对CU计算以确定量化程度和同样应应用的逆量化程度的量化参数QP。逆量化单元76可在将变换系数从一维阵列转换为二维阵列之前或之后逆量化所述系数。
逆变换模块78将逆变换应用于经逆量化的变换系数。在一些实例中，逆变换模块78可基于来自视频编码器20的信令或通过根据例如块大小、译码模式等一个或一个以上译码特性推断变换来确定逆变换。在一些实例中，逆变换模块78可基于在用于包含当前块的LCU的四叉树的根节点处发信号通知的变换来确定将应用于当前块的变换。或者，变换可在用于LCU四叉树中的叶节点CU的TU四叉树的根处发信号通知。在一些实例中，逆变换模块78可应用级联的逆变换，其中逆变换模块78将两个或两个以上逆变换应用于正解码的当前块的变换系数。
此外，逆变换单元可应用逆变换以根据本发明的上述技术产生变换单元分割区。
帧内预测模块74可基于发信号通知的帧内预测模式和来自当前帧的经先前解码块的数据产生用于当前帧的当前块的预测数据。
基于所检索的运动预测方向、参考帧索引和计算出的当前运动向量，运动补偿单元产生用于当前部分的运动补偿块。这些运动补偿块基本上重新产生用以产生残余数据的预测性块。
运动补偿单元72可产生运动补偿块，可能基于内插滤波器执行内插。用于将用于以子像素精确度进行运动估计的内插滤波器的识别符可包含在语法元素中。运动补偿单元72可使用由视频编码器20在视频块的编码期间使用的内插滤波器来计算参考块的子整数像素弹内插值。运动补偿单元72可根据接收的语法信息而确定由视频编码器20使用的内插滤波器且使用所述内插滤波器来产生预测性块。
另外，在HEVC实例中，运动补偿单元72和帧内预测模块74可使用语法信息(例如，由四叉树提供)中的一些来确定用以对经编码视频序列的帧进行编码的LCU的大小。运动补偿单元72和帧内预测模块74还可使用语法信息来确定分裂信息，所述分裂信息描述经编码视频序列的帧的每一CU如何被分裂(以及同样，子CU如何被分裂)。语法信息还可包含指示每一分裂如何经编码的模式(例如，帧内或帧间预测，且对于帧内预测为帧内预测编码模式)，用于每一经帧间编码的PU的一个或一个以上参考帧(和/或包含用于参考帧的识别符的参考列表)和用于对经编码视频序列进行解码的其它信息。
求和器80将残余块与由运动补偿单元72或帧内预测模块74产生的对应预测性块组合以形成经解码块。必要时，解块滤波器还可应用于对经解码块进行滤波以便移除成块假影。接着将经解码视频块存储在参考帧缓冲器82中，参考帧缓冲器82提供用于后续运动补偿的参考块且还产生经解码视频用于呈现于显示装置(例如图4的显示装置32)上。
图7是说明根据本文中所描述的系统和方法的在视频译码过程中对变换系数进行编码的实例方法的流程图。图7的方法可例如由视频编码器20实施。在步骤500中，视频编码器20经配置以根据扫描次序将变换系数块的至少一部分扫描到向量中。
在步骤502中，视频编码器20经配置以根据熵译码过程选择用于对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数1等级进行译码的二进制数1上下文。熵译码过程可为CABAC过程。
在步骤504中，视频编码器20经配置以根据所述选定二进制数1上下文对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数1等级进行编码。视频编码器20可经配置以基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数1等级而选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数1上下文。在一些实例中，可内插二进制数1和二进制数2的译码。
在步骤506中，视频编码器20经配置以根据熵译码过程选择用于对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文。视频编码器20可经配置以基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级而选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。选择二进制数2上下文还可包含从含有任何数目的二进制数2上下文的上下文模型中选择二进制数2上下文。在一些特定实例中，可存在4个或5个上下文供选择(例如，见表3和4)。另外，选择二进制数2上下文可包含基于变换单元中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。
对于包含5个上下文的上下文组的实例，在当前变换系数为所述向量中沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，可选择第一二进制数2上下文。在当前变换系数之前为向量中沿扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，可选择第二二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的两个先前经译码变换系数的情况下，可选择第三二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的三个或三个以上先前经译码变换系数的情况下，可选择第四二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，可选择第五二进制数2上下文。
对于包含4个上下文的上下文组的实例，在当前变换系数为向量中的沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，可选择第一二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中的沿扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，可选择第二二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的两个或两个以上先前经译码变换系数的情况下，可选择第三二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，可选择第四二进制数2上下文。
在步骤508中，视频编码器20可经配置以根据所述选定二进制数2上下文对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数2等级进行译码。
图8是说明根据本文中所描述的系统和方法的在视频译码过程中对变换系数进行解码的实例方法的流程图。图8的方法可例如由视频解码器30实施。
在步骤602中，视频解码器30经配置以根据熵译码过程选择用于对向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数1等级进行解码的二进制数1上下文。熵译码过程可为CABAC过程。
在步骤604中，视频解码器30经配置以根据所述选定二进制数1上下文对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数1等级进行解码。视频解码器30可经配置以基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数1等级而选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数1上下文。
在步骤606中，视频解码器30经配置以根据所述熵译码过程选择用于对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数2等级进行解码的二进制数2上下文。视频解码器30可经配置以基于所述向量中的一个或一个以上先前经译码变换系数的二进制数2等级而选择用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文。选择二进制数2上下文还可包含从含有任何数目的二进制数2上下文的上下文模型中选择二进制数2上下文。在一些特定实例中，可存在4个或5个上下文供选择(例如，见表3和4)。
在当前变换系数为向量中的沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，可选择第一二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，可选择第二二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的两个先前经译码变换系数的情况下，可选择第三二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的三个或三个以上先前经译码变换系数的情况下，可选择第四二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，可选择第五二进制数2上下文。
在另一实例中，选择二进制数2上下文包含从含有四个二进制数2上下文的上下文模型中选择二进制数2上下文。
在另一实例中，在当前变换系数为向量中的沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，可选择第一二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，可选择第二二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有值2的两个或两个以上先前经译码变换系数的情况下，可选择第三二进制数2上下文。在当前变换系数之前为所述向量中沿扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，可选择第四二进制数2上下文。
在步骤608中，视频解码器30可经配置以根据所述选定二进制数2上下文而对所述向量中的一个或一个以上变换系数的二进制数2等级进行译码。
在步骤610中，视频解码器30可经配置以根据扫描次序将变换系数块的至少一部分扫描回成经量化变换系数的矩阵。
在一个或一个以上实例中，所描述功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果用软件实施，则所述功能可以作为一个或一个以上指令或代码在计算机可读媒体上存储或传输，并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体，其对应于有形媒体，例如数据存储媒体，或包含任何促进将计算机程序从一处传送到另一处的媒体(例如，根据一种通信协议)的通信媒体。以此方式，计算机可读媒体总体上可以对应于(1)有形计算机可读存储媒体，其是非暂时的，或(2)通信媒体，例如信号或载波。数据存储媒体可以是可由一个或一个以上计算机或一个或一个以上处理器存取以检索用于实施本发明中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。
借助于实例而非限制，此类计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或任何其它可用来存储指令或数据结构的形式的期望程序代码并且可由计算机存取的媒体。并且，可恰当地将任何连接称作计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含在媒体的定义中。然而，应理解，所述计算机可读存储媒体和数据存储媒体并不包含连接、载波、信号或其它暂时媒体，而是实际上针对于非暂时性有形存储媒体。如本文所使用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。
指令可由一个或一个以上处理器执行，所述一个或一个以上处理器例如是一个或一个以上数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或其它等效的集成或离散逻辑电路。因此，术语“处理器”在本文中使用时可指前述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文所述的功能性可在经配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内提供，或者并入在组合编解码器中。并且，可将所述技术完全实施于一个或一个以上电路或逻辑元件中。
本发明的技术可在广泛多种装置或设备中实施，包括无线手持机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)。各种组件、模块或单元在本发明中描述以强调经配置以执行所揭示的技术的装置的功能方面，但未必需要通过不同硬件单元实现。确切地说，如上文所描述，各种单元可结合合适的软件和/或固件组合在一个编解码器硬件单元中，或者通过互操作硬件单元的集合来提供，所述硬件单元包含如上文所描述的一个或一个以上处理器。
已描述各种实例。这些及其它实例在所附权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种在视频译码过程中对视频数据的变换系数进行译码的方法，所述方法包括：
基于变换单元中的一个或多个先前经译码变换系数的二进制数2等级，从多个二进制数2上下文中确定用于对向量中的一个或多个所述视频数据的变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文；以及
使用基于上下文的熵译码过程根据所确定的二进制数2上下文对所述向量中的所述一个或多个所述视频数据的变换系数的所述二进制数2等级进行译码。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括根据扫描次序扫描所述向量中的变换系数块的至少一部分，且其中确定所述二进制数2上下文包括基于所述向量中的一个或多个先前经译码变换系数的所述二进制数2等级确定用于所述向量中的当前变换系数的所述二进制数2上下文。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于上下文的熵译码过程为上下文自适应二进制算术译码CABAC过程。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定二进制数2上下文包含从含有五个二进制数2上下文的上下文模型中确定所述二进制数2上下文。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：
在当前变换系数为所述向量中的沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文，且
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的三个或三个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文，且
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第五二进制数2上下文。
7.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述二进制数2上下文包含从含有四个二进制数2上下文的上下文模型中确定所述二进制数2上下文。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：
在当前变换系数为所述向量中的沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个或两个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文，且
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频译码过程为视频编码过程。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频译码过程为视频解码过程。
11.一种用于在视频译码过程中对视频数据的变换系数进行译码的设备，所述设备包括：
用于基于变换单元中的一个或多个先前经译码变换系数的二进制数2等级，从多个二进制数2上下文中确定用于对向量中的一个或多个所述视频数据的变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文的装置；以及
用于使用基于上下文的熵译码过程根据所确定的二进制数2上下文对所述向量中的所述一个或多个所述视频数据的变换系数的所述二进制数2等级进行译码的装置。
12.根据权利要求11所述的设备，其进一步包括用于根据扫描次序扫描所述向量中的变换系数块的至少一部分的装置，且其中用于确定二进制数2上下文的装置包括用于基于所述向量中的一个或多个先前经译码变换系数的所述二进制数2等级确定用于所述向量中的当前变换系数的二进制数2上下文的装置。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述基于上下文的熵译码过程为上下文自适应二进制算术译码CABAC过程。
14.根据权利要求11所述的设备，其中用于确定二进制数2上下文的装置包含用于从含有五个二进制数2上下文的上下文模型中确定二进制数2上下文的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其进一步包括：
用于在当前变换系数为所述向量中沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文的装置，
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文的装置。
16.根据权利要求15所述的设备，其进一步包括：
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文的装置，
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的三个或三个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文的装置，且
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第五二进制数2上下文的装置。
17.根据权利要求11所述的设备，其中用于选择二进制数2上下文的装置包含用于从含有四个二进制数2上下文的上下文模型中选择二进制数2上下文的装置。
18.根据权利要求17所述的设备，其进一步包括：
用于在当前变换系数为所述向量中沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文的装置，
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文的装置，
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个或两个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文的装置，且
用于在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文的装置。
19.一种用于在视频译码过程中对视频数据的变换系数进行译码的设备，所述设备包括：
存储器，其经配置以存储视频数据；以及
视频译码器，其经配置以：
基于变换单元中的一个或多个先前经译码变换系数的二进制数2等级，从多个二进制数2上下文中确定用于对向量中的一个或多个所述视频数据的变换系数的二进制数2等级进行译码的二进制数2上下文；以及
使用基于上下文的熵译码过程根据所确定的二进制数2上下文对所述向量中的所述一个或多个所述视频数据的变换系数的所述二进制数2等级进行译码。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以根据扫描次序扫描所述向量中的变换系数块的至少一部分，且
其中所述视频译码器进一步经配置以基于所述向量中的一个或多个先前经译码变换系数的所述二进制数2等级确定用于所述向量中的当前变换系数的所述二进制数2上下文。
21.根据权利要求19所述的设备，其中所述基于上下文的熵译码过程为上下文自适应二进制算术译码CABAC过程。
22.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以从含有五个二进制数2上下文的上下文模型中确定二进制数2上下文。
23.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以：
在当前变换系数为所述向量中沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文。
24.根据权利要求23所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以：
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的三个或三个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文，以及
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第五二进制数2上下文。
25.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以从含有四个二进制数2上下文的上下文模型中确定所述二进制数2上下文。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述视频译码器进一步经配置以：
在当前变换系数为所述向量中沿扫描次序具有值2的第一变换系数的情况下，确定第一二进制数2上下文，
在所述当前变换系数为所述向量中的沿所述扫描次序具有值2的一个先前经译码变换系数的情况下，确定第二二进制数2上下文，
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有值2的两个或两个以上先前经译码变换系数的情况下，确定第三二进制数2上下文，以及
在所述当前变换系数之前为所述向量中沿所述扫描次序具有大于2的值的任何先前经译码变换系数的情况下，确定第四二进制数2上下文。
27.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器为视频编码器。
28.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器为视频解码器。
29.根据权利要求19所述的设备，其中所述视频译码器实施于处理器中，且其中所述设备是无线通信装置，所述无线通信装置进一步包括：
发射器；以及
接收器，其经配置以接收所述视频数据。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述无线通信装置是移动电话，且其中所述接收器经配置以接收所述视频数据并根据蜂窝通信标准解调所接收的视频数据。
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