技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種針對使用基于上下文(context)的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的圖像編碼而對圖像量化參數(shù)編碼的技術(shù)，并且例如涉及一種適用于圖像解碼設(shè)備等的圖像量化參數(shù)解碼方法和圖像量化參數(shù)解碼器。

背景技術(shù)：

非專利文獻(xiàn)(NPL)1和2各自公開一種使用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼(CABAC)的圖像編碼技術(shù)。

圖14是示出在使用CABAC的圖像編碼技術(shù)中的圖像量化參數(shù)編碼設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。圖14中所示的圖像量化參數(shù)編碼器(下文稱為一般圖像量化參數(shù)編碼器)包括預(yù)測器101、緩沖器102、二進(jìn)制化器(binarizer)1030、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104和開關(guān)(SW)111。

從被輸入到一般圖像量化參數(shù)編碼器的量化參數(shù)(QP)減去從預(yù)測器101供給的預(yù)測量化參數(shù)(預(yù)測QP)。已經(jīng)被減去PQP的QP稱為差數(shù)(delta)量化參數(shù)(差數(shù)QP：DQP)。

在NPL 1中，PQP是最后重建的圖像塊的重建量化參數(shù)(最后重建QP：LastRQP)。在NPL 2中，PQP是左相鄰圖像塊的重建量化參數(shù)(左重建QP：LeftRQP)或者最后重建的圖像塊的重建量化參數(shù)(LastRQP)。

將PQP與DQP相加，并且在緩沖器102中存儲其和作為重建量化參數(shù)(重建QP：RQP)以用于后續(xù)量化參數(shù)編碼。

二進(jìn)制化器1030二進(jìn)制化DQP以獲得二進(jìn)制比特串(bin string)。二進(jìn)制比特串中的一個比特被稱為二進(jìn)制比特(bin)。在二進(jìn)制比特串中，第一個被二進(jìn)制算術(shù)編碼的二進(jìn)制比特稱為第一二進(jìn)制比特(第1二進(jìn)制比特)，第二個被二進(jìn)制算術(shù)編碼的二進(jìn)制比特稱為第二二進(jìn)制比特(第2二進(jìn)制比特)，并且第n個被二進(jìn)制算術(shù)編碼的二進(jìn)制比特稱為第n二進(jìn)制比特(第n二進(jìn)制比特)。在NPL 1中的3.9和3.12中定義了二進(jìn)制比特和二進(jìn)制比特串。

圖15是示出NPL 1和NPL 2中的、在DQP(最右列)與二進(jìn)制比特串(中間列)之間的對應(yīng)表的說明性示圖。

在圖15中的最左列中的二進(jìn)制比特串索引指示與DQP值對應(yīng)的二進(jìn)制比特串的索引。二進(jìn)制比特串索引在DQP是0的情況下是1、在DQP大于0的情況下是2*DQP-1并且在DQP小于0的情況下是-2*DQP+1(其中“*”表示相乘)。

在圖15中的最下行中的上下文索引指示用于對應(yīng)列中的二進(jìn)制比特的二進(jìn)制算術(shù)編碼的上下文的索引。例如，與DQP＝-1對應(yīng)的二進(jìn)制比特串是110，其中第一二進(jìn)制比特的值是1，第二二進(jìn)制比特的值是1，并且第三二進(jìn)制比特的值是0。用于第一二進(jìn)制比特的二進(jìn)制算術(shù)編碼的上下文索引是0，用于第二二進(jìn)制比特的二進(jìn)制算術(shù)編碼的上下文索引是2，并且用于第三二進(jìn)制比特的二進(jìn)制算術(shù)編碼的上下文索引是3。這里提到的上下文是二進(jìn)制比特的最可能記號(PS:most probable symbol)及其概率的組合。

自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104使用與對應(yīng)上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文從第一二進(jìn)制比特開始對經(jīng)由開關(guān)111供給的二進(jìn)制比特串中的每個二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼。自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104也根據(jù)經(jīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的二進(jìn)制比特的值來更新與上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文以用于后續(xù)二進(jìn)制算術(shù)編碼。在NPL 1中的9.3.4中描述了自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的具體操作。

一般量化參數(shù)編碼器基于以上提到的操作對輸入圖像量化參數(shù)進(jìn)行編碼。

引用列表

非專利文獻(xiàn)

NPL1:ISO/IEC 14496-10Advanced Video Coding

NPL 2:“WD3:Working Draft 3 of High-Efficiency Video Coding”,Document:JCTVC-E603,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16 WP3 and ISO/IEC JTC1/SC29/WG115th Meeting:日內(nèi)瓦,CH,2011年3月16-23

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

如從圖15可見，一般量化參數(shù)編碼器執(zhí)行二進(jìn)制化而不在關(guān)于有意義DQP為正還是為負(fù)的信息與關(guān)于有意義DQP的絕對值的信息之間區(qū)分。一般量化參數(shù)編碼器因此具有由于以下三個因素而不能對有意義DQP適當(dāng)編碼的問題。

第一因素是由于第二二進(jìn)制比特(在“第2”列中的二進(jìn)制比特)和后續(xù)二進(jìn)制比特(在從“第3”列往后的列中的二進(jìn)制比特)包括不能由一個二進(jìn)制比特表達(dá)的關(guān)于三個或者更多狀態(tài)的信息，所以不可能使用適當(dāng)上下文對這些二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼。能夠由一個二進(jìn)制比特表達(dá)的信息是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效(hold true)的信息。然而，第二二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特包括不能由一個二進(jìn)制比特表達(dá)的關(guān)于三個或者更多狀態(tài)的信息。具體而言，在圖15中，第二二進(jìn)制比特包括DQP為正還是為負(fù)的信息和指示有意義DQP的絕對值是否大于或者等于1的信息。從第三二進(jìn)制比特起的后續(xù)二進(jìn)制比特(在從“第3”列往后的列中)包括DQP為正還是為負(fù)的信息和指示有意義DQP的絕對值的量值的信息。因此，不可能用適當(dāng)上下文對第二二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼，這些二進(jìn)制比特包括不能由一個二進(jìn)制比特表達(dá)的關(guān)于三個或者四個狀態(tài)的信息。

第二因素是即使在DQP范圍已知的情況下仍然不能高效減少冗余二進(jìn)制比特。例如，在NPL 1和NPL 2中定義的DQP范圍是從-26到25，該范圍在正與負(fù)之間不對稱。在圖15中，需要對DQP＝-26進(jìn)行編碼，由于存在不被發(fā)送的DQP＝26的二進(jìn)制比特串，因此沒有減少冗余的第52二進(jìn)制比特和第53二進(jìn)制比特。

第三因素是在一般量化參數(shù)編碼器處置的二進(jìn)制比特串中包括的二進(jìn)制比特數(shù)目是在獨(dú)立地二進(jìn)制化有意義DQP為正還是為負(fù)的信息和有意義DQP的絕對值的情況下的二進(jìn)制比特數(shù)目的近似兩倍。大量二進(jìn)制比特造成編碼的數(shù)據(jù)量的增加以及DQP編碼過程和解碼過程速度的降低。

本發(fā)明具有下述目的，即通過解決以上提到的因素中的每個因素使得能夠針對使用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的圖像編碼而對圖像量化參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)編碼。

對問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)解碼方法是一種用于針對以基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼為基礎(chǔ)的視頻解碼過程而對量化參數(shù)解碼的圖像量化參數(shù)解碼方法，該圖像量化參數(shù)解碼方法包括：從以往重建量化參數(shù)生成預(yù)測量化參數(shù)；對指示差數(shù)量化參數(shù)是否有意義的第一二進(jìn)制比特、指示所述差數(shù)量化參數(shù)的絕對值的其它二進(jìn)制比特和指示所述差數(shù)量化參數(shù)為正還是為負(fù)的符號二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼，所述其它二進(jìn)制比特在所述第一二進(jìn)制比特之后，所述符號二進(jìn)制比特在所述其它二進(jìn)制比特之后，其中所述二進(jìn)制算術(shù)解碼是使用用于所述第一二進(jìn)制比特和所述其它二進(jìn)制比特的上下文且未使用用于所述符號二進(jìn)制比特的上下文而被執(zhí)行的，以及其中當(dāng)所述二進(jìn)制算術(shù)解碼被執(zhí)行時，根據(jù)對應(yīng)的二進(jìn)制比特更新上下文變量，所述上下文變量包括最可能記號和所述最可能記號的概率。

根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)解碼器是一種用于針對以基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼為基礎(chǔ)的視頻解碼過程而對量化參數(shù)解碼的圖像量化參數(shù)解碼器，該圖像量化參數(shù)解碼器包括：預(yù)測單元，所述預(yù)測單元從以往重建量化參數(shù)生成預(yù)測量化參數(shù)；以及量化參數(shù)解碼單元，所述量化參數(shù)解碼單元通過對指示差數(shù)量化參數(shù)是否有意義的第一二進(jìn)制比特、指示所述差數(shù)量化參數(shù)的絕對值的其它二進(jìn)制比特和指示所述差數(shù)量化參數(shù)為正還是為負(fù)的符號二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼來解碼，所述其它二進(jìn)制比特在所述第一二進(jìn)制比特之后，所述符號二進(jìn)制比特在所述其它二進(jìn)制比特之后，其中所述二進(jìn)制算術(shù)解碼是使用用于所述第一二進(jìn)制比特和所述其它二進(jìn)制比特的上下文且未使用用于所述符號二進(jìn)制比特的上下文而被執(zhí)行的，以及其中當(dāng)所述二進(jìn)制算術(shù)解碼被執(zhí)行時，根據(jù)對應(yīng)的二進(jìn)制比特更新上下文變量，所述上下文變量包括最可能記號和所述最可能記號的概率。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)本發(fā)明，有可能針對使用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的圖像編碼而對圖像量化參數(shù)適當(dāng)進(jìn)行編碼。

附圖說明

[圖1]圖1是示出示例性實(shí)施例1中的圖像量化參數(shù)編碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。

[圖2]圖2是示出示例性實(shí)施例1中的圖像量化參數(shù)編碼器的操作的流程圖。

[圖3]圖3是示出在DQP與二進(jìn)制比特串之間的對應(yīng)表的示例的說明性示圖。

[圖4]圖4是示出用于將DQP轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制比特串的偽程序的說明性示圖。

[圖5]圖5是示出示例性實(shí)施例2中的圖像量化參數(shù)解碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。

[圖6]圖6是示出示例性實(shí)施例2中的圖像量化參數(shù)解碼器的操作的流程圖。

[圖7]圖7是示出示例性實(shí)施例3中的圖像量化參數(shù)編碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。

[圖8]圖8是示出示例性實(shí)施例3中的圖像量化參數(shù)解碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。

[圖9]圖9是示出用于將DQP轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制比特串的偽程序的說明性示圖。

[圖10]圖10是示出在DQP與二進(jìn)制比特串之間的對應(yīng)表的另一示例的說明性示圖。

[圖11]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的框圖，該信息處理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)圖像量化參數(shù)編碼器和圖像量化參數(shù)解碼器的功能。

[圖12]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)編碼器中的特征部件的框圖。

[圖13]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)解碼器中的特征部件的框圖。

[圖14]圖14是示出一般圖像量化參數(shù)編碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。

[圖15]圖15是示出在DQP與二進(jìn)制比特串之間的對應(yīng)表的一般示例的說明性示圖。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。

示例性實(shí)施例1

圖1是示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例1中的圖像量化參數(shù)編碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1中所示的圖像量化參數(shù)編碼器包括預(yù)測器101、緩沖器102、二進(jìn)制化器1031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104、二進(jìn)制算術(shù)編碼器105、開關(guān)(SW)111和開關(guān)(SW)112。

從被輸入到圖像量化參數(shù)編碼器的量化參數(shù)QP減去從預(yù)測器101供給的預(yù)測量化參數(shù)PQP。

將PQP與差數(shù)量化參數(shù)DQP(DQP＝QP-PQP)相加，并且在緩沖器102中存儲其和作為重建量化參數(shù)RQP(RQP＝DQP+PQP)以用于后續(xù)量化參數(shù)編碼。

作為本發(fā)明的特征的二進(jìn)制化器1031使用最小DQP(minDQP≤0)和最大DQP(maxDQP≥0)的組合來二進(jìn)制化DQP。具體而言，二進(jìn)制化器1031首先按照以下等式計算DQP的第一二進(jìn)制比特以及與DQP的絕對值有關(guān)的后續(xù)二進(jìn)制比特的最大數(shù)(即，通過從minDQP和maxDQP的絕對值中的較大絕對值減去與第一二進(jìn)制比特對應(yīng)的1而獲得的值)。

bin(1)＝func1(DQP) ···(1)

cMax＝max(|minDQP|,|maxDQP|)-1 ···(2)。

在cMax≥1時，二進(jìn)制化器1031按照以下等式計算bin(n)(n＝2,…,min(1+|DQP|,1+cMax))。

bin(n)＝func2(n-2,cMax,|DQP|-1) ···(3)。

這里，func2(a,b,c)是如果b和c相等則返回1、如果c小于b并且a小于c則返回1、否則(如果c小于b并且a和c相等則)返回0的函數(shù)。二進(jìn)制比特串中與DQP的絕對值有關(guān)并且按照等式(3)獲得的二進(jìn)制比特(具有語法元素值|DQP|)與二進(jìn)制比特串中通過在NPL 1中的9.3.2.2中描述的截短一元(TU)二進(jìn)制化過程獲得的二進(jìn)制比特相同。

從等式(3)清楚的是，二進(jìn)制比特串中與DQP的絕對值有關(guān)并且按照等式(3)獲得的二進(jìn)制比特是二進(jìn)制比特串中基于DQP范圍(最小DQP和最大DQP的絕對值中的最大值)而變得非冗余的二進(jìn)制比特。

二進(jìn)制化器1031通過按照以下等式將指示有意義DQP為正還是為負(fù)的信息與符號二進(jìn)制比特(Signbin)關(guān)聯(lián)來二進(jìn)制化該信息。

Signbin＝func3(DQP) ···(4)。

這里，func3(a,b)是如果a小于b則返回1、否則返回0的函數(shù)，并且func3(a)是如果a為正則返回0并且如果a不為正則返回1的函數(shù)。如從等式(2)、(3)和(4)清楚的是，僅在DQP具有有意義值的情況下才對bin(n)(n＝2，3，…)進(jìn)行編碼(注意Signbin是最后二進(jìn)制比特)。

自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104使用與經(jīng)由開關(guān)111供給的二進(jìn)制比特串中除了Signbin之外的每個二進(jìn)制比特(bin(n)：n＝1，2，…，min(1+|DQP|，1+cMax))對應(yīng)的上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文對該每個二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼并且經(jīng)由開關(guān)112輸出經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)。自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104還根據(jù)經(jīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的二進(jìn)制比特的值來更新與上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文以用于后續(xù)二進(jìn)制算術(shù)編碼。

二進(jìn)制算術(shù)編碼器105用相等概率對經(jīng)由開關(guān)111供給的二進(jìn)制比特串中的Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼并且經(jīng)由開關(guān)112輸出經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)。

這完成對該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)編碼器的結(jié)構(gòu)的描述。

以下使用圖2中的流程圖來描述作為該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)編碼器的特征的二進(jìn)制化器1031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104和二進(jìn)制算術(shù)編碼器105的操作。

該過程始于自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104將初始值參數(shù)n設(shè)置成2。

在步驟S101中，二進(jìn)制化器1031以如下方式二進(jìn)制化DQP，該方式即：指示DQP是否有意義的信息與第一二進(jìn)制比特關(guān)聯(lián)、指示DQP的絕對值的信息與第二二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特關(guān)聯(lián)并且指示有意義DQP是否為正的信息與Signbin關(guān)聯(lián)。

在步驟S102中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104對bin(1)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼。

在步驟S103中，二進(jìn)制算術(shù)編碼器105確定DQP是否有意義。在DQP有意義的情況下，該過程前進(jìn)至步驟S104。否則，該過程結(jié)束。

在步驟S104中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104對bin(n)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼。

在步驟S105中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104確定二進(jìn)制比特串中的所有二進(jìn)制比特是否已經(jīng)被編碼。在所有二進(jìn)制比特已經(jīng)被編碼的情況下，該過程前進(jìn)至步驟S106。否則，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104遞增n并且該過程前進(jìn)至步驟S104以對后續(xù)bin(n)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼。

在步驟S106中，二進(jìn)制算術(shù)編碼器105對Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼。該過程然后結(jié)束。

這完成對作為該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)編碼器的特征的二進(jìn)制化器1031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器104和二進(jìn)制算術(shù)編碼器105的操作的描述。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的在|DQP|(最左列)與二進(jìn)制比特串(中間列)之間的對應(yīng)表的示例的說明性示圖。

在圖3中，在二進(jìn)制比特串的Signbin列中的X代表指示DQP是否為正的1比特信息，即DQP為正還是為負(fù)。假設(shè)X＝0表示正并且X＝1表示負(fù)。然后，例如DQP＝1的二進(jìn)制比特串是100并且DQP＝-1的二進(jìn)制比特串是101。另外，在上下文索引行中的na表示不使用上下文(即，最可能記號及其概率固定)。

圖4是示出用于生成與值synVal的DQP對應(yīng)的二進(jìn)制比特串的偽程序的說明性示圖，其中minDQP＝-(26+QpBdOffset_Y/2)并且maxDQP＝(25+QpBdOffset_Y/2)。根據(jù)等式(2)，cMax＝max(|26+QpBdOffset_Y/2|,|25+QpBdOffset_Y/2|)-1＝26+QpBdOffset_Y/2-1＝25+QpBdOffset_Y/2。注意，在偽程序中使用的算術(shù)操作的定義根據(jù)NPL 2中的“5Conventions”中的定義。

根據(jù)本發(fā)明的二進(jìn)制化過程解決引起上述問題的三個因素如下。

通過使用適當(dāng)上下文對第二二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼來解決第一因素。在圖3中，第二二進(jìn)制比特僅指示DQP的絕對值是否大于1的信息、也就是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。第三二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特與第二二進(jìn)制比特一樣僅指示DQP的絕對值是否大于給定值的信息、也就是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。Signbin僅指示DQP為正還是為負(fù)的信息、也就是說兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。因此，使用適當(dāng)上下文對第二二進(jìn)制比特和Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼。

解決了第二因素，因?yàn)榫幋a器可以使用DQP范圍來高效減少冗余二進(jìn)制比特。具體而言，在圖3中，在對DQP＝-26編碼的情況下，冗余的第27二進(jìn)制比特?zé)o需被編碼，因?yàn)榻獯a器能夠在第26二進(jìn)制比特是1時識別DQP＝-26，因?yàn)镈QP的最小值是-26。

解決了第三因素，因?yàn)閺脑趫D15中所示的對應(yīng)表與圖3中所示的對應(yīng)表之間的比較中清楚的是，在該示例性實(shí)施例中的二進(jìn)制比特串中包括的二進(jìn)制比特數(shù)目與在獨(dú)立地二進(jìn)制化有意義DQP為正還是為負(fù)的信息和有意義DQP的絕對值的情況下的二進(jìn)制比特數(shù)目相同。

示例性實(shí)施例2

圖5是示出與示例性實(shí)施例1中的圖像量化參數(shù)編碼器對應(yīng)的圖像量化參數(shù)解碼器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖5中所示的圖像量化參數(shù)解碼器包括預(yù)測器201、緩沖器202、解二進(jìn)制化器2031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204、二進(jìn)制算術(shù)解碼器205、開關(guān)(SW)211和開關(guān)(SW)212。

解二進(jìn)制化器2031按照以下等式基于minDQP和maxDQP計算cMax。

cMax＝max(|minDQP|,|maxDQP|)-1 ···(5)。

自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204對來自經(jīng)由開關(guān)212供給的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的bin(1)進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼，并且經(jīng)由開關(guān)211向解二進(jìn)制化器2031供給經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204也根據(jù)經(jīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼的二進(jìn)制比特的值來更新與第一二進(jìn)制比特對應(yīng)的上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文以用于后續(xù)二進(jìn)制算術(shù)解碼。

在bin(1)是1的情況下，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204對來自經(jīng)由開關(guān)212供給的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的bin(n)(n＝2，3，…，k，其中k≤1+cMax)進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼，直至其值為0的二進(jìn)制比特被解碼、直至cMax個二進(jìn)制比特被解碼或者直至其值為0的二進(jìn)制比特被解碼并且cMax個二進(jìn)制比特也被解碼。自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204經(jīng)由開關(guān)211向解二進(jìn)制化器2031供給經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204根據(jù)經(jīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼的二進(jìn)制比特的值來更新與第n二進(jìn)制比特對應(yīng)的上下文索引關(guān)聯(lián)的上下文以用于后續(xù)二進(jìn)制算術(shù)解碼。

另外，在bin(1)是1的情況下，二進(jìn)制算術(shù)解碼器205對來自經(jīng)由開關(guān)212供給的經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼，并且經(jīng)由開關(guān)211向解二進(jìn)制化器2031供給經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)。

解二進(jìn)制化器2031在二進(jìn)制比特串是0(n＝1)的情況下輸出其值為0的DQP。在n＝1+cMax的情況下，解二進(jìn)制化器2031輸出其值按照以下等式獲得的DQP。

DQP＝(1-2*Signbin)*(1+cMax) ···(6)。

等式(6)中的“*”表示相乘。否則，解二進(jìn)制化器2031輸出其值按照以下等式獲得的DQP。

DQP＝(1-2*Signbin)*(n-1) ···(7)。

從等式(6)清楚的是，解二進(jìn)制化器2031可以使用DQP范圍(最小DQP和最大DQP的絕對值中的最大值)來估計在圖像編碼過程中減少的任何冗余二進(jìn)制比特。也就是說，解二進(jìn)制化器2031可以使用DQP范圍(最小DQP和最大DQP的絕對值中的最大值)來對二進(jìn)制比特串中變得非冗余的二進(jìn)制比特解二進(jìn)制化。

將從預(yù)測器201供給的PQP與從解二進(jìn)制化器2031供給的DQP相加以獲得RQP。

在緩沖器202中存儲RQP以用于后續(xù)量化參數(shù)解碼。

這完成對該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)解碼器的結(jié)構(gòu)的描述。

以下使用圖6中的流程圖來描述作為該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)解碼器的特征的解二進(jìn)制化器2031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204和二進(jìn)制算術(shù)解碼器205的操作。

該過程始于自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204將初始值參數(shù)n設(shè)置成2。

在步驟S301中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204對bin(1)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼。

在步驟S302中，二進(jìn)制算術(shù)解碼器205確定bin(1)的值是否為1。在bin(1)的值是1的情況下，該過程前進(jìn)至步驟S303。否則，該過程前進(jìn)至步驟S307。

在步驟S303中，解二進(jìn)制化器2031基于minDQP和maxDQP來計算cMax。

在步驟S304中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204對bin(n)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼。

在步驟S305中，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204確定與|DQP|有關(guān)的所有二進(jìn)制比特是否已經(jīng)被解碼。如果滿足bin(n)的值是0的條件、n的值等于cMax或者這兩個條件則所有二進(jìn)制比特已經(jīng)被解碼。在與|DQP|有關(guān)的所有二進(jìn)制比特已經(jīng)被解碼的情況下，該過程前進(jìn)至步驟S306。否則，自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204遞增n并且該過程前進(jìn)至步驟S304以對后續(xù)bin(n)進(jìn)行自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼。

在步驟S306中，二進(jìn)制算術(shù)解碼器205對Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼。

在步驟S307中，解二進(jìn)制化器2031對經(jīng)解碼的二進(jìn)制比特串解二進(jìn)制化以確定DQP。

這完成對作為該示例性實(shí)施例中的圖像量化參數(shù)解碼器的特征的解二進(jìn)制化器2031、自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器204和二進(jìn)制算術(shù)解碼器205的操作的描述。

示例性實(shí)施例3

在上述圖1中的圖像量化參數(shù)編碼器和圖5中的圖像量化參數(shù)解碼器中，可以根據(jù)量化參數(shù)的范圍(最小QP和最大QP的組合)和預(yù)測量化參數(shù)PQP生成minDQP和maxDQP。

圖7和圖8是示出作為改進(jìn)的圖像量化參數(shù)編碼器和圖像量化參數(shù)解碼器的結(jié)構(gòu)的框圖，該改進(jìn)用于基于最小QP(minQP)和最大QP(maxQP)的組合以及PQP生成minDQP和maxDQP。

如從與圖1和圖5的比較中可見，圖7中所示的圖像量化參數(shù)編碼器還包括范圍確定器106，并且圖8中所示的圖像量化參數(shù)解碼器還包括范圍確定器206。范圍確定器106和206各自按照以下等式計算minDQP和maxDQP。

minDQP＝minQP-PQP ···(8)

maxDQP＝maxQP-PQP ···(9)。

包括范圍確定器106和206使得能夠在待編碼QP的值更接近minQP或者maxQP時更有效減少冗余二進(jìn)制比特。

圖9是示出用于生成與值synVal的DQP對應(yīng)的二進(jìn)制比特串的偽程序的說明性示圖(注意在該偽程序中PQP被記為QP_Y,PREV)。

在其中minDQP＝-26并且maxDQP＝25的圖像量化參數(shù)編碼器和圖像量化參數(shù)解碼器中，等式(8)和(9)可以替換為以下等式(8)’和(9)’。

minDQP＝max(-26,minQP-PQP) ···(8)’

maxDQP＝min(25,maxQP-PQP) ···(9)’。

上述根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)編碼器和圖像量化參數(shù)解碼器可以基于如圖10中所示的對應(yīng)表而不是使用圖3中所示的示例操作，在該對應(yīng)表中對于來自從預(yù)定列以后的二進(jìn)制比特來說上下文索引的值固定。

在圖10中所示的對應(yīng)表中，上下文索引的值對于在第三列和后續(xù)列中的二進(jìn)制比特固定為3。在圖10中，第一二進(jìn)制比特僅指示DQP是否有意義的信息、也就是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。第二二進(jìn)制比特僅指示DQP的絕對值是否大于1的信息、也就是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。第三二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特僅指示二進(jìn)制比特串是否終止的信息、也就是兩個狀態(tài)中的哪個狀態(tài)有效的信息。

因此，根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)編碼器可以對指示DQP是否有意義的第一二進(jìn)制比特、指示DQP的絕對值是否大于1的第三二進(jìn)制比特、指示二進(jìn)制比特串是否終止的二進(jìn)制比特和指示DQP的正或者負(fù)號的Signbin進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼。

如以上描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明，可以通過在如下二進(jìn)制化過程中提供用于使用在標(biāo)準(zhǔn)等中定義的差數(shù)量化參數(shù)的范圍來減少其它冗余二進(jìn)制比特的裝置來對用于使用基于上下文的自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼的圖像編碼的圖像量化參數(shù)適當(dāng)進(jìn)行編碼，在該二進(jìn)制化過程中，指示差數(shù)量化參數(shù)是否有意義的信息與第一二進(jìn)制比特關(guān)聯(lián)，指示有意義差數(shù)量化參數(shù)的絕對值的信息與第二二進(jìn)制比特和后續(xù)二進(jìn)制比特關(guān)聯(lián)，并且指示有意義差數(shù)量化參數(shù)為正還是為負(fù)的信息與符號二進(jìn)制比特關(guān)聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明，以上提到的適當(dāng)編碼由三個特征實(shí)現(xiàn)；向差數(shù)量化參數(shù)的每個二進(jìn)制比特指派適當(dāng)上下文；減少差數(shù)量化參數(shù)的冗余二進(jìn)制比特；以及減少在差數(shù)量化參數(shù)的二進(jìn)制比特串中包括的二進(jìn)制比特的數(shù)目。

上述示例性實(shí)施例中的每個示例性實(shí)施例可以不僅由硬件而且由計算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)。

圖11中所示的信息處理系統(tǒng)包括處理器1001、程序存儲器1002、用于存儲圖像數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)1003和用于存儲比特流的存儲介質(zhì)1004。存儲介質(zhì)1003和存儲介質(zhì)1004可以是單獨(dú)存儲介質(zhì)或者在相同存儲介質(zhì)中包括的存儲區(qū)域。作為存儲介質(zhì)，磁存儲介質(zhì)、諸如硬盤可用。

在圖11中所示的信息處理系統(tǒng)中，用于實(shí)現(xiàn)圖1、圖5、圖7和圖8中的任一示圖中所示的塊(除了緩沖器的塊之外)的功能的程序被存儲于程序存儲器1002中。處理器1001通過根據(jù)程序存儲器1002中存儲的程序執(zhí)行過程來實(shí)現(xiàn)圖1、圖5、圖7和圖8中的任一示圖中所示的圖像量化參數(shù)編碼器或者圖像量化參數(shù)解碼器的功能。

圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)編碼器中的特征部件的框圖。如圖12中所示，根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)編碼器包括：預(yù)測單元11，用于根據(jù)以往重建量化參數(shù)生成預(yù)測量化參數(shù)；計算單元12，用于根據(jù)量化參數(shù)和預(yù)測量化參數(shù)生成差數(shù)量化參數(shù)；量化參數(shù)編碼單元13，用于在差數(shù)量化參數(shù)有意義的情況下對指示差數(shù)量化參數(shù)是否有意義的第一二進(jìn)制比特、指示差數(shù)量化參數(shù)的絕對值的其它二進(jìn)制比特和指示差數(shù)量化參數(shù)為正還是為負(fù)的二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)編碼；以及冗余抑制單元14，用于使用差數(shù)量化參數(shù)的范圍來減少其它二進(jìn)制比特中的一個或者多個二進(jìn)制比特。

圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)解碼器中的特征部件的框圖。如圖13中所示，根據(jù)本發(fā)明的圖像量化參數(shù)解碼器包括：預(yù)測單元21，用于根據(jù)以往重建量化參數(shù)生成預(yù)測量化參數(shù)；量化參數(shù)解碼單元22，用于對指示差數(shù)量化參數(shù)是否有意義的第一二進(jìn)制比特、指示差數(shù)量化參數(shù)的絕對值的其它二進(jìn)制比特和指示差數(shù)量化參數(shù)為正還是為負(fù)的二進(jìn)制比特進(jìn)行二進(jìn)制算術(shù)解碼；以及估計單元23，用于使用差數(shù)量化參數(shù)的范圍來估計在圖像編碼過程中減少的其它二進(jìn)制比特中的一個或者多個二進(jìn)制比特。

盡管已經(jīng)參照以上示例性實(shí)施例和示例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于以上示例性實(shí)施例和示例?？梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的各種改變。

本申請要求基于于2011年7月12日提交的第2011-153427號日本專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部公開內(nèi)容被結(jié)合于此。

附圖標(biāo)記列表

11 預(yù)測單元

12 計算單元

13 量化參數(shù)編碼單元

14 冗余抑制單元

21 預(yù)測單元

22 量化參數(shù)解碼單元

23 估計單元

101 預(yù)測器

102 緩沖器

1031，1032 二進(jìn)制化器

104 自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼器

105 二進(jìn)制算術(shù)編碼器

106 范圍確定器

111 開關(guān)

112 開關(guān)

201 預(yù)測器

202 緩沖器

2031，2032 解二進(jìn)制化器

204 自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)解碼器

205 二進(jìn)制算術(shù)解碼器

206 范圍確定器

211 開關(guān)

212 開關(guān)