视频译码中的基于上下文的变换索引信令的制作方法
未命名
08-09
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视频译码中的基于上下文的变换索引信令
1.本技术要求享受于2021年6月9日递交的美国专利申请no.17/343,464以及于2020年11月12日递交的美国临时专利申请no.63/113,070的优先权,据此将上述申请中的每个申请的全部内容通过引用的方式并入。于2021年6月9日递交的美国专利申请no.17/343,464要求享受于2020年11月12日递交的美国临时专利申请no.63/113,070的权益。
技术领域
2.本公开内容涉及视频编码和视频解码。
背景技术:
3.数字视频能力可以被合并到各种各样的设备中,包括数字电视机、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(pda)、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、电子书阅读器、数字相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏设备、视频游戏控制台、蜂窝或卫星无线电电话(所谓的“智能电话”)、视频电话会议设备、视频流设备等。数字视频设备实现视频译码技术(诸如在由mpeg-2、mpeg-4、itu-t h.263、itu-t h.264/mpeg-4(第10部分,高级视频译码(avc))、itu-t h.265/高效率视频译码(hevc)所定义的标准以及此类标准的扩展中描述的那些技术)。通过实现这样的视频译码技术,视频设备可以更加高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。
4.视频译码技术包括空间(图片内(intra-picture))预测和/或时间(图片间(inter-picture))预测以减少或去除在视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码,视频切片(例如,视频图片或视频图片的一部分)可以被分割为视频块,视频块也可以被称为译码树单元(ctu)、译码单元(cu)和/或译码节点。图片的经帧内编码(i)的切片中的视频块是使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码的。图片的经帧间编码(p或b)的切片中的视频块可以使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或者相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可以被称为帧,并且参考图片可以被称为参考帧。
技术实现要素:
5.本公开内容的技术可以允许与变换译码相关的语法元素的更高效的信令,并且因此可以提高译码效率。例如,通过使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码,并且使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码,本公开内容的技术可以提高与译码变换相关联的效率。如下面更详细地解释的,不同的上下文可以利用不同的概率来对仓字符串进行译码。当使用包括变换跳过的四个候选变换的集合来实现时,本公开内容的技术可能具有特别的好处。
6.根据一个示例,一种对视频数据进行解码的方法,所述方法包括:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值
来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
7.根据另一示例,一种用于对视频数据进行解码的设备包括:存储器,其被配置为存储视频数据;以及一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
8.根据另一示例,一种存储指令的计算机可读存储介质,所述指令在由一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器进行以下操作:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
9.根据另一示例,一种用于对视频数据进行解码的装置包括:用于将上下文索引变量设置为第一值的单元,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;用于使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值的单元;用于使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换的单元;以及用于将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块的单元。
10.在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据描述、附图和权利要求,其它特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
11.图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统的框图。
12.图2a和图2b是示出示例四叉树二叉树(qtbt)结构以及对应的译码树单元(ctu)的概念图。
13.图3示出了可以用于识别两个变换的信令的示例。
14.图4示出了向码字指派变换的示例。
15.图5示出了指派变换的示例,其中变换信令最多需要3比特。
16.图6示出了指派变换的示例,其中变换信令最多需要2比特。
17.图7是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器的框图。
18.图8是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器的框图。
19.图9a和9b是示出二进制算术译码中的范围更新过程的概念图。
20.图10是示出二进制算术译码中的输出过程的概念图。
21.图11是示出视频编码器中的上下文自适应二进制算术译码(cabac)译码器的框图。
22.图12是示出视频解码器中的cabac译码器的框图。
23.图13是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行编码的示例过程的流程图。
24.图14是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行解码的示例过程的流程图。
25.图15是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行解码的示例过程的流程图。
具体实施方式
26.视频译码(例如,视频编码和/或视频解码)通常涉及根据同一图片中的已经译码的视频数据块来预测视频数据块(例如,帧内预测)或者根据不同图片中的已经译码的视频数据块来预测视频数据块(例如,帧间预测)。在一些情况下,视频编码器还通过将预测块与原始块进行比较来计算残差数据。因此,残差数据表示预测块与原始块之间的差异。为了减少用信号通知残差数据所需的比特数量,视频编码器对残差数据进行变换和量化,并且在经编码的比特流中用信号通知经变换和量化的残差数据。通过变换和量化过程实现的压缩可能是有损的,这意味着变换和量化过程可能将失真引入经解码的视频数据。
27.视频解码器对残差数据进行解码并且其与预测块相加,以产生与单独的预测块相比更紧密匹配原始视频块的经重构的视频块。由于对残差数据的变换和量化引入的损耗,因此第一重构块可能具有失真或伪影。一种常见类型的伪影或失真被称为块性,其中用于对视频数据进行编码的块的边界是可见的。
28.为了进一步提高经解码的视频的质量,视频解码器可以对经重构的视频块执行一个或多个滤波操作。这些滤波操作的示例包括去块滤波、采样自适应偏移(sao)滤波和自适应环路滤波(alf)。这些滤波操作的参数可以由视频编码器确定并且在经编码的视频比特流中显式地用信号通知,或者可以由视频解码器隐式地确定,而不需要在经编码的视频比特流中显式地用信号通知。
29.本公开内容描述了与变换译码相关的技术,变换译码是现代视频压缩标准的基本要素。具体地说,本公开内容描述了可以应用于多变换选择(mts)和低频不可分离变换(lfnst)的扩展的基于上下文的变换信令技术。如下文更详细地解释的,lfnst可以是在主变换之后由视频编码器应用的二次变换。本公开内容的技术可以允许更高效的信令,并且因此可以提高译码效率。例如,通过使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码,并且使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码,本公开内容的技术可以提高与译码变换相关联的效率。如下面更详细地解释的,不同的上下文可以利用不同的概率来对仓字符串进行译码。
30.当使用包括变换跳过的四个候选lfnst来实现时,并且在过高比例的时间(诸如大约50%的时间或40-60%的时间)中使用变换跳过模式的情况下,本公开内容的技术可能具有特别的益处。可以在高级视频编解码器和vvc以外的下一代视频译码标准中使用本公开内容的技术。
31.图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统100的框图。概括而言,本公开内容的技术涉及对视频数据进行译码(编码和/或解码)。通常,视频数据包括用于处理视频的任何数据。因此,视频数据可以包括原始的未经编码的视频、经编码的视频、经解码(例如,经重构)的视频、以及视频元数据(例如,信令数据)。
32.如图1所示,在该示例中,系统100包括源设备102,源设备102提供要被目的地设备116解码和显示的、经编码的视频数据。具体地,源设备102经由计算机可读介质110来将视频数据提供给目的地设备116。源设备102和目的地设备116可以包括各种各样的设备中的任何一种,包括台式计算机、笔记本计算机(即,膝上型计算机)、移动设备、平板计算机、机顶盒、诸如智能电话之类的电话手机、电视机、相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流式传输设备、广播接收机设备等。在一些情况下,源设备102和目的地设备116可以被配备用于无线通信,并且因此可以被称为无线通信设备。
33.在图1的示例中,源设备102包括视频源104、存储器106、视频编码器200以及输出接口108。目的地设备116包括输入接口122、视频解码器300、存储器120以及显示设备118。根据本公开内容,源设备102的视频编码器200和目的地设备116的视频解码器300可以被配置为应用用于视频译码中的基于上下文的变换索引信令的技术。因此,源设备102表示视频编码设备的示例,而目的地设备116表示视频解码设备的示例。在其它示例中,源设备和目的地设备可以包括其它组件或布置。例如,源设备102可以从诸如外部相机之类的外部视频源接收视频数据。同样,目的地设备116可以与外部显示设备对接,而不是包括集成显示设备。
34.如图1所示的系统100仅是一个示例。通常,任何数字视频编码和/或解码设备可以执行用于本文描述的基于上下文的变换索引信令的技术。源设备102和目的地设备116仅是这样的译码设备的示例,其中,源设备102生成经译码的视频数据以用于传输给目的地设备116。本公开内容将“译码”设备指代为执行对数据的译码(例如,编码和/或解码)的设备。因此,视频编码器200和视频解码器300分别表示译码设备(具体地,视频编码器和视频解码器)的示例。在一些示例中,源设备102和目的地设备116可以以基本上对称的方式进行操作,使得源设备102和目的地设备116中的每一者都包括视频编码和解码组件。因此,系统100可以支持在源设备102和目的地设备116之间的单向或双向视频传输,例如,以用于视频流式传输、视频回放、视频广播或视频电话。
35.通常,视频源104表示视频数据(即原始的未经编码的视频数据)的源,并且将视频数据的顺序的一系列图片(也被称为“帧”)提供给视频编码器200,视频编码器200对用于图片的数据进行编码。源设备102的视频源104可以包括视频捕获设备,诸如摄像机、包含先前捕获的原始视频的视频存档单元、和/或用于从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口。作为另外的替代方式,视频源104可以生成基于计算机图形的数据作为源视频,或者生成实时视频、被存档的视频和计算机生成的视频的组合。在每种情况下,视频编码器200对被捕获的、预捕获的或计算机生成的视频数据进行编码。视频编码器200可以将图片从所接收的次序(有时被称为“显示次序”)重新排列为用于译码的译码次序。视频编码器200可以生成包括经编码的视频数据的比特流。然后,源设备102可以经由输出接口108将经编码的视频数据输出到计算机可读介质110上,以便由例如目的地设备116的输入接口122接收和/或取回。
36.源设备102的存储器106和目的地设备116的存储器120表示通用存储器。在一些示例中,存储器106、120可以存储原始视频数据,例如,来自视频源104的原始视频以及来自视频解码器300的原始的经解码的视频数据。另外或替代地,存储器106、120可以存储可由例如视频编码器200和视频解码器300分别执行的软件指令。尽管存储器106和存储器120在该示例中被示为与视频编码器200和视频解码器300分开,但是应当理解的是,视频编码器200和视频解码器300还可以包括用于在功能上类似或等效目的的内部存储器。此外,存储器106、120可以存储例如从视频编码器200输出并且输入到视频解码器300的经编码的视频数据。在一些示例中,存储器106、120的部分可以被分配为一个或多个视频缓冲器,例如,以存储原始的经解码和/或经编码的视频数据。
37.计算机可读介质110可以表示能够将经编码的视频数据从源设备102输送到目的地设备116的任何类型的介质或设备。在一个示例中,计算机可读介质110表示通信介质,其使得源设备102能够例如经由射频网络或基于计算机的网络,来实时地向目的地设备116直接发送经编码的视频数据。输出接口108可以根据诸如无线通信协议之类的通信标准来对包括经编码的视频数据的传输信号进行调制,并且输入接口122可以根据诸如无线通信协议之类的通信标准来对所接收的传输信号进行解调。通信介质可以包括任何无线或有线通信介质,例如,射频(rf)频谱或一条或多条物理传输线。通信介质可以形成诸如以下各项的基于分组的网络的一部分:局域网、广域网、或诸如互联网之类的全球网络。通信介质可以包括路由器、交换机、基站、或对于促进从源设备102到目的地设备116的通信而言可以有用的任何其它设备。
38.在一些示例中,源设备102可以将经编码的数据从输出接口108输出到存储设备112。类似地,目的地设备116可以经由输入接口122从存储设备112访问经编码的数据。存储设备112可以包括各种分布式或本地访问的数据存储介质中的任何一种,诸如硬盘驱动器、蓝光光盘、dvd、cd-rom、闪存、易失性或非易失性存储器、或用于存储经编码的视频数据的任何其它适当的数字存储介质。
39.在一些示例中,源设备102可以将经编码的视频数据输出到文件服务器114或者可以存储由源设备102生成的经编码的视频数据的另一中间存储设备。目的地设备116可以经由流式传输或下载来从文件服务器114访问被存储的视频数据。
40.文件服务器114可以是能够存储经编码的视频数据并且将该经编码的视频数据发送给目的地设备116的任何类型的服务器设备。文件服务器114可以表示网页服务器(例如,用于网站)、被配置为提供文件传输协议服务(诸如文件传输协议(ftp)或基于单向传输的文件递送(flute)协议)的服务器、内容递送网络(cdn)设备、超文本传输协议(http)服务器、多媒体广播多播服务(mbms)或增强型mbms(embms)服务器、和/或网络附加存储(nas)设备。文件服务器114可以另外或替代地实现一种或多种http流式传输协议,诸如基于http的动态自适应流式传输(dash)、http实时流式传输(hls)、实时流式传输协议(rtsp)、http动态流式传输等。
41.目的地设备116可以通过任何标准数据连接(包括互联网连接)来从文件服务器114访问经编码的视频数据。这可以包括适于访问被存储在文件服务器114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,数字用户线(dsl)、电缆调制解调器等)、或这两者的组合。输入接口122可以被配置为根据上文讨论的用于从文件服务器114取
回或接收媒体数据的各种协议或者用于取回媒体数据的其它此类协议中的任何一种或多种进行操作。
42.输出接口108和输入接口122可以表示无线发射机/接收机、调制解调器、有线联网组件(例如,以太网卡)、根据各种ieee 802.11标准中的任何一种标准进行操作的无线通信组件、或其它物理组件。在其中输出接口108和输入接口122包括无线组件的示例中,输出接口108和输入接口122可以被配置为根据蜂窝通信标准(诸如4g、4g-lte(长期演进)、改进的lte、5g等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在其中输出接口108包括无线发射机的一些示例中,输出接口108和输入接口122可以被配置为根据其它无线标准(诸如ieee 802.11规范、ieee 802.15规范(例如,zigbee
tm
)、bluetooth
tm
标准等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在一些示例中,源设备102和/或目的地设备116可以包括相应的片上系统(soc)设备。例如,源设备102可以包括用于执行被赋予视频编码器200和/或输出接口108的功能的soc设备,并且目的地设备116可以包括用于执行被赋予视频解码器300和/或输入接口122的功能的soc设备。
43.本公开内容的技术可以应用于视频译码,以支持各种多媒体应用中的任何一种,诸如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、互联网流式视频传输(诸如基于http的动态自适应流式传输(dash))、被编码到数据存储介质上的数字视频、对被存储在数据存储介质上的数字视频的解码、或其它应用。
44.目的地设备116的输入接口122从计算机可读介质110(例如,通信介质、存储设备112、文件服务器114等)接收经编码的视频比特流。经编码的视频比特流可以包括由视频编码器200定义的诸如以下语法元素之类的信令信息(其也被视频解码器300使用):所述语法元素具有描述视频块或其它译码单元(例如,切片、图片、图片组、序列等)的特性和/或处理的值。显示设备118将经解码的视频数据的经解码的图片显示给用户。显示设备118可以表示各种显示设备中的任何一种,诸如液晶显示器(lcd)、等离子显示器、有机发光二极管(oled)显示器、或另一种类型的显示设备。
45.尽管在图1中未示出,但是在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可以各自与音频编码器和/或音频解码器集成,并且可以包括适当的mux-demux单元或其它硬件和/或软件,以处理包括公共数据流中的音频和视频两者的经复用的流。如果适用,mux-demux单元可以遵循itu h.223复用器协议或其它协议(诸如用户数据报协议(udp))。
46.视频编码器200和视频解码器300各自可以被实现为各种适当的编码器和/或解码器电路中的任何一种,诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、分立逻辑、软件、硬件、固件、或其任何组合。当所述技术部分地用软件实现时,设备可以将用于软件的指令存储在适当的非暂时性计算机可读介质中,并且使用一个或多个处理器,用硬件来执行指令以执行本公开内容的技术。视频编码器200和视频解码器300中的每一者可以被包括在一个或多个编码器或解码器中,编码器或解码器中的任一者可以被集成为相应设备中的组合编码器/解码器(codec)的一部分。包括视频编码器200和/或视频解码器300的设备可以包括集成电路、微处理器、和/或无线通信设备(诸如蜂窝电话)。
47.视频编码器200和视频解码器300可以根据视频译码标准(诸如itu-t h.265(也被称为高效率视频译码(hevc)标准)或对其的扩展(诸如多视图和/或可伸缩视频译码扩展))
进行操作。替代地,视频编码器200和视频解码器300可以根据其它专有或行业标准(诸如itu-t h.266,也被称为通用视频编码(vvc))进行操作。vvc标准的草案是在以下文档中描述的:bross等人,“versatile video coding(draft 10)”,itu-t sg 16wp 3和iso/iec jtc 1/sc 29/wg 11的联合视频专家组(jvet),第18次会议:通过电话会议,2020年4月22日-7月1日,jvet-s2001-v17(下文中被称为“vvc草案10”)。然而,本公开内容的技术不限于任何特定的译码标准。
48.通常,视频编码器200和视频解码器300可以执行对图片的基于块的译码。术语“块”通常指代包括要被处理的(例如,在编码和/或解码过程中要被编码、被解码或以其它方式使用的)数据的结构。例如,块可以包括亮度和/或色度数据的样本的二维矩阵。通常,视频编码器200和视频解码器300可以对以yuv(例如,y、cb、cr)格式表示的视频数据进行译码。也就是说,并不是对用于图片的样本的红色、绿色和蓝色(rgb)数据进行译码,视频编码器200和视频解码器300可以对亮度和色度分量进行译码,其中,色度分量可以包括红色色相和蓝色色相色度分量两者。在一些示例中,视频编码器200在进行编码之前将所接收的经rgb格式化的数据转换为yuv表示,并且视频解码器300将yuv表示转换为rgb格式。替代地,预处理和后处理单元(未示出)可以执行这些转换。
49.概括而言,本公开内容可以涉及对图片的译码(例如,编码和解码)以包括对图片的数据进行编码或解码的过程。类似地,本公开内容可以涉及对图片的块的译码以包括对用于块的数据进行编码或解码(例如,预测和/或残差译码)的过程。经编码的视频比特流通常包括用于表示译码决策(例如,译码模式)以及将图片分割为块的语法元素的一系列值。因此,关于对图片或块进行译码的引用通常应当被理解为对用于形成图片或块的语法元素的值进行译码。
50.hevc定义了各种块,包括译码单元(cu)、预测单元(pu)和变换单元(tu)。根据hevc,视频译码器(诸如视频编码器200)根据四叉树结构来将译码树单元(ctu)分割为cu。也就是说,视频译码器将ctu和cu分割为四个相等的、不重叠的正方形,并且四叉树的每个节点具有零个或四个子节点。没有子节点的节点可以被称为“叶节点”,并且这种叶节点的cu可以包括一个或多个pu和/或一个或多个tu。视频译码器可以进一步分割pu和tu。例如,在hevc中,残差四叉树(rqt)表示对tu的分区。在hevc中,pu表示帧间预测数据,而tu表示残差数据。经帧内预测的cu包括帧内预测信息,诸如帧内模式指示。
51.作为另一示例,视频编码器200和视频解码器300可以被配置为根据vvc进行操作。根据vvc,视频译码器(诸如视频编码器200)将图片分割为多个译码树单元(ctu)。视频编码器200可以根据树结构(诸如四叉树-二叉树(qtbt)结构或多类型树(mtt)结构)分割ctu。qtbt结构去除了多种分割类型的概念,诸如在hevc的cu、pu和tu之间的分隔。qtbt结构包括两个级别:根据四叉树分割而被分割的第一级别、以及根据二叉树分割而被分割的第二级别。qtbt结构的根节点对应于ctu。二叉树的叶节点对应于译码单元(cu)。
52.在mtt分割结构中,可以使用四叉树(qt)分割、二叉树(bt)分割以及一种或多种类型的三叉树(tt)(也被称为三元树(tt))分割来对块进行分割。三叉树或三元树分割是其中块被分为三个子块的分割。在一些示例中,三叉树或三元树分割将块划分为三个子块,而不通过中心划分原始块。mtt中的分割类型(例如,qt、bt和tt)可以是对称的或不对称的。
53.在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可以使用单个qtbt或mtt结构来
表示亮度分量和色度分量中的每一者,而在其它示例中,视频编码器200和视频解码器300可以使用两个或更多个qtbt或mtt结构,诸如用于亮度分量的一个qtbt/mtt结构以及用于两个色度分量的另一个qtbt/mtt结构(或者用于相应色度分量的两个qtbt/mtt结构)。
54.视频编码器200和视频解码器300可以被配置为使用每hevc的四叉树分割、qtbt分割、mtt分割、或其它分割结构。为了解释的目的,关于qtbt分割给出了本公开内容的技术的描述。然而,应当理解的是,本公开内容的技术还可以应用于被配置为使用四叉树分割或者还使用其它类型的分割的视频译码器。
55.在一些示例中,ctu包括具有三个样本阵列的图片的亮度样本的译码树块(ctb)、色度样本的两个对应ctb、或者单色图片或使用三个单独的色彩平面而译码的图片的样本的ctb、以及用于对样本进行译码的语法结构。ctb可以是针对n的某个值而言的nxn样本块,使得将分量划分为ctb是一种分割。分量可以是来自包括以4:2:0、4:2:2或4:4:4色彩格式的图片的三个阵列(亮度和两个色度)的一个阵列或来自三个阵列之一的单个样本、或包括以单色格式的图片的阵列或该阵列的单个样本。在一些示例中,译码块是针对m和n的一些值而言的mxn样本块,使得将ctb划分为译码块是一种分割。
56.可以以各种方式在图片中对块(例如,ctu或cu)进行分组。作为一个示例,砖块(brick)可以指代图片中的特定瓦片(tile)内的ctu行的矩形区域。瓦片可以是图片中的特定瓦片列和特定瓦片行内的ctu的矩形区域。瓦片列指代ctu的矩形区域,其具有等于图片的高度的高度以及由语法元素(例如,诸如在图片参数集中)指定的宽度。瓦片行指代ctu的矩形区域,其具有由语法元素指定的高度(例如,诸如在图片参数集中)以及等于图片的宽度的宽度。
57.在一些示例中,可以将瓦片分割为多个砖块,每个砖块可以包括瓦片内的一个或多个ctu行。没有被分割为多个砖块的瓦片也可以被称为砖块。然而,作为瓦片的真实子集的砖块可以不被称为瓦片。
58.图片中的砖块也可以以切片来排列。切片可以是图片的整数个砖块,其可以唯一地被包含在单个网络抽象层(nal)单元中。在一些示例中,切片包括多个完整的瓦片或者仅包括一个瓦片的完整砖块的连续序列。
59.本公开内容可以互换地使用“nxn”和“n乘n”来指代块(诸如cu或其它视频块)在垂直和水平维度方面的样本大小,例如,16x16个样本或16乘16个样本。通常,16x16 cu在垂直方向上将具有16个样本(y=16),并且在水平方向上将具有16个样本(x=16)。同样地,nxn cu通常在垂直方向上具有n个样本,并且在水平方向上具有n个样本,其中n表示非负整数值。cu中的样本可以按行和列来排列。此外,cu不一定需要在水平方向上具有与在垂直方向上相同的数量的样本。例如,cu可以包括nxm个样本,其中m不一定等于n。
60.视频编码器200对用于cu的表示预测和/或残差信息以及其它信息的视频数据进行编码。预测信息指示将如何预测cu以便形成用于cu的预测块。残差信息通常表示在编码之前的cu的样本与预测块之间的逐样本差。
61.为了预测cu,视频编码器200通常可以通过帧间预测或帧内预测来形成用于cu的预测块。帧间预测通常指代根据先前译码的图片的数据来预测cu,而帧内预测通常指代根据同一图片的先前译码的数据来预测cu。为了执行帧间预测,视频编码器200可以使用一个或多个运动矢量来生成预测块。视频编码器200通常可以执行运动搜索,以识别例如在cu与
参考块之间的差异方面与cu紧密匹配的参考块。视频编码器200可以使用绝对差之和(sad)、平方差之和(ssd)、平均绝对差(mad)、均方差(msd)、或其它这种差计算来计算差度量,以确定参考块是否与当前cu紧密匹配。在一些示例中,视频编码器200可以使用单向预测或双向预测来预测当前cu。
62.vvc的一些示例还提供仿射运动补偿模式,其可以被认为是帧间预测模式。在仿射运动补偿模式下,视频编码器200可以确定表示非平移运动(诸如放大或缩小、旋转、透视运动或其它不规则的运动类型)的两个或更多个运动矢量。
63.为了执行帧内预测,视频编码器200可以选择帧内预测模式来生成预测块。vvc的一些示例提供六十七种帧内预测模式,包括各种方向性模式、以及平面模式和dc模式。通常,视频编码器200选择帧内预测模式,帧内预测模式描述要根据其来预测当前块(例如,cu的块)的样本的、当前块的相邻样本。假定视频编码器200以光栅扫描次序(从左到右、从上到下)对ctu和cu进行译码,则这样的样本通常可以是在与当前块相同的图片中在当前块的上方、左上方或左侧。
64.视频编码器200对表示用于当前块的预测模式的数据进行编码。例如,对于帧间预测模式,视频编码器200可以对表示使用各种可用帧间预测模式中的哪一种的数据以及用于对应模式的运动信息进行编码。对于单向或双向帧间预测,例如,视频编码器200可以使用高级运动矢量预测(amvp)或合并模式来对运动矢量进行编码。视频编码器200可以使用类似的模式来对用于仿射运动补偿模式的运动矢量进行编码。
65.在诸如对块的帧内预测或帧间预测之类的预测之后,视频编码器200可以计算用于该块的残差数据。残差数据(诸如残差块)表示在块与用于该块的预测块之间的逐样本差,该预测块是使用对应的预测模式来形成的。视频编码器200可以将一个或多个变换应用于残差块,以在变换域中而非在样本域中产生经变换的数据。例如,视频编码器200可以将离散余弦变换(dct)、整数变换、小波变换或概念上类似的变换应用于残差视频数据。另外,视频编码器200可以在第一变换之后应用二次变换,诸如模式相关的不可分离二次变换(mdnsst)(例如,lfnst)、信号相关变换、karhunen-loeve变换(klt)等。视频编码器200在应用一个或多个变换之后产生变换系数。
66.如上所述,在任何变换以产生变换系数之后,视频编码器200可以执行对变换系数的量化。量化通常指代如下的过程:在该过程中,对变换系数进行量化以可能减少用于表示变换系数的数据量,从而提供进一步的压缩。通过执行量化过程,视频编码器200可以减小与一些或所有变换系数相关联的比特深度。例如,视频编码器200可以在量化期间将n比特的值向下舍入为m比特的值,其中n大于m。在一些示例中,为了执行量化,视频编码器200可以执行对要被量化的值的按位右移。
67.在量化之后,视频编码器200可以扫描变换系数,从而从包括经量化的变换系数的二维矩阵产生一维矢量。可以将扫描设计为将较高能量(并且因此较低频率)的变换系数放在矢量的前面,并且将较低能量(并且因此较高频率)的变换系数放在矢量的后面。在一些示例中,视频编码器200可以利用预定义的扫描次序来扫描经量化的变换系数以产生经串行化的矢量,并且然后对矢量的经量化的变换系数进行熵编码。在其它示例中,视频编码器200可以执行自适应扫描。在扫描经量化的变换系数以形成一维矢量之后,视频编码器200可以例如根据上下文自适应二进制算术译码(cabac)来对一维矢量进行熵编码。视频编码
器200还可以对用于描述与经编码的视频数据相关联的元数据的语法元素的值进行熵编码,以供视频解码器300在对视频数据进行解码时使用。
68.为了执行cabac,视频编码器200可以将上下文模型内的上下文分配给要被发送的符号。上下文可以涉及例如符号的相邻值是否为零值。概率确定可以是基于被分配给符号的上下文的。
69.视频编码器200还可以例如在图片报头、块报头、切片报头中为视频解码器300生成语法数据(诸如基于块的语法数据、基于图片的语法数据和基于序列的语法数据)、或其它语法数据(诸如序列参数集(sps)、图片参数集(pps)或视频参数集(vps))。同样地,视频解码器300可以对这样的语法数据进行解码以确定如何解码对应的视频数据。
70.以这种方式,视频编码器200可以生成比特流,其包括经编码的视频数据,例如,描述将图片分割为块(例如,cu)以及用于该块的预测和/或残差信息的语法元素。最终,视频解码器300可以接收比特流并且对经编码的视频数据进行解码。
71.通常,视频解码器300执行与由视频编码器200执行的过程相反的过程,以对比特流的经编码的视频数据进行解码。例如,视频解码器300可以使用cabac,以与视频编码器200的cabac编码过程基本上类似的、但是相反的方式来对用于比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义用于将图片分割为ctu、以及根据对应的分割结构(诸如qtbt结构)对每个ctu进行分割以定义ctu的cu的分割信息。语法元素还可以定义用于视频数据的块(例如,cu)的预测和残差信息。
72.残差信息可以由例如经量化的变换系数来表示。视频解码器300可以对块的经量化的变换系数进行逆量化和逆变换以重现用于该块的残差块。视频解码器300使用经信号通知的预测模式(帧内预测或帧间预测)和相关的预测信息(例如,用于帧间预测的运动信息)来形成用于该块的预测块。视频解码器300然后可以对预测块和残差块(在逐个样本的基础上)进行组合以重现原始块。视频解码器300可以执行额外处理,诸如执行去块过程以减少沿着块的边界的视觉伪影。
73.概括而言,本公开内容可能涉及“用信号通知”某些信息(诸如语法元素)。术语“用信号通知”通常可以指代对用于语法元素的值和/或用于对经编码的视频数据进行解码的其它数据的传送。也就是说,视频编码器200可以在比特流中用信号通知用于语法元素的值。通常,用信号通知指代在比特流中生成值。如上所述,源设备102可以基本上实时地或不是实时地(诸如可能在将语法元素存储到存储设备112以供目的地设备116稍后取回时发生)将比特流传输到目的地设备116。
74.图2a和2b是示出示例四叉树二叉树(qtbt)结构130以及对应的译码树单元(ctu)132的概念图。实线表示四叉树拆分,而虚线指示二叉树拆分。在二叉树的每个拆分(即非叶)节点中,用信号通知一个标志以指示使用哪种拆分类型(即,水平或垂直),其中,在该示例中,0指示水平拆分,而1指示垂直拆分。对于四叉树拆分,由于四叉树节点将块水平地并且垂直地拆分为具有相等大小的4个子块,因此无需指示拆分类型。因此,视频编码器200可以对以下各项进行编码,而视频解码器300可以对以下各项进行解码:用于qtbt结构130的区域树级别(即实线)的语法元素(诸如拆分信息)、以及用于qtbt结构130的预测树级别(即虚线)的语法元素(诸如拆分信息)。视频编码器200可以对用于由qtbt结构130的终端叶节点表示的cu的视频数据(诸如预测和变换数据)进行编码,而视频解码器300可以对视频数
据进行解码。
75.通常,图2b的ctu 132可以与定义与qtbt结构130的处于第一和第二级别的节点相对应的块的大小的参数相关联。这些参数可以包括ctu大小(表示样本中的ctu 132的大小)、最小四叉树大小(minqtsize,其表示最小允许四叉树叶节点大小)、最大二叉树大小(maxbtsize,其表示最大允许二叉树根节点大小)、最大二叉树深度(maxbtdepth,其表示最大允许二叉树深度)、以及最小二叉树大小(minbtsize,其表示最小允许二叉树叶节点大小)。
76.qtbt结构的与ctu相对应的根节点可以在qtbt结构的第一级别处具有四个子节点,每个子节点可以是根据四叉树分割来分割的。也就是说,第一级别的节点是叶节点(没有子节点)或者具有四个子节点。qtbt结构130的示例将这样的节点表示为包括具有实线分支的父节点和子节点。如果第一级别的节点不大于最大允许二叉树根节点大小(maxbtsize),则可以通过相应的二叉树进一步对这些节点进行分割。可以对一个节点的二叉树拆分进行迭代,直到从拆分产生的节点达到最小允许二叉树叶节点大小(minbtsize)或最大允许二叉树深度(maxbtdepth)。qtbt结构130的示例将这样的节点表示为具有虚线分支。二叉树叶节点被称为译码单元(cu),其用于预测(例如,图片内或图片间预测)和变换,而不进行任何进一步分割。如上所讨论的,cu也可以被称为“视频块”或“块”。
77.在qtbt分割结构的一个示例中,ctu大小被设置为128x128(亮度样本和两个对应的64x64色度样本),minqtsize被设置为16x16,maxbtsize被设置为64x64,minbtsize(对于宽度和高度两者)被设置为4,并且maxbtdepth被设置为4。首先对ctu应用四叉树分割以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点可以具有从16x16(即minqtsize)到128x128(即ctu大小)的大小。如果四叉树叶节点为128x128,则由于该大小超过maxbtsize(即,在该示例中为64x64),因此叶四叉树节点将不被二叉树进一步拆分。否则,四叉树叶节点将被二叉树进一步分割。因此,四叉树叶节点也是用于二叉树的根节点,并且具有为0的二叉树深度。当二叉树深度达到maxbtdepth(在该示例中为4)时,不允许进一步拆分。具有等于minbtsize(在该示例中为4)的宽度的二叉树节点意味着不允许针对该二叉树节点进行进一步的垂直拆分(也就是说,对宽度的划分)。类似地,具有等于minbtsize的高度的二叉树节点意味着不允许针对该二叉树节点进行进一步的水平拆分(也就是说,对高度的划分)。如上所述,二叉树的叶节点被称为cu,并且根据预测和变换而被进一步处理,而无需进一步分割。
78.图3示出了用于标识两个变换的信令的图示。在图3中,被设置为0或1的一个比特可以用于标识两个变换,其中0标识第一变换(分支140),并且1标识第二变换(分支142)。图3还可以表示级联二叉树,其中该比特等于1(分支142)可以与图4所示的多个变换相关联。
79.图4示出了将变换(150)指派给通过将图3中的二叉树级联而获得的码字(152)的示例,其中“h:dct-8,v:dst-7”暗示针对可分离变换水平应用dct-8并且垂直应用dst-7,并且idt表示1-d恒等变换(执行缩放)。
80.在vvc中,基于截断的一元二值化来用信号通知多个变换候选,这可以通过级联二叉树(即,图3中的二叉树的级联)来示出。然后,变换候选与通过级联获得的码字相关联(诸如图4中)。即,在图3中,值0可以与第一变换相关联,并且值1可以与单个第二变换或可以从中选择第二变换的变换集合相关联。如果值1与单个第二变换相关联,则无需用信号通知额外的比特来标识第二变换,因为第二变换只能是一个变换。如果值1与可以从中选择第二变
换的变换集合相关联,则如图4所示,可以使用一个或多个额外比特来用信号通知来自该集合的哪个变换是第二变换。
81.图3和4的技术可以例如用于用信号通知主变换。在一个示例中,视频编码器200可以首先应用主变换(诸如可分离变换),并且然后,根据为第一变换选择哪个变换来应用二次变换。在一个示例中,如果主变换(即,第一变换)是dct-2变换,则视频编码器200可以被配置为仅应用二次变换,诸如lfnst。如果主变换不是dct-2,则视频编码器200可以被配置为不具有辅lfnst的选项。
82.本公开内容的技术潜在地解决了在上下文推导的情况下低效信令的问题,特别是关于用信号通知二次变换。在一些示例中,本公开内容的技术可以用于具体解决存在三个变换和变换跳过模式的情况,这意味着存在四个变换候选,并且因此,存在四个信令选项。变换跳过通常指不应用变换的模式。如本公开内容中使用的,变换跳过可以被认为是变换的一种类型。例如,在本公开内容的一些技术中,逆变换候选集合可以包括四个变换候选,其中的一个变换候选是变换跳过。
83.图5示出了将码字(160)指派给变换(162)的示例,其中最多3比特用于变换信令。也就是说,可以利用单个比特(164)来用信号通知变换跳过,而可以利用两个额外比特(166)来用信号通知其它变换候选。在一些信令方案中,可以基于图5所示的二值化来执行变换跳过模式和三个变换候选的信令,其中
[0084]-0:指示变换跳过
[0085]-100:指示变换候选1(t1)
[0086]-101:指示变换候选2(t2)
[0087]-110:指示变换候选3(t3),以及
[0088]-111:不指示任何变换(用虚线分支示出)。
[0089]
尽管新的变换可以被指派给111,但是另一变换也可能引入存储器复杂性问题。
[0090]
图6示出了将码字(170)指派给变换(172)的示例,其中最多2比特用于变换信令。在其它示例中,如图6所示,可以使用2比特来执行二值化,其中
[0091]-00:指示变换跳过
[0092]-01:指示变换候选1(t1)
[0093]-10:指示变换候选2(t2),以及
[0094]-11:指示变换候选3(t3)
[0095]
为了减少信令开销,可以对二值化中的仓进行上下文译码(例如,使用cabac),其中仓表示二值化语法元素的各个比特。上下文推导可以逐步完成,这取决于先前译码的仓的值。
[0096]
给定图6中的二值化和上下文索引ctxidx,视频编码器200可以通过顺序地进行以下操作来用信号通知变换跳过模式和三个变换候选:
[0097]
1)使用ctxidx处的上下文来对第一仓进行编码
[0098]
2)如果第一仓等于1,则将ctxidx增加1(即,ctxidx=ctxidx+1),否则,ctxidx不改变。
[0099]
3)然后,使用ctxidx处的上下文来对第二仓进行编码。
[0100]
该过程在第一仓与第二仓之间创建了依赖关系,可以利用该依赖关系进行更高效
的译码。上下文索引标识来自可用上下文集合的特定上下文。可用上下文表示不同的概率模型。
[0101]
在实现上述过程的一个示例中,视频编码器200可以例如将上下文索引变量设置为与第一上下文相关联的第一值;使用第一上下文来对用于指示用于对残差块进行变换的变换的语法元素的第一仓进行上下文编码;基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值;以及使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文编码。
[0102]
为了对经编码的语法元素的仓进行解码,视频解码器300可以利用图6中针对二值化初始给定的上下文索引ctxidx来顺序地应用以下过程:
[0103]
1)利用ctxidx处的上下文来对第一仓进行解码。
[0104]
2)如果第一仓等于1,则将上下文索引ctxidx增加1(即,ctxidx=ctxidx+1),否则,ctxidx不改变。
[0105]
3)然后,利用ctxidx处的上下文来对第二索引进行解码。
[0106]
在实现上述过程的一个示例中,视频解码器300可以例如将上下文索引变量设置为第一值,其中,上下文索引变量的第一值与第一上下文相关联;使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值;以及使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码。
[0107]
在不丧失一般性的情况下,对于二值化或上下文推导,0和1的含义/值可以交换。
[0108]
在一些示例中,上述具有依赖于仓的上下文推导的方案可以用于基于图6中的二值化来用信号通知lfnst,使得:
[0109]-00:指示跳过lfnst(即,未应用)
[0110]-01:指示lnfst候选1
[0111]-10:指示lfnst候选2,以及
[0112]-11:指示lfnst候选3,其中,可以基于在美国描述的帧内模式来推导变换候选,即,可以基于用于对块进行译码的帧内预测模式来为块选择变换集合,例如,lfnst。每个集合可以例如包括变换跳过候选和三个lfnst候选。
[0113]
图7是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器200的框图。图7是出于解释的目的而提供的,并且不应当被认为对在本公开内容中泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的,本公开内容描述了根据vvc(itu-t h.266,正在开发)和hevc(itu-t h.265)技术的视频编码器200。然而,本公开内容的技术可以由被配置为其它视频译码标准的视频编码设备来执行。
[0114]
在图7的示例中,视频编码器200包括视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、解码图片缓冲器(dpb)218和熵编码单元220。视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、dpb 218和熵编码单元220中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。例如,视频编码器200的单元可以被实现为一个或多个电路或逻辑元件,作为硬件电路的一部分,或者作为处理器、
asic或fpga的一部分。此外,视频编码器200可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
[0115]
视频数据存储器230可以存储要由视频编码器200的组件来编码的视频数据。视频编码器200可以从例如视频源104(图1)接收被存储在视频数据存储器230中的视频数据。dpb 218可以充当参考图片存储器,其存储参考视频数据以在由视频编码器200对后续视频数据进行预测时使用。视频数据存储器230和dpb 218可以由各种存储器设备中的任何一种形成,诸如动态随机存取存储器(dram)(包括同步dram(sdram))、磁阻ram(mram)、电阻性ram(rram)、或其它类型的存储器设备。视频数据存储器230和dpb 218可以由相同的存储器设备或单独的存储器设备来提供。在各个示例中,视频数据存储器230可以与视频编码器200的其它组件在芯片上(如图所示),或者相对于那些组件在芯片外。
[0116]
在本公开内容中,对视频数据存储器230的引用不应当被解释为限于在视频编码器200内部的存储器(除非如此具体地描述),或者不限于在视频编码器200外部的存储器(除非如此具体地描述)。确切而言,对视频数据存储器230的引用应当被理解为存储视频编码器200接收以用于编码的视频数据(例如,用于要被编码的当前块的视频数据)的参考存储器。图1的存储器106还可以提供对来自视频编码器200的各个单元的输出的临时存储。
[0117]
示出了图7的各个单元以帮助理解由视频编码器200执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可以执行软件或固件,软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如,以接收参数或输出参数),但是固定功能电路执行的操作类型通常是不可变的。在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程),并且在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是集成电路。
[0118]
视频编码器200可以包括由可编程电路形成的算术逻辑单元(alu)、基本功能单元(efu)、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中使用由可编程电路执行的软件来执行视频编码器200的操作的示例中,存储器106(图1)可以存储视频编码器200接收并且执行的软件的指令(例如,目标代码),或者视频编码器200内的另一存储器(未示出)可以存储这样的指令。
[0119]
视频数据存储器230被配置为存储所接收的视频数据。视频编码器200可以从视频数据存储器230取回视频数据的图片,并且将视频数据提供给残差生成单元204和模式选择单元202。视频数据存储器230中的视频数据可以是要被编码的原始视频数据。
[0120]
模式选择单元202包括运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226。模式选择单元202可以包括额外功能单元,其根据其它预测模式来执行视频预测。作为示例,模式选择单元202可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以是运动估计单元222和/或运动补偿单元224的一部分)、仿射单元、线性模型(lm)单元等。
[0121]
模式选择单元202通常协调多个编码通路(pass),以测试编码参数的组合以及针对这样的组合所得到的率失真值。编码参数可以包括将ctu分割为cu、用于cu的预测模式、用于cu的残差数据的变换类型、用于cu的残差数据的量化参数等。模式选择单元202可以最终选择编码参数的具有比其它测试的组合更佳的率失真值的组合。
[0122]
视频编码器200可以将从视频数据存储器230取回的图片分割为一系列ctu,并且将一个或多个ctu封装在切片内。模式选择单元202可以根据树结构(诸如上述hevc的qtbt结构或四叉树结构)来分割图片的ctu。如上所述,视频编码器200可以通过根据树结构来分割ctu,从而形成一个或多个cu。这样的cu通常也可以被称为“视频块”或“块”。
[0123]
通常,模式选择单元202还控制其组件(例如,运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226)以生成用于当前块(例如,当前cu,或者在hevc中为pu和tu的重叠部分)的预测块。为了对当前块进行帧间预测,运动估计单元222可以执行运动搜索以识别在一个或多个参考图片(例如,被存储在dpb 218中的一个或多个先前译码的图片)中的一个或多个紧密匹配的参考块。具体地,运动估计单元222可以例如根据绝对差之和(sad)、平方差之和(ssd)、平均绝对差(mad)、均方差(msd)等,来计算表示潜在参考块将与当前块的类似程度的值。运动估计单元222通常可以使用在当前块与所考虑的参考块之间的逐样本差来执行这些计算。运动估计单元222可以识别从这些计算所得到的具有最低值的参考块,其指示与当前块最紧密匹配的参考块。
[0124]
运动估计单元222可以形成一个或多个运动矢量(mv),所述运动矢量限定相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的的位置。然后,运动估计单元222可以将运动矢量提供给运动补偿单元224。例如,对于单向帧间预测,运动估计单元222可以提供单个运动矢量,而对于双向帧间预测,运动估计单元222可以提供两个运动矢量。然后,运动补偿单元224可以使用运动矢量来生成预测块。例如,运动补偿单元224可以使用运动矢量来取回参考块的数据。作为另一示例,如果运动矢量具有分数样本精度,则运动补偿单元224可以根据一个或多个插值滤波器来对用于预测块的值进行插值。此外,对于双向帧间预测,运动补偿单元224可以取回用于由相应的运动矢量标识的两个参考块的数据并且例如通过逐样本平均或加权平均来将所取回的数据进行组合。
[0125]
作为另一示例,对于帧内预测或帧内预测译码,帧内预测单元226可以根据与当前块相邻的样本来生成预测块。例如,对于方向性模式,帧内预测单元226通常可以在数学上将相邻样本的值进行组合,并且跨当前块在所定义的方向上填充这些计算出的值以产生预测块。作为另一示例,对于dc模式,帧内预测单元226可以计算当前块的相邻样本的平均值,并且生成预测块以包括针对预测块的每个样本的该得到的平均值。
[0126]
模式选择单元202将预测块提供给残差生成单元204。残差生成单元204从视频数据存储器230接收当前块的原始的未经编码的版本,并且从模式选择单元202接收预测块。残差生成单元204计算在当前块与预测块之间的逐样本差。所得到的逐样本差定义了用于当前块的残差块。在一些示例中,残差生成单元204还可以确定残差块中的样本值之间的差,以使用残差差分脉冲译码调制(rdpcm)来生成残差块。在一些示例中,可以使用执行二进制减法的一个或多个减法器电路来形成残差生成单元204。
[0127]
在其中模式选择单元202将cu分割为pu的示例中,每个pu可以与亮度预测单元和对应的色度预测单元相关联。视频编码器200和视频解码器300可以支持具有各种大小的pu。如上所指出的,cu的大小可以指代cu的亮度译码块的大小,而pu的大小可以指代pu的亮度预测单元的大小。假定特定cu的大小为2nx2n,则视频编码器200可以支持用于帧内预测的2nx2n或nxn的pu大小、以及用于帧间预测的2nx2n、2nxn、nx2n、nxn或类似的对称的pu大小。视频编码器200和视频解码器300还可以支持针对用于帧间预测的2nxnu、2nxnd、nlx2n
和nrx2n的pu大小的非对称分割。
[0128]
在其中模式选择单元202不将cu进一步分割为pu的示例中,每个cu可以与亮度译码块和对应的色度译码块相关联。如上所述,cu的大小可以指代cu的亮度译码块的大小。视频编码器200和视频解码器300可以支持2nx2n、2nxn或nx2n的cu大小。
[0129]
对于其它视频译码技术(举一些示例,诸如块内复制模式译码、仿射模式译码和线性模型(lm)模式译码),模式选择单元202经由与译码技术相关联的相应单元来生成用于正被编码的当前块的预测块。在一些示例中(诸如调色板模式译码),模式选择单元202可以不生成预测块,而是替代地生成指示基于所选择的调色板来重构块的方式的语法元素。在这样的模式下,模式选择单元202可以将这些语法元素提供给熵编码单元220以进行编码。
[0130]
如上所述,残差生成单元204接收用于当前块和对应的预测块的视频数据。然后,残差生成单元204为当前块生成残差块。为了生成残差块,残差生成单元204计算在预测块与当前块之间的逐样本差。
[0131]
变换处理单元206将一种或多种变换应用于残差块,以生成变换系数的块(本文中被称为“变换系数块”)。变换处理单元206可以将各种变换应用于残差块,以形成变换系数块。例如,变换处理单元206可以将离散余弦变换(dct)、方向变换、karhunen-loeve变换(klt)、或概念上类似的变换应用于残差块。在一些示例中,变换处理单元206可以对残差块执行多种变换,例如,初级变换和二次变换(诸如旋转变换)。在一些示例中,变换处理单元206不对残差块应用变换。
[0132]
量化单元208可以对变换系数块中的变换系数进行量化,以产生经量化的变换系数块。量化单元208可以根据与当前块相关联的量化参数(qp)值来对变换系数块的变换系数进行量化。视频编码器200(例如,经由模式选择单元202)可以通过调整与cu相关联的qp值来调整被应用于与当前块相关联的变换系数块的量化程度。量化可能引起信息损失,并且因此,经量化的变换系数可能具有与变换处理单元206所产生的原始变换系数相比较低的精度。
[0133]
逆量化单元210和逆变换处理单元212可以将逆量化和逆变换分别应用于经量化的变换系数块,以从变换系数块重构残差块。重构单元214可以基于经重构的残差块和由模式选择单元202生成的预测块来产生与当前块相对应的重构块(尽管潜在地具有某种程度的失真)。例如,重构单元214可以将经重构的残差块的样本与来自模式选择单元202所生成的预测块的对应样本相加,以产生经重构的块。
[0134]
滤波器单元216可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如,滤波器单元216可以执行去块操作以减少沿着cu的边缘的块效应伪影。在一些示例中,可以跳过滤波器单元216的操作。
[0135]
视频编码器200将经重构的块存储在dpb 218中。例如,在其中不执行滤波器单元216的操作的示例中,重构单元214可以将经重构的块存储到dpb 218中。在其中执行滤波器单元216的操作的示例中,滤波器单元216可以将经滤波的重构块存储到dpb 218中。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从dpb 218取回由经重构的(并且潜在地经滤波的)块形成的参考图片,以对后续编码的图片的块进行帧间预测。另外,帧内预测单元226可以使用在dpb 218中的当前图片的经重构的块来对当前图片中的其它块进行帧内预测。
[0136]
通常,熵编码单元220可以对从视频编码器200的其它功能组件接收的语法元素进
行熵编码。例如,熵编码单元220可以对来自量化单元208的经量化的变换系数块进行熵编码。作为另一示例,熵编码单元220可以对来自模式选择单元202的预测语法元素(例如,用于帧间预测的运动信息或用于帧内预测的帧内模式信息)进行熵编码。熵编码单元220可以对作为视频数据的另一示例的语法元素执行一个或多个熵编码操作,以生成经熵编码的数据。例如,熵编码单元220可以执行上下文自适应变长译码(cavlc)操作、cabac操作、可变-可变(v2v)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(sbac)操作、概率区间分割熵(pipe)译码操作、指数哥伦布编码操作、或对数据的另一种类型的熵编码操作。在一些示例中,熵编码单元220可以在其中语法元素未被熵编码的旁路模式下操作。
[0137]
视频编码器200可以输出比特流,其包括用于重构切片或图片的块所需要的经熵编码的语法元素。具体地,熵编码单元220可以输出比特流。
[0138]
关于块描述了上述操作。这样的描述应当被理解为用于亮度译码块和/或色度译码块的操作。如上所述,在一些示例中,亮度译码块和色度译码块是cu的亮度分量和色度分量。在一些示例中,亮度译码块和色度译码块是pu的亮度分量和色度分量。
[0139]
在一些示例中,不需要针对色度译码块重复关于亮度编码块执行的操作。作为一个示例,不需要重复用于识别用于亮度译码块的运动矢量(mv)和参考图片的操作来识别用于色度块的mv和参考图片。确切而言,可以对用于亮度译码块的mv进行缩放以确定用于色度块的mv,并且参考图片可以是相同的。作为另一示例,对于亮度译码块和色度译码块,帧内预测过程可以是相同的。
[0140]
根据本公开内容的技术,视频编码器200的各种组件(诸如残差生成单元204、变换处理单元206、逆变换处理单元212等)可以确定视频数据块的残差块,并且确定来自变换候选集合的用于对残差块进行变换的变换。熵编码单元220可以将上下文索引变量设置为与第一上下文相关联的第一值;使用第一上下文来对用于指示用于对残差块进行变换的变换的语法元素的第一仓进行上下文编码;基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值;以及使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文编码。
[0141]
图8是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器300的框图。图8是出于解释的目的而提供的,并且不对在本公开内容中泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的,本公开内容根据vvc(itu-t h.266,正在开发中)和hevc(itu-t h.265)的技术描述了视频解码器300。然而,本公开内容的技术可以由被配置用于其它视频译码标准的视频译码设备来执行。
[0142]
在图8的示例中,视频解码器300包括译码图片缓冲器(cpb)存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和解码图片缓冲器(dpb)314。cpb存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和dpb 314中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。例如,视频解码器300的单元可以被实现为一个或多个电路或逻辑元件,作为硬件电路的一部分,或者作为处理器、asic或fpga的一部分。此外,视频解码器300可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
[0143]
预测处理单元304包括运动补偿单元316和帧内预测单元318。预测处理单元304可以包括加法单元,其根据其它预测模式来执行预测。作为示例,预测处理单元304可以包括
调色板单元、块内复制单元(其可以形成运动补偿单元316的一部分)、仿射单元、线性模型(lm)单元等。在其它示例中,视频解码器300可以包括更多、更少或不同的功能组件。
[0144]
cpb存储器320可以存储要由视频解码器300的组件解码的视频数据,诸如经编码的视频比特流。例如,可以从计算机可读介质110(图1)获得被存储在cpb存储器320中的视频数据。cpb存储器320可以包括存储来自经编码的视频比特流的经编码的视频数据(例如,语法元素)的cpb。此外,cpb存储器320可以存储除了经译码的图片的语法元素之外的视频数据,诸如表示来自视频解码器300的各个单元的输出的临时数据。dpb 314通常存储经解码的图片,视频解码器300可以输出经解码的图片,和/或在解码经编码的视频比特流的后续数据或图片时使用经解码的图片作为参考视频数据。cpb存储器320和dpb 314可以由各种存储器设备中的任何一种形成,诸如dram,包括sdram、mram、rram或其它类型的存储器设备。cpb存储器320和dpb 314可以由相同的存储器设备或单独的存储器设备来提供。在各个示例中,cpb存储器320可以与视频解码器300的其它组件在芯片上,或者相对于那些组件在芯片外。
[0145]
另外或替代地,在一些示例中,视频解码器300可以从存储器120(图1)取回经译码的视频数据。也就是说,存储器120可以如上文所讨论地利用cpb存储器320来存储数据。同样,当视频解码器300的一些或全部功能是用要被视频解码器300的处理电路执行的软件来实现时,存储器120可以存储要被视频解码器300执行的指令。
[0146]
示出了图8中示出的各个单元以帮助理解由视频解码器300执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。类似于图7,固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可以执行软件或固件,软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如,以接收参数或输出参数),但是固定功能电路执行的操作的类型通常是不可变的。在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程),并且在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是集成电路。
[0147]
视频解码器300可以包括由可编程电路形成的alu、efu、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中由在可编程电路上执行的软件执行视频解码器300的操作的示例中,片上或片外存储器可以存储视频解码器300接收并且执行的软件的指令(例如,目标代码)。
[0148]
熵解码单元302可以从cpb接收经编码的视频数据,并且对视频数据进行熵解码以重现语法元素。预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310和滤波器单元312可以基于从比特流中提取的语法元素来生成经解码的视频数据。
[0149]
通常,视频解码器300逐块地重构图片。视频解码器300可以单独地对每个块执行重构操作(其中,当前正在被重构(即,被解码)的块可以被称为“当前块”)。
[0150]
熵解码单元302可以对定义经量化的变换系数块的经量化的变换系数的语法元素以及诸如量化参数(qp)和/或变换模式指示之类的变换信息进行熵解码。逆量化单元306可以使用与经量化的变换系数块相关联的qp来确定量化程度,并且同样地,确定供逆量化单元306应用的逆量化程度。逆量化单元306可以例如执行按位左移操作以对经量化的变换系数进行逆量化。逆量化单元306从而可以形成包括变换系数的变换系数块。
[0151]
在逆量化单元306形成变换系数块之后,逆变换处理单元308可以将一种或多种逆
变换应用于变换系数块,以生成与当前块相关联的残差块。例如,逆变换处理单元308可以将逆dct、逆整数变换、逆karhunen-loeve变换(klt)、逆旋转变换、逆方向变换或另一逆变换应用于变换系数块。
[0152]
此外,预测处理单元304根据由熵解码单元302进行熵解码的预测信息语法元素来生成预测块。例如,如果预测信息语法元素指示当前块是经帧间预测的,则运动补偿单元316可以生成预测块。在这种情况下,预测信息语法元素可以指示在dpb 314中的要从其取回参考块的参考图片、以及标识相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图7)所描述的方式基本类似的方式来执行帧间预测过程。
[0153]
作为另一示例,如果预测信息语法元素指示当前块是经帧内预测的,则帧内预测单元318可以根据由预测信息语法元素指示的帧内预测模式来生成预测块。再次,帧内预测单元318通常可以以与关于帧内预测单元226(图7)所描述的方式基本上类似的方式来执行帧内预测过程。帧内预测单元318可以从dpb 314取回当前块的相邻样本的数据。
[0154]
重构单元310可以使用预测块和残差块来重构当前块。例如,重构单元310可以将残差块的样本与预测块的对应样本相加来重构当前块。
[0155]
滤波器单元312可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如,滤波器单元312可以执行去块操作以减少沿着经重构的块的边缘的块效应伪影。不一定在所有示例中都执行滤波器单元312的操作。
[0156]
视频解码器300可以将经重构的块存储在dpb 314中。例如,在其中不执行滤波器单元312的操作的示例中,重构单元310可以将经重构的块存储到dpb 314中。在其中执行滤波器单元312的操作的示例中,滤波器单元312可以将经滤波的重构块存储到dpb 314中。如上所讨论的,dpb 314可以将参考信息(诸如用于帧内预测的当前图片以及用于后续运动补偿的先前解码的图片的样本)提供给预测处理单元304。此外,视频解码器300可以从dpb 314输出经解码的图片(例如,经解码的视频),以用于在诸如图1的显示设备118之类的显示设备上的后续呈现。
[0157]
根据本公开内容的技术,熵解码器302可以例如将上下文索引变量设置为第一值,该第一值与第一上下文相关联;使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值;以及使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码。然后,逆变换处理单元308可以基于第一仓和第二仓来确定来自逆变换候选集合的逆变换,并且将该逆变换应用于系数集合以确定视频数据的残差块。
[0158]
图9a和9b示出仓n处的cabac过程的示例。在图9a的示例400中,在仓n处,仓2处的范围包括由给定某个上下文状态(σ)的最不可能符号(lps)的概率(p
σ
)给出的rangemps和rangelps。示例400示出了当仓n的值等于最可能符号(mps)时,仓n+1处的范围的更新。在该示例中,下限保持不变,但仓n+1处的范围的值减小为仓n处的rangemps值。图9b的示例402示出了当仓n的值不等于mps(即,等于lps)时,仓n+1处的范围的更新。在该示例中,下限移到仓n处的rangelps的较低范围值。另外,仓n+1处的范围的值减小为仓n处的rangelps的值。
[0159]
在hevc视频译码过程的一个示例中,利用9比特来表示范围,并且利用10比特流来
表示下限。存在重归一化过程,以维护足够精度的范围和下限。只要范围小于256,就会发生重归一化。因此,在重归一化之后的范围始终等于或大于256。取决于范围和下限的值,二进制算术译码器(bac)向比特流输出“0”或“1”,或更新内部变量(被称为bo:未完成比特),以备将来输出。图10示出了取决于范围的bac输出的示例。例如,当范围和下限高于某个门限(例如,512)时,向比特流输出“1”。当范围和下限低于某个门限(例如,512)时,向比特流输出“0”。当范围和下限在某些门限之间时,不向比特流输出任何内容。替代地,将bo值递增,并且对下一仓进行编码。
[0160]
在h.264/avc的cabac上下文模型中并且在hevc的一些示例中,存在128个状态。存在64种可能的lps概率(由状态σ表示),可以从0到63。每个mps可以是零或一。因此,128个状态是64个状态概率乘以mps的2个可能值(0或1)。因此,可以利用7比特来对状态进行索引。
[0161]
为了减少推导lps范围(rangelps
σ
)的计算,可以预先计算所有情况的结果并且将其作为近似值存储在查找表中。因此,通过使用简单的表查找,可以在不进行任何乘法的情况下获得lps范围。避免乘法对于一些设备或应用可能很重要,因为该操作可能在许多硬件架构中导致显著的时延。
[0162]
可以使用4列预先计算的lps范围表来代替乘法。该范围被划分为四个分段。可以通过问题(范围》》6)&3来推导分段索引。实际上,分段索引是通过从实际范围移位和丢弃比特推导出的。下表1示出了可能的范围和其对应索引。
[0163]
表1
–
范围索引
[0164]
范围256-319320-383384-447448-511(范围》》6)&30123
[0165]
然后,lps范围表具有64个条目(每个概率状态一个)乘以4(每个范围索引一个)。每个条目是范围lps,即,范围乘以lps概率的值。下表2示出了该表的一部分的示例。表2描绘了概率状态9-12。在hevc的一个提议中,概率状态的范围可以从0-63。
[0166]
表2
–
rangelps
[0167][0168]
在每个分段(即,范围值)中,每个概率状态
σ
的lps范围是预定义的。换句话说,概率状态
σ
的lps范围被量化为四个值(即,每个范围索引一个值)。在给定点处使用的特定lps范围取决于该范围所属的分段。在表中使用的可能lps范围的数量是表列数量(即,可能lps范围值的数量)和lps范围精度之间的折衷。一般来说,更多的列导致lps范围值的更小的量化误差,但也增加针对更多的存储器来存储表的需求。更少的列增加量化误差,但也减少存储表所需的存储器。
[0169]
如上所述,每个lps概率状态具有对应的概率。在hevc中,按如下推导每个状态的
概率p:
[0170]
p
σ
=αp
σ-1
[0171]
其中,状态σ从0到63。常数α表示每个上下文状态之间的概率变化量。在一个示例中,α=0.9493,或者更准确地说,α=(0.01875/0.5)
1/63
。状态σ=0处的概率等于0.5(即,p0=1/2)。也就是说,在上下文状态0处,lps和mps的概率相等。每个连续状态处的概率是通过将先前状态乘以α推导出的。因此,在上下文状态α=1处发生lps的概率为p0*0.9493(0.5*0.9493=.47465)。因此,随着状态α的索引增加,lps发生的概率降低。在vvc中,以不同的方式来计算概率。本公开内容的技术不限于任何特定类型的概率计算。
[0172]
cabac是自适应的,因为对概率状态进行更新,以便遵循信号统计(即,先前译码的仓的值)。更新过程如下所示。对于给定的概率状态,更新取决于状态索引和被标识为lps或mps的经编码的符号的值。作为更新过程的结果,推导了新的概率状态,其由潜在地经修改的lps概率估计和经修改的mps值(如必要)组成。
[0173]
在仓值等于mps的情况下,可以将给定状态索引递增1。这适用于所有状态,除了mps发生在状态索引62处,其中lps概率已经达到其最小值(或等效地,达到最大mps概率)。在这种情况下,状态索引62保持固定,直到看到lps或最后一个仓值(状态63用于最后一个仓值的特殊情况)被编码为止。当lps发生时,通过将状态索引递减某个量来改变状态索引,如下式所示。该规则一般适用于lps的每次发生,但以下情况除外。假设lps已经在索引σ=0(其对应于等概率情况)的状态下被编码,则状态索引保持固定,但mps值将被切换,使得lps和mps的值将被互换。在所有其它情况下,无论哪个符号已经被编码,mps值都将不会改变。用于lps概率转换规则的推导是基于给定lps概率p
old
与其更新的对应项p
old
之间的以下关系的:
[0174]
p
new
=max(αp
old
,p
62
),如果发生mps
[0175]
p
new
=(1-α)+αp
old
,如果发生lps
[0176]
关于cabac中的概率估计过程的实际实现,需要注意的是,所有转换规则最多可以由两个表实现,每个表具有6比特无符号整数值的63个条目。在一些示例中,状态转换可以利用单个表transidxlps来确定,该表针对给定状态索引σ确定在已经观察到lps的情况下新的更新的状态索引transidxlps[σ]。mps驱动的转换可以通过状态索引的简单(饱和)增量(固定值1)来获得,从而得到更新的状态索引min(σ+1,62)。下表3是部分transidxlps表的示例。
[0177]
表3-transidxlps
[0178]
概率状态(σ)新状态transidxlps[σ]
……
96108118128
……
[0179]
上文关于图9a、9b和10描述的技术仅表示cabac的一个示例实现。应当理解,本公开内容的技术不仅限于所描述的cabac的实现。例如,在较旧的bac方法(例如,在h.264/avc
中使用的bac方法)中,针对低分辨率视频(即,通用中间格式(cif)和四分之一cif(qcif)视频)对表rangelps和transidxlp进行了调整。使用hevc和未来的编解码器(诸如vvc),大量视频内容是高清晰度(hd)的,并且在一些情况下高于hd。与用于开发h.264/avc的10年qcif序列相比,hd或高于hd分辨率的视频内容往往具有不同的统计。因此,来自h.264/avc的rangelps和transidxlps表可能导致状态之间以过快的方式进行的自适应。也就是说,概率状态之间的转换(特别是当lps发生时)对于hd视频的更平滑、更高分辨率的内容来说可能太大。因此,根据常规技术使用的概率模型对于hd和超hd内容可能不那么精确。另外,由于hd视频内容包括更大范围的像素值,因此h.264/avc表不包括足够的条目来考虑hd内容中可能存在的更极端的值。
[0180]
因此,对于hevc和未来的译码标准(诸如vvc),可以修改rangelps和transidxlps表,以考虑该新内容的特性。特别地,用于hevc和未来译码标准的bac过程可以使用允许较慢的自适应过程的表,并且可以考虑更极端的情况(即,歪斜概率)。因此,作为一个示例,可以修改rangelps和transidxlps表,以通过包括比h.264/avc或hevc在bac中使用的更多概率状态和范围来实现这些目标。
[0181]
图11是示例熵编码单元220的框图,该示例熵编码单元220可以被配置为根据本公开内容的技术来执行cabac。语法元素418被输入熵编码单元220。如果语法元素已经是二进制值语法元素(即,仅具有值0和1的语法元素),则可以跳过二值化的步骤。如果语法元素是非二进制值语法元素(例如,由多个比特表示的语法元素,诸如变换系数级别),则由二值化器420对非二进制值语法元素进行二值化。二值化器420执行非二进制值语法元素到二进制决策序列的映射。这些二进制决策通常被称为“仓”。例如,对于变换系数级别,级别的值可以被分解为连续的仓,每个仓指示系数级别的绝对值是否大于某个值。例如,仓0(有时被称为显著性标志)指示变换系数级别的绝对值是否大于0。仓1指示变换系数级别的绝对值是否大于1,以此类推。可以为每个非二进制值语法元素开发唯一的映射。
[0182]
由二值化器420产生的每个仓被馈送到熵编码单元220的二进制算术译码侧。也就是说,对于预定的非二进制值语法元素集合,每个仓类型(例如,仓0)在下一个仓类型(例如,仓1)之前被译码。可以在常规模式或旁路模式下执行译码。在旁路模式下,旁路译码引擎426使用固定概率模型来执行算术译码,例如,使用golomb-rice或指数golomb译码。旁路模式通常用于更可预测的语法元素。
[0183]
常规模式下的译码涉及执行cabac。常规模式cabac用于对仓值进行译码,其中仓的值的概率在给定先前译码的仓的值的情况下是可预测的。作为lps的仓的概率由上下文建模器422确定。上下文建模器422输出仓值和上下文模型(例如,概率状态σ)。上下文模型可以是用于一系列仓的初始上下文模型,或者可以是基于先前译码的仓的经译码的值来确定的。如上所述,上下文建模器可以基于先前译码的仓是mps还是lps来更新状态。
[0184]
在上下文建模器422确定上下文模型和概率状态σ之后,常规译码引擎424对仓值执行bac。根据本公开内容的技术,常规译码引擎424使用包括多于64个概率状态σ的transidxlps表430来执行bac。在一个示例中,概率状态的数量是128。transidxlps用于确定当先前仓(仓n)为lps时,将哪个概率状态用于下一仓(仓n+1)。常规译码引擎424还可以使用rangelps表128来确定给定特定概率状态σ的lps的范围值。然而,根据本公开内容的技术,不是使用transidxlps表430的所有可能的概率状态σ,而是将概率状态索引σ映射到分
组索引以用于在rangelps表中使用。也就是说,对rangelps表428的每个索引可以表示概率状态总数中的两个或更多个概率状态。概率状态索引σ到分组索引的映射可以是线性的(例如,通过除以2),或者可以是非线性的(例如,对数函数或映射表)。
[0185]
在本公开内容的其它示例中,通过将参数α设置为大于0.9493,可以使连续概率状态之间的差更小。在一个示例中,α=0.9689。在本公开内容的另一示例中,lps发生的最高概率(p0)可以被设置为低于0.5。在一个示例中,p0可以等于0.493。
[0186]
根据本公开内容的一种或多种技术,与使用用于在二进制算术译码过程中更新概率状态的变量(例如,窗口大小、缩放因子(α)和概率更新速度中的一项或多项)的相同值相反,熵编码单元220可以针对不同的上下文模型和/或不同的语法元素使用不同的变量值。例如,熵编码单元220可以针对多个上下文模型中的上下文模型,确定用于在二进制算术编码过程中更新概率状态的变量的值,并且基于所确定的值来更新概率状态。
[0187]
图12是示例熵解码单元302的框图,该示例熵解码单元302可以被配置为根据本公开内容的技术来执行cabac。图12的熵解码单元302以与图7和11中描述的熵编码单元220的方式相反的方式执行cabac。来自比特流448的经译码的比特被输入到熵解码单元302。基于经译码的比特是否是使用旁路模式或常规模式进行熵译码的,将经译码的比特馈送给上下文建模器450或旁路译码引擎452。如果经译码的比特是在旁路模式下译码的,则旁路解码引擎452可以例如使用golomb-rice或指数golomb解码来取回二进制值语法元素或非二进制语法元素的仓。
[0188]
如果经译码的比特是在常规模式下译码的,则上下文建模器450可以确定经译码的比特的概率模型,并且常规解码引擎454可以对经译码的比特进行解码以产生非二进制值语法元素(或者语法元素本身,如果是二进制值的话)的仓。在上下文建模器450确定上下文模型和概率状态σ之后,常规解码引擎454对仓值执行bac。根据本公开内容的技术,常规解码引擎454使用包括多于64个概率状态σ的transidxlps表458来执行bac。在一个示例中,概率状态的数量是128,但是在与本公开内容的技术一致的情况下,可以定义其它数量的概率状态。transidxlps表458用于确定当先前仓(仓n)为lps时,将哪个概率状态用于下一仓(仓n+1)。常规解码引擎454还可以使用rangelps表456来确定给定特定概率状态σ的lps的范围值。然而,根据本公开内容的技术,不是使用transidxlps表458的所有可能的概率状态σ,而是将概率状态索引σ映射到分组索引以用于在rangelps表456中使用。也就是说,对rangelps表456的每个索引可以表示概率状态总数中的两个或更多个概率状态。概率状态索引σ到分组索引的映射可以是线性的(例如,通过除以2),或者可以是非线性的(例如,对数函数或映射表)。
[0189]
在本公开内容的其它示例中,通过将参数α设置为大于0.9493,可以使连续概率状态之间的差更小。在一个示例中,α=0.9689。在本公开内容的另一示例中,lps发生的最高概率(p0)可以被设置为低于0.5。在一个示例中,p0可以等于0.493。
[0190]
在由常规解码引擎454对仓进行解码之后,反向二值化器460可以执行反向映射以将仓转换回非二进制值语法元素的值。
[0191]
图13是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行编码的示例过程的流程图。当前块可以包括当前cu。尽管关于视频编码器200(图1和7)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图13的过程类似的过程。
[0192]
在该示例中,视频编码器200最初预测当前块(550)。例如,视频编码器200可以形成用于当前块的预测块。然后,视频编码器200可以计算用于当前块的残差块(552)。为了计算残差块,视频编码器200可以计算在原始的未经编码的块与用于当前块的预测块之间的差。然后,视频编码器200可以对残差块进行变换并且对残差块的变换系数进行量化(554)。接下来,视频编码器200可以扫描残差块的经量化的变换系数(556)。在扫描期间或在扫描之后,视频编码器200可以对变换系数进行熵编码(558)。例如,视频编码器200可以使用cavlc或cabac来对变换系数进行编码。然后,视频编码器200可以输出块的经熵编码的数据(560)。
[0193]
图14是示出根据本公开内容的技术的用于对视频数据的当前块进行解码的示例过程的流程图。当前块可以包括当前cu。尽管关于视频解码器300(图1和8)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图14的过程类似的过程。
[0194]
视频解码器300可以接收用于当前块的经熵编码的数据(例如,经熵编码的预测信息和用于与当前块相对应的残差块的变换系数的经熵编码的数据)(570)。视频解码器300可以对经熵编码的数据进行熵解码以确定用于当前块的预测信息,并且重现残差块的变换系数(572)。视频解码器300可以例如使用如由用于当前块的预测信息所指示的帧内或帧间预测模式来预测当前块(574),以计算用于当前块的预测块。然后,视频解码器300可以对所重现的变换系数进行逆扫描(576),以创建经量化的变换系数的块。然后,视频解码器300可以对变换系数进行逆量化并且将逆变换应用于变换系数以产生残差块(578)。最终,视频解码器300可以通过将预测块和残差块进行组合来对当前块进行解码(580)。
[0195]
图15是示出用于确定用于视频数据的块的逆变换的示例过程的流程图。根据本公开内容的技术,视频数据的块可以例如是tu。尽管关于视频解码器300(图1和8)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图15的过程类似的过程。
[0196]
视频解码器300将上下文索引变量设置为第一值,其中,上下文索引变量的第一值与第一上下文相关联(600)。视频解码器300使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码(602)。视频解码器300基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值(604)。为了基于第一仓来确定上下文索引变量的新值,视频解码器300可以被配置为响应于第一仓等于0(或在一些示例中等于1)来将上下文索引变量保持在第一值。响应于第一仓等于1(或在一些示例中等于0),视频解码器300可以被配置为将上下文索引变量设置为第二值,该第二值与不同于与第一值相关联的上下文的上下文相关联。
[0197]
视频解码器300使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码(606)。视频解码器300基于第一仓和第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换(608)。视频解码器300将逆变换应用于系数集合以确定视频数据的残差块(610)。
[0198]
以下编号条款示出了在本公开内容中描述的设备和技术的一个或多个方面。
[0199]
条款1:一种对视频数据进行解码的方法,所述方法包括:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定视频数据的残差块。
[0200]
条款2:根据条款1所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于x,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同。
[0201]
条款3:根据条款1所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于y,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文。
[0202]
条款4:根据条款2和3所述的方法,其中,x等于0,并且y等于1。
[0203]
条款5:根据条款2和3所述的方法,其中,x等于1,并且y等于0。
[0204]
条款6:根据条款1-5中任一项所述的方法,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。
[0205]
条款7:根据条款2所述的方法,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于x。
[0206]
条款8:根据条款1-7中任一项所述的方法,还包括:将所述残差块与预测块相加以确定视频数据的经重构的块。
[0207]
条款9:一种用于对视频数据进行解码的设备,所述设备包括用于执行根据条款1-7中任一项所述的方法的一个或多个单元。
[0208]
条款10:根据条款9所述的设备,其中,所述一个或多个单元包括在电路中实现的一个或多个处理器。
[0209]
条款11:根据条款9和10中任一项所述的设备,还包括:用于存储所述视频数据的存储器。
[0210]
条款12:根据条款9-11中任一项所述的设备,还包括:被配置为显示经解码的视频数据的显示器。
[0211]
条款13:根据条款9-12中任一项所述的设备,其中,所述设备包括相机、计算机、移动设备、广播接收机设备或机顶盒中的一者或多者。
[0212]
条款14:一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质,所述指令在被执行时使得一个或多个处理器执行根据条款1-8中任一项所述的方法。
[0213]
条款15:一种对视频数据进行解码的方法,所述方法包括:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
[0214]
条款16:根据条款15所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。
[0215]
条款17:根据条款16所述的方法,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。
[0216]
条款18:根据条款16所述的方法,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变
换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。
[0217]
条款19:根据条款15所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。
[0218]
条款20:根据条款15-19中任一项所述的方法,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。
[0219]
条款21:根据条款15-20中任一项所述的方法,其中,所述逆变换候选集合由四个变换候选组成,并且所述四个逆变换候选中的一个逆变换候选是变换跳过。
[0220]
条款22:根据条款15-21中任一项所述的方法,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块包括:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。
[0221]
条款23:根据条款15-22中任一项所述的方法,还包括:将所述残差数据的块与预测块相加以确定视频数据的经重构的块。
[0222]
条款24:一种用于对视频数据进行解码的设备,所述设备包括:
[0223]
存储器,其被配置为存储视频数据;一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
[0224]
条款25:根据条款24所述的设备,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述一个或多个处理器还被配置为:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。
[0225]
条款26:根据条款25所述的设备,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。
[0226]
条款27:根据条款25所述的设备,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。
[0227]
条款28:根据条款24所述的设备,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述一个或多个处理器还被配置为:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。
[0228]
条款29:根据条款24-28中任一项所述的设备,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。
[0229]
条款30:根据条款24-29中任一项所述的设备,其中,所述逆变换候选集合由四个变换候选组成,并且所述四个逆变换候选中的一个逆变换候选是变换跳过。
[0230]
条款31:根据条款24-30中任一项所述的设备,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,为了将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块,所述一个或多个处理器还被配置为:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。
[0231]
条款32:根据条款24-31中任一项所述的设备,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:将所述残差数据的块与预测块相加以确定视频数据的经重构的块。
[0232]
条款33:根据条款24-32中任一项所述的设备,其中,所述设备包括无线通信设备,还包括被配置为接收经编码的视频数据的接收机。
[0233]
条款34:根据条款33所述的设备,其中,所述无线通信设备包括电话手机,并且其中,所述接收机被配置为:根据无线通信标准来对包括所述经编码的视频数据的信号进行解调。
[0234]
条款35:根据条款24-34中任一项所述的设备,还包括:被配置为显示经解码的视频数据的显示器。
[0235]
条款36:根据条款24-35中任一项所述的设备,其中,所述设备包括相机、计算机、移动设备、广播接收机设备或机顶盒中的一者或多者。
[0236]
条款37:一种存储指令的计算机可读存储介质,所述指令在由一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器进行以下操作:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。
[0237]
条款38:根据条款37所述的计算机可读存储介质,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。
[0238]
条款39:根据条款38所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。
[0239]
条款40:根据条款38所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。
[0240]
条款41:根据条款37所述的计算机可读存储介质,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。
[0241]
条款42:根据条款37-41中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。
[0242]
条款43:根据条款37-42中任一项所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,为了将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。
[0243]
条款44:一种用于对视频数据进行解码的装置,所述装置包括:用于将上下文索引变量设置为第一值的单元,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;用于使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值的单元;用于使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换的单元;以及用于将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块的单元。
[0244]
要认识到的是,根据示例,本文描述的任何技术的某些动作或事件可以以不同的顺序执行,可以被添加、合并或完全省略(例如,并非所有描述的动作或事件是对于实施所述技术都是必要的)。此外,在某些示例中,动作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器并发地而不是顺序地执行。
[0245]
在一个或多个示例中,所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果用软件来实现,则所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过其进行传输并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质,其对应于诸如数据存储介质之类的有形介质或者通信介质,所述通信介质包括例如根据通信协议来促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。以这种方式,计算机可读介质通常可以对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质、或者(2)诸如信号或载波之类的通信介质。数据存储介质可以是可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器访问以取得用于实现在本公开内容中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
[0246]
举例来说而非进行限制,这样的计算机可读存储介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、闪存、或者能够用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码以及能够由计算机访问的任何其它介质。此外,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或者无线技术(例如,红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输指令,则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者无线技术(例如,红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而,应当理解的是,计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它临时性介质,而是替代地针对非临时性的有形存储介质。如本文所使用的,磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘,其中,磁盘通常磁性地复制数据,而光盘利用激光来光学地复制数据。上述各项的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。
[0247]
指令可以由一个或多个处理器来执行,诸如一个或多个dsp、通用微处理器、asic、fpga、或其它等效的集成或分立逻辑电路。因此,如本文所使用的术语“处理器”和“处理电路”可以指代前述结构中的任何一者或者适于实现本文描述的技术的任何其它结构。另外,
在一些方面中,本文描述的功能可以在被配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内提供,或者被并入经组合的编解码器中。此外,所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现。
[0248]
本公开内容的技术可以在多种多样的设备或装置中实现,包括无线手机、集成电路(ic)或一组ic(例如,芯片组)。在本公开内容中描述了各种组件、模块或单元以强调被配置为执行所公开的技术的设备的功能性方面,但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。确切而言,如上所述,各种单元可以被组合在编解码器硬件单元中,或者由可互操作的硬件单元的集合(包括如上所述的一个或多个处理器)结合适当的软件和/或固件来提供。
[0249]
已经描述了各个示例。这些和其它示例在所附的权利要求的范围内。
技术特征:
1.一种对视频数据进行解码的方法,所述方法包括:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。2.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。5.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值包括:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述逆变换候选集合由四个变换候选组成,并且所述四个逆变换候选中的一个逆变换候选是变换跳过。8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块包括:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。9.根据权利要求1所述的方法,还包括:将所述残差数据的块与预测块相加以确定视频数据的经重构的块。10.一种用于对视频数据进行解码的设备,所述设备包括:存储器,其被配置为存储视频数据;一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;
基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。11.根据权利要求10所述的设备,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述一个或多个处理器还被配置为:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。12.根据权利要求11所述的设备,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。13.根据权利要求11所述的设备,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。14.根据权利要求10所述的设备,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述一个或多个处理器还被配置为:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。15.根据权利要求10所述的设备,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。16.根据权利要求10所述的设备,其中,所述逆变换候选集合由四个变换候选组成,并且所述四个逆变换候选中的一个逆变换候选是变换跳过。17.根据权利要求10所述的设备,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,为了将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块,所述一个或多个处理器还被配置为:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。18.根据权利要求10所述的设备,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:将所述残差数据的块与预测块相加以确定视频数据的经重构的块。19.根据权利要求10所述的设备,其中,所述设备包括无线通信设备,还包括被配置为接收经编码的视频数据的接收机。20.根据权利要求19所述的设备,其中,所述无线通信设备包括电话手机,并且其中,所述接收机被配置为:根据无线通信标准来对包括所述经编码的视频数据的信号进行解调。21.根据权利要求10所述的设备,还包括:被配置为显示经解码的视频数据的显示器。22.根据权利要求10所述的设备,其中,所述设备包括相机、计算机、移动设备、广播接收机设备或机顶盒中的一者或多者。23.一种存储指令的计算机可读存储介质,所述指令在由一个或多个处理器执行时使
得所述一个或多个处理器进行以下操作:将上下文索引变量设置为第一值,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值;使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二仓进行上下文解码;基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。24.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:响应于所述第一仓等于第一整数,将所述上下文索引变量保持在所述第一值,其中,与所述新值相关联的上下文和与所述第一值相关联的上下文相同,其中,所述第一整数等于0或1中的一个。25.根据权利要求24所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括变换跳过,并且其中,所述第一仓和所述第二仓两者都等于所述第一整数。26.根据权利要求24所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括除变换跳过之外的逆变换,并且其中,所述第一仓等于所述第一整数,并且所述第二仓不等于所述第一整数。27.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质,其中,为了基于所述第一仓来确定所述上下文索引变量的所述新值,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:响应于所述第一仓等于第二整数,将所述上下文索引变量设置为第二值,其中,与所述第二值相关联的上下文不同于与所述第一值相关联的上下文,其中,所述第二整数等于0或1。28.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括低频不可分离变换。29.根据权利要求23所述的计算机可读存储介质,其中,所述逆变换包括二次变换的逆变换,并且其中,为了将所述逆变换应用于所述系数集合以确定所述残差数据的块,所述指令使得所述一个或多个处理器进行以下操作:将所述二次变换的逆变换应用于经逆量化的变换系数的块以确定经逆变换的系数的中间块;以及将主变换的逆变换应用于所述经逆变换的系数的中间块以确定所述残差数据的块。30.一种用于对视频数据进行解码的装置,所述装置包括:用于将上下文索引变量设置为第一值的单元,其中,所述上下文索引变量的所述第一值与第一上下文相关联;用于使用所述第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓的值来确定所述上下文索引变量的新值的单元;用于使用与所述新值相关联的上下文来对用于指示所述变换的所述语法元素的第二
仓进行上下文解码的单元;用于基于所述第一仓和所述第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换的单元;以及用于将所述逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块的单元。
技术总结
一种视频解码器被配置为:将上下文索引变量设置为第一值,其中,上下文索引变量的第一值与第一上下文相关联;使用第一上下文来对用于指示变换的语法元素的第一仓进行上下文解码;基于第一仓的值来确定上下文索引变量的新值;使用与新值相关联的上下文来对用于指示变换的语法元素的第二仓进行上下文解码;基于第一仓和第二仓来从逆变换候选集合中确定逆变换;以及将逆变换应用于系数集合以确定残差数据的块。据的块。据的块。
技术研发人员:H
受保护的技术使用者:高通股份有限公司
技术研发日:2021.10.07
技术公布日:2023/7/22
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