CN109417622B - 使用简单本地预测器的改进的有效性标志译码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

使用自适应于采用扫描顺序的译码的最后N个有效性标志的上下文来对高级视频压缩系统中的有效性标志进行译码。一个实施例使用按扫描顺序的最后N个有效性标志作为预测器来确定多组有效性标志上下文中的哪个用于对后续有效性标志进行译码。第二实施例使用按扫描顺序的最后N个有效性标志作为预测器，以便调制用于针对未来译码对有效性标志进行译码的与有效性标志上下文相关联的概率值。

Description

使用简单本地预测器的改进的有效性标志译码的方法和装置
技术领域
本原理通常涉及视频压缩和解压缩系统，并且更具体地涉及那些系统中的有效性(significance)标志预测。
背景技术
数字视频压缩系统通常将数字图像分成较小尺寸的像素单元以在传送之前进行压缩。在一些压缩标准中，那些较小尺寸的单元是宏块和块。块是代表像素值的亮度值和色度值的阵列。
视频译码系统也使用预测和基于块的变换来影响(leverage)帧内/帧间相关中的冗余并实现高压缩效率。通过从先前帧中的像素值预测当前帧中的像素值，来从视频序列去除时间冗余。通过从先前已经译码的空间相邻块中的像素值预测当前块中的像素值，来从数字视频图像去除空间冗余。在对从预测产生的残差值进行变换之后，变换系数的能量通常在频域中占用较少数量的系数。在一些压缩系统中，以允许对这些变换系数进行熵译码的顺序对这些变换系数进行量化和扫描。熵译码使得译码比特流达到其熵边界并进一步提高译码效率。
熵译码在视频译码系统中的重要用途是对块的量化变换系数进行译码，该块是帧内/帧间预测、块变换和量化之后的残差数据块。对于这样的数据，已经开发了熵译码工具，范围从诸如霍夫曼译码之类的可变长度译码到算术译码。霍夫曼译码使用针对分量符号的代码，而算术译码可以使用针对整个消息的代码。
在HEVC/H.265视频压缩标准中，已经提出了一种用于对二进制数据进行译码的新工具，其基于算术译码，即上下文自适应二进制算术译码(或CABAC)。CABAC对二进制符号进行译码。对取值为0或1的二进制符号s进行译码，随后是为1的概率p，以及为0的1-p。该概率从上下文推导，并且在每个符号译码后进行适配以允许更好的概率模型化。
CABAC也是国际标准化组织/国际电工委员会(ISO/IEC)运动图片专家组-4(MPEG-4)第10部分高级视频编码(AVC)标准/国际电信联盟、电信部门(ITU-T)H.264建议书(在下文中为“MPEG-4AVC标准”)中的量化变换系数块的熵译码方法。CABAC实现高译码效率，但是CABAC译码过程的非系统性实现方式导致执行两个扫描遍次(pass)以对AVC的数据块进行译码。在第一遍次中，CABAC根据前向之字形扫描顺序对块的有效性图进行译码。在第二遍次中，CABAC以反向之字形扫描顺序对非零值进行译码。
转到图1，总地由参考标号100来表示CABAC译码的示例。在有效性图译码遍次(即，第一遍次)中，CABAC使用sig_flag和last_flag来表示非零系数的位置。
在非零值的反向之字形译码中，使用两个子译码处理。在第一子译码处理中，使用称为Bin_1(即，第一bin)的语法来表示非零系数是否具有一的绝对值。如果非零系数具有一的绝对值，则Bin_1＝1，并且发出非零系数的符号。否则，Bin_1＝0，并且编码转移到第二子译码处理。在第二子译码处理中，CABAC对具有大于一的绝对值的系数(对应于Bin_1＝0)进行译码，并且然后发出它们各自的符号。
此外，CABAC的设计主要针对较小的块尺寸(例如，4×4和8×8)。对于较大的块(例如，16×16，32×32和64×64)，CABAC的结果是不太有效。
对于HEVC，在使用变换(诸如离散正弦变换(DST)或离散余弦变换(DCT))将变换单元(TU)从像素域变换到频域之后，使用以下方案逐个对变换系数进行译码：
·有效性标志用信号表示系数是否为非零
·如果有效性标志为真，则为符号位
·如果有效性标志为真，则“大于一”(greater1)标志用信号表示系数幅度是否严格高于一
·如果greater1标志为真，则“大于2”(greater2)标志用信号表示系数幅度是否严格高于二
·如果greater2标志为真，则使用expGolomb代码对系数幅度的剩余部分进行译码。
使用具有专用上下文的CABAC对有效性标志、greater1标志和greater2标志进行译码。以下实施例将集中于通过改进CABAC的上下文信息来提高有效性标志的译码效率。
发明内容
本原理解决现有技术的这些和其它缺陷和缺点，本原理涉及使用简单本地预测器的改进的有效性标志译码的方法和装置。
在两个实施例中，提供了方法，包括基于与图像的一部分的扫描顺序相对应的多个最后N个有效性标志来修改有效性标志上下文，以及使用所修改的有效性标志对后续有效性标志进行译码或解码。
在其他实施例中，提供了装置，包括处理器，其被配置为基于与图像的一部分的扫描顺序相对应的多个最后N个有效性标志来修改有效性标志上下文，以及编码器或解码器，其在对针对图像的一部分的视频进行编码或解码中使用所修改的有效性标志上下文。
在一个特定实施例中，提供了一种方法，包括使用向量来确定有效性标志预测器，该向量代表与图像的一部分的扫描顺序相对应的多个最后N个有效性标志。该方法还包括使用有效性标志预测器来更新与有效性标志上下文相关联的概率值，并且还包括使用与有效性标志上下文相关联的更新的概率值对后续有效性标志进行译码。
在另一特定实施例中，提供了第二方法，包括选择要在对针对图像的一部分的第一有效标志进行译码中使用的第一组有效标志上下文，并且还包括基于与图像的该部分的扫描顺序相对应的最后N个有效标志，使用第一组有效标志上下文或第二组有效标志上下文，对图像的该部分中的每个后续有效标志进行译码。
在另一实施例中，提供了第三方法，包括使用向量来确定有效性标志预测器，该向量代表与图像的一部分的扫描顺序相对应的多个最后N个有效性标志。该方法还包括使用有效性标志预测器来更新与有效性标志上下文相关联的概率值，以及使用与有效性标志上下文相关联的更新的概率值来对后续有效性标志进行解码。
在又一实施例中，提供了第四方法，包括选择要在对针对图像的一部分的第一有效标志进行译码中使用的第一组有效标志上下文，以及基于与图像的该部分的扫描顺序相对应的最后N个有效标志，使用第一组有效标志上下文或第二组有效标志上下文，对图像的该部分中的每个后续有效标志进行解码。
在另一实施例中，提供了一种装置，包括处理器，被配置为实现用于存储按扫描顺序的有效性标志的缓冲器，用于基于所存储的有效性标志来确定多个有效性标志上下文组中的哪一个用于对接下来的有效性标志进行编码的电路，以及用于使所选有效性标志上下文组能够被发送到编码器的交换机；以及编码器，其在对针对图像的一部分的视频进行编码中使用所选有效性标志上下文组。
在另一实施例中，提供了第二装置，包括处理器，被配置为实现用于存储按扫描顺序的有效性标志的缓冲器，以及基于所存储的有效性标志来生成预测器，以更新与有效性标志上下文相关联的概率，以及编码器，其在对针对图像的一部分的视频进行编码中使用更新的概率。
在另一实施例中，提供了第三装置，包括处理器，被配置为实现用于存储按扫描顺序的有效性标志的缓冲器，用于基于所存储的有效性标志来确定多个有效性标志上下文组中的哪一个用于对接下来的有效性标志进行编码的电路，以及用于使所选有效性标志上下文组能够被发送到编码器的交换机，以及解码器，其在对针对图像的一部分的视频进行解码中使用所选有效性标志上下文组。
在另一实施例中，提供了第四装置，包括处理器，被配置为实现用于存储按扫描顺序的有效性标志的缓冲器，以及基于所存储的有效性标志来生成预测器，以更新与有效性标志上下文相关联的概率，以及解码器，其在对针对图像的一部分的视频进行解码中使用更新的概率。
在另一实施例中，提供了一种非临时性计算机可读储存介质，其上存储有用于视频编码或解码的指令，当所述指令被执行时，实现根据以上方法中的任何一个的方法。
在另一实施例中，提供了一种非临时性计算机可读储存介质，其上存储有根据前述编码实施例中的任何一个生成的比特流。
在另一实施例中，提供了根据视频编码方法生成的比特流。
附图说明
图1示出了使用本原理的CABAC译码的示例的一个实施例。
图2示出了在现有方法中用来适配要译码的当前有效性标志的上下文的有效性标志的邻域。
图3示出了示为8位值的上下文值的示例。
图4示出了用于更新上下文值的处理的示例。
图5示出了划分成16个块的16×16变换单元。
图6示出了变换单元的示例，其示出包含有效系数的每个子块的子集。
图7示出了子块的示例，并且遵循给定的扫描顺序来扫描系数。
图8示出了针对亮度变换块的27个有效性标志上下文和针对色度变换块的15个有效性标志上下文。
图9示出了4×4传输块，不考虑色彩通道，其中上下文索引仅取决于变换单元的唯一子块中系数的位置。
图10示出了底部和右侧子块译码标志，以及当前子块内系数的位置。
图11示出了使用本原理对有效性标志进行编码的方法的一个实施例。
图12a和图12b示出了用于使用本原理对有效性标志进行编码的装置的两个实施例。
图13示出了使用本原理对有效性标志进行解码的方法的一个实施例。
图14a和图14b示出了用于使用本原理对有效性标志进行解码的装置的两个实施例。
图15示出了使用本原理对有效性标志进行编码的方法的一个实施例。
图16a和图16b示出了用于使用本原理对有效性标志进行编码的装置的两个实施例。
图17示出了使用本原理对有效性标志进行解码的方法的一个实施例。
图18a和图18b示出了用于使用本原理对有效性标志进行解码的装置的两个实施例。
具体实施方式
过去在HEVC标准化处理期间，以及现在在HEVC标准的后继者的开发期间，已经识别了通过对相邻有效性标志的值添加上下文依赖性来实现更有效的译码性能。这在HEVC标准中尚未被接受，因为它增加了上下文的数量并且在寻找相邻标志和计算关联预测器时增加了额外的计算和存储器带宽消耗。然而，再次将其考虑用于下一代编解码器。在图2中呈现用于有效性标志译码的受测试邻域的示例。图2示出了在现有方法中使用的用于适配要译码的当前有效性标志(X)的上下文的有效性标志的邻域(散列，A到K)。
所提出的解决方案是针对有效性标志的新预测器。该预测器不取决于要译码的当前有效性标志的空间相邻者，而是例如取决于诸如按扫描顺序的最后译码的有效性标志之类的准则。
提供了与现有技术相比具有以下优点的具体实现方式。该实现方式不需要额外的存储器访问先前译码的有效性标志。计算成本可忽略，并且它不会对译码组之间的有效性标志的空间独立性产生负面影响。
提供了用于使用新预测器的两个主要实施例。首先，新预测器用作与有效性标志相关联的重复上下文之间的切换。第二，新预测器用作从当前有效性标志上下文确定的概率的调制。
虽然第一实施例示出更多的译码增益，但是它需要更多的上下文。与HEVC相比，第二实施例仍然示出增益，尽管小于第一方法，但是它几乎不对HEVC增加复杂性。
在HEVC中，上下文值是如图3中的8比特值。首位比特表示最可能符号(或MPS)，并且接下来的7比特表示从其推导概率p的概率p’(或状态)。遵循图4中所示的处理来进行上下文值的更新，其取决于译码符号是否等于MPS。通过两个表格来进行演进，在译码符号是MPS的情况下为transldxMPS。在译码符号不是MPS的情况下为transldxLPS，即，其为最不可能符号(LPS)。针对条目p’，也称为pStateldx，在表1中提供了这些表格。
表1：针对上下文状态演进的表
表9-41-状态转换表
pStateIdx 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
transIdxLps 0 0 1 2 2 4 4 5 6 7 8 9 9 11 11 12
transIdxMps 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
pStateIdx 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
transIdxLps 13 13 15 15 16 16 18 18 19 19 21 21 22 22 23 24
transIdxMps 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
pStateIdx 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47
transIdxLps 24 25 26 26 27 27 28 29 29 30 30 30 31 32 32 33
transIdxMps 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
pStateIdx 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63
transIdxLps 33 33 34 34 35 35 35 36 36 36 37 37 37 38 38 63
transIdxMps 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 62 63
使用从0到127的8比特对作为MPS的符号s的概率pMPS线性地进行量化。它通过pMPS＝(p′+64)/127＝(pStateldx+64)/127从上下文值推导，并且根据MPS的值，从pMPS明显地推导符号s为1的概率p。
p＝pMPS如果MPS＝1，
p＝1-pMPS如果MPS＝0。
上下文自适应译码是强大的工具，其允许动态地遵循符号所属的信道的统计信息。此外，每个信道应具有其自己的上下文，以避免混合统计信息和失去处理的益处。这已经导致广泛地使用HEVC/H.265中的许多上下文，多达几百个，以便使许多信道模型化。
在HEVC中，将变换单元(TU)划分成例如4×4块(在图5中标记为关于译码组的CG)，其以它们之间的弱相互作用被译码。弱相互作用意指两个块之间的系数译码不直接相互作用。例如，将16×16变换单元划分成16个块，如图5中所示。
可以以特定顺序来扫描经变换的变换单元。根据该顺序，最后有效(非零)系数的位置被确定并且在比特流中被译码。因此，只有每个子块的子集可以包含有效系数，如图6中所示。
附加到每个子块(图5中标记为CG)的是译码标志，其用信号表示子块中是否存在有效标志。在图6中，只有那些具有“？”的子块具有在比特流中被编码的译码标志，而在其块中具有显式“1”或“2”的那些子块具有通过以下规则推断的其译码标志：
·当然，包含最后有效系数的子块的译码标志为一
·此外，在包含最后有效系数的子块之后的子块的译码标志为零
·将第一(左上)子块的译码标志自动推断为一，因为很可能在低频位置存在有效系数。该推断可能很少错误，从而导致将16个有效性标志译码为零。
在子块内，遵循给定的扫描顺序来扫描系数，例如，如图7中所示。以该顺序对相关联的有效性标志进行译码。
对于HEVC，使用具有许多上下文的CABAC对有效性标志进行译码，该上下文取决于如切片类型(I、P或B)、亮度或色度通道、变换块尺寸、相邻子块译码标志、子块在变换块中的位置以及子块中的系数的位置这样的事物。
每个切片类型有42个上下文，因此有总共3*42＝126个上下文，如HEVC标准文档所提供的那样。表2中示出了相关表格。
图8示出了针对亮度变换块存在27个有效性标志上下文以及针对色度变换块存在15个有效性标志上下文。DC系数具有其自己的上下文、针对亮度的索引0和针对色度的索引27。这些上下文取决于变换块尺寸(4×4，8×8或16×16以及更大)。对于8×8或更大的亮度变换块，上下文索引还取决于变换块中的子块的位置(左上或其他)。上下文的结构根据变换块尺寸是否为4×4而不同，如下详述。
表2：用于在HEVC中使用CABAC对有效性标志进行译码的HEVC上下文
表9-29—针对sig_coeff_flag的ctxIdx的initValue的值
Figure BDA0001924211720000091
针对切片I针对切片P针对切片B
对于4×4传输块，不考虑色彩通道，上下文索引仅取决于变换单元的唯一子块中的系数的位置。对于亮度4×4变换块，这在图9中示出，并且通过向索引添加27值，这对于色度4×4变换块是类似的。
对于等于或大于8×8的变换块尺寸，从图8中注意到，在三个上下文之中有一个上下文要被选择。根据变换块尺寸、子块位置和色彩通道应用相干移位，可以在没有模糊的情况下标记这些索引0、1和2。
图10描绘了该标记取决于底部和右侧子块译码标志的值，以及当前子块内的系数的位置。
在此呈现的实施例不改变用于确定上下文索引的上述方法。相反，这些实施例经由要用于精细化(refine)附加到上下文的概率或者用于在多个有效性标志上下文组之间进行选择的新预测器来提供额外信息。上述概率表示当前有效性标志为真的概率。在任一情况下，用于更新概率或者用于判定关于使用哪组有效性标志上下文的预测器是基于过去的有效性标志、并且特别是根据扫描顺序来使用过去的有效性标志而确定的。
现在示出一些示例来说明构建新预测器的方法。两个实施例将描述该预测器的使用。为了使解码器与编码器同步，在编码器和解码器二者中生成在此提出的预测器。
所提出的预测器是大小为N的循环缓冲器B，其存储最后N个译码或解码的有效标志的N个值。循环缓冲器被如下填充：
1.初始状态是所有N个条目设置为零
2.从最后的系数开始并遵循反向扫描顺序前进到DC系数，如下进行有效性标志的译码或解码：
a.获得当前有效性标志的扫描位置pos
b.使用循环缓冲器作为预测器来对当前有效性标志f进行编码或解码
c.通过B[pos mod N]＝f来更新循环缓冲器在优选变型中，缓冲器的大小为N＝4，使得通过使用二进制掩码来简单地计算(I mod N)，并且通过B[pos&3]＝f来更新缓冲器。
在HEVC中，只有循环缓冲器的更新必须添加到编码或解码处理，使得用于确定预测器状态的计算成本几乎为零。应注意，“取模”是复杂运算，但是使用作为二的幂的N的值允许使用掩码来实现取模运算，使得运算几乎是无成本的。
在第一实施例中，基于存储按扫描顺序的最后N个有效性标志的有效性标志缓冲器的内容来选择多组有效标志上下文之一。例如，在HEVC中，重复42个有效标志上下文以得到两组42个上下文。所重复的组之一用于“正常”范畴(regime)，并且另一组用于“完整”制度，其中大多数有效标志为一。如前所述，两组之间的切换通过4元素循环缓冲预测器来驱动。该过程在于，对于每个子块，选择“正常”组以用于子块中的第一有效标志的译码。然后对于随后的有效标志，如果循环缓冲器中的“1”(真)的数量(the number of“1s”(trues))大于或等于3，则选择“完整”组。如果循环缓冲器中的“1”(真)的数量小于或等于1，则选择“正常”组。如果循环缓冲器中的“1”(真)的数量等于2，则选择与针对前一有效标志所使用的组相同的组。
该示例实施例使用长度为4的循环缓冲器，并且基于循环缓冲器中的1的数量来确定使用哪个上下文组。这些值在这里仅用作示例，并且不限制构思的范围。该实施例的广义规则在于，M个不同上下文组之间的切换取决于N长度缓冲器中的1的数量。在M个组之间切换所需的1的准确数量可以与该示例不同，或者判定可以是缓冲器内容的某个函数，例如，以权重对缓冲器中的不同位置进行加权。
图11示出了使用本原理对有效性标志进行编码的方法1100的一个实施例。该方法开始于块1101并且前进到块1110，用于选择初始有效性标志上下文组以用于对译码块或子块中的第一有效性标志进行译码。该方法从块1110前进到块1120，其中使用所选有效性标志上下文组来对后续有效标志进行译码，该所选有效性标志上下文组使用按扫描顺序的最后N个有效性标志从多个有效性标志上下文组之中选择。该确定可以基于按扫描顺序的最后N个有效性标志的1的数量，或者那些有效性标志的一些其他函数。
图12示出了用于使用本原理对有效性标志进行编码的装置的两个实施例。在图12a的装置1200中，缓冲器1210在其输入端上从编码器1250接收按扫描顺序的子块的有效性标志。缓冲器1210存储根据扫描顺序的最后N个有效性标志。缓冲器1210的输出端与上下文确定电路1220的输入端信号连接，上下文确定电路1220从存储在缓冲器1210中的有效性标志确定要用于确定应使用多个有效性标志上下文组中的哪个来对接下来的有效性标志进行译码的控制信号。控制信号可以基于按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量，或者基于那些有效性标志的一些其他函数。
控制信号从电路1220输出到交换机1240的第一输入端。交换机1240还在其输入端口上接收表示有效性标志上下文组1至N 1230的N个输入。来自电路1220的控制信号选择N组有效性标志上下文之一，并且在输出端口上将所选有效性标志上下文输出到编码器1250。然后，编码器1250使用所选有效性标志上下文组来对针对附加子块的后续有效性标志进行编码。
图12b示出了使用处理器的用于使用本原理对有效性标志进行编码的装置1255的实施例。处理器1260在其输入端上从编码器1270接收按扫描顺序的子块的有效性标志。处理器1260确定在输出端口上向编码器1270的输入端输出多个存储的有效性标志上下文组中的哪个以用于针对未来子块的附加有效性标志的后续译码。处理器1260可以使该确定基于按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量，或者基于那些有效性标志的一些其他函数。
图13示出了使用本原理对有效性标志进行解码的方法1300的一个实施例。该方法开始于块1101并且前进到块1110，用于选择初始有效性标志上下文组以用于对译码块或子块中的第一有效性标志进行解码。该方法从块1110前进到块1120，其中使用所选有效性标志上下文组来对后续有效标志进行解码，该所选有效性标志上下文组使用按扫描顺序的最后N个有效性标志从多个有效性标志上下文组之中选择。该确定可以基于最后N个有效性标志的1的数量，或者那些有效性标志的一些其他函数。
图14示出了用于使用本原理对有效性标志进行解码的装置的两个实施例。在图14a的装置1400中，缓冲器1410在其输入端上从解码器1450接收按扫描顺序的子块的有效性标志。缓冲器1410存储根据扫描顺序的最后N个有效性标志。缓冲器1410的输出端与上下文确定电路1420的输入端信号连接，上下文确定电路1420从存储在缓冲器1410中的有效性标志确定要用于确定应使用多个有效性标志上下文组中的哪个来对接下来的有效性标志进行解码的控制信号。控制信号可以基于按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量，或者基于那些有效性标志的一些其他函数。控制信号从电路1420输出到交换机1440的第一输入端。交换机1440还在其输入端口上接收表示有效性标志上下文组1至N 1430的N个输入。来自电路1420的控制信号选择N组有效性标志上下文之一，并且在输出端口上将所选有效性标志上下文输出到解码器1450。然后，解码器1450使用所选有效性标志上下文组来对针对附加子块的后续有效性标志进行解码。
图14b示出了使用处理器的用于使用本原理对有效性标志进行解码的装置1455的实施例。处理器1460在其输入端上从解码器1470接收按扫描顺序的子块的有效性标志。处理器1460确定在输出端口上向解码器1470的输入端输出多个存储的有效性标志上下文组中的哪个以用于针对未来子块的附加有效性标志的后续解码。处理器1460可以使该确定基于按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量，或者基于那些有效性标志的一些其他函数。
第二实施例是所提出的预测器对调制上下文概率的应用。该实施例是欧洲申请16305554.4(用于视频译码的具有自适应概率的上下文)中先前公开的构思的特定变型。该申请公开的构思在于，通过一些信息来调制附加到上下文的概率，其将附加上下文的信道细分成共享该公共上下文的子信道。
这里，在第二实施例中，如下取决于预测器，有效标志上下文的有效标志为1的概率p被修改成pm：
pm＝p+Δ
其中Δ是取决于预测器状态的调制值。
在该第二实施例的变型中，通过以下处理来计算调制值Δ。对于每个子块，选择初始值Δ＝0以用于第一有效标志的译码。然后，对于随后的有效标志，如果循环缓冲器中的“1”的数量大于或等于3，则选择值Δ＝ΔP。如果循环缓冲器中的“1”的数量小于或等于1，则选择值Δ＝Δn。并且，如果循环缓冲器中的“1”的数量等于2，则选择值Δ＝0。值ΔP和Δn是分别为正和负的两个参数。通过声明通过循环缓冲器中的“1”的数量来确定调制值，可以容易地使第二实施例的该变型一般化。
在另一变型中，调制值是循环缓冲器条目的加权和：
Figure BDA0001924211720000131
其中wk′是可以取决于扫描位置的权重。
图15示出了使用本原理对有效性标志进行编码的方法1500的一个实施例。该方法开始于块1501并且前进到块1510，用于从按扫描顺序的先前有效性标志确定有效性标志预测器。可以通过计数按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量或者基于那些有效性标志的一些其他函数来确定预测器。控制从块1510前进到块1520，用于基于从块1510确定的预测器来更新与有效性标志上下文相关联的概率。例如，可以通过向当前预测器(默认值或者所使用的最后的预测器值)添加预测器来更新该概率。例如，利用存储按译码顺序的最后4个有效标志的4元素缓冲器，可以通过以下来确定用于接下来的有效标志上下文概率的预测器：在此时缓冲器中的1的数量大于或等于3的情况下选择正预测器，在此时缓冲器中的1的数量小于或等于1的情况下选择负预测器，以及在缓冲器中的1的数量为二的情况下不向有效标志上下文概率添加任何预测器。然后，控制从块1520前进到块1530，用于使用在块1520中计算的更新的概率对接下来的有效性标志进行译码。
图16示出了用于使用本原理对有效性标志进行编码的装置的两个实施例。图16a示出了包括长度为N的缓冲器的装置1600，该缓冲器存储按扫描顺序的子块的有效性标志，其由编码器1640编码。有效性标志被输入到缓冲器1610的输入端口并且从缓冲器1610的输出端口被发送到预测器生成器电路1620的输入端，预测器生成器电路1620与缓冲器1610信号连接并且在预测器生成器电路1620的输入端口上接收有效性标志。预测器生成器电路1620可以通过计数按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量或者基于那些有效性标志的一些其他函数来形成概率预测。概率预测在预测器生成器1620的输出端口上被输出到加法器1630的第一输入端口，加法器1630将概率预测与加法器1630的第二输入端口上的先前版本的概率相加。加法器1630的输出端与编码器1640的输入端口信号连接，编码器1640使用与有效性标志上下文相关联的更新的概率，以用于要从编码器1640输出的接下来的译码有效性标志。
图16b示出了与图16a中类似的实施例，但是装置1650包括处理器1660，其执行图16b中的缓冲器1610、预测器生成器电路1620和加法器1630的功能。然后，编码器1670使用从处理器1660输出的更新的概率，该更新的概率与有效性标志上下文相关联，以用于要从编码器1670输出的接下来的译码有效性标志。
图17示出了使用本原理对有效性标志进行解码的方法1700的一个实施例。该方法开始于块1701并且前进到块1710，用于从按扫描顺序的先前有效性标志确定有效性标志预测器。可以通过计数按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量或者基于那些有效性标志的一些其他函数来确定预测器。控制从块1710前进到块1720，用于基于从块1710确定的预测器来更新与有效性标志上下文相关联的概率。例如，可以通过向当前预测器(默认值或者所使用的最后的预测器值)添加预测器来更新该概率。例如，利用存储按译码顺序的最后4个有效标志的4元素缓冲器，可以通过以下来确定用于接下来的有效标志上下文概率的预测器：在此时缓冲器中的1的数量大于或等于3的情况下选择正预测器，在此时缓冲器中的1的数量小于或等于1的情况下选择负预测器，以及在缓冲器中的1的数量为二的情况下不向有效标志上下文概率添加任何预测器。然后，控制从块1720前进到块1730，用于使用在块1720中计算的更新的概率对接下来的有效性标志进行解码。
图18示出了用于使用本原理对有效性标志进行解码的装置的两个实施例。图18a示出了包括长度为N的缓冲器的装置1800，该缓冲器存储按扫描顺序的子块的有效性标志，其由解码器1840解码。有效性标志被输入到缓冲器1810的输入端口并且从缓冲器1810的输出端口被发送到预测器生成器电路1820的输入端，预测器生成器电路1820与缓冲器1810信号连接并且在预测器生成器电路1820的输入端口上接收有效性标志。预测器生成器电路1820可以通过计数按扫描顺序的最后N个有效性标志中的1的数量或者基于那些有效性标志的一些其他函数来形成概率预测。概率预测在预测器生成器1820的输出端口上被输出到加法器1830的第一输入端口，加法器1830将概率预测与加法器1830的第二输入端口上的先前版本的概率相加。加法器1830的输出端与解码器1840的输入端口信号连接，解码器1840使用与有效性标志上下文相关联的更新的概率，以用于要从解码器1640输出的接下来的解码有效性标志。
图18b示出了与图18a中类似的实施例，但是装置1850包括处理器1860，其执行图18b中的缓冲器1810、预测器生成器电路1820和加法器1830的功能。然后，编码器1870使用从处理器1860输出的更新的概率，该更新的概率与有效性标志上下文相关联，以用于要从编码器1870输出的接下来的解码有效性标志。
在这两个实施例及其变型中，用于预测当前有效标志的一些先前有效标志不是空间相邻者，而是最后N个译码有效性标志。最后，其被理解为与系数的扫描顺序有关。对于作为二的幂的N的值，具有N循环缓冲器的变型被提供有非常低的复杂度。
这些实施例的特别优点在于，它们提高了视频压缩技术(诸如HEVC后继者)的压缩效率，而不给编码器或解码器添加显著的复杂性。
前述实施例可以在机顶盒(STB)、调制解调器、网关或执行视频编码或解码的其他设备中实现。
可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件来提供图中所示的各种元件的功能。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或者多个单独的处理器(其中的一些处理器可以共享)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，而是可以在没有限制的情况下隐含地包括数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)和非易失性储存器。
还可以包括传统和/或定制的其他硬件。类似地，图中所示的任何切换仅仅是概念性的。其功能可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互来执行，或者甚至手动执行，特定技术可由实现者选择，如从上下文中更具体理解的那样。
本描述说明本原理。因此，将理解，本领域技术人员将能够设计各种布置，该布置虽然未在此明确描述或示出，但是体现本原理并包括在本原理的范围内。
在此叙述的所有示例和条件语言旨在用于教学目的，以帮助读者理解本原理和发明人为促进技术而贡献的概念，并且要解释为不限于这样具体叙述的示例和条件。
此外，在此叙述本原理的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其结构和功能等同物。另外，旨在这样的等同物包括当前已知的等同物以及将来开发的等同物，即，执行相同功能的所开发的任何元件，无论结构如何。
因此，例如，本领域技术人员将理解，在此呈现的框图表示体现本原理的说明性电路的概念视图。类似地，将理解，任何流程图表、流程图、状态转换图、伪代码等表示可以基本上表示在计算机可读介质中并且由计算机或处理器执行的各种处理，无论这样的计算机或处理器是否明确示出。
在于此的权利要求中，表示为用于执行指定功能的部件的任何元件旨在涵盖执行该功能的任何方式，包括例如a)电路元件的组合，其执行该功能，或者b)任何形式的软件(因此包括固件、微代码等)，其与用于执行该软件的适当电路相结合以执行该功能。由这样的权利要求限定的本原理在于以下事实，由各种所叙述的部件提供的功能以权利要求所要求的方式组合和集合在一起。因此认为，可以提供那些功能的任何部件都等同于在此所示的那些部件。
说明书中对本原理的“一个实施例”或“实施例”以及其其他变型的引用意指结合实施例描述的特定特征、结构、特性等包括在本原理的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中出现在各处的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”以及任何其他变型的出现不一定都指代相同的实施例。

Claims (11)

1.一种视频译码的方法，包括：
修改图像的一部分的系数的有效性标志的有效性标志上下文，所述有效性标志用信号表示所述系数是否为非零；以及
使用所修改的有效性标志上下文对所述有效性标志进行译码，其中所述修改取决于多个译码的有效性标志中与按扫描顺序的最后N个译码的有效性标志相对应的表示非零系数的有效性标志的值的数量。
2.一种视频解码的方法，包括：
修改图像的一部分的系数的有效性标志的有效性标志上下文，所述有效性标志用信号表示所述系数是否为非零；以及
使用所修改的有效性标志上下文对所述有效性标志进行解码，其中所述修改取决于多个译码的有效性标志中与按扫描顺序的最后N个译码的有效性标志相对应的表示非零系数的有效性标志的值的数量。
3.一种用于视频译码的装置，包括：
处理器，被配置为修改图像的一部分的系数的有效性标志的有效性标志上下文，所述有效性标志用信号表示所述系数是否为非零；以及
编码器，其在对针对所述图像的一部分的视频进行编码中使用所修改的有效性标志上下文，其中所述修改取决于多个译码的有效性标志中与按扫描顺序的最后N个译码的有效性标志相对应的表示非零系数的有效性标志的值的数量。
4.一种用于视频解码的装置，包括：
处理器，被配置为修改图像的一部分的系数的有效性标志的有效性标志上下文，所述有效性标志用信号表示所述系数是否为非零；以及
解码器，其在对针对所述图像的一部分的视频进行解码中使用所修改的有效性标志上下文，其中所述修改取决于多个译码的有效性标志中与按扫描顺序的最后N个译码的有效性标志相对应的表示非零系数的有效性标志的值的数量。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中通过更新与有效性标志上下文相关联的概率值来修改有效性标志上下文。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中通过选择用于对后续有效性标志进行译码或解码的备用的有效性标志上下文组来修改有效性标志上下文。
7.如权利要求1或2所述的方法，其中所述N的值为四。
8.一种非临时性计算机可读储存介质，其上存储有用于视频编码或解码的指令，所述指令当被执行时，实现根据权利要求1、2或5至7中任一项的方法。
9.如权利要求3或4所述的装置，其中通过更新与有效性标志上下文相关联的概率值来修改有效性标志上下文。
10.如权利要求3或4所述的装置，其中通过选择用于对后续有效性标志进行译码或解码的备用的有效性标志上下文组来修改有效性标志上下文。
11.如权利要求3或4所述的装置，其中所述N的值为四。
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