三維視頻編碼中簡(jiǎn)化的cabac編碼方法
【專利說(shuō)明】三維視頻編碼中簡(jiǎn)化的CABAC編碼方法
[0001]【相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用】
[0002] 本發(fā)明主張申請(qǐng)于2013年7月8日，序列號(hào)為PCT/CN2013/078981，標(biāo)題為"A Simplified Method on Segmentation Coding in Intra Prediction'，的 PCT 專利申請(qǐng)， 以及申請(qǐng)于2013年12月26日，序列號(hào)為PCT/CN2013/090566,標(biāo)題為"Simplified CABAC Contexts in 3DVC"的PCT專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。將所述PCT專利申請(qǐng)以參考的方式并入本 文中。 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及三維（three-dimensional，3D)視頻編碼。特別地，本發(fā)明是關(guān)于三 維編碼系統(tǒng)中用于上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding，CABAC)的優(yōu)化方法。 【【背景技術(shù)】】
[0004] 于三維（three-dimensional，3D)視頻編碼中，與底層紋理圖像（underlying texture image)相關(guān)聯(lián)的深度信息在提高編碼效率以及合成視圖的渲染上是有用的。用 于典型場(chǎng)景的深度數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分布通常是稀疏的（sparse)。一些深度值可能不會(huì)出現(xiàn)在 深度圖中。于基于高效視頻編碼（High Efficiency Video Coding，HEVC)的三維視頻編 碼標(biāo)準(zhǔn)（命名為3D-HEVC)中，基于分區(qū)（partition-based)的方法被應(yīng)用于深度圖幀內(nèi) 編碼?；诜謪^(qū)的方法使用深度圖建模（depth map modelling，DMM)來(lái)根據(jù)重建的鄰近 (neighboring)深度像素形成當(dāng)前深度塊的預(yù)測(cè)。使用基于分區(qū)的深度圖幀內(nèi)編碼方法，深 度塊被分區(qū)為兩個(gè)區(qū)段（segment)，且每個(gè)區(qū)段由單一常數(shù)值來(lái)表示。
[0005] 在 3D-HEVC 的當(dāng)前版本中如 JCT3V-DlOO5 ( "3D-HEVC Test Model 4"，Joint Collaborative Team on 3D Video Coding Extension Development of ITU-T SG 16WP 3and IS0/IEC JTC 1/SC 29/WG 11，4th Meeting:Incheon，KR, 20 - 26 Apr.2013，文 檔JCT3V-D1005)所規(guī)定，具有四個(gè)DMM模式被定義以對(duì)應(yīng)于模式I-顯式楔形波信 令（Explicit Wedgelet signaling)、模式 2-幀內(nèi)預(yù)測(cè)模形波分區(qū)（Intra-predicted Wedgelet partitioning)、模式 3-模形波分區(qū)（Wedgelet partition)的限制信令 (Restricted signaling)及分量間（inter-component)預(yù)測(cè)、以及模式4-分量間預(yù)測(cè)的輪 廓分區(qū)（Inter-component-predicted Contour partitioning)。DMM 模式 1(簡(jiǎn)稱為 DMMl) 中的表索引wedge_full_tab_idx被二值化（binarized)并被表示為固定長(zhǎng)度代碼。接 著，表索引的二進(jìn)制（bin)使用上下文自適應(yīng)二進(jìn)制算術(shù)編碼（Context Adaptive Binary Arithmetic Coding，CABAC)被編碼，其中，所有二進(jìn)制共用一個(gè)上下文模型（context model)。圖1所示為使用固定長(zhǎng)度代碼的表索引編碼的示例，其中，對(duì)應(yīng)于表索引的二進(jìn)制 是以固定長(zhǎng)度代碼來(lái)表示。接著，這些二進(jìn)制被使用算術(shù)編碼引擎110壓縮以產(chǎn)生已編碼 的比特流120。這些二進(jìn)制很難遵循任何具體的分布模型；根據(jù)單個(gè)上下文模型130來(lái)編 碼這些二進(jìn)制是無(wú)效率的（inefficient)。DMM模式2(簡(jiǎn)稱為DMM2)中的表索引wedge_ predtex_tab_idx 以及 DMM 模式 3 (簡(jiǎn)稱為 DMM3)中的參數(shù) delta_end_abs_minusl 是以類 似方式被編碼。
[0006] 與其它基于非上下文的熵編碼相比較，CABAC編碼通常會(huì)導(dǎo)致更高的復(fù)雜性。在 二進(jìn)制很難遵循任何分布模型的情況下，CABAC的更高編碼效率的益處可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因 此，希望能開(kāi)發(fā)出匹配底層語(yǔ)法元素特性的編碼方案。
[0007] CABAC 也被應(yīng)用于編碼 3D-HEVC 中與亮度補(bǔ)償（illumination compensation，IC) 以及高級(jí)殘差預(yù)測(cè)（advanced residual prediction，ARP)相關(guān)聯(lián)的語(yǔ)法。對(duì)于每個(gè)編碼單 元（coding unit，CU)，編碼器根據(jù)率失真最優(yōu)化（rate-distortion optimization，RD0)準(zhǔn) 則確定啟用或禁用IC或ARP，且信號(hào)決定作為比特流中的控制旗標(biāo)ic_flag或arp_flag， 其中，控制旗標(biāo)的值為〇或1。
[0008] 于3D-HEVC中，CABAC被用于根據(jù)上下文模型來(lái)編碼控制旗標(biāo)，即，ic_flag以及 3印_打38。用于控制旗標(biāo)的上下文模型有三個(gè)，被表示為乂_111〇(161[0]，乂_1]1〇(161[1]以及父_ model [2]，其中，X對(duì)應(yīng)于"ic"或"arp"。對(duì)于當(dāng)前塊，X_model [idx]被選擇以編碼X_flag， 其中，idx被計(jì)算如下：
[0009] idx = X_f lag (A)+X_f lag (B)，如果 A 以及 B 都可用；
[0010] idx = X_f lag (A)，如果A可用但B不可用；
[0011] idx = X_f lag (B)，如果A不可用但B可用；以及
[0012] idx = 0,如果A以及B都不可用；
[0013] 其中，X_flag(A)以及X_flag⑶分別表示如圖3所描繪的左側(cè)以及上方的鄰近 塊的 X_flag。
[0014] 因此，鄰近塊的X_flag必須被存儲(chǔ)以便導(dǎo)出當(dāng)前塊的idx。于HEVC或其擴(kuò)展中， 例如3D-HEVC，編碼樹(shù)單元（coding tree unit，CTU)是基礎(chǔ)處理單元。CTU也被稱作最大編 碼單元（largest coding unit，IXU)。因?yàn)樯戏洁徑鼔K可能位于與包含當(dāng)前塊的當(dāng)前CTU 不同的CTU中，所以當(dāng)前CTU上方的整個(gè)CTU行的X_flag都需要被存儲(chǔ)以便推導(dǎo)當(dāng)前塊的 idx〇
[0015] 因此，根據(jù)3D-HEVC的當(dāng)前版本的用于ic_flag或arp_flag的基于上下文的編碼 需要存儲(chǔ)整個(gè)CTU行的旗標(biāo)。此外，與基于非上下文的編碼相比，基于上下文的編碼將導(dǎo)致 更高的復(fù)雜性。需要開(kāi)發(fā)出能夠減少存儲(chǔ)要求、復(fù)雜性、或同時(shí)減少存儲(chǔ)要求及復(fù)雜性的方 法以及系統(tǒng)。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0016] 本發(fā)明揭露了一種于三維或多視圖視頻編碼以及解碼中基于上下文編碼的用 于減少存儲(chǔ)要求或復(fù)雜性的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，上下文選擇是基于已選擇的與當(dāng) 前塊的一個(gè)或多個(gè)鄰近塊相關(guān)聯(lián)的信息，其中，已選擇的與當(dāng)前塊的一個(gè)或多個(gè)鄰近塊 相關(guān)聯(lián)的信息有條件地取決于所述一個(gè)或多個(gè)鄰近塊是否為可用。接著，語(yǔ)法元素根 據(jù)上下文選擇使用基于上下文的編碼被編碼或解碼。待編碼的語(yǔ)法元素可對(duì)應(yīng)于亮 度補(bǔ)償（illumination compensation，IC)旗標(biāo)或高級(jí)殘差預(yù)測(cè)（advanced residual prediction，ARP)旗標(biāo)。IC旗標(biāo)用于指示用于當(dāng)前塊的亮度補(bǔ)償是否被啟用，以及AR