CN111614956B - Dc系数符号代码化方案 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及DC系数符号代码化方案。使用当前块的邻近块来确定当前块的DC系数的符号值。第一符号值和第二符号值被识别为相应地对应于当前块的上邻近块以及当前块的左邻近块。通过将第一加权值应用于第一符号值并且将第二加权值应用于第二符号值来计算上下文值。第一加权值是基于上邻近块与当前块之间的边界，第二加权值是基于左邻近块与当前块之间的边界。基于上下文值选择概率值。然后使用概率模型来确定当前块的DC系数的符号值。

Description

DC系数符号代码化方案
分案说明
本申请属于申请日为2017年10月31日的中国发明专利申请201780082767.5的分案申请。
技术领域
本公开总体上涉及编码和解码视频数据，并且更具体地涉及用于编码和解码视频帧的块的DC系数符号代码化方案。
背景技术
数字视频流可以表示使用一系列帧或静态图像的视频。数字视频可以用于各种应用，包括例如视频会议、高清视频娱乐节目、视频广告、或用户生成的视频的共享。数字视频流可包括大量数据并且消耗计算设备的大量的计算资源或通信资源以用于处理、传输或存储视频数据。已经提出了用于减少视频流中的数据量的各种方法，包括压缩和其他编码技术。
发明内容
根据本公开的一个实现的用于使用当前块的邻近块来确定当前块的DC系数的符号值的方法包括：识别与当前块的上邻近块相对应的第一符号值以及与当前块的左邻近块相对应的第二符号值；通过将第一加权值应用于第一符号值并且将第二加权值应用于第二符号值来计算上下文值，其中第一加权值是基于上邻近块与当前块之间的第一边界并且第二加权值是基于左邻近块与当前块之间的第二边界；基于上下文值来选择用于确定当前块的DC系数的符号值的概率模型；并且使用概率模型来确定当前块的DC系数的符号值。
根据本公开的一个实现的用于使用当前块的邻近块来确定当前块的DC系数的符号值的装置包括存储器和处理器，其中存储器包括能够由处理器执行的指令，所述指令用于：识别与当前块的上邻近块相对应的第一符号值以及与当前块的左邻近块相对应的第二符号值；通过将第一加权值应用于第一符号值并且将第二加权值应用于第二符号值来计算上下文值，其中第一加权值是基于上邻近块与当前块之间的第一边界并且第二加权值是基于左邻近块与当前块之间的第二边界；基于上下文值来选择用于确定当前块的DC系数的符号值的概率模型；并且使用概率模型来确定当前块的DC系数的符号值。
根据本公开的一个实现的用于使用当前块的邻近块来确定当前块的DC系数的符号值的方法包括基于从邻近块中的相应邻近块得出的上下文值来确定当前块的DC系数的符号值，其中上下文值从邻近块通过将该邻近块的DC系数的符号值与包括该邻近块与当前块之间的边界的像素数目相乘来得出。
在以下实施例、所附权利要求和附图的详细描述中公开了本公开的这些或其他方面。
附图说明
本文的描述参考下面所描述的附图，其中在全部若干附图中相同的附图标记指代相同的部分。
图1是视频编码和解码系统的示意图。
图2是可以实现发送站或接收站的计算设备的示例的框图。
图3是要被编码并后续解码的典型视频流的示意图。
图4是根据本公开的实现的编码器的框图。
图5是根据本公开的实现的解码器的框图。
图6是变换块的系数的示例的图示。
图7是用于确定当前块的DC系数的符号值的邻近块的示例的图示。
图8是DC系数符号代码化的过程的流程图。
具体实施方式
视频压缩方案可以包括将相应的图像或帧分割成诸如块的较小部分，并且使用用于限制其中相应块所包括的信息的技术来生成编码的比特流。可以对编码的比特流进行解码以从限制的信息中重新创建源图像。例如，视频压缩方案可以包括将视频流中的当前块的运动矢量残差变换成变换系数的变换块。对变换系数进行量化并将其熵编码成编码的比特流。解码器使用编码的变换系数解码或解压缩编码的比特流以准备视频流以便观看或进一步处理。
变换块中的变换系数可以包括位于变换块的左上方并且具有表示变换系数的平均值的大小的DC系数。典型的视频压缩技术使用比特来向解码器用信号通知(signal)DC系数的符号，所述DC系数的符号可以是正的或负的。例如，解码器可以确定DC系数的符号在比特具有为0的值时是负的并且在比特具有为1的值时是正的。然而，关于DC系数的符号的上下文信息未用信号通知给解码器。因为视频序列可以包括大量DC系数，所以使用相应大量的比特来用信号通知DC系数的符号把额外的成本强加于视频压缩上。
本公开的实现通过使用关于当前块的邻近块的DC系数的符号的上下文信息确定当前块的DC系数的符号值来解决诸如这些的问题。第一符号值和第二符号值被识别为相应地对应于当前块的上邻近块和当前块的左邻近块。通过将第一加权值应用于第一符号值以及将第二加权值应用于第二符号值来计算上下文值。第一加权值基于上邻近块与当前块之间的边界并且第二加权值基于左邻近块与当前块之间的边界。基于上下文模型来选择可用于确定当前块的DC系数的符号值的概率模型。然后使用该概率模型确定当前块的DC系数的符号值。因此可以提高代码化DC系数的效率，诸如通过不使用比特来用信号通知视频序列的块的相应的符号值。
本文初始参考代码化DC系数符号值的技术可在其中实现的系统来描述用于编码DC系数符号值的技术的更进一步细节。图1是视频编码和解码系统100的示意图。发送站102可以是例如具有诸如在图2中所描述的硬件的内部配置的计算机。然而，发送站102的其他适当的实现是可能的。例如，发送站102的处理可以分布在多个设备之中。
网络104可以连接发送站102和接收站106以用于视频流的编码和解码。具体来说，可在发送站102中编码视频流，并且可以在接收站106中对编码的视频流进行解码。网络104可以是例如因特网。网络104也可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、移动电话网络或在此示例中用于将视频流从发送站102传送到接收站106的任何其他手段。
在一个示例中，接收站106可以是具有诸如图2中描述的硬件的内部配置的计算机。然而，接收站106的其他适当的实现是可能的。例如，接收站106的处理可以分布在多个设备之中。
视频解码和编码系统100的其他实现是可能的。例如，实现可以省略网络104。在另一个实现中，视频流可以被编码并且随后被存储以用于稍后向接收站106或具有存储器的任何其他设备传输。在一个实现中，接收站106(例如经由网络104、计算机总线和/或一些通信路径)接收编码的视频流并存储该视频流以用于随后解码。在一个示例实现中，实时传输协议(RTP)用于通过网络104传输编码的视频。在另一实现中，可以使用除RTP之外的传输协议(例如，基于超文本传输协议(基于HTTP)的视频流传输协议)。
在用于视频会议系统时，例如，发送站102和/或接收站106可以包括如下所述的编码以及解码视频流的能力。例如，接收站106可以是视频会议参与者，所述视频会议参与者从视频会议服务器(例如，发送站102)接收编码的视频比特流以解码和查看并进一步编码以及向视频会议服务器传输他或她自己的视频比特流以用于由其他参与者解码和查看。
图2是可以实现发送站或接收站的计算设备200的示例的框图。例如，计算设备200可以实现图1的发送站102和接收站106中的一个或两个。计算设备200可以是包括多个计算设备的计算系统的形式，或是一个计算设备的形式，例如，移动电话、平板电脑、膝上型计算机、笔记本电脑、台式计算机等。
计算设备200中的CPU 202可以是传统的中央处理单元。或者，CPU 202可以是能够操作或处理现在存在或以后开发的信息的任何其他类型的设备或多个设备。尽管公开的实现可以用示出的一个处理器(例如，CPU 202)来实现，但可以通过使用多于一个处理器来实现速度和效率上的优势。
在实现中，计算设备200中的存储器204可以是只读存储器(ROM)设备或随机存取存储器(RAM)设备。任何其他适当类型的储存器设备可以用作存储器204。存储器204可以包括由CPU 202使用总线212访问的代码和数据206。存储器204可以进一步包括操作系统208和应用程序210，所述应用程序210包括允许处理器202执行本文描述的方法的至少一个程序。例如，应用程序210可以包括应用1至N，其进一步包括执行此处描述的方法的视频代码化应用。计算设备200也可以包括二级储存器214，所述二级储存器214可以是例如与移动计算设备一起使用的存储卡。因为视频通信会话可能包括大量的信息，它们可以全部或部分地存储在二级储存器214中并且根据需要加载到存储器204中以便处理。
计算设备200也可以包括一个或多个输出设备，例如显示器218。在一个示例中，显示器218可以是将显示器与可操作感测触摸输入的触敏元件组合的触敏显示器。显示器218可以经由总线212耦合到处理器202。除了显示器218之外或者作为对显示器218的替换，可以提供允许用户编程或以其他方式使用计算设备200的其他输出设备。在输出设备是显示器或包括显示器时，显示器可以由多种方式实现，包括由液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、或发光二极管(LED)显示器，诸如有机LED(OLED)显示器。
计算设备200也可以包括图像感测设备220或与图像感测设备220通信，图像感测设备220例如是相机或现在存在或以后开发的可以感测图像(诸如操作计算设备200的用户的图像)的任何其他图像感测设备220。图像感测设备220可以被定位使得它指向操作计算设备200的用户。在示例中，图像感测设备220的位置和光轴可以被配置使得视场包括与显示器218直接相邻的并且从其中可以看见显示器218的区域。
计算设备200也可以包括声音感测设备222或与声音感测设备222通信，声音感测设备例如是麦克风或现在存在或以后开发的可以感测计算设备200附近的声音的任何其他声音感测设备。声音感测设备222可以被定位使得它指向操作计算设备200的用户并且可以被配置为接收当用户操作计算设备200时由用户产生的声音，例如语音或其他话语。
尽管图2将计算设备200的CPU 202和存储器204描述为集成到一个单元，但是可以利用其他配置。CPU 202的操作可以分布在可以直接耦合或跨局域网或其他网络耦合的多个机器之中(其中独立的机器可以具有一个或多个处理器)。可以跨多个机器分布存储器204，诸如基于网络的存储器或执行计算设备200的操作的多个机器中的存储器。尽管此处描述为一条总线，但是计算设备200的总线212可由多个总线组成。此外，二级储存器214可以直接耦合到计算设备200的其他部件或可以经由网络访问并且可以包括诸如存储卡的集成单元或诸如多个存储卡的多个单元。因此，计算设备200可以在多种配置中实现。
图3是要被编码并后续解码的视频流300的示例的示意图。视频流300包括视频序列302。在下一级，视频序列302包括大量相邻帧304。尽管将三帧描述为相邻帧304，但是视频序列302可以包括任何数目的相邻帧304。然后，相邻帧304可以进一步细分为单独的帧，例如，帧306。在下一级，可以将帧306分成一系列平面或分段308。例如，分段308可以是允许并行处理的帧的子集。分段308也可以是可以将视频数据分离成单独颜色的帧的子集。例如，彩色视频数据的帧306可以包括亮度平面和两个色度平面。可以以不同的分辨率对分段308进行采样。
无论帧306是否被分成分段308，可以进一步将帧306细分为块310，所述块310可以包括与例如帧306中的16x16像素对应的数据。也可以将块310布置为包括来自像素数据的一个或多个分段308的数据。块310也可以具有任何其他适当尺寸，诸如4x4像素、8x8像素、16x8像素、8x16像素、16x16像素或更大。除非另有说明，本文中术语块和宏块可互换地使用。
图4是根据本公开的实现的编码器400的框图。如上所述，编码器400可以诸如通过提供存储在如存储器204的存储器中的计算机软件程序在发送站102中实现。计算机软件程序可以包括机器指令，机器指令在被诸如CPU 202的处理器执行时使得发送站102以图4中所描述的方式来编码视频数据。编码器400也可以作为包括在例如包括发送站102中的特定的硬件来实现。在一个特定期望的实现中，编码器400是硬件编码器。
编码器400具有使用视频流300作为输入执行(由实线连接线所示出的)正向路径中的各种功能以产生编码的或压缩的比特流420的以下级：帧内/帧间预测级402、变换级404、量化级406，以及熵编码级408。编码器400也可以包括(由虚线连接线所示出的)重构路径以重构用于编码后面的块的帧。在图4中，编码器400具有执行重构路径中的各种功能的以下级：去量化级410、逆变换级412、重构级414和环路滤波级416。可以使用编码器400的其他结构变化来编码视频流300。
在呈现视频流300以用于编码时，可以以块为单元来处理相应的帧304，诸如帧306。在帧内/帧间预测级402，相应的块可以使用帧内预测(也称作帧内预测)或帧间预测(也称作帧间预测)来编码。在任何情况下，可以形成预测块。在帧内预测的情况下，可以从先前已编码和重构的当前帧中的样本中形成预测块。在帧间预测的情况下，可以从一个或多个先前重构的参考帧中的样本中形成预测块。
接下来，仍参考图4，在帧内/帧间预测级402处可以从当前块中减去预测块以产生残差块(也称作残差)。变换级404使用基于块的变换将残差变换为例如频域中的变换系数。量化级406使用量化器值或量化级将变换系数转换为离散量子值，所述离散量子值被称作量化的变换系数。例如，变换系数可以除以量化器值并被截断。然后，由熵编码级408对量化的变换系数进行熵编码。将熵编码的系数以及用于对块进行解码的其他信息(所述信息可以例如包括使用的预测类型、变换类型、运动矢量和量化器值)输出到压缩的比特流420。可以使用诸如可变长度代码化(VLC)或算术代码化的各种技术来格式化压缩的比特流420。也可以将压缩的比特流420称作编码的视频流或编码的视频比特流，并且本文中术语可互换地使用。
图4中的(由虚线连接线所示出的)重构路径可用于确保(以下所描述的)编码器400和解码器500使用相同的参考帧来解码压缩的比特流420。重构路径执行与在解码处理期间发生的(以下更详细描述的)功能类似的功能，包括在去量化级410处去量化经量化的变换系数并且在逆变换级412处逆变换去量化的变换系数以产生导数残差块(也称作导数残差)。在重构级414处，可以将在帧内/帧间预测级402处预测的预测块加到导数残差以创建重构块。可将环路滤波级416应用于重构块以减少诸如块伪像的失真。
可以使用编码器400的其他变化编码压缩的比特流420。例如，基于非变换的编码器可以针对某些块或帧直接量化残差信号而无需变换级404。在另一实现中，编码器可以具有组合在共同级中的量化级406和去量化级410。
图5是根据本公开的实现的解码器500的框图。解码器500可以例如通过提供存储在存储器204中的计算机软件程序在接收站106中实现。计算机软件程序可以包括机器指令，所述机器指令在被诸如CPU202的处理器执行时使得接收站106以图5中描述的方式解码视频数据。解码器500也可以在包括在例如发送站102或接收站106中的硬件中实现。
与上面所描述的编码器400的重构路径类似，在一个示例中解码器500包括执行各种功能以从压缩的比特流420产生输出视频流516的以下级：熵解码级502、去量化级504、逆变换级506、帧内/帧间预测级508、重构级510、环路滤波级512、和去块滤波级514。可以使用解码器500的其他结构变化来解码压缩的比特流420。
在呈现压缩的比特流420以用于解码时，可以通过熵解码级502解码压缩的比特流420中的数据元素以产生量化的变换系数的集合。去量化级504对量化的变换系数进行去量化(例如，通过将量化的变换系数乘以量化器值)，并且逆变换级506对去量化的变换系数进行逆变换以产生可以与编码器400中的逆变换级412所创建的导数残差相同的导数残差。使用从压缩的比特流420解码的头信息，解码器500可以使用帧内/帧间预测级508创建与在编码器400中例如在帧间/帧内预测级402处创建的预测块相同的预测块。在重构级510，将预测块加到导数残差以创建重构块。可以将环路滤波级512应用于重构块以减少块伪像。
其他滤波可以应用于重构块。在此示例中，将去块滤波级514应用于重构块以减少块失真，并且结果作为输出视频流516输出。也可以将输出视频流516称作解码的视频流，并且在本文中该术语可互换地使用。解码器500的其他变化可以用于解码压缩的比特流420。例如，解码器500可以产生输出视频流516而无需去块滤波级514。
图6是变换块600的系数的示例的图示。变换块600包括一个DC系数602和多个AC系数604。例如，因为变换块600是包括216个像素的16x16变换块，变换块包括215个AC系数。
变换块600的DC系数602和AC系数604是变换的残差像素值。残差像素值可以由预测操作(例如，图4中示出的帧内/帧间预测级402)生成并且通过变换操作(例如，图4中示出的变换级404)进行变换。例如，可以应用离散余弦变换将系数移动到变换块600内的不同位置。残差像素值的变换导致DC系数602位于变换块的最左上位置并且AC系数604位于变换块的其他位置。
变换块600的DC系数602具有表示变换块的变换的残差像素值(例如，AC系数604)的平均值的大小。因此，DC系数602具有符号值。符号值在大小大于零的情况下为正并且在大小小于零的情况下为负。符号值在大小等于零的情况下可以不为负或正。或者，符号值在大小等于零的情况下可以被默认配置为正或负中的一个。
图7是用于确定当前块700的DC系数的符号值的邻近块的示例的图示。当前块700是当前帧702的多个变换块中的一个(例如，图6中所示的变换块600)。当前帧702还包括上邻近块704、上邻近块706、左邻近块708以及左邻近块710。邻近块704、706、708和710是变换块以及当前块700的空间邻域。
使用基于邻近块704、706、708和710的DC系数的符号值选择的概率模型来确定当前块700的DC系数的符号值。可以基于邻近块704、706、708和710的DC系数的符号值来计算上下文值。可以确定与计算的上下文值相对应的概率模型以用于确定当前块的DC系数的符号值。然后可以使用选择的概率模型来确定当前块的DC系数的符号值。
使用以下公式计算上下文值：
Figure BDA0002451809020000111
其中dc_sum是上下文值，nb_block是邻近块的总数，dc_sign(nb_block)是当前邻近块的符号值，并且boundary(nb_block，curr_block)是当前邻近块与当前块之间的边界的长度。因此，通过将加权值应用于邻近块704、706、708和710的DC系数的相应符号值来计算上下文值。应用于这类符号值的加权值基于包括具有该符号值的邻近块与当前块之间的边界的长度的像素数目来确定。
例如，如图7所示，邻近块704、706、708和710中的每一个与当前块700具有相等长度的边界长度。因此，对每一个邻近块704、706、708和710应用相同的加权值(例如，1)。邻近块704、708和710具有其DC系数的负符号值，而邻近块706具有其DC系数的正符号值。因此，图7中示出的块的上下文值可以等于-2(例如，dc_sum＝-1+1+-1+-1)。在另一个示例中，诸如在不存在邻近块704并且邻近块706与当前块700之间的边界在当前块的上边界的整个长度上延伸的情况下，邻近块706将具有应用于邻近块708和710的符号值的加权值(例如，1)的两倍的加权值(例如，2)。在那种情况下，上下文值将等于0(例如，dc_sum＝2+-1+-1)。
使用下面的表1，基于计算的上下文值来选择用于确定当前块的DC系数的符号值的概率值。
Figure BDA0002451809020000121
因此，在计算出上下文值大于0时，选择(例如，具有为0的概率模型索引的)第一概率模型；在计算出上下文值小于0时，选择(例如，具有为1的概率模型索引的)第二概率模型；并且在计算出上下文值等于0时，选择(例如，具有为2的概率模型索引的)第三概率模型。返回参考图7中示出的示例，在计算出上下文值为-2的情况下，选择第二概率模型以用于确定当前块700的DC系数的符号值。
可用于确定当前块700的DC系数的符号值的概率模型指示当前块700的DC系数的符号值为正、负或等于零的概率。概率模型可以包括整数值，在所述整数值除以最大值时指示当前块700的DC系数的符号值为正、负或等于零的概率(例如，表示为百分比等)。最大值可以是本公开的技术可用的全部或部分概率模型共享的全局最大值。
例如，最大值可以是256的标度。具有概率模型索引0的概率模型可以包括整数值119。在上下文值指示选择该概率模型时，该概率模型指示当前块700的DC系数的符号值为正的概率是119/256。该概率模型进一步指示当前块700的DC系数的符号值为负的概率是(256-119)/256。
使用熵代码化(例如，图4中示出的熵代码化级408)处理与概率模型相关联的概率。例如，算术代码化可以用于使用与选择的概率模型相关联的概率来确定当前块700的DC系数的符号值。例如，一旦编码器400的熵代码化级408确定了当前块700的DC系数的符号值，则可以将当前块700的DC系数的符号值压缩为编码的比特流。
可以诸如基于使用概率模型的解码过程(例如，通过图5中所示的解码器500)的结果来更新基于上下文值选择的概率模型。例如，如果使用(例如，具有为0的概率模型索引的)第一概率模型的解码过程的结果指示当前块700的DC系数的符号值更经常被确定为是正的，那么可以更新概率模型，诸如通过更新其整数值。以这种方式更新概率模型可以提高当前块的DC系数的符号值的熵代码化和/或解码的效率。
在一些实现中，符号值可以不同于上面的表1中的表示。例如，可以使用整数指示符号值，诸如其中，当前块的DC系数的符号值在上下文值等于0时为0，在上下文值小于0时为1，以及在上下文值大于0时为2。诸如在参考系数符号映射编码和/或解码当前块的DC系数的符号值时，可以在编码器和解码器之间传递整数值以指示当前块的DC系数的符号值。
图8是用于DC系数符号代码化的过程800的流程图。例如，可以将过程800实现为可以由诸如发送站102或接收站106的计算设备执行的软件程序。例如，软件程序可以包括可以存储在诸如存储器204或二级储存器214的存储器中的机器可读指令，并且在所述指令被诸如CPU 202的处理器执行时，可以使得计算设备执行过程800。可以使用专用硬件或固件来实现过程800。如上所述，一些计算设备可以具有多个存储器或处理器，并且可以使用多个处理器、存储器或两者来分配过程800中描述的操作。
在802处，识别当前块的一个或多个邻近块的DC系数的符号值。识别邻近块的DC系数的符号值可以包括从数据库或其他数据存储(包括但不限于块头或帧头)接收那些符号值、(例如，在诸如相应地在图4和图5中大致示出的编码或解码过程期间)诸如使用由处理器能够执行的指令生成那些符号值、在系数符号映射中识别那些符号值、用于识别那些符号值的其他技术或其组合。
识别邻近块的DC系数的符号值可以首先包括识别视频序列的帧内的邻近块，其中该帧还包括当前块。例如，识别邻近块可以包括识别帧内当前块的位置并且然后识别与当前块的上边界、左边界、下边界或右边界中的一个相邻的一个或多个块。
在根据用于处理帧中的块的光栅顺序或类似顺序对包括当前块的帧进行编码或解码时，被识别以用于由过程800使用的邻近块可以是当前块的上邻近块或当前块的左邻近块。例如，识别邻近块的DC系数的符号值可以包括识别与当前块的上邻近块的DC系数对应的第一符号值以及与当前块的左邻近块的DC系数对应的第二符号值。然而，过程800可以使用其他邻近块，诸如在视频序列的帧内的块不根据光栅顺序或类似顺序编码或解码的情况下。
在804处，通过将加权值应用于在802处识别的符号值来计算上下文值。基于包括邻近块中的相应邻近块与当前块之间的边界的长度的像素数目来确定加权值。例如，在802处识别的邻近块包括上邻近块和左邻近块的情况下，基于包括上邻近块与当前块之间的边界的第一像素数目来确定第一加权值，并且基于包括左邻近块与当前块之间的边界的第二像素数目来确定第二加权值。
计算上下文值首先包括将针对邻近块中的具有在802处识别的符号值的相应邻近块的符号值和相应加权值相乘。例如，可以针对上面描述的上邻近块通过将其符号值与第一加权值相乘来计算第一值并且可以针对左邻近块通过将其符号值与第二加权值相乘来计算第二值。然后可以通过将针对相应邻近块计算的值相加来计算上下文值。例如，可以通过将上述第一值和第二值相加来计算上下文值。
因此，如本文所使用的，上下文值是指通过将多个邻近块中的相应邻近块的符号值与加权值相乘而计算的多个值的总和。然而，或者上下文值指单个邻近块的符号值和加权值的乘积。例如，可以存在被计算以用于确定当前块的DC系数的符号值的多个上下文值。
例如，在806处计算多个上下文值可以包括通过将邻近块中的相应邻近块的DC系数的符号值与包括该邻近块与当前块之间的边界的像素数目相乘来获得该邻近块的上下文值。然后，如下所述可以将上下文值加在一起以计算可用于确定当前块的DC系数的符号值的值。
在806处，基于在804处计算的上下文值(如果适用，或多个上下文值)来选择可用于确定当前块的DC系数的符号值的概率模型。例如，在上下文值大于零时选择第一概率模型，在上下文值小于零时选择第二概率模型并且在上下文值等于零时选择第三概率模型。
在808处，在806处选择的概率模型用于确定当前块的DC系数的符号值。例如，可以将选择的概率模型的整数值与其最大值进行比较以确定当前块的DC系数的符号值为正、负或零的概率。在编码过程中，那些概率由熵代码化级(例如，图4中示出的熵代码化级408)诸如使用算术代码化使用来确定当前块的DC系数的符号值，并且然后将确定的符号值压缩为编码的比特流。在解码过程中，这些概率由熵解码级(例如，图5中示出的熵解码级502)使用以基于在编码的比特流内压缩的值来确定当前块的DC系数的符号值。
然而，在一些实现中，在上下文值等于零时，当前块的DC系数的符号值被确定为当前块的多个AC系数的符号值的平均值。也就是说，上下文值用于基于邻近块来确定当前块的DC系数的符号值。在上下文值为零时，意味着邻近块不指示当前块的DC系数的符号值的可能性。在这些情况下，独立于邻近块的数据而使用当前块的数据来计算当前块的DC系数的符号值。独立于邻近块的数据而计算的符号值可使用比特来用信号通知或在编码的比特流内(例如，在块头或帧头内、作为系数符号映射的一部分等)压缩。
为了简化说明，将过程800描绘和描述为一系列步骤或操作。然而，根据本公开的步骤或操作可以以各种顺序和/或并发地发生。另外，可以使用本文中未呈现和描述的其他步骤或操作。此外，可能不需要所有示出的步骤或操作来实现根据所公开的主题的方法。
在一些实现中，可以在不使用当前块的邻近块的DC系数的符号值的情况下确定当前块的DC系数的符号值。例如，过程800可以包括确定相应邻近块的平均残差像素值，其中平均残差像素值是在邻近块被变换之后得到的邻近块的系数的平均值。在一些实现中，计算邻近块的平均残差像素值可以包括将邻近块的单独的残差像素值相加并且将其总和除以邻近块内的残差像素总数。然后，可以使用计算出的平均残差像素值的符号值代替邻近块的DC系数的符号值来确定当前块的DC系数的符号值。
在一些实现中，过程800可以是用于使用当前块的邻近块确定当前块的非DC系数的符号值的过程。例如，可以执行过程800以推断当前块的残差像素的平均符号值。可以使用例如如上所述计算的邻近块的平均残差像素值来计算当前块的残差像素的平均符号值。
过程800可以由诸如图4中示出的编码器400的编码器和/或诸如如图5中示出的解码器500的解码器执行。在过程800由编码器执行时，可以响应于或以其他方式接近于变换操作(例如，图4中示出的变换级404)而确定当前块的DC系数的符号值。例如，可以使用包括变换的残差像素值的变换块来执行过程800，其中经由预测操作(例如，图4中示出的帧内/帧间预测级402)确定残差像素值。
单独地，在解码器执行过程800时，可以在逆变换操作期间或者以其他方式接近于逆变换操作(例如，图5中示出的逆变换级506)而确定当前块的DC系数的符号值。例如，可以执行过程800以通过使用当前块的邻近块的DC系数的符号值识别当前块的DC系数的符号值来解码当前块的变换的残差像素值。
在一些实现中，诸如在编码器执行过程800的情况下，过程800可以包括用于压缩当前块的DC系数的符号值的操作。例如，当前块的DC系数的压缩的符号值可以包括在编码的比特流内与当前块相对应的块头内。在另一示例中，当前块的DC系数的压缩的符号值可以包括在编码的比特流内与包括当前块的帧相对应的帧头内。在又一示例中，可以将当前块的DC系数的压缩的符号值编码为用于当前块、包括当前块的帧或编码的比特流内的另一结构的系数符号映射的一部分。
在一些实现中，诸如在解码器执行过程800的情况下，过程800可以包括用于解压缩编码的当前块的DC系数的压缩的符号值的操作。例如，解码器可以从编码的比特流内与编码的当前块相对应的块头接收编码的当前块的DC系数的压缩的符号值。在另一示例中，解码器可以从编码的比特流内与包括编码的当前块的编码帧相对应的帧头接收编码的当前块的DC系数的压缩的符号值。在又一示例中，解码器可以从用于编码的当前块、包括编码的当前块的编码帧或编码的比特流内的另一结构的系数符号映射接收编码的当前块的DC系数的压缩的符号值。
上述编码和解码的方面示出了编码和解码技术的一些示例。然而，应该理解的是，编码和解码，如在权利要求中所使用的那些术语，可以表示对数据的压缩、解压缩、变换或任何其他处理或改变的意思。
本文使用词“示例”来表示用作示例、实例或说明的意思。不必将本文描述为“示例”的任何方面或设计解释为比其他方面或设计更优选或更具优势。相反，使用词“示例”旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或上下文另有明确指示，否则陈述“X包括A或B”旨在表示其任何自然的包含性排列。也就是说，如果X包括A；X包括B；或者X包括A和B，那么在任何前述示例中满足“X包括A或B”。另外，本申请和所附权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”通常应理解为表示“一个或多个”，除非另有说明或上下文明确指示为指向单数形式。此外，在整个本公开中使用术语“实现”或术语“一个实现”并不旨在表示相同的实施例或实现，除非如此描述。
发送站102和/或接收站106的实现(以及存储在其上和/或由其执行的，包括由编码器400和解码器500执行的，算法、方法、指令等)可以在硬件、软件或其任何组合中实现。硬件可包括例如计算机、知识产权(IP)核、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列，光学处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其他适当的电路。在权利要求中，应该将术语“处理器”理解为单独地或组合地包括任何前述硬件。术语“信号”和“数据”可互换地使用。此外，发送站102和接收站106的部分不必一定以相同的方式实现。
此外，在一个方面，例如，发送站102或接收站106可以使用通用计算机或具有计算机程序的通用处理器来实现，所述计算机程序在被执行时执行本文所描述的相应的方法、算法和/或指令中的任何一个。另外或替代地，例如，可以使用专用计算机/处理器，所述专用计算机/处理器可以包括用于执行本文所描述的方法、算法或指令的任何一个的其他硬件。
发送站102和接收站106可以例如在视频会议系统中的计算机上实现。或者，发送站102可以在服务器上实现，并且接收站106可以在与服务器分离的设备(诸如手持通信设备)上实现。在此示例中，发送站102可以使用编码器400将内容编码为编码的视频信号，并将编码的视频信号发送到通信设备。继而，通信设备然后可以使用解码器500来解码编码的视频信号。或者，通信设备可以解码在通信设备上本地存储的内容，例如，发送站102未发送的内容。其他适当的发送和接收实现方案是可用的。例如，接收站106可以是通常固定的个人计算机而不是便携式通信设备，和/或包括编码器400的设备也可以包括解码器500。
此外，本公开的实现的全部或部分可以采用可从例如计算机可用或计算机可读介质中访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是任何能够例如有形地包括，存储，通信或传输程序以便由任何处理器使用或与处理器连接使用的设备。介质可以是，例如电子的，磁的，光的，电磁的或半导体的设备。其他适当的介质也是可用的。
已经描述了上述实施例，实现和方面以确保便于容易理解本公开，并且不限制本公开。相反，本公开旨在涵盖包括在所附权利要求范围内的各种修改和等同排布，所述范围应被给予法律所允许的最广泛的解释，以确保包含所有这些修改和等同排列。

Claims (18)

1.一种用于通过使用编码块的邻近块确定所述编码块的DC系数的符号值来从比特流解码所述编码块的方法，所述方法包括：
将所述编码块的上邻近块的DC系数的符号值识别为第一符号值；
将所述编码块的左邻近块的DC系数的符号值识别为第二符号值；
基于第一值和第二值来计算上下文值，所述第一值是第一加权值与所述第一符号值的乘积，其中所述第二值是第二加权值与所述第二符号值的乘积；
基于所述上下文值来选择用于确定所述编码块的DC系数的符号值的概率模型，其中当所述上下文值大于零时所述概率模型是第一概率模型，其中当所述上下文值小于零时所述概率模型是第二概率模型；
使用所述概率模型来确定所述编码块的DC系数的符号值；以及
基于所述编码块的DC系数的符号值来将所述编码块解码为输出比特流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一加权值是基于所述上邻近块与所述编码块之间的边界来确定的，其中，所述第二加权值是基于所述左邻近块与所述编码块之间的边界来确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
基于包括所述上邻近块与所述编码块之间的边界的像素数目来确定所述第一加权值；以及
基于包括所述左邻近块与所述编码块之间的边界的像素数目来确定所述第二加权值。
4.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述编码块的第二上邻近块或所述编码块的第二左邻近块中的一个的DC系数的符号值识别为第三符号值，
其中，所述上下文值是基于所述第一值、所述第二值和第三值来计算的，其中所述第三值是第三加权值与所述第三符号值的乘积。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：
将所述编码块的第二上邻近块的DC系数的符号值识别为第三符号值；以及
将所述编码块的第二左邻近块的DC系数的符号值识别为第四符号值，
其中，所述上下文值是基于所述第一值、所述第二值、第三值和第四值来计算的，其中所述第三值是第三加权值与所述第三符号值的乘积，其中所述第四值是第四加权值与所述第四符号值的乘积。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一值和所述第二值来计算所述上下文值包括：
确定所述第一值与所述第二值的和等于零；以及
响应于确定所述和等于零，基于所述编码块的一个或多个AC系数来确定所述上下文值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，基于所述上下文值来选择用于确定所述编码块的DC系数的符号值的所述概率模型包括：
选择与所述第一概率模型和所述第二概率模型不同的第三概率模型作为所述概率模型。
8.一种用于通过使用编码块的邻近块确定所述编码块的DC系数的符号值来将从比特流解码所述编码块的装置，所述装置包括：
存储器；以及
处理器，
其中所述存储器包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
将所述编码块的上邻近块的DC系数的符号值识别为第一符号值；
将所述编码块的左邻近块的DC系数的符号值识别为第二符号值；
基于第一值和第二值来计算上下文值，所述第一值是第一加权值与所述第一符号值的乘积，其中所述第二值是第二加权值与所述第二符号值的乘积；
基于所述上下文值来选择用于确定所述编码块的DC系数的符号值的概率模型，其中当所述上下文值大于零时所述概率模型是第一概率模型，其中当所述上下文值小于零时所述概率模型是第二概率模型；
使用所述概率模型来确定所述编码块的DC系数的符号值；以及
基于所述编码块的DC系数的符号值来将所述编码块解码为输出比特流。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一加权值是基于所述上邻近块与所述编码块之间的边界来确定的，其中，所述第二加权值是基于所述左邻近块与所述编码块之间的边界来确定的。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述指令包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
基于包括所述上邻近块与所述编码块之间的边界的像素数目来确定所述第一加权值；以及
基于包括所述左邻近块与所述编码块之间的边界的像素数目来确定所述第二加权值。
11.根据权利要求8所述的装置，其中，所述指令包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
将所述编码块的第二上邻近块或所述编码块的第二左邻近块中的一个的DC系数的符号值识别为第三符号值，
其中，所述上下文值是基于所述第一值、所述第二值和第三值来计算的，其中所述第三值是第三加权值与所述第三符号值的乘积。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述指令包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
将所述编码块的第二上邻近块的DC系数的符号值识别为第三符号值；以及
将所述编码块的第二左邻近块的DC系数的符号值识别为第四符号值，
其中，所述上下文值是基于所述第一值、所述第二值、第三值和第四值来计算的，其中所述第三值是第三加权值与所述第三符号值的乘积，其中所述第四值是第四加权值与所述第四符号值的乘积。
13.根据权利要求8所述的装置，其中，基于所述第一值和所述第二值来计算所述上下文值的指令包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
确定所述第一值与所述第二值的和等于零；以及
响应于确定所述和等于零，基于所述编码块的一个或多个AC系数来确定所述上下文值。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，基于所述上下文值来选择用于确定所述编码块的DC系数的符号值的所述概率模型的指令包括能够由所述处理器执行以进行以下操作的指令：
选择与所述第一概率模型和所述第二概率模型不同的第三概率模型作为所述概率模型。
15.一种用于从比特流解码编码块的方法，所述方法包括：
基于针对所述编码块的一个或多个邻近块中的邻近块识别的加权值与相应的符号值的乘积来计算上下文值，其中所述上下文值是基于所述编码块的所述一个或多个邻近块的DC系数来确定的；
使用所述上下文值来选择用于确定所述编码块的DC系数的符号值的概率模型，其中，当所述上下文值大于零时所述概率模型是第一概率模型，其中，当所述上下文值小于零时所述概率模型是第二概率模型，其中，当所述上下文值等于零时所述概率模型是第三概率模型；以及
使用所述概率模型来将所述编码块解码为输出视频比特流。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，邻近块的加权值是基于包括所述邻近块与所述编码块之间的边界的像素数目来确定。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，当所述加权值与所述相应的符号值的乘积的总和等于零时，所述上下文值是基于所述编码块的一个或多个AC系数来确定的。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个邻近块包括一个或多个上邻近块和一个或多个左邻近块。
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