WO2007065351A1 - Procede de binarisation et dispositif associe - Google Patents

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    • H04N19/91—Entropy coding, e.g. variable length coding [VLC] or arithmetic coding

Definitions

  • Video has won in all aspects of communication, and so on.
  • Video is to store digital video information for more efficient and storage.
  • the video is a multimedia downsizing and the digital downsizing is a digital downsizing.
  • . / E a) is a new generation video jointly developed by TU video and / E PE team J T)
  • the video has a predecessor made by g harmony ()
  • PE / J / E lists the basic framework of the video and the Zuohe mixed compilation includes prediction, prediction,, quantization and so on.
  • Prediction is used in the Kung Fu that does not eliminate the residual of the image.
  • Prediction uses the spatial prediction mode that does not eliminate the residual in the image.
  • the basic sheep of the video is.
  • the media includes media and brightness. Through the step-by-step force slope, the size of the sill is 1, 1, 1,, etc. Inside, forecast and exchange are usually.
  • pixels include / pixel and 1 / pixel, the amount of sheep is the smallest sub-pixel, d / pixel, so Kung Fu is an integer.
  • Kung Fu step prediction Kung Fu prediction is usually in phase
  • Kung Fu prediction includes both horizontal and vertical.
  • the amount of kung fu is usually the smallest sub-pixel, / pixel, so the kung fu is also an integer phase kung fu is not an integer.
  • all pixels and sub-pixels include / pixel and 1 / pixel, the amount of sheep is the smallest sub-pixel, d / pixel, so Kung Fu is an integer.
  • Kung Fu step prediction Kung Fu prediction is usually in phase
  • Kung Fu prediction includes both horizontal and vertical.
  • the amount of kung fu is usually the smallest sub-pixel, / pixel, so the kung fu is also an integer phase kung fu is not an integer.
  • the said include utensils and wood, Yu H. 264 / AVC AVS. -P2 etc. Its long-form editor will remove the bits with different probabilities of mapping force and different degrees to remove the remaining purpose. The reason of the wood is to eliminate the purpose of the rest by mapping the sequence to [0,1).
  • the wood currently used is mainly BAG (nary Arthmetc Coder, wood), such as Q-Coder wood encoder, Q-Coder wood, MQ-Coder (wood) and H. CABAC Contextbased AdaptveBnaryArthmetcCoder in 264 C, in the context of self-wood.
  • yuan is a special form of yuan.
  • the number of words that yuan can represent is, but in a limited case, the end of the most bit of the most preposition is more than that, so it can be removed, and is called yuan.
  • the rest form is, N + 1 will be N.
  • the 1 (0) of the Fusi word, and removing the end 0 (1) can be N bits.
  • the modification of 7 is 7 bits
  • CodeNum 2 tk 2 + read bts (eadngBts + k).
  • the individualized methods have their limitations in you, that is, the distribution characteristics of these sources that cannot be lived, and the sexualized coding can make the performance limited.
  • the content provides a method and device for making it work in the video device
  • This article provides a method for the control of the Kung Fu absolute value in the video device, including dividing the probability distribution characteristics of the remote Kung Fu absolute value into several meson sets, including the Fusi medium or more non-integers included in the meson set
  • This provides a kung fu absolute encoding device in the device, including a subset sheep, a subset encoding sheep, a subset character encoding element, and a result sheep, where
  • the subset sheep is distributed in each subset according to each probability, and the coding method in each subset is consistent
  • This article provides a method for controlling the Kung Fu extremum in the device, including
  • each subset of subset rules receives sterilization, each subset of subset rules
  • the first bit order of the Huazi matches the extinction set.
  • the subset contains the rules contained in the subset, and the other bits in the regularization are parsed to obtain the subset
  • the subset is kung fu.
  • This provides a video kung fu absolute value control and resolution device including pre-analysis sheep, analysis sheep, and sheep, where
  • the original and partial aspects of the original can have different probability distribution characteristics of each god, to the effect of downsizing to improve efficiency. On the other hand, it can be affected by too many temples.
  • the method can be used in the chemistry of wood.
  • the wood encoder in the previous part provides a method of word segmentation to improve the performance of wood.
  • Xiuben is composed of the first part and the two parts of the mapped bit. It can be a meta-number (1, 2, 3, a letter (a, bc or other runes.
  • the rune of the rune temples is a combination of rune temples.
  • the sequence represented by the mapping will be represented by the sequence, which can also be "fu”. For example, "a” means “1", “a” Fusi, or "" a ".
  • the distribution characteristics of will divide the force into multiple meson subsets and assign the first part of the force, that is, the meson subsets are allocated separately, and the nuclear subsets of each subset are different.
  • Hugh can use meta-methods, un-methods, or exponential methods or other pre-cup methods.
  • the distribution of fusi within the subset will assign the part of effort, that is, each part of the meson subset, to the corresponding part, the part of effort, the meta-method, unmethod or exponential coding method.
  • the part of the fruit set is also omitted, that is, the Fusi of different subsets, but at least, the subset contains at least or more.
  • This book is used for the absolute transformation in the video.
  • Kung fu pre-divided vdAbs is the absolute sum of vdSqn (F E or two parts of mvdAbs 0 binary mvdSqn does not exist, otherwise mvdAbs and mvdSg absolute (hereinafter MVD) of the combination of the following as shown in 2 including steps
  • Step 2 Change the Kung Fu Fusi probability distribution characteristics to divide several meson sets, including mesons or more
  • Step 22 Assigned by each subset Step 23 The method of distributing all the fusi in the meson set according to each probability in each subset
  • Step 24 The concatenated subsets and the virtual ones in them all work as the symbol of each temple.
  • Step 2 will split the MVD into several meson sets
  • Step 23 Distribute the phases of each subset separately
  • Step 24 The subsets of Step 22 and Step 23, respectively, and the internally allocated words in the subset have not become the pre- and partial information
  • the unique phase distribution of the subset distribution method and editing method can be part of.
  • Step 2 will be divided into several meson sets
  • Step 22 Subset allocation means that each subset is allocated to a phase separately. Under the way of 7
  • the distribution in 6 is a meta-coding method. Of course, it is also possible to distribute other coding methods.
  • Step 23 Distribute phases within each subset
  • the probability distribution characteristics of the subset can be allocated in multiple ways. Generally speaking, the greater the probability, the more the allocated words are. Yuan and index are the normal way of sheep, but the method is not limited to this.
  • Step 24 The words allocated in the subsets and the subsets of step 22 and step 23 are concatenated to contain the pre- and partial information
  • meson subsets include more or less non-integers.
  • each meson set may be a method or a method, wherein the method may include but is not limited to yuan
  • Subdivided sheep are allocated to each Fusi in each subset respectively.
  • the rules for all Fusi in the meson set are based on the probability distribution characteristics of Fusi in the nuclear subset.
  • the allocation within the subset of sheep may be unprocessed or the unprocessed method described in the method may include but is not limited to meta-method, method. Methods in different subsets can be different.
  • the decoding method includes
  • Step 5 Step forward
  • the pre-configured subset rule of Kung Fu decay obtained by the wood can get the first bt of the seven sub-words of the sub-code of the sub-set to match. If it matches, the bt before the bt of the sub-word is matched.
  • the subset is parsed from the previous subset method.
  • the lost 10001 "subset coding rule element has a meson set” 0 ",” 10 "and” 11 ", followed by meson set” 1100 w, the first bt match, and the matched first "" The remaining part is "0001".
  • Subset rule, before analysis t can get subset "2".
  • Subset get the subset encoding rules, and encode the rules to analyze the subset.
  • step 51 the subset 2 method is obtained, the force 3 index method, and the method parses "0001" to obtain the Fusi "(ie, nuclear subset 2
  • Step 53 The rules of the subset get kung fu.
  • the pre-configured subset rule of the Kung Fu extinction obtained by the wood gets the encoding of the subset.
  • the first bt of the successive words of the subset matches. If it matches, then the bt before the reduced word, the remaining bt
  • the former subset method is parsed to get the subset
  • the subset rule described here may be to divide the effort 3 into a subset, its subset 0 subset 2 includes non-integers greater than or equal to and less than N, and subset 3 includes all other greater than or equal to N Of non-integers, N of greater than 4 and less than 16 before parsing the sheep rule can match (ie) match of 3 meson subsets, parsing before
  • the rules of Fusi contained in the sub-set of Hue can be 0 in the sub-set, and the result of the sub-set is also 0.
  • the methods of the device's on-the-fly solution will not be repeated here.
  • the method shown in 2 can be seen in this method. It can make good use of the characteristics of the source. On the other hand, it can effectively prevent the better results in wood.
  • warranty is not limited to this. Any wood that is familiar with the field of wood in the wood garden disclosed by this book can be easily thought of as a replacement or replacement are covered by the warranty. Therefore, this warranty is covered by the required warranty.

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Description

一种二进制化方法及装置 技术领域 本发明涉及图像编码技术领域， 尤其涉及一种运动矢量差绝对值二值化编码技术。 发明背景 数字视频技术在通信、 广播、 娱乐等社会的各个方面获得了广泛的应用。 视频编码 是把数字视频信息压缩，以便更有效率的被传送和存储。视频编码是多媒体的核心技术， 视频压缩编码标准是数字媒体工业的基础。 H. 264/AVC ( MPEG4- Partl O )是 ITU- T视频编 码专家组（VCEG )和 ISO/ 1 EC MPEG联合专家.组 ( JVT )共同制定的新一代视频编码标准； 另外视频编码标准还有 VC - 1 (前身是 WMV一 9 )和音视频标准组（ AVS )制定的视频编码 标准 AVS1. 0- P2等。
MPEG/JVT/VCBG系列视频编码标准基本框架采用基于块的运动补偿和变换编码的混 合编码架构， 包括帧内预测、 帧间预测、 变换、 量化和熵编码等。 帧间预测使用基于块 的运动矢量来消除图像间的冗余； 帧内预测使用空间预测模式来消除图像内的冗余。 再 通过对预测残差进行变换和量化消除图像内的视觉冗余。 最后， 运动矢 、 预测模式、 量化参数和变换系数用熵编码进行压缩。 视频解码过程的基本处理单元是宏块。 一个宏 块包括一个 16x16的亮度样值块和对应的色度样值块。 一个宏块由进一步分为块， 块的 大小有 16 x 8、 8 X 16 , 8 x 8、 8 x 4、 4 x 8、 4 x 4等。 帧内、 帧间预测和变换通常对块进 行。
运动矢量 （mot ion vector , MV )是视频编码帧间预测运动估计运算的输出， 为当 前块相对于匹配参考块在图像中坐标的偏移量， 包括水平运动矢量和垂直运动矢量。 运 动估计包括整象素运动估计和亚象素运动估计， 亚象素包括 1/2象素和 1/4象素， 运动矢 量的单位为最小亚象素， 如 1/4象素， 因此运动矢量总是为整数。 为了实现更高效的压 缩， 对运动矢量进一步预测处理， 运动矢量预测处理通常基于相邻块运动矢量， 预测值 被称为运动矢量差，包括水平和垂直两个运动矢量差。运动矢量的单位与运动矢量一致， 也通常为最小亚象素， 如 1/4象素， 因此运动矢量差总也是为整数， 相应的运动矢量差 绝对值为非负整数。 在视频压缩的框架中， 对变换量化后的残差系数和运动矢量差等， 都需要经过熵 编码器进行处理， 以达到消除数据间的统计冗余的目的， 然后输出到码流中。
所述的熵编码器包括哈夫曼编码器和算术编码器， 两种编码器均广泛应用于
H.264/AVC、 AVS1.0-P2等标准。 其中， 所述的哈夫曼编码器通过变长编码， 将不同概 率的符号映射为不同长度的二进制比特串， 实现去除统计冗余的目的。 所述的算术编码 器则是通过将符号序列映射到 [0，1)区间上的一个数实现除去统计冗余的目的。
目前应用的算术编码器主要是 BAC ( Binary Arithmetic Coder, 二进制算术编码 器） ， 例如， Q-Coder (—种二进制算术编码器） ， QM-Coder (—种二进制算术编码 器）， MQ-Coder(—种二进制算术编码器）以及 H.264/AVC中的 CABAC( Context based Adaptive Binary Arithmetic Coder, 基于上下文的自适应二进制算术编码器） 。 各二进 制算术编码器均以二进制比特串为输入， 根据比特串中的符号（0, 1 )的概率实现区间 的递归划分， 最终将整个比特串映射为码流。
由于二进制算术编码器以二进制串为输入， 则如图 1所示， 在视频压缩的标准（如 H.264/AVC标准）中， 首先需要对编码数据进行二进制化处理， 即为将编码的符号如变 换量化后的系数、 运动矢量差绝对值等非二进制数据映射为一个二进制串， 二进制化处 理过程是进行二进制算术编码之前的一个预处理过程。 本发明中， 二进制化也称为二值 化。
目前通常使用的二进制化处理的方法有许多， 例如， 定长码（fix length code ) , 一元码 （unary code ) , 指数哥伦布码（exp-Golomb )等等。 下面将分别对各种编码 过程进行描述。
( 1 )定长码
所述的定长码的码字长度是固定的， 因此定长码对应的符号集中的符号个数也是 有限的， 具体数量与定长码长度有关， 一般的长为 N的定长码表示 ¾符号个数为 2 以 8个符号为例， 定长码的长度为 3, 具体如表 1所示： 表 1
符号 码字
0 000
1 001
2 010
3 011
4 100
5 101
6 110
7 111
(2)—元码
所述的一元码用连续的 1 (0)和一个拖尾的 0(1)来表示符号， 连续 1 (0)的个数和符号 的数值相等，一元码是一种较简单的编码， 但是当符号数值比较大的时候， 会出现很长 的码字串， 如表 2所示：
表 2
符号 码字
0 0
1 10
2 • 110
3 1110
4 11110
5 ' 111110
6 1111110
7 11111110 一元截断码是一元码的一种特殊形式， 一元码可以表示的码字数是无限的， 但是 当码字有限的情况下，一元码最后一个码字的最后一位结束符是冗余的，因此可以去掉， 这样的码字叫做一元截断码。 其具体形式是， 当码字数为 N + 1时， 将一元码的第 N + 1 个符号码字设为连续的 1 (0) , 而去掉结束符 0 (1) , 此时可以成为 N位一元截断码。 如表 2所示， 将符号 '7， 的码字修改为 "1111111" 即为 7位一元截断码。
( 3 ) k阶指数哥伦布码 所述的指数哥伦布码由前缀部分和后缀部分构成， 其码字个数随着码长的增加而 指数增长; 对于 k阶指数哥伦布码， 其前缀部分为连续的 '0' 和一个 '1 ' , 将自最左 边 bit开始读到的前缀的最大连续 '0， 的个数计为 LeadingZeroBits, 由此确定得到后綴 部分比特数目为 LeadingZeroBits + k , 根据读出的后缀比特数解析得到数值 bits ( LeadingZeroBits + k ) 。 k阶指数哥伦布码解析码字 计算式 为 CodeNum=2LeadingZeraBits+k— 2k + bits(Lead'ingZeroBits + k)。 表 3分别给出 k=0, 1 , 2, 3情况下指数哥伦布码字。 k阶指数哥伦布码表
Figure imgf000006_0001
解析上述 k阶指 ¾哥伦布码时， 首先从比特流的当前位置开始寻找直到找到第一个 非零比特， 并将此过程中找到的零比特个数累计为 leadingZeroBits , 然后， 根据 leadingZeroBits计算 CodeNum。 相应的采用伪代码描述如下：
leadingZeroBits = 一 1 ;
for ( b = 0 ; ！ b ; leadingZeroBits++ )
b = ： read— bits (1)
CodeNum = 2IeadingZeroBits + k - 2k + read_bits(leadingZeroBits + k)。 以上所述的仅是 k阶指数哥伦布码第一种形式。 k阶指数哥伦布码这种编码类型还 可以有第二种形式。 这种形式的 k阶指数哥伦布码前缀部分为连续的 '1， 和一个 '0' , 将自最左边 bit开始读到的前缀的最大连续 Ί' 的个数计为 LeadingBits, 由此确定得到 后缀部分比特数目为 LeadingBits + k , 根据读出的后缀比特数解析得到数值 bits ( LeadingBits + k )。 k阶指数哥伦布码解析码字计算式为 CodeNum=2LeadingBits+k - 2k + bits(LeadingBits + k)。 表 4即是这种形式 k=0, 1 , 2, 3情况下指数哥伦布码字。 表 4
Figure imgf000007_0001
解析这种上述 k阶指数哥伦布码时， 首先从比特流的当前位置开始寻找直到找到第 一个' Ό"比特，并将此过程中找到的 Ί"比特个数累计为 leadingBits,然后根据 leadingBits 计算 CodeNum。 釆用伪代码描述如下：
leadingBits = -1 ;
for ( b = 1 ; ！ b; leadingBits++ )
b = read— bits(1)
CodeNum = 2leadingBits + k - 2k + read_bits(leadingBits + k)。 从上述各种二进制编码方法的具体实现可以看出， 在实际应用过程中， 各二值化 编码的方法均有其局限性， 即不能灵活的适应各类信源的分布特性， 进行有针对性的二 值化编码， 这就使得编码的性能受到一定影响。 发明内容 本发明提供了一种二进制化方法及装置， 用于在视频编码器中对运动矢量差绝对 值进行二进制化编解码操作， 以使得二值化后的二进制符号可以很好地适应运动矢量差 绝对值的分布特征， 从而提高编码的性能。
本发明提供了一种视频编码器中对运动矢量差绝对值的二进制化编码方法， 包括： 将运动矢量差绝对值符号按概率分布特性划分为若干个子集，每个子集包括的符号 为一个或多个连续的非负整数；
为各子集分配对应的二进制码字；
为各子集中的符号依据各自概率分布进行二进制编码，且在一个子集中所有符号的 编码类型一致； .
输出串接起来的各子集及其中各符号对应的二进制码字，作为各符号的二值化编码 结果。
本发明还提供了一种视频编码器中对运动矢量差绝对值的二进制化编码装置 , 包括 子集划分单元、子集二值化编码单元、子集符号二值化编码单元和二值化结果确定单元， 其中：
. 子集划分单元， 用于将运动矢量差绝对值符号根据概率分布特征划分为若干个子 集， 每个子集包含的符号为一个或多个连续的非负整数；
子集二值化编码单元， 为各子集分配对应的二进制码字；
子集符号二值化编码单元， 依据各自概率分布对各子集中的符号进行二进制编码， 且在一个子集中各符号的编码方法一致；
二值化结果确定单元， 输出串接起来的各子集及其中各符号对应的二进制码字， 作 为各符号的二值化编码结果。
本发明还提供了一种视频解码器中对运动矢量差绝对值的二进制化解码方法， 包 括：
接收运动矢量差绝对值二值化码字，根据子集编码规则对应的各子集的编码码字与 所述二值化码字的最前面的比特段按顺序匹配， 确定该运动矢量差绝对值所属子集编 号。
根据确定的子集编号， 获得该子集包含的符号的编码规则， 并根据该编码规则对二 值化码字中的其他比特段进行解析， 获得子集中的符号；
根据子集划分规则， 确定运动矢量差绝对值符号。
本发明还提供了一种视频解码器中对运动矢量差绝对值的二进制化解码装置， 包括 前缀解析单元、 后缀解析单元及符号确定单元， 其中：
前缀解析单元， 对得到的运动矢量差绝对值二值化码字， 根据子集编码规则对应的 各子集的编码码字与所述二值化码字的最前面的比特段按顺序匹配，确定该运动矢量差 绝对值所属子集编号。 .
后缀解析单元， 根据前缀解析单元确定的子集编号， 获得该子集包含的符号的编码 规则， 并根据该编码规则对二值化码字中的其他比特段进行解析， 获得子集中的符号； 符号确定单元， 根据子集划分规则， 得到运动矢量差绝对值符号。
由上述本发明提供的技术方案可以看^! , 本发明可以通过调整二进制符号串的前 缀和后缀部分，一方面可以灵活适应各种不同信源符号的概率分布特性， 达到信源压缩 编码的作用， 提高编码效率； 另一方面， 可以避免采用单一码字类型带来的 由于符号 集内符号太多而导致码字长度过长的影响。 同时， 该方法可应用于算术编码器的二值化 预处理中， 通过前缀部分的设计， 为算术编码器提供一种有效的分类码字的方法， 提高 算术码的性能。 附图筒要说明
图 1为二进制算术编码器的原理示意图；
图 2为本发明提供的编码过程的实施方式示意图；
图 3为运动矢量差绝对值分布示意图；
图 4为本发明提供的编码装置的实施方式结构示意图；
图 5为本发明提供的解码过程的实施方式示意图；
图 6为本发明提供的解码装置的实施方式结构示意图。 实施本发明方式 本发明的核心是提供一种将编码符号 （筒称符号）二进制化的实现方法， 可以通 过调整二进制串的前缀和后缀部分， 达到适应不同信源分布特性的目的。
具体一点讲， 本发明是将符号映射为 进制比特串， 所述的二进制比特串由前缀 部分和后缀两部分组成，所述的符号定义为待编码的对象， 它可以是一个数字（如 1 , 2, 3……）、一个字母（如 a， b, c ... ... )或者其他符号。 符号的整体构成的集合为符号集。 在编码过程中通过某种方法将符号映射为一个二进制的序列表示，该二进制序列为该符 号对应的二进制串， 也可以称为该符号对应的码字， 例如将符号 "a"表示为 "0011 " , "a" 为符号， "0011 " 为 "a" 对应的二进制串或者码字。
本发明提供的二值化编码过程的实现包括：
首先， 根据待编码的符号集的分布特性将其划分为多个子集， 并对子集类别分配 码字进行编码， 将其作为该待编码的符号的前缀部分， 即为各个子集分别分配相应的二 进制码字， 用于标识各子集的码字称为该子集类别的标识码字。 具体可以采用一元码编 码方法、 定长码编码方法、 或指数哥伦布码方法或其他可以唯一标识前缀的编码方法实 现。 ，
然后， 为子集内部的符号分配码字进行编码， 将其作为符号的后缀部分， 即为各 个子集内部的各符号分别分配相应的二进制码字， 作为该符号的后缀部分， 具体可以采 用一元码编码方法、 定长码方法或指数哥伦布码编码方法实现。
需要说明的是： 如果子集内仅有一个符号， 那么后缀部分也可以省略， 即仅以不 同子集的标识码字标识该符号， 但是整个编码过程中， 至少有一个子集中含有两个或者 两个以上的符号。 本发明适用于视频编码中运动矢量绝对差的二值化。
下面将结合附图本发明实施方案进行详细说明。
运动矢量差预先分为绝对值 mvdAbs (即运动适量差的绝对值）和符号位 mvdSign (即正或负）两部分，如果 mvdAbs为 0,对应的二元符号串为 '0， 并且不存在 mvdSign; 否贝' J , mvdAbs后跟着 mvdSign。 ' 对运动矢量差绝对值（以下缩写为 MVD ) 的二值化过程具体如下， 如图 2所示， 包 括四个步骤：
步驟 21 : 将运动矢量差绝对值符号按概率分布特性划分为若干个子集，每个子集包 括一个或多个连续的非负整数；
步厥 22: 对各子集编码分配对应的二迸制码字； 步骤 23:对各子集中的符号依据各自概率分布进行二： ^制编码，且在一个子集中所 有符号的编码方法一致；
步驟 24:输出串接起来的各子集及其中各符号对应的二进制码字，作为各符号的二 值化编码结果。 为便于对上述处理过程的进一步理解， 下面将举例对本发明提供的二值化处理过 程进行详细说明。
参照图 2所示， 应用实施例一为：
步骤 21： 将待编码的 MVD划分为若干个子集；
一个典型的 MVD分布如图 3所示， 图中 X轴为运动矢量差绝对值， Y轴为分布（对 一帧图像编码中所有块的各运动矢量绝对值量的出现次数进行累计） 。 首先观察图 3所 示的 MVD的分布特性， 其中 0的分布占有很大的部分， 从 1到 5的分布是一个下降比较快 的过程， 而从 6到 20是一个緩慢下降的过程， 20以后基本上均匀分布， 因此根据这个特 点将整个符号集划分为 4个子集： 0: {0}，1： {x|K=x<6}, 2: {χ|6<=χ<21},3: {χ|χ>=21}。
步 22: 为子集类别分配码字， 即为各子集分别分配相应的二进制码字， 具体如 表 5所示：
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
在表 4中分配码字具体是采用一元码编码方法； 当然， 也可以 据信源符号的分布 采用其他二进制编码方法。
步骤 23: 分别为各子集内部的符号分配相应的二进制码字；
具体为： 在为各子集类别分配码字后， 还需要对子集内部的符号分配码字， 由于 子集 0中仅有一个符号， 故该类仅仅需要子集类別码字； 子集 1中采用一元码， 子集 2中 采用 0阶指数哥伦布码， 子集 3中釆用 3阶指数哥伦布码。 不同类别中， 可以采用相同的 编码方法区分类别内部的符号。 在各个子集内部， 根据子集内部符号概率分布特性， 可 以采用多种方法分配码字， 一般来说， 符号概率越大， 分配码字的长度越短。一元码和 指数哥伦布码是这一准则的筒单实现方式， 但是方法并不局限于此。
步驟 24: 将步驟 22和步驟 23分别为子集及子集内部符号分配的码字串接起来便构 成了包含前缀和后缀部分的二值化后编码信息；
仍以表 4中分配完前缀部分的符号为例，之后再经步骤 23中为各子集中的符号分配 码字后的比特串如表 6所示：
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
至此， 便获得了待符号的二值化编码后的处理结果。 在不同的视频编码标准中， 以及不同的编码档次场合中 （如隔行扫描与逐行扫描 应用情况）， 运动矢量差绝对值分布特征有一定差异， 相应的子集划分方法及编码方法 可以部分调整， 如例二。
仍参见图 2所示， 应用实施例二为：
步厥 21： 将待编码的运动矢量差绝对值划分为若干个子集；
根据运动矢量差绝对值的分布特性， 整个符号集划分为 3个子集： 0: {0},1： {x|K=x<9}, 2: {χ|χ>=9};
步骤 22: 为子集类别分配码字， 即为各子集分别分配相应的二进制码字， 具体分 配方式如下表 7:
Figure imgf000013_0001
在表 6中分配码字具体是采用一元截断码编码方法； 当然， 也可以根据信源符号的 分布采用其他二进制编码方法； '
步骤 23: 分別为各子集内部的符号分配相应的二进制码字；
具体为： 在为各子集类别分配码字后， 还需要对子集内部的符号分配码字， 相应 的分配方式：
子集 0中仅有一个符号， 故该类仅仅需要子集类别码字；
子集 1中采用一元截断码， 多个 "0" 加最后一个 "1 " , 该子集最后一个符号的码 字去掉最后的 " ；
子集 2中采用三阶指数哥伦布码， 具体采用发明背景所述第二种形式的 k ( k=3 )阶 指数哥伦布码。
同一个子集中符号编码采用相同的编码方法。 在各个子集内部， 根据子集内部符 号概率分布特性， 可以采用多种方法分配码字， 一般来说， 符号概率越大， 分配码字的 长度越短。 一元码截断码和指数哥伦布码是这一准则的筒单实现方式， 但是方法并不局 限于此。
步骤 24: 将步骤 22和步骤 23分別为子集及子集内部符号分配的码字串接起来便构 成了包含前缀和后缀部分的二值化后编码信息；
以表 6中分配完前缀部分的符号为例，之后再经步骤 23中为各子集中的符号分配码 字后的比特串见表 8: 码字
类别号 符号
前缀 后缀
0 0 0
1 1 10 0
2 10 01
3 10 001
4 10 0001
5 10 00001
6 10 000001
7 10 0000001
8 10 ' 0000000
2 9 11 0000
10 11 0001
11 11 0010 至此， 便获得了待符号的二值化编码后的处理结果。
本发明还提供了运动矢量差绝对值二值化编码装置， 其具体实施结构如图 4所示， 具体包括子集划分单元、 子集二值化编码单元、 子集符号二值化编码单元及二值化结果 确定单元， 其中：
( 1 )子集划分单元 '
该单元用于将需要进行二值化处理的运动矢量差绝对值按概率分布特征划分为若 干个子集， 每个子集包括一个或多个连续的,非负整数， 具体的划分方式前面已经举例描 述， 在此不再赘述；
( 2 )子集二值化编码单元
用于为各个子集分别分配对应的二进制码字；
在该单元中， 所述的为各个子集分配对应的二进制码字可以采用定长码方法或变长 码方法； 其中， 所述的定长码方法具体可以包括但不限于： 一元码截断码；
( 3 )子集符号二值化编码单元 分别为各子集内部的各符号分配二进制码字； 一个子集中所有符号的编码规则一 致， 编码方法依据该子集中符号的概率分布特性。
在该单元中， 所述的为子集内部的符号分配对应的二进制码字可以采用定长码方法 或变长码方法； 其中， 所述的变长码方法具体可以包括但不限于： 一元截断码方法、 指 数哥伦布码方法。 不同子集中符号的编码方法可以不同。
( 4 )二值化结果确定单元
用于将各子集及其内部的各符号对应的二进制码字串接起来，并作为需要进行二值 化处理的各符号对应的二值化编码结果。 本发明还提供了运动矢量差绝对值二值化解码的具体实施方案， 二值化解码是二 值化编码的逆过程， 下面将对该二值化解码方案的具体实施方式进行简要地说明。
如图 5所示， 所述的二值化解码的实现; ^法的实施例包括：
步骤 51 : 前缀解析
对算术解码得到的运动矢量差绝对值二值化码字，根据预先配置的子集编码规则获 得子集对应的编码码字， 用子集对应的编码码字依次与所述二值化码字的最前面的 bit 段匹配， 若某个码字匹配上， 则对应二值化码字的 bit段为前缀， 剩余 bit段为后缀。 由前 缀根据对应的子集编码方法解析得到所属子集编号。
如对应于前述编码例子， 如果输入的运动矢量差绝对值二值化码字为 "110001 " , 子集编码规则为一元截断码， 共有三个子集码字 "0" 、 "10" "11" , 依次用这三个 子集码字与二值化码字为 "110001 " 的最前面的 bit段匹配， 匹配出的前缀为 "11 " , 剩余部分为后缀 "000 。 根据子集编码规则， 解析前缀 "11 " 可得到所属子集编号 "2" 。
步骤 52: 后缀解析
根据所属子集类型， 获得该子集符号^编码规则， 根据该编码规则， 对后缀进行解 析， 获得子集中的符号。
如对应步骤 51中例子，获得子集 2编码方法为 3阶指数哥伦布码方法，按该方法解析 后缀 " 0001 " ， 可得到该符号为 " (即为该子集第 2个符号）
步驟 53: 根据子集划分规则， 得到运动矢量差绝对值符号。
如对应于前述编码例二， 由于已知子集 2为 {x|x>=9}， 该子集中符号 ' ' 对应的运 动矢量差绝对值符号为 "Γ + "9", 即为十进制数 "10" 。 本发明还提供了相应的二值化解码装置， 其具体实施结构如图 6所示， 具体包括： ( 1 )前缀解析单元
对算术解码得到的运动矢量差绝对值二值化码字，根据预先配置的子集编码规则获 得子集对应的编码码字， 用子集对应的编码码字依次与所述二值化码字的最前面的 bit 段匹配， 若某个码字匹配上， 则对应二值化码字的 bit段为前缀， 剩余 bit段为后缀； 根据 确定的前缀及对应的子集编码方法解析得到所属子集编号；
如前面相应的应用实例的描述， 在此， 所述的子集编码规则具体可以是将运动矢量 差绝对值符号分为 3个子集， 其中： 子集 1包括 0, 子集 2包括大于等于 1且小于 N的非负 整数， 于集 3包括其他所有大于等于 N的非负整数， 所述的 N的取值为大于 4且小于 16; 该前缀解析单元根据该规则便可以分别与 3个子集的编号 （即编码码字）进行匹配， 以 实现前缀解析处理。 '
( 2 )后缀解析单元
根据所属子集类型， 获得该子集符号的编码规则， 根据该编码规则， 对后缀进行解 析， 获得子集中的符号；
参照前面描述的实例， 所述的子集包含的符号的编码规则具体可以为： 子集 1中符 号 0编码为 0, 则二值化结果也为 0; 子集 2中符号采用一元截断码进行二进制编码； 子集 3中符号采用 3阶哥伦布码编码进行二进制编码；依据该编码规则合夥中以解码获得相应 的符号。
( 3 )符号确定单元
基于上述解析结果根据子集划分规则， 得到运动矢量差绝对值符号。
该装置的具体应用实例参见上述二值化解码的实现方法中描述的应用举例，在此不 再详述。 ， 通过图 2所示的编码处理过程可以看出， 本发明所述的方法一方面可以很好的利用 信源的特性， 另一方面还可以有效防止码字长度过长， 实脸证明在算术编码过程中可以 取得较好的压缩效果。
以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替 换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保 护范围为准。

Claims

权利要求
1、 一种视频编码器中对运动矢量差绝对值的二进制化编码方法， 其特征在于， 包 括：
将运动矢量差绝对值符号按概率分布特性划分为若干个子集，每个子集包括的符号 为一个或多个连续的非负整数；
为各子集分配对应的二进制码字；
对各子集中的符号依据各自概率分布进行二进制编码，且在一个子集中所有符号的 编码类型一致；
输出串接起来的各子集及其中各符号对应的二进制码字，作为各符号的二值化编码 结果。
2、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述的各子集中至少有一个子集中包 含至少两个符号， 且当子集中仅包含一个符号时， 则不为该符号分配二进制码字。
3、根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述的为各个子集分配对应的二进制 码字采用的是定长码方法或变长码方法； 所述的变长码包括一元截断码。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述的子集中符号的编码类型包括： 对于符号数为两个以上的子集， 采用变长码编码方法， 包括一元截断码、 哈夫曼码 和指数哥伦布码。
5、 根据权利要求 1、 2、 3或 4所述的方法， 其特征在于， 所述的运动矢量差绝对值 符号按概率分布特性被划分为 3个子集： 子集 1包括 0, 子集 2包括大于等于 1且小于 N的 非负整数， 子集 3包括其他所有大于等于 N的非负整数， 所述的 N的取值为大于 4且小于 16。
6根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 对所述子集 1中符号的编码方法为： 符 号 0编码为 0, 则二值化结果也为 0。
7根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于，对所述子集 2中符号的编码方法为： 采 用一元截断码进行二进制编码。
8根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 对所述子集 3中符号的编码方法为： 采 用 3阶哥伦布码编码进行二进制编码。 '
9、 一种视频编码器中对运动矢量差绝对值的二进制化编码装置， 其特征在于， 包 括子集划分单元、 子集二值化编码单元、 子集符号二值化编码单元和二值化结果确定单 元， 其中： 子集划分单元， 用于将运动矢量差绝对值符号才艮据概率分布特征划分为若干个子 集， 每个子集包含的符号为一个或多个连续的非负整数；
子集二值化编码单元， 为各子集分配 ^应的二进制码字；
子集符号二值化编码单元， 依据各自概率分布对各子集中的符号进行二进制编码， 且在一个子集中各符号的编码方法一致；
二值化结果确定单元， 输出串接起来的各子集及其中各符号对应的二进制码字， 作 为各符号的二值化编码结果。
10、 根据权利要求 9所述的装置， 其特征在于， 所述的子集划分单元具体是将运动 矢量差绝对值符号按概率分布特性划分为 3个子集： 子集 1包括 0, 子集 2包括大于等于 1 且小于 N的非负整数， 子集 3包括其他所有大于等于 N的非负整数， 所述的 N的取值为大 于 4且小于 16。
11、根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 在所述的子集二化编码单元中， 子 集 1中符号 0编码为 0, 则二值化结果也为 0。
12根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 在所述的子集符号二值化编码单元 中， 对所述子集 2中符号采用一元截断码进行二进制编码， 对所述子集 3中符号采用 3阶 哥伦布码编码进行二进制编码。
13、 一种视频解码器中对运动矢量差绝对值的二进制化解码方法， 其特征在于， 包 括：
接收运动矢量差绝对值二值化码字，根据子集编码规则对应的各子集的编码码字与 所述二值化码字的最前面的比特段按顺序匹配， 确定该运动矢量差绝对值所属子集编 号。
根据确定的子集编号， 获得该子集包含的符号的编码规则， 并根据该编码规则对二 值化码字中的其他比特段进行解析， 获得子集中的符号；
根据子集划分规则， 确定运动矢量差绝对值符号。
14、根据权利要求 13所述的方法， 其特征在于， 所述的子集编码规则具体是将运动 矢量差绝对值符号分为 3个子集： 子集 1包括 0， 子集 2包括大于等于 1且小于 N的非负整 数， 子集 3包括其他所有大于等于 N的非负整数， 所述的 N的取值为大于 4且小于 16。
15、根据权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述的子集包含的符号的编码规则 包括： 子集 1中符号 0编码为 0, 则二值化结果也为 0; 子集 2中符号采用一元截断码进行 二进制编码； 子集 3中符号采用 3阶哥伦布码编码进行二进制编码。
16、 一种视频解码器中对运动矢量差绝对值的二进制化解码装置， 其特征在于， 包 括前缀解析单元、 后缀解析单元及符号确定单元， 其中：
前缀解析单元 , 对得到的运动矢量差绝对值二值化码字， 根据子集编码规则对应的 各子集的编码码字与所述二值化码字的最前面的比特段按顺序匹配，确定该运动矢量差 绝对值所属子集编号。
后缀解析单元， 根据前缀解析单元确定的子集编号， 获得该子集包含的符号的编码 规则 , 并根据该编码规则对二值化码字中的其他比特段进行解析， 获得子集中的符号； 符号确定单元， 根据子集划分规则， 得到运动矢量差绝对值符号。
17、根据权利要求 16所述的装置， 其特征在于， 所述的子集编码规则具体是将运动 矢量差绝对值符号分为 3个子集： 子集 1包括 0， 子集 2包括大于等于 1且小于 N的非负整 数， 子集 3包括其他所有大于等于 N的非负整数， 所述的 N的取值为大于 4且小于 16。
18、根据权利要求 17所述的装置， 其特征在于， 所述的子集包含的符号的编码规则 包括： 子集 1中符号 0编码为 0, 则二值化结果也为 0; 子集 2中符号采用一元截断码进行 二进制编码； 子集 3中符号采用 3阶哥伦布码编码进行二进制编码。
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