Способ и устройство для кодирования видео, а также способ и устройство для декодирования видео, дополняемые арифметическим кодированием

Способ и устройство для кодирования видео, а также способ и устройство для декодирования видео, дополняемые арифметическим кодированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к кодированию видео и декодированию видео, вовлекающим в себя соответственно арифметическое кодирование и арифметическое декодирование.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

По мере того, как разрабатываются и предоставляются аппаратные средства для воспроизведения и сохранения высококачественного видеоконтента высокого разрешения, растет потребность в видеокодеке для эффективного кодирования или декодирования высококачественного видеоконтента высокого разрешения. В традиционном видеокодеке видео кодируется согласно ограниченному способу кодирования на основе макроблока, имеющего предварительно определенный размер.

Данные изображений пространственной области преобразуются в коэффициенты частотной области посредством использования способа преобразования частоты. Видеокодек кодирует частотные коэффициенты в единицах блоков посредством разделения изображения на множество блоков, имеющих предварительно определенный размер, и выполнения дискретного косинусного преобразования (DCT) для быстрого осуществления преобразования частоты. Коэффициенты частотной области легко сжимаются по сравнению с данными изображений пространственной области. В частности, пиксельное значение изображения в пространственной области представляется как ошибка прогнозирования, и в силу этого, если преобразование частоты выполняется в отношении ошибки прогнозирования, большой объем данных может быть преобразован в 0. Видеокодек преобразует данные, которые формируются непрерывно и многократно, в небольшие данные, с тем чтобы уменьшать объем данных.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство для выполнения арифметического кодирования и арифметического декодирования видео посредством классификации символа на битовые строки префикса и суффикса.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ декодирования видео посредством декодирования символов, причем способ включает в себя: синтаксический анализ символов блоков изображений из принимаемого потока битов; классификацию текущего символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока; выполнение арифметического декодирования посредством использования способа арифметического декодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; выполнение преобразования из двоичной формы посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; и восстановление блоков изображений посредством выполнения обратного преобразования и прогнозирования в отношении текущего блока посредством использования текущего символа, восстанавливаемого посредством арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эффективность процесса кодирования/декодирования символов повышается посредством осуществления способа преобразования в двоичную форму, имеющего относительно небольшую нагрузку по объему вычислений, в отношении области суффикса или битовой строки суффикса, или посредством пропуска контекстного моделирования в ходе контекстного арифметического кодирования/декодирования для кодирования/декодирования символов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 является блок-схемой устройства кодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 является блок-схемой устройства декодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 и 4 являются схемами для описания арифметического кодирования посредством классификации символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса согласно предварительно определенному пороговому значению, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа для описания способа кодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа для описания способа декодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 является блок-схемой устройства кодирования видео на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 является блок-схемой устройства декодирования видео на основе единицы кодирования, имеющей древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 9 является концептуальной схемой единиц кодирования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 10 является блок-схемой кодера изображений на основе единиц кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 11 является блок-схемой декодера изображений на основе единиц кодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 12 является схемой, показывающей единицы кодирования согласно глубинам и сегменты, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 13 является схемой для описания взаимосвязи между единицей кодирования и единицами преобразования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 14 является схемой для описания информации кодирования единиц кодирования согласно глубинам, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 15 является схемой, показывающей более глубокие единицы кодирования согласно глубинам, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 16-18 являются схемами для описания взаимосвязи между единицами кодирования, единицами прогнозирования и единицами преобразования, согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 19 является схемой для описания взаимосвязи между единицей кодирования, единицей прогнозирования и единицей преобразования, согласно информации режима кодирования по таблице 1.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ декодирования видео посредством декодирования символов, причем способ включает в себя: синтаксический анализ символов блоков изображений из принимаемого потока битов; классификацию текущего символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока; выполнение арифметического декодирования посредством использования способа арифметического декодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; выполнение преобразования из двоичной формы посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; и восстановление блоков изображений посредством выполнения обратного преобразования и прогнозирования в отношении текущего блока посредством использования текущего символа, восстанавливаемого посредством арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы.

Выполнение преобразования из двоичной формы может включать в себя восстановление области префикса и области суффикса символа посредством выполнения преобразования из двоичной формы согласно способу преобразования в двоичную форму, определяемому для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса.

Выполнение арифметического декодирования может включать в себя: выполнение арифметического декодирования для определения контекстного моделирования в отношении битовой строки префикса согласно местоположениям битов; и выполнение арифметического декодирования для пропуска контекстного моделирования в отношении битовой строки суффикса в обходном режиме.

Выполнение арифметического декодирования может включать в себя выполнение арифметического декодирования посредством использования контекста предварительно определенного индекса, который заранее выделяется местоположениям битов битовой строки префикса, когда символ является информацией конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Текущий символ может включать в себя по меньшей мере одно из режима внутреннего прогнозирования и информации конечной позиции коэффициента текущего блока.

Способ преобразования в двоичную форму дополнительно может включать в себя по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из унарного преобразования в двоичную форму, усеченного унарного преобразования в двоичную форму, экспоненциального преобразования в двоичную форму Голомба и преобразования в двоичную форму фиксированной длины.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ кодирования видео посредством кодирования символов, причем способ включает в себя: формирование символов посредством выполнения прогнозирования и преобразования в отношении блоков изображений; классификацию текущего символа на область префикса и область суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока; формирование битовой строки префикса и битовой строки суффикса посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из области префикса и области суффикса; выполнение кодирования символов посредством использования способа арифметического кодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; и вывод битовых строк, сформированных посредством кодирования символов, в форме потоков битов.

Выполнение кодирования символов может включать в себя: выполнение кодирования символов в отношении битовой строки префикса посредством использования способа арифметического кодирования для выполнения контекстного моделирования согласно местоположениям битов; и выполнение кодирования символов в отношении битовой строки суффикса посредством использования способа арифметического кодирования для пропуска контекстного моделирования в обходном режиме.

Выполнение кодирования символов может включать в себя выполнение арифметического кодирования посредством использования контекста предварительно определенного индекса, который заранее выделяется местоположениям битов битовой строки префикса, когда символ является информацией конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Текущий символ может включать в себя по меньшей мере одно из режима внутреннего прогнозирования и информации конечной позиции коэффициента текущего блока.

Способ преобразования в двоичную форму дополнительно может включать в себя по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из унарного преобразования в двоичную форму, усеченного унарного преобразования в двоичную форму, экспоненциального преобразования в двоичную форму Голомба и преобразования в двоичную форму фиксированной длины.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство для декодирования видео посредством декодирования символов, причем устройство включает в себя: синтаксический анализатор для синтаксического анализа символов блоков изображений из принимаемого потока битов; декодер символов для классификации текущего символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока, и выполнения арифметического декодирования посредством использования способа арифметического декодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса, и затем выполнения преобразования из двоичной формы посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; и модуль восстановления изображений для восстановления блоков изображений посредством выполнения обратного преобразования и прогнозирования в отношении текущего блока посредством использования текущего символа, восстанавливаемого посредством арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство для кодирования видео посредством кодирования символов, причем устройство включает в себя: кодер изображений для формирования символов посредством выполнения прогнозирования и преобразования в отношении блоков изображений; кодер символов для классификации текущего символа на область префикса и область суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока, и формирования битовой строки префикса и битовой строки суффикса посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из области префикса и области суффикса, и затем выполнения кодирования символов посредством использования способа арифметического кодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса; и модуль вывода потоков битов для вывода битовых строк, сформированных посредством кодирования символов, в форме потоков битов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен считываемый компьютером носитель записи, имеющий реализованную на нем компьютерную программу для исполнения способа декодирования видео посредством декодирования символов.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен считываемый компьютером носитель записи, имеющий реализованную на нем компьютерную программу для исполнения способа кодирования видео посредством кодирования символов.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее настоящее изобретение описывается более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны примерные варианты осуществления изобретения. Такие выражения, как "по меньшей мере один из", предваряющие список элементов, модифицируют весь список элементов и не модифицируют отдельные элементы списка.

Со ссылкой на фиг. 1-6 описываются способ кодирования видео, вовлекающий в себя арифметическое кодирование, и способ декодирования видео, вовлекающий в себя арифметическое декодирование, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Кроме того, со ссылкой на фиг. 7-19 описываются способ кодирования видео, вовлекающий в себя арифметическое кодирование, и способ декодирования видео, вовлекающий в себя арифметическое декодирование на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В дальнейшем в этом документе, "изображение" может означать неподвижное изображение видео или фильм, т.е. само видео.

В дальнейшем в этом документе, со ссылкой на фиг. 1-6 описываются способ кодирования видео и способ декодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, на основе способа прогнозирования в режиме внутреннего прогнозирования.

Фиг. 1 является блок-схемой устройства 10 кодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство 10 кодирования видео может кодировать видеоданные пространственной области через внутреннее (интра-) прогнозирование/внешнее (интер-) прогнозирование, преобразование, квантование и кодирование символов. В дальнейшем в этом документе, подробно описываются операции, выполняемые, когда устройство 10 кодирования видео кодирует символы, сформированные посредством внутреннего прогнозирования/внешнего прогнозирования, преобразования и квантования, через арифметическое кодирование.

Устройство 10 кодирования видео включает в себя кодер 12 изображений, кодер 14 символов и модуль 16 вывода потоков битов.

Устройство 10 кодирования видео может разбивать данные изображений видео на множество единиц данных и кодировать данные изображений согласно единицам данных. Единица данных может иметь квадратную форму или прямоугольную форму или может представлять собой произвольную геометрическую форму, но единица данных не ограничивается единицей данных, имеющей предварительно определенный размер. Согласно способу кодирования видео на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, единица данных может быть максимальной единицей кодирования, единицей кодирования, единицей прогнозирования, единицей преобразования и т.п. Пример, в котором способ арифметического кодирования/декодирования согласно варианту осуществления настоящего изобретения используется в способе кодирования/декодирования видео на основе единиц кодирования, имеющих древовидную структуру, описывается со ссылкой на фиг. 7-19.

Для удобства описания, подробно описывается способ кодирования видео для "блока", который является видом единицы данных. Тем не менее, способ кодирования видео согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения не ограничивается способом кодирования видео для "блока" и может использоваться для различных единиц данных.

Кодер 12 изображений выполняет такие операции, как внутреннее прогнозирование/внешнее прогнозирование, преобразование или квантование, в отношении блоков изображений, чтобы формировать символы.

Кодер 14 символов классифицирует текущий символ на область префикса и область суффикса на основе порогового значения, определяемого согласно размеру текущего блока, чтобы кодировать текущий символ из числа символов, сформированных согласно блокам. Кодер 14 символов может определять пороговое значение для классификации текущего символа на область префикса и область суффикса на основе по меньшей мере одного из ширины и высоты текущего блока.

Кодер 14 символов может определять способ кодирования символов для каждой из области префикса и области суффикса и кодировать каждую из области префикса и области суффикса согласно способу кодирования символов.

Кодирование символов может быть разделено на процесс преобразования в двоичную форму для преобразования символа в битовые строки и процесс арифметического кодирования для выполнения контекстного арифметического кодирования в отношении битовых строк. Кодер 14 символов может определять способ преобразования в двоичную форму для каждой из области префикса и области суффикса символа и выполнять преобразование в двоичную форму в отношении каждой из области префикса и области суффикса согласно способу преобразования в двоичную форму. Битовая строка префикса и битовая строка суффикса могут быть сформированы соответственно из области префикса и области суффикса.

Альтернативно, кодер 14 символов может определять способ арифметического кодирования для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа и выполнять арифметическое кодирование в отношении каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса согласно способу арифметического кодирования.

Кроме того, кодер 14 символов может определять способ преобразования в двоичную форму для каждой из области префикса и области суффикса символа и выполнять преобразование в двоичную форму в отношении каждой из области префикса и области суффикса согласно способу преобразования в двоичную форму и может определять способ арифметического кодирования для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа и выполнять арифметическое кодирование в отношении битовой строки префикса и битовой строки суффикса согласно способу арифметического кодирования.

Кодер 14 символов согласно варианту осуществления настоящего изобретения может определять способ преобразования в двоичную форму для каждой из области префикса и области суффикса. Способы преобразования в двоичную форму, определенные для области префикса и области суффикса, могут отличаться друг от друга.

Кодер 14 символов может определять способ арифметического кодирования для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса. Способы арифметического кодирования, определенные для битовой строки префикса и битовой строки суффикса, могут отличаться друг от друга.

Соответственно, кодер 14 символов может преобразовывать в двоичную форму область префикса и область суффикса посредством использования различных способов только в процессе преобразования в двоичную форму процесса декодирования символов или может кодировать битовую строку префикса и битовую строку суффикса посредством использования различных способов только в процессе арифметического кодирования. Кроме того, кодер 14 символов может кодировать область префикса (битовую строку префикса) и область суффикса (битовую строку суффикса) посредством использования различных способов в процессах преобразования в двоичную форму и арифметического кодирования.

Выбранный способ преобразования в двоичную форму может представлять собой, по меньшей мере один из способов общего преобразования в двоичную форму, унарного преобразования в двоичную форму, усеченного унарного преобразования в двоичную форму, экспоненциального преобразования в двоичную форму Голомба и преобразования в двоичную форму фиксированной длины.

Кодер 14 символов может выполнять кодирование символов посредством выполнения арифметического кодирования для выполнения контекстного моделирования в отношении битовой строки префикса согласно местоположениям битов и посредством выполнения арифметического кодирования для пропуска контекстного моделирования в отношении битовой строки суффикса в обходном режиме.

Кодер 14 символов может по отдельности выполнять кодирование символов для области префикса и области суффикса относительно символов, включающих в себя по меньшей мере одно из режима внутреннего прогнозирования и информации конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Кодер 14 символов также может выполнять арифметическое кодирование посредством использования контекста предварительно определенного индекса, который заранее выделяется битовой строке префикса. Например, кодер 14 символов может выполнять арифметическое кодирование посредством использования контекста предварительно определенного индекса, который заранее выделяется каждому местоположению битов битовой строки префикса, когда символ является информацией конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Модуль 16 вывода потоков битов выводит битовые строки, сформированные посредством кодирования символов, в форме потоков битов.

Устройство 10 кодирования видео может выполнять арифметическое кодирование для символов блоков видео и выводить символы.

Устройство 10 кодирования видео может включать в себя центральный процессор (не показан) для общего управления кодером 12 изображений, кодером 14 символов и модулем 16 вывода потоков битов. Альтернативно, кодер 12 изображений, кодер 14 символов и модуль 16 вывода потоков битов могут управляться посредством процессоров (не показаны), соответственно, установленных в них, и устройство 10 кодирования видео может полностью управляться посредством систематической работы процессоров (не показаны). Альтернативно, кодер 12 изображений, кодер 14 символов и модуль 16 вывода потоков битов могут управляться посредством внешнего процессора (не показан) устройства 10 кодирования видео.

Устройство 10 кодирования видео может включать в себя по меньшей мере один модуль хранения данных (не показан) для сохранения данных, которые вводятся-выводятся в/из кодера 12 изображений, кодера 14 символов и модуля 16 вывода потоков битов. Устройство 10 кодирования видео может включать в себя контроллер запоминающего устройства (не показан) для управления вводом-выводом данных, сохраненных в модуле хранения данных (не показан).

Устройство 10 кодирования видео работает связанным с внутренним процессором кодирования видео или внешним процессором кодирования видео, чтобы выполнять кодирование видео, включающее в себя прогнозирование и преобразование, за счет этого выводя результат кодирования видео. Внутренний процессор кодирования видео устройства 10 кодирования видео может выполнять базовые операции кодирования видео не только посредством использования отдельного процессора, но также и посредством включения модуля обработки кодирования видео в устройство 10 кодирования видео, центральное управляющее устройство или графическое управляющее устройство.

Фиг. 2 является блок-схемой устройства 20 декодирования видео, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Устройство 20 декодирования видео может декодировать видеоданные, кодированные посредством устройства 10 кодирования видео, посредством синтаксического анализа, декодирования символов, обратного квантования, обратного преобразования, внутреннего прогнозирования/компенсации движения и т.д., и восстанавливать видеоданные рядом с исходными видеоданными пространственной области. В дальнейшем в этом документе, описывается процесс, в котором устройство 20 декодирования видео выполняет арифметическое декодирование для синтаксически проанализированных символов из потока битов, чтобы восстанавливать символы.

Устройство 20 декодирования видео включает в себя синтаксический анализатор 22, декодер 24 символов и модуль 26 восстановления изображений.

Устройство 20 декодирования видео может принимать поток битов, включающий в себя кодированные данные видео. Синтаксический анализатор 22 может синтаксически анализировать символы блоков изображений из потока битов.

Синтаксический анализатор 22 может синтаксически анализировать символы, кодированные через арифметическое кодирование относительно блоков видео, из потока битов.

Синтаксический анализатор 22 может синтаксически анализировать символы, включающие в себя режим внутреннего прогнозирования блока видео, информацию конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования и т.д., из принимаемого потока битов.

Декодер 24 символов определяет пороговое значение для классификации текущего символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса. Декодер 24 символов может определять пороговое значение для классификации текущего символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса на основе размера текущего блока, т.е. по меньшей мере одного из ширины и высоты текущего блока. Декодер 24 символов определяет способ арифметического декодирования для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса. Декодер 24 символов выполняет декодирование символов посредством использования способа арифметического декодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса.

Способы арифметического декодирования, определенные для битовой строки префикса и битовой строки суффикса, могут отличаться друг от друга.

Декодер 24 символов может определять способ преобразования в двоичную форму для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа. Соответственно, декодер 24 символов может выполнять преобразование из двоичной формы для битовой строки префикса символа посредством использования способа преобразования в двоичную форму. Способы преобразования в двоичную форму, определенные для битовой строки префикса и битовой строки суффикса, могут отличаться друг от друга.

Кроме того, декодер 24 символов может выполнять арифметическое декодирование посредством использования способа арифметического декодирования, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа, и может выполнять преобразование из двоичной формы посредством использования способа преобразования в двоичную форму, определяемого для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса, сформированной посредством арифметического декодирования.

Соответственно, декодер 24 символов может декодировать битовую строку префикса и битовую строку суффикса посредством использования различных способов только в процессе арифметического декодирования процесса декодирования символов или может выполнять преобразование из двоичной формы посредством использования различных способов только в процессе преобразования из двоичной формы. Кроме того, декодер 24 символов может декодировать битовую строку префикса и битовую строку суффикса посредством использования различных способов в процессах арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы.

Способ преобразования в двоичную форму, определенный для каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа, может представлять собой не только общий способ преобразования в двоичную форму, но также может представлять собой по меньшей мере один из способов унарного преобразования в двоичную форму, усеченного унарного преобразования в двоичную форму, экспоненциального преобразования в двоичную форму Голомба и преобразования в двоичную форму фиксированной длины.

Декодер 24 символов может выполнять арифметическое декодирование для выполнения контекстного моделирования в отношении битовой строки префикса согласно местоположениям битов. Декодер 24 символов может использовать способ арифметического декодирования для пропуска контекстного моделирования в отношении битовой строки суффикса в обходном режиме. Соответственно, декодер 24 символов может выполнять декодирование символов посредством арифметического декодирования, выполняемого в отношении каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса символа.

Декодер 24 символов может выполнять арифметическое декодирование в отношении битовой строки префикса и битовой строки суффикса символов, включающих в себя по меньшей мере одно из режима внутреннего прогнозирования и информации конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Декодер 24 символов может выполнять арифметическое декодирование посредством использования контекста предварительно определенного индекса, который заранее выделяется согласно местоположениям битов битовой строки префикса, когда символ является информацией относительно конечной позиции коэффициента для коэффициента преобразования.

Модуль 26 восстановления изображений может восстанавливать область префикса и область суффикса символа посредством выполнения арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы в отношении каждой из битовой строки префикса и битовой строки суффикса. Модуль 26 восстановления изображений может восстанавливать символ посредством синтезирования области префикса и области суффикса символа.

Модуль 26 восстановления изображений выполняет обратное преобразование и прогнозирование в отношении текущего блока посредством использования текущего символа, восстанавливаемого посредством арифметического декодирования и преобразования из двоичной формы. Модуль 26 восстановления изображений может восстанавливать блоки изображений посредством выполнения таких операций, как обратное квантование, обратное преобразование или внутреннее прогнозирование/компенсация движения, посредством использования соответствующих символов для каждого из блоков изображений.

Устройство 20 декодирования видео согласно варианту осуществления настоящего изобретения может включать в себя центральный процессор (не показан) для общего управления синтаксическим анализатором 22, декодером 24 символов и модулем 26 восстановления изображений. Альтернативно, синтаксический анализатор 22, декодер 24 символов и модуль 26 восстановления изображений могут управляться посредством процессоров (не показаны), соответственно, установленных в них, и устройство 20 декодирования видео может полностью управляться посредством систематической работы процессоров (не показаны). Альтернативно, синтаксический анализатор 22, декодер 24 символов и модуль 26 восстановления изображений могут управляться посредством внешнего процессора (не показан) устройства 20 декодирования видео.

Устройство 20 декодирования видео может включать в себя по меньшей мере один модуль хранения данных (не показан) для сохранения данных, которые вводятся-выводятся в/из синтаксического анализатора 22, декодера 24 символов и модуля 26 восстановления изображений. Устройство 20 декодирования видео может включать в себя контроллер запоминающего устройства (не показан) для управления вводом/выводом данных, сохраненных в модуле хранения данных (не показан).

Устройство 20 декодирования видео работает связанным с внутренним процессором декодирования видео или внешним процессором декодирования видео, чтобы выполнять декодирование видео, включающее в себя обратное преобразование. Внутренний процессор декодирования видео устройства 20 декодирования видео может выполнять базовые операции декодирования видео не только посредством использования отдельного процессора, но также и посредством включения модуля обработки декодирования видео в устройство 20 декодирования видео, центральное управляющее устройство или графическое управляющее устройство.

Контекстно-адаптивное двоичное арифметическое кодирование (CABAC) широко используется в качестве способа арифметического кодирования/декодирования на основе контекста для кодирования/декодирования символов. Согласно контекстному арифметическому кодированию/декодированию, каждый бит битовой строки символа может быть ячейкой (bin) контекста, и местоположение каждого бита может отображаться в индекс ячейки. Длина битовой строки, т.е. длина ячейки, может варьироваться согласно размеру значения символа. Контекстное моделирование для определения контекста символа требуется для того, чтобы выполнять контекстное арифметическое кодирование/декодирование. Контекст обновляется согласно местоположениям битов битовой строки символа, т.е. в каждом индексе ячейки, чтобы выполнять контекстное моделирование, и в силу этого требуется сложный системный процесс.

Согласно устройству 10 кодирования видео и устройству 20 декодирования видео, описанным со ссылкой на фиг. 1 и 2, символ классифицируется на область префикса и область суффикса, и относительно простой способ преобразования в двоичную форму может использоваться для области суффикса по сравнению с областью префикса. Кроме того, арифметическое кодирование/декодирование через контекстное моделирование выполняется в отношении битовой строки префикса, и контекстное моделирование не выполняется в отношении битовой строки суффикса, и за счет этого может быть уменьшена нагрузка по объему вычислений для контекстного арифметического кодирования/декодирования. Соответственно, устройство 10 кодирования видео и устройство 20 декодирования видео могут повышать эффективность процесса кодирования/декодирования символов посредством осуществления способа преобразования в двоичную форму, имеющего относительно небольшую нагрузку по объему вычислений, для области суффикса или битовой строки суффикса, или посредством пропуска контекстного моделирования в ходе контекстного арифметического кодирования/декодирования для кодирования/декодирования символов.

В дальнейшем в этом документе, описываются различные варианты осуществления для арифметического кодирования, которое может быть выполнено посредством устройства 10 кодирования видео и устройства 20 декодирования видео.

Фиг. 3 и 4 являются схемами для описания арифметического кодирования посредством классификации символа на битовую строку префикса и битовую строку суффикса согласно предварительно определенному пороговому значению, согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 3, подробно описывается процесс выполнения кодирования символов, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, для информации конечной позиции коэффициента символа. Информация конечной позиции коэффициента является символом, представляющим местоположение конечного коэффициента, не 0, из числа коэффициентов преобразования блока. Поскольку размер б