CN113994678A - 信令通知色度量化参数(qp)映射表 - Google Patents
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Abstract
一种对视频数据进行解码的方法包括在编码的视频比特流中接收第一色度量化参数(QP)映射表,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年6月24日提交的美国申请第16/911,003号的优先权,该申请主张2019年6月25日提交的美国临时申请第62/866,561号和2019年10月2日提交的美国临时申请第62/909,626号的权益,通过引用将它们每一个的全部内容并入本文。
技术领域
本公开涉及视频编码和视频解码。
背景技术
数字视频功能可以集成到各种设备中,包括数字电视、数字直播***、无线广播***、个人数字助理(PDA)、膝上型或台式计算机、平板计算机、电子书阅读器、数码照相机、数字录音设备、数字媒体播放器、视频游戏设备、视频游戏控制台、蜂窝或卫星无线电话、所谓的“智能电话”、视频电话会议设备、视频流式传输设备等。数字视频设备实施视频编解码技术,例如那些在由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4、第10部分、高级视频编解码(AVC)、ITU-T H.265/高效视频编解码(HEVC)所定义的标准以及此类标准的扩展中所描述的技术。视频设备可以通过实施此类视频编解码技术来更高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。
视频编解码技术包括空域(图片内)预测和/或时域(图片间)预测来减少或消除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频编解码,视频条带(例如,视频图片或视频图片的一部分)可被分割成视频块,其也可称为编解码树单元(CTU)、编解码单元(CU)和/或编解码节点。对于图片的帧内编解码(I)条带中的视频块,使用相对于同一图片中相邻块中的参考样点的空域预测进行编码。对于图片的帧间编解码(P或B)条带中的视频块,可以使用相对于同一图片中相邻块中的参考样点的空域预测或者相对于其它参考图片中的参考样点的时域预测。图片可以称为帧,并且参考图片可以称为参考帧。
发明内容
一般而言,本公开描述了用于确定视频数据的色度块的量化参数(QP)值的技术。具体地,本公开描述了包括在编码的视频比特流中信令通知一个或多个色度QP映射表的技术。在一个示例中,可以在序列参数集(SPS)中信令通知色度QP映射表。视频解码器可以接收和解码编码的色度QP映射表,然后可以使用信令通知的色度QP映射表根据色度QP映射表和用于相应亮度块的QP值来确定视频数据块的色度分量的QP值。在一些示例中,视频编码器可以将色度QP映射表作为分段线性模型(piece-wise linear model)编码和信令通知。
在比特流中信令通知色度QP映射表的一个好处是为编码器提供灵活性,以有效地为特定类型的视频内容建模色度QP值,而无需使用QP偏移值。限制色度QP映射表的信令(例如,使用静态色度QP映射表)可能会破坏此目的。因此,对于色度QP映射表而言,具有更通用的信令机制是有益的。
在一个示例中,一种方法包括在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合(a set of pivot points)的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
在另一示例中,一种装置包括被配置为存储视频数据的存储器和与该存储器通信的一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
在另一示例中,装置包括用于在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素的部件,用于根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值的部件,用于使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码的部件。
在另一示例中,本公开描述了一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质,当该指令被执行时,使得设备的一个或多个处理器被配置为在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
在另一示例中,一种方法包括根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
在另一示例中,一种装置包括被配置为存储视频数据的存储器和与该存储器通信的一个或多个处理器,该一个或多个处理器被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
在另一示例中,一种装置包括用于根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值的部件,用于使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码的部件,以及用于在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素的部件。
在另一示例中,本公开描述了一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质,当该指令被执行时使得设备的一个或多个处理器被配置为对视频数据进行编码以根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个示例的细节。其它特征、对象和优点将从说明书、附图和权利要求书中显而易见。
附图说明
图1是示出了可以执行本公开的技术的示例视频编码和解码***的框图。
图2是示出了可以执行本公开的技术的示例视频编码器的框图。
图3是示出了可以执行本公开的技术的示例视频解码器的框图。
图4是示出了本公开的示例视频编码方法的流程图。
图5是示出了本公开的示例视频解码方法的流程图。
具体实施方式
在开发中的多功能视频编解码(VVC)标准的示例草案版本中,用于解码色度块的量化参数(QP)(例如,色度QP)的值是从用于解码亮度块的QP(例如,亮度QP)的值和使用色度QP映射表的偏移参数的值导出的(例如,Bross等人的“Versatile Video Coding(Draft5)”(“多功能视频编解码(草案5)”)的表8-15,ITU-T SG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11联合视频专家组(JVET),第14次会议:瑞士日内瓦,2019年3月19日至27日,JVET-N1008-v8(以下简称“VVC草案5”))。在一些示例中,色度QP映射表对于大多数QP值具有为1的线性斜率,并且对于29和43之间的QP值具有小于1的斜率。在VVC草案5中,使用固定的色度QP映射表根据亮度QP值确定色度QP值。也就是说,不在比特流中信令通知色度QP映射表,而是色度QP映射表静态的,并且相同的色度QP映射表存储在视频编码器和视频解码器处。
使用静态色度QP映射表确定色度QP值的技术(例如,在VVC草案5中)存在若干缺陷。作为一个示例,静态色度QP映射表不提供为可能被编码的所有类型的视频内容(例如,高动态范围(HDR)视频内容、宽色域(WCG)视频内容、自然内容、屏幕内容等)建模色度QP值的灵活性。因此,在某些情况下,使用静态色度QP映射表可能导致次优失真和/或编解码效率。此外,VVC草案5中使用的色度QP映射表的设计假设相同的表将用于Cb和Cr色度分量。然而,在更一般的用例中(例如,HDR视频),已经观察到对于Cb和Cr分量使用不同的色度QP映射表是有利的。
鉴于这些缺点,本公开描述了用于在编码的视频比特流中信令通知一个或多个色度QP映射表的技术。在一个示例中,可以在序列参数集(SPS)中信令通知色度QP映射表。视频解码器可以接收和解码编码的色度QP映射表,然后可以使用信令通知的色度QP映射表来确定视频数据块的色度分量的QP值。在一些示例中,视频编码器可以将色度QP映射表作为分段线性模型编码和信令通知。
在比特流中信令通知色度QP映射表的一个好处是为编码器提供灵活性,以有效地为特定类型的视频内容建模色度QP值,而无需使用QP偏移值。限制色度QP映射表的信令(例如,使用静态色度QP映射表)可能会破坏此目的。因此,对于色度QP映射表而言,具有更通用的信令机制是有益的。
图1是示出了可以执行本公开的技术的示例视频编码和解码***100的框图。本公开的技术通常针对对视频数据进行编解码(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、未编码的视频、编码的视频、解码的(例如,重建的)视频和视频元数据,例如信令数据。
如图1所示,在本示例中,***100包括源设备102,其提供要由目标设备116进行解码和显示的编码的视频数据。具体地,源设备102经由计算机可读介质110向目标设备116提供视频数据。源设备102和目标设备116可以包括多种设备中的任何一种,包括台式计算机、笔记本(即,膝上型)计算机、移动设备、平板计算机、机顶盒、诸如智能手机的电话手持设备、电视、照相机、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、广播接收器设备等。在一些情况下,源设备102和目标设备116可以被装备用于无线通信,因此可以被称为无线通信设备。
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和输出接口108。目标设备116包括输入接口122、视频解码器300、存储器120和显示设备118。根据本公开,源设备102的视频编码器200和目标设备116的视频解码器300可以被配置为应用用于对色度QP映射表进行编码和解码的技术。因此,源设备102表示视频编码设备的示例,而目标设备116表示视频解码设备的示例。在其它示例中,源设备和目标设备可以包括其它组件或布置。例如,源设备102可以从外部视频源(例如外部照相机)接收视频数据。类似地,目标设备116可以与外部显示设备接口,而不是包括集成显示设备。
如图1所示的***100仅仅是一个示例。通常,任何数字视频编码和/或解码设备都可以执行用于对色度QP映射表进行编码和解码的技术。源设备102和目标设备116仅仅是这样的编解码设备的示例,其中源设备102生成编解码的视频数据以发送到目标设备116。本公开将“编解码”设备称为执行数据编解码(编码和/或解码)的设备。因此,视频编码器200和视频解码器300表示编解码设备的示例,具体地分别是视频编码器和视频解码器。在一些示例中,源设备102和目标设备116可以以基本对称的方式操作,使得源设备102和目标设备116中的每一个包括视频编码和解码组件。因此,***100可以支持源设备102和目标设备116之间的单向或双向视频传输,例如,用于视频流式传输、视频回放、视频广播或视频电话。
一般来说,视频源104表示视频数据的源(即,原始的、未编码的视频数据),并向视频编码器200提供视频数据的连续图片序列(也被称为“帧”),视频编码器200对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,例如摄像机、包含先前捕获的原始视频的视频存档和/或从视频内容提供商接收视频的视频馈送接口。作为另一替代方案,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、存档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可以将图片从接收到的顺序(有时被称为“显示顺序”)重新排列成编解码顺序以进行编解码。视频编码器200可以生成包括编码的视频数据的比特流。源设备102随后可经由输出接口108将编码的视频数据输出到计算机可读介质110上,以供例如目标设备116的输入接口122接收和/或检索。
源设备102的存储器106和目标设备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的原始视频和来自视频解码器300的原始的、解码的视频数据。附加地或替代地,存储器106、120可以存储可分别由例如视频编码器200和视频解码器300执行的软件指令。尽管在本示例中,存储器106和存储器120与视频编码器200和视频解码器300分开示出,但是应当理解,视频编码器200和视频解码器300还可以包括用于功能相似或等效目的的内部存储器。此外,存储器106、120可以存储编码的视频数据,例如,从视频编码器200输出并输入到视频解码器300。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,例如用于存储原始的、解码的和/或编码的视频数据。
计算机可读介质110可以表示能够将编码的视频数据从源设备102发送到目标设备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表示使源设备102能够例如经由射频网络或基于计算机的网络实时地将编码的视频数据直接发送到目标设备116的通信介质。输出接口108可以解调包括编码的视频数据的发送信号,并且输入接口122可以根据诸如无线通信协议的通信标准解调所接收的发送信号。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。通信介质可以形成基于分组的网络的一部分,例如局域网、广域网或诸如互联网的全球网络。通信介质可包括路由器、交换机、基站或可用于促进从源设备102到目标设备116的通信的任何其它设备。
在一些示例中,计算机可读介质110可以包括存储设备112。源设备102可以将编码的数据从输出接口108输出到存储设备112。类似地,目标设备116可以经由输入接口122从存储设备112访问编码的数据。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,例如硬盘驱动器、蓝光光盘、DVD、CD-ROM、闪存、易失性或非易失性存储器,或者用于存储编码的视频数据的任何其它合适的数字存储介质。
在一些示例中,计算机可读介质110可包括文件服务器114或可存储由源设备102生成的编码的视频数据的另一中间存储设备。源设备102可将编码的视频数据输出到文件服务器114或可存储由源设备102生成的编码的视频数据的另一中间存储设备。目标设备116可以经由流式传输或下载从文件服务器114访问存储的视频数据。
文件服务器114可以是能够存储编码的视频数据并将该编码的视频数据发送到目标设备116的任何类型的服务器设备。文件服务器114可以表示web服务器(例如,用于网站)、配置为提供文件传输协议服务(例如,文件传输协议(FTP)或单向传输文件传递(FLUTE)协议)的服务器、内容传递网络(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/或网络附接存储(NAS)设备。文件服务器114可以附加地或替代地实施一个或多个HTTP流式传输协议,例如HTTP上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。
目标设备116可以通过包括互联网连接的任何标准数据连接来访问来自文件服务器114的编码的视频数据。这可以包括无线信道(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)或两者的组合,其适于访问存储在文件服务器114上的编码的视频数据。输入接口122可以被配置为根据上面讨论的用于从文件服务器114检索或接收媒体数据的各种协议中的任何一个或多个,或者用于检索媒体数据的其他此类协议来操作。
输出接口108和输入接口122可以表示无线发送器/接收器、调制解调器、有线网络组件(例如,以太网卡)、根据各种IEEE 802.11标准中的任何一种进行操作的无线通信组件或其它物理组件。在输出接口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可被配置为根据蜂窝通信标准(例如4G、4G-LTE(长期演进)、LTE高级、5G等)传输数据,例如编码的视频数据。在输出接口108包括无线发送器的一些示例中,输出接口108和输入接口122可被配置为根据其它无线标准(例如IEEE 802.11规范、IEEE 802.15规范(例如ZigBeeTM)、蓝牙TM标准等)传输数据,例如编码的视频数据。在一些示例中,源设备102和/或目标设备116可以包括相应的片上***(SoC)设备。例如,源设备102可以包括用于执行属于视频编码器200和/或输出接口108的功能的SoC设备,并且目标设备116可以包括用于执行属于视频解码器300和/或输入接口122的功能的SoC设备。
本公开的技术可应用于支持各种多媒体应用中的任何一种的视频编解码,多媒体应用例如空中电视广播、有线电视传输、***传输、互联网流视频传输、例如HTTP上的动态自适应流式传输(DASH)、编码到数据存储介质上的数字视频、对存储在数据存储介质上的数字视频的解码或其它应用。
目的设备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)接收编码的视频比特流。编码的视频比特流可以包括由视频编码器200定义的信令信息,其也由视频解码器300使用,例如具有描述视频块或其它编解码单元(例如,条带、图片、图片组、序列等)的特性和/或处理的值的语法元素。显示设备118向用户显示解码的视频数据的解码图片。显示设备118可以表示各种显示设备中的任何一种,例如液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示设备。
尽管在图1中未示出,但在一些示例中,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,以处理在公共数据流中包括音频和视频二者的复用流。如果适用,MUX-DEMUX单元可符合ITU H.223复用器协议或诸如用户数据报协议(UDP)的其它协议。
视频编码器200和视频解码器300各自可以实现为各种合适的编码器和/或解码器电路中的任何一种,例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。当这些技术部分地在软件中实现时,设备可以将用于该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在硬件中执行该指令以执行本公开的技术。视频编码器200和视频解码器300中的每一个可以包括在一个或多个编码器或解码器中,其中任何一个都可以作为组合编码器/解码器(CODEC)的一部分集成在相应设备中。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,例如蜂窝电话。
视频编码器200和视频解码器300可以根据视频编解码标准(例如,ITU-T H.265,也被称为高效视频编解码(HEVC))或其扩展(例如,多视图和/或可缩放视频编解码扩展)来操作。或者,视频编码器200和视频解码器300可以根据其他专有或行业标准(例如,ITU-TH.266,也被称为多功能视频编解码(VVC)和/或MPEG基本视频编解码(EVC))进行操作。Bross等人描述了VVC标准的最新草案。“Versatile Video Coding(Draft 5)”(“多功能视频编解码(草案6)”),ITU-T SG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11联合视频专家组(JVET),第14次会议:瑞士日内瓦,2019年3月19日至27日,JVET-N1008-v8(以下简称“VVC草案5”)。然而,本公开的技术不限于任何特定的编解码标准。
通常,视频编码器200和视频解码器300可以执行基于块的图片编解码。术语“块”通常指包括要处理(例如,编码、解码或在编码和/或解码过程中以其它方式使用)的数据的结构。例如,块可以包括亮度和/或色度数据的样点的二维矩阵。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编解码。也就是说,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编解码,而不是对用于图片的样点的红色、绿色和蓝色(RGB)数据进行编解码,其中色度分量可以包括红色调和蓝色调色度分量。在一些示例中,视频编码器200在编码之前将接收到的RGB格式的数据转换为YUV表示,并且视频解码器300将YUV表示转换为RGB格式。或者,预处理单元和后处理单元(未示出)可以执行这些转换。
本公开通常可以涉及对图片进行编解码(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,本公开可涉及对图片的块进行编解码,以包括对块的数据进行编码或解码的过程,例如预测和/或残差编解码。编码的视频比特流通常包括表示编解码决策(例如编解码模式)以及图片到块的分割的语法元素的一系列值。因此,对对图片或块进行编解码的引用通常应理解为对构成图片或块的语法元素的值进行编解码。
HEVC定义了各种的块,包括编码单元(CU)、预测单元(PU)和变换单元(TU)。根据HEVC,视频编解码器(例如视频编码器200)根据四叉树结构将编解码树单元(CTU)分割为CU。也就是说,视频编解码器将CTU和CU分割为四个相等的、不重叠的正方形,并且四叉树的每一个节点都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”,并且此类叶节点的CU可以包括一个或多个PU和/或一个或多个TU。视频编解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的分割。在HEVC中,PU表示预测间数据,TU表示残差数据。帧内预测的CU包括帧内预测信息,例如帧内模式指示。
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操作。根据VVC,视频编解码器(例如视频编码器200)将图片分割成多个编解码树单元(CTU)。视频编码器200可以根据树结构(例如四叉树二叉树(QTBT)结构或多类型树(MTT)结构来分割CTU。QTBT结构消除了多个分割类型的概念,例如HEVC的CU、PU和TU的分隔。QTBT结构包括两个级别:根据四叉树分割而分割的第一级,根据二叉树分割而分割的第二级。QTBT结构的根节点对应于CTU。二叉树的叶节点对应于编解码单元(CU)。
在MTT分割结构中,块可以使用四叉树(QT)分割、二叉树(BT)分割和一种或多种类型的三叉树(TT)(也被称三元树(TT))分割来分割。三叉树或三元树分割是其中块被拆分成三个子块的分割。在一些示例中,三叉树或三元树分割将一个块划分为三个子块,而不通过中心划分原始块。MTT中的分割类型(例如QT、BT和TT)可以是对称或不对称的。
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结构来表示亮度和色度分量中的每一个,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,例如用于亮度分量的一个QTBT/MTT结构和用于两个色度分量的另一QTBT/MTT结构(或用于相应色度分量的两个QTBT/MTT结构)。
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、或者VVC和/或EVC示例中使用的其它分割结构。出于说明的目的,关于QTBT分割呈现了本公开技术的描述。但是,应该理解的是,本公开的技术也可以应用于配置为使用四叉树分割或者其它类型的分割的视频编解码器。
在一些示例中,CTU包括亮度样点的编解码树块(CTB)、具有三个样点阵列的图片的色度样点的两个对应CTB、或单色图片或使用三个单独的颜色平面进行编解码的图片的样点的CTB,以及用于编解码这些样点的语法结构。CTB可以是N为某个值的N×N样点块,使得分量到CTB的划分是一个分割。分量是来自构成4:2:0、4:2:2或4:4:4颜色格式图片的三个阵列(亮度和两个色度)之一的阵列或单个样点,或构成单色格式图片的阵列或阵列的单个样点。在一些示例中,编解码块是M和N为某些值的M×N样点块,使得CTB到编解码块的划分是一个分割。
可以以各种方式在图片中对块(例如CTU或CU)进行分组。例如,砖块可以指图片中的特定片内的CTU行的矩形区域。片可以是图片中的特定片列和特定片行内的CTU的矩形区域。片列是指CTU的矩形区域,其高度等于图片的高度并且其宽度由语法元素(例如,在图片参数集中)指定。片行是指CTU的矩形区,其具有由语法元素(例如,在图片参数集中)指定的高度并且其宽度等于图片的宽度。
在一些示例中,可以将片分割成多个砖块,其中每一个砖块可以包括片内一个或多个CTU行。未分割成多个砖块的片也可以被称为砖块。然而,作为片的真子集的砖块不可以被称为片。
图片中的砖块也可以成条带排列。条带可以是整数个图片的砖块,这些砖块可以排他地包含在单个网络抽象层(NAL)单元中。在一些示例中,条带包括许多完整的片,或者仅仅一个片的完整砖块的连续序列。
本公开可互换地使用“N×N”和“N乘N”来在垂直和水平方面的样点维度方面指代块(例如CU或其它视频块),例如16×16个样点或16乘16个样点。一般来说,16×16CU在垂直方向上将有16个样点(y=16),在水平方向上将有16个样点(x=16)。同样地,N×N CU通常在垂直方向上具有N个样点,在水平方向上具有N个样点,其中N表示非负整数值。CU中的样点可以按行和列来排列。此外,CU在水平方向上不必具有与垂直方向上相同数量的样点。例如,CU可以包括N×M个样点,其中M不一定等于N。
视频编码器200对表示预测和/或残差信息以及其它信息的CU的视频数据进行编码。预测信息指示如何预测CU,从而形成对CU的预测块。残差信息通常表示编码前CU的样点与预测块之间的逐样点差。
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对CU的预测块。帧间预测通常指从先前编解码的图片的数据中预测CU,而帧内预测通常指从相同图片的先前编解码的数据中预测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,以识别例如就CU和参考块之间的差而言与CU紧密地匹配的参考块。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)和或其它此类差值计算来计算差值度量,以确定参考块是否与当前CU紧密地匹配。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对当前CU进行预测。
VVC的一些示例还提供了仿射运动补偿模式,该模式可以被视为帧间预测模式。在仿射运动补偿模式中,视频编码器200可以确定表示非平移运动的两个或更多个运动矢量,例如放大或缩小、旋转、透视运动或其它不规则运动类型。
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的一些示例提供了六十七种帧内预测模式,包括各种方向模式,以及平面模式和DC模式。一般地,视频编码器200选择描述到当前块(例如CU的块)的相邻样点的帧内预测模式,以从相邻样点预测当前块的样点。假设视频编码器200以光栅扫描顺序(从左到右、从上到下)对CTU和CU进行编解码,则此类样点通常可以在与当前块相同的图片中在当前块的上方、上到左侧(左上方)或左侧。
视频编码器200对表示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可以对表示使用了各种可用的预测模式中的哪一种以及用于对应模式的运动信息的数据进行编码。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merge模式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。
在诸如块的帧内预测或帧间预测等预测之后,视频编码器200可以计算块的残差数据。残差数据(诸如残差块)表示块与该块的使用对应预测模式形成的预测块之间的逐样点差。视频编码器200可以将一个或多个变换应用于残差块,以在变换域中而非样点域中产生变换的数据。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。此外,视频编码器200可以在第一次变换之后应用二次变换,例如模式依赖的不可分二次变换(MDNSST)、信号依赖的变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)等。视频编码器200在应用一个或多个变换后产生变换系数。
如上所述,在用来产生变换系数的任何变换之后,视频编码器200可以执行变换系数的量化。量化通常指将变换系数进行量化以可能地减少用于表示变换系数的数据量,从而提供进一步的压缩的过程。通过执行量化过程,视频编码器200可以减少与变换系数中的一些或所有相关联的比特深度。例如,视频编码器200可以在量化期间将n比特值四舍五入为m比特值,其中n大于m。在一些示例中,为了执行量化,视频编码器200可以对待量化的值执行按比特右移。
量化之后,视频编码器200可以对变换系数进行扫描,从包括量化的变换系数的二维矩阵中产生一维矢量。可以将扫描设计为将较高能量(因此频率较低)的系数放在矢量的前面,并将较低能量(因此频率较高)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顺序来对量化的变换系数进行扫描以产生序列化的矢量,然后对矢量的量化的变换系数进行熵编码。在其他示例中,视频编码器200可以执行自适应扫描。在对量化的变换系数进行扫描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的二进制算术编解码(CABAC)对一维矢量进行熵编码。视频编码器200还可以对语法元素的值进行熵编码,语法元素描述与编码的视频数据相关联的元数据,以供视频解码器300在对视频数据进行解码中使用。
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待发送的符号。上下文可以涉及例如符号的相邻值是否是零值。概率确定可以基于分配给符号的上下文。
视频编码器200可以进一步地,诸如在图片标头、块标头、条带标头中,生成至视频解码器300的语法数据,诸如基于块的语法数据、基于图片的语法数据以及基于序列的语法数据,或其他语法数据,诸如序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)或视频参数集(VPS)。视频解码器300可以类似地对此类语法数据进行解码来确定如何对对应的视频数据进行解码。
以此方式,视频编码器200可以生成包括编码的视频数据的比特流,例如描述将图片分割成块(例如CU)的语法元素以及块的预测和/或残差信息。最终,视频解码器300可以接收比特流并且对编码的视频数据进行解码。
一般地,视频解码器300执行与视频编码器200执行的过程相反的过程,以对比特流的编码的视频数据进行解码。例如,视频解码器300可以以与视频编码器200的CABAC编码过程基本相似(尽管与之相反)的方式,使用CABAC对比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义分割信息,该分割信息用于将图片分割为CTU,以及根据诸如QTBT结构的对应分割结构对每一个CTU进行分割来定义CTU的CU。语法元素还可以定义视频数据的块(例如CU)的预测和残差信息。
残差信息可以由例如量化的变换系数表示。视频解码器300可以对块的量化的变换系数进行逆量化和逆变换,以对块的残差块进行再现。视频解码器300使用信令通知的预测模式(帧内或帧间预测)和相关的预测信息(例如用于帧间预测的运动信息)来形成用于块的预测块。然后,视频解码器300可以(在逐样点的基础上)组合预测块和残差块以对原始块进行再现。视频解码器300可以执行附加处理(诸如执行去方块过程)来减少沿块边界的视觉伪影。
如下文将更详细地解释的,根据本公开的技术,视频编码器200可被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。类似地,以相反的方式,视频解码器300可以被配置为在编码的视频比特流中接收描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
本公开通常可以指“信令通知”某些信息,诸如语法元素。术语“信令通知”通常可以指针对语法元素和/或用于对编码的视频数据进行解码的其他数据的值的通信。也就是说,视频编码器200可以在比特流中信令通知的语法元素的值。一般地,信令通知是指在比特流中生成值。如上所述,源设备102可以基本上实时地将比特流运送到目标设备116,或非实时地将比特流运送到目标设备116,诸如在将语法元素存储到存储设备112以供稍后由目标设备116检索时可能发生。
图2是示出了可以执行本公开的技术的示例视频编码器200的框图。图2是为了说明的目的而提供的,并且不应被认为是对本公开中广泛例示和描述的技术的限制。为了说明的目的,本公开描述了根据VVC(ITU-TH.266,正在开发)、EVC和HEVC(ITU-TH.265)的技术的视频编码器200。然而,本公开的技术可以由配置成其它视频编解码标准的视频编码设备来执行。
在图2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、重建单元214、滤波器单元216、解码图片缓冲器(DPB)218,以及熵编码单元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、重建单元214、滤波器单元216、DPB 218和熵编码单元220中的任一个或全部可以在一个或多个处理器或处理电路中实施。例如,视频编码器200的单元可以实施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可包括附加或替代处理器或处理电路以执行这些和其他功能。
视频数据存储器230可以存储要由视频编码器200的组件进行编码的视频数据。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,其存储用于通过视频编码器200预测后续视频数据的参考视频数据。视频数据存储器230和DPB 218可以由多种存储器设备中的任何一种形成,例如动态随机存取存储器(DRAM)(包括同步DRAM(SDRAM))、磁阻RAM(MRAM)、电阻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提供。在各种示例中,如图所示,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,或者相对于那些组件在芯片之外。
在本公开中,对视频数据存储器230的引用不应被解释为限于视频编码器200内部的存储器,除非具体描述为这样,或者限于视频编码器200外部的存储器,除非具体描述为这样。相反,对视频数据存储器230的引用应当理解为引用存储视频编码器200接收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)的存储器。图1的存储器106还可以提供来自视频编码器200的各个单元的输出的临时存储。
示出图2的各种单元以帮助理解由视频编码器200执行的操作。这些单元可以实现为固定功能电路、可编程电路或其组合。固定功能电路是指提供特定功能并预设在可执行的操作上的电路。可编程电路是指可编程以执行各种任务并在可执行的操作中提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可执行软件或固件,其使可编程电路以由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变的。在一些示例中,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,一个或多个单元可以是集成电路。
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/或可编程核心。在使用由可编程电路执行的软件执行视频编码器200的操作的示例中,存储器106(图1)可以存储视频编码器200接收和执行的软件的指令(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。
视频数据存储器230被配置成存储接收到的视频数据。视频编码器200可以从视频数据存储器230检索视频数据的图片,并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。
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可以包括附加功能单元以根据其他预测模式执行视频预测。作为示例,模式选择单元202可以包括调色板单元、帧内块复制单元(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。
模式选择单元202通常协调多个编码遍(encoding pass),以测试编码参数的组合和得到的用于这种组合的率失真值。编码参数可以包括CTU到CU的分割、CU的预测模式、CU的残差数据的变换类型、CU的残差数据的量化参数等。模式选择单元202可最终选择具有比其它经测试的组合更好的率失真值的编码参数的组合。
视频编码器200可将从视频数据存储器230检索到的图片分割成一系列CTU,并将一个或多个CTU封装在条带内。模式选择单元202可以根据树结构(例如上述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可以根据树结构从分割CTU来形成一个或多个CU。这样的CU通常也可以被称为“视频块”或“块”
通常,模式选择单元202还控制(例如,运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226的)组件以生成对当前块的预测块(例如,当前CU,或在HEVC中,PU和TU的重叠部分)。对于当前块的帧间预测,运动估计单元222可以执行运动搜索以识别一个或多个参考图片(例如,DPB218中存储的一个或多个先前编解码的图片)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和(SAD)、平方差和(SSD)、平均绝对差(MAD)、平均平方差(MSD)等来计算表示潜在参考块与当前块的相似程度的值。运动估计单元222通常可以使用当前块与正被考虑的参考块之间的逐样点差来执行这些计算。运动估计单元222可以识别具有从这些计算得到的最低值的参考块,其指示与当前块最紧密匹配的参考块。
运动估计单元222可以形成一个或多个运动矢量(MV),其相对于当前图片中的当前块的位置来定义参考图片中的参考块的位置。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可以使用运动矢量生成预测块。例如,运动补偿单元224可以使用运动矢量来检索参考块的数据。作为另一示例,如果运动矢量具有分数样点精度,则运动补偿单元224可以根据一个或多个插值滤波器对预测块进行插值。此外,对于双向帧间预测,运动补偿单元224可以检索由各自的运动矢量识别的两个参考块的数据,并且例如通过逐样点平均或加权平均来组合检索到的数据。
作为另一示例,对于帧内预测或帧内预测编解码,帧内预测单元226可以从与当前块相邻的样点生成预测块。例如,对于方向模式,帧内预测单元226通常可以在数学上组合相邻样点的值,并在跨当前块的定义方向上填充这些计算值以产生预测块。作为另一示例,对于DC模式,帧内预测单元226可以计算到当前块的相邻样点的平均值,并且生成预测块以包括得到的预测块的每个样点的平均值。
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、未编码的版本,并从模式选择单元202接收预测块。残差生成单元204计算当前块与预测块之间的逐样点差。得到的逐样点差定义了当前块的残差块。在一些示例中,残差生成单元204还可以确定残差块中的样点值之间的差,以使用残差差分脉冲编解码调制(RDPCM)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。
在模式选择单元202将CU分割为PU的示例中,每个PU可以与亮度预测单元以及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可以支持具有各种尺寸的PU。如上所述,CU的尺寸可以指CU的亮度编解码块的尺寸,PU的尺寸可以指PU的亮度预测单元的尺寸。假设特定CU的尺寸为2N×2N,则视频编码器200可支持用于帧内预测点点2N×2N或N×N的PU尺寸,以及用于帧间预测的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或类似的对称PU尺寸。视频编码器200和视频解码器300还可以支持用于帧间预测的2N×nU、2N×nD、nL×2N和nR×2N的PU尺寸的不对称分割。
在模式选择单元202不进一步将CU分割为PU的示例中,每个CU可以与亮度编解码块以及对应的色度编解码块相关联。如上所述,CU的尺寸可以指CU的亮度编解码块的尺寸。视频编码器200和视频解码器300可以支持2N×2N、2N×N或N×2N的CU尺寸。
对于诸如帧内块复制模式编解码、仿射模式编解码和线性模型(LM)模式编解码等其它视频编解码技术,作为几个示例,模式选择单元202经由与编解码技术相关联的相应单元,为正被编码的当前块生成预测块。在一些示例中,例如调色板模式编解码,模式选择单元202可以不生成预测块,而是生成语法元素,这些语法元素指示基于选择的调色板重建块的方式。在这种模式中,模式选择单元202可以向要被编码的熵编码单元220提供这些语法元素。
如上所述,残差生成单元204接收当前块和对应的预测块的视频数据。残差生成单元204随后生成当前块的残差块。为了生成残差块,残差生成单元204计算预测块与当前块之间的逐样点差。
变换处理单元206将一个或多个变换应用于残差块以生成变换系数块(这里称为“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可以对残差块应用离散余弦变换(DCT)、方向变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)或概念上相似的变换。在一些示例中,变换处理单元206可以对残差块执行多个变换,例如,主变换和次级变换,例如旋转变换。在一些示例中,变换处理单元206不将变换应用于残差块。
量化单元208可以对变换系数块中的变换系数进行量化,以生成量化的变换系数块。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值来调整应用于与当前块相关联的变换系数块的量化程度。量化可以引入信息丢失,因此,量化的变换系数可能比由变换处理单元206产生的原始变换系数具有更低的精度。
如下文将更详细地解释的,在本公开的一些示例中,量化单元208(或视频编码器200的另一结构单元)可被配置为在编码的视频比特流中信令通知一个或多个色度QP映射表。量化单元208可以使用色度QP映射表来根据用于对视频数据的对应亮度块(例如,亮度QP值)进行编码的QP值来确定视频数据的色度块的QP值。即,亮度QP值是色度QP映射表的输入。色度QP映射表将色度QP值作为亮度QP值的函数输出。在某些示例中,函数是分段线性值。量化单元208可以向视频解码器300(例如,在SPS中)信令通知使用的色度QP映射表。视频解码器300然后可以使用色度QP映射表来确定在解码视频数据的色度块时可用于执行逆量化的色度QP值。
在本公开的一个示例中,量化单元208(或视频编码器200的另一结构单元)可被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知第一色度QP映射表。在一个示例中,第一色度QP映射表是分段线性模型。在该示例中,为了信令通知第一色度QP映射表,量化单元208可以被配置为信令通知描述指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
逆量化单元210和逆变换处理单元212可以分别对量化的变换系数块应用逆量化和逆变换,以从变换系数块重建残差块。重建单元214可以基于重建的残差块和由模式选择单元202生成的预测块,产生与当前块相对应的重建块(尽管可能具有一定程度的失真)。例如,重建单元214可以将重建的残差块的样点添加到来自由模式选择单元202生成的预测块的对应样点中,以产生重建块。
滤波器单元216可以对重建块执行一个或多个滤波器操作。例如,滤波器单元216可以执行去方块操作以减少沿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。
视频编码器200将重建块存储在DPB 218中。例如,在不需要滤波器单元216的操作的示例中,重建单元214可以将重建块存储到DPB 218。在需要滤波器单元216的操作的示例中,滤波器单元216可以将滤波后的重建块存储到DPB 218。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从DPB 218检索由重建(和可能地滤波)块形成的参考图片,以对随后编码的图片的块进行帧间预测。另外,帧内预测单元226可以使用当前图片的DPB 218中的重建块来对当前图片中的其它块进行帧内预测。
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,以生成熵编码的数据。例如,熵编码单元220可以执行上下文自适应可变长度编解码(CAVLC)操作、CABAC操作、可变到可变(V2V)长度编解码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术编解码(SBAC)操作、概率间隔分割熵(PIPE)编解码操作、指数Golomb编解码操作,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可以在语法元素未经熵编码的旁路模式中操作。
视频编码器200可以输出比特流,该比特流包括重建条带或图片的块所需的熵编码的语法元素。具体地,熵编码单元220可以输出比特流。
上述操作是关于块进行描述的。这种描述应当理解为针对亮度编解码块和/或色度编解码块的操作。如上所述,在一些示例中,亮度编解码块和色度编解码块是CU的亮度和色度分量。在一些示例中,亮度编解码块和色度编解码块是PU的亮度和色度分量。
在一些示例中,对于色度编解码块,不需要重复针对亮度编解码块执行的操作。作为一个示例,为了识别色度块的运动矢量(MV)和参考图片,不需要重复用于识别亮度编解码块的运动矢量(MV)和参考图片的操作。相反,可以缩放亮度编解码块的MV以确定色度块的MV,并且参考图片可以相同。作为另一示例,对于亮度编解码块和色度编解码块,帧内预测过程可以是相同的。
视频编码器200表示被配置为对视频数据进行编码的设备的示例,该设备包括被配置为存储视频数据的存储器,以及一个或多个处理单元,其在电路中实施并被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,以及在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
图3是示出了可以执行本公开的技术的示例视频解码器300的框图。图3是为了说明的目的而提供的,并且不限制在本公开中广泛例示和描述的技术。为了说明的目的,本公开描述了根据VVC(ITU-TH.266,正在开发)、EVC和HEVC(ITU-TH.265)的技术的视频解码器300。然而,本公开的技术可以由配置成其它视频编解码标准的视频编解码设备来执行。
在图3的示例中,视频解码器300包括编解码图片缓冲器(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、重建单元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、重建单元310、滤波器单元312和DPB 314中的任一个或全部可以在一个或多个处理器或处理电路中实施。例如,视频解码器300的单元可以实施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可包括附加或替代处理器或处理电路以执行这些和其他功能。
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可以包括附加单元,以根据其他预测模式执行预测。作为示例,预测处理单元304可以包括调色板单元、帧内块复制单元(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。
CPB存储器320可以存储要由视频解码器300的组件进行解码的视频数据,例如编码的视频比特流。存储在CPB存储器320中的视频数据可以例如从计算机可读介质110(图1)获得。CPB存储器320可以包括存储来自编码的视频比特流的编码的视频数据(例如,语法元素)的CPB。此外,CPB存储器320可以存储编解码图片的语法元素以外的视频数据,例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通常存储解码的图片,视频解码器300在对编码的视频比特流的后续数据或图片进行解码时可以输出该解码的图片和/或将其用作参考视频数据。CPB存储器320和DPB 314可以由多种存储器设备中的任何一种形成,例如DRAM(包括SDRAM)、MRAM、RRAM或其他类型的存储器设备。CPB存储器320和DPB314可以由相同的存储器设备或单独的存储器设备提供。在各种示例中,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之外。
附加地或替代地,在一些示例中,视频解码器300可以从存储器120(图1)检索编解码的视频数据。即,存储器120可以如上与CPB存储器320讨论的那样存储数据。同样地,当视频解码器300的一些或全部功能在由视频解码器300的处理电路执行的软件中实现时,存储器120可以存储要由视频解码器300执行的指令。
示出图3中所示的各种单元以帮助理解由视频解码器300执行的操作。这些单元可以实现为固定功能电路、可编程电路或其组合。与图2类似,固定功能电路是指提供特定功能并且预设在可执行的操作上的电路。可编程电路是指可编程以执行各种任务并在可执行的操作中提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可执行软件或固件,其使可编程电路以由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变的。在一些示例中,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,一个或多个单元可以是集成电路。
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/或可编程核心。在视频解码器300的操作由在可编程电路上执行的软件执行的示例中,片上或片外存储器可以存储视频解码器300接收和执行的软件的指令(例如,目标代码)。
熵解码单元302可以从CPB接收编码的视频数据,并且对视频数据进行熵解码以再现语法元素。预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重建单元310和滤波器单元312可以基于从比特流提取的语法元素生成解码的视频数据。
通常,视频解码器300在逐块地基础上重建图片。视频解码器300可以单独地对每个块执行重建操作(其中当前正在重建的(即解码的)块可以被称为“当前块”)。
熵解码单元302可以对定义量化变换系数块的量化变换系数的语法元素以及诸如量化参数(QP)和/或(一个或多个)变换模式指示的变换信息进行熵解码。逆量化单元306可以使用与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,确定逆量化程度以供逆量化单元306应用。逆量化单元306例如可以执行按比特左移操作以对量化的变换系数进行逆量化。逆量化单元306由此可以形成包括变换系数的变换系数块。
如下文将更详细地解释的,在本公开的一些示例中,逆量化单元306(或视频解码器300的另一结构单元)可被配置为在编码的视频比特流中接收一个或多个色度QP映射表。逆量化单元306可以使用色度QP映射表来根据用于对视频数据的对应亮度块(例如,亮度QP值)进行解码的QP值来确定视频数据的色度块的QP值(例如,色度QP值)。即,亮度QP值是色度QP映射表的输入。色度QP映射表将色度QP值作为亮度QP值的函数输出。在某些示例中,函数是分段线性值。逆量化单元306可以接收所使用的色度QP映射表(例如,在SPS中)。视频解码器300的逆量化单元306然后可以使用色度QP映射表来确定在解码视频数据的色度块时可用于执行逆量化的色度QP值。
在本公开的一个示例中,逆量化单元306(或视频解码器300的另一结构单元)可被配置为在编码的视频比特流中接收第一色度QP映射表,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,以及使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。在一个示例中,第一色度QP映射表是分段线性模型。在该示例中,为了接收第一色度QP映射表,逆量化单元306可以被配置为接收描述指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
在逆量化单元306形成变换系数块之后,逆变换处理单元308可以对变换系数块应用一个或多个逆变换,以生成与当前块相关联的残差块。例如,逆变换处理单元308可以对变换系数块应用逆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。
此外,预测处理单元304根据由熵解码单元302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被帧间预测的,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要从中检索参考块的DPB 314中的参考图片,以及识别参考图片中的参考块的位置相对于当前图片中的当前块的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图2)描述的方式基本相似的方式来执行帧间预测处理。
作为另一示例,如果预测信息语法元素指示当前块是被帧内预测的,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2)描述的方式基本相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检索到当前块的相邻样点的数据。
重建单元310可以使用预测块和残差块重建当前块。例如,重建单元310可以将残差块的样点添加到预测块的对应样点中,以重建当前块。
滤波单元312可以对重建块执行一个或多个滤波操作。例如,滤波器单元312可以执行去方块操作,以减少沿重建块的边缘的块效应伪影。在所有示例中不一定执行滤波器单元312的操作。
视频解码器300可以将重建块存储在DPB 314中。例如,在不执行滤波器单元312的操作的示例中,重建单元310可以将重建块存储到DPB 314。在执行滤波器单元312的操作的示例中,滤波器单元312可以将滤波后的重建块存储到DPB 314。如上所述,DPB 314可以向预测处理单元304提供参考信息,例如用于帧内预测的当前图片的样点和用于后续运动补偿的先前解码的图片。此外,视频解码器300可以从DPB 314输出解码的图片(例如,解码的视频),用于随后在诸如图1的显示设备118的显示设备上呈现。
以这种方式,视频解码器300表示视频解码设备的示例,该设备包括被配置为存储视频数据存储器,以及一个或多个处理单元,其在电路中实施并被配置为在编码的视频比特流中接收描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
预计下一代视频应用程序将使用表示用高动态范围(HDR)和/或宽色域(WCG)捕获的景物的视频数据进行操作。所使用的动态范围和色域的参数是视频内容的两个独立属性,其用于数字电视和多媒体服务的规范由若干国际标准定义。例如,ITU-R Rec.BT.709,“Parameter values for the HDTV standards for production and internationalprogramme exchange”(“用于制作和国际节目交换的HDTV标准的参数值”),以及ITU-RRec.BT.2020,“Parameter values for ultra-high definition television systemsfor production and international programme exchange”(“用于制作和国际节目交换的超高清晰度电视***的参数值”),分别定义了HDTV(高清晰度电视)和UHDTV(超高清晰度电视)的参数,例如标准动态范围(SDR)和超出标准色域的原色。Rec.BT.2100,“Imageparameter values for high dynamic range television for use in production andinternational programme exchange”(“用于制作和国际节目交换的高动态范围电视的图像参数值”)定义了HDR电视使用的传递函数和表示,包括支持宽色域表示的原色。
还有其他标准开发组织(SDO)文件规定了其他***中的动态范围和色域属性,例如,在SMPTE-231-2(电影和电视工程师协会)中定义的DCI-P3色域,在SMPTE-2084中定义的HDR的一些参数。下面提供了视频数据的动态范围和色域的简要说明。
动态范围通常定义为视频信号的最大和最小明度(例如发光度)之间的比率。动态范围也可以用“光圈范围(f-stop)”的方式来测量,其中一个f-stop对应于信号动态范围的两倍。根据运动图片专家组(MPEG)的定义,以明度变化超过16个f-stop为特征的内容称为HDR内容。在某些方面,10到16个f-stop之间的水平被视为中间动态范围,但根据其他定义,可以被视为HDR。在本公开的一些示例中,HDR视频内容可以是比具有标准动态范围的传统使用的视频内容(例如,ITU-R Rec.BT.709规定的视频内容)具有更高动态范围的任何视频内容。
人类视觉***(HVS)能够感知比SDR内容和HDR内容大得多的动态范围。然而,HVS包括将HVS的动态范围缩小到所谓的同时范围的自适应机制。同时范围的宽度可能取决于当前照明条件(例如,当前明度)。
当前的视频应用和服务受ITU Rec.709规范并提供SDR,通常支持每平方米约0.1至100坎德拉(cd)(通常称为“尼特”)的明度范围(例如发光度),导致小于10个f-stop。下一代视频服务的一些示例预计将提供高达16个f-stop的动态范围。尽管目前正在开发此类内容的详细规范,但SMPTE-2084和ITU-R Rec.2020中已规定了一些初始参数。
色度QP依赖于亮度QP值
一些最先进的视频编解码设计,例如HEVC和较新的视频编解码标准,可以利用亮度和色度QP值之间的预定义依赖关系(例如,静态色度QP映射表),该依赖关系被有效地应用于处理当前编解码的Cb色度块和/或当前编解码的Cr色度块。这种依赖性可用于实现亮度与色度分量之间的最佳比特率分配。
这种依赖性的示例由HEVC规范的表8-10表示,其中应用于解码色度样点的色度QP值从用于解码亮度样点的QP值导出。其中色度QP值是基于对应亮度样点的QP值(例如,应用于相应亮度样点的块/TU的QP值)、色度QP偏移导出的HEVC的相关部分和HEVC规范的表8-10转载如下。
当ChromaArrayType不等于0时,以下情况适用:
–变量qPCb和qPCr的推导如下:
–如果tu_residual_act_flag[xTbY][yTbY]等于0,则以下情况适用:
qPiCb=Clip3(-QpBdOffsetC,57,QpY+pps_cb_qp_offset+slice_cb_qp_offset+CuQpOffsetCb) (8-287)
qPiCr=Clip3(-QpBdOffsetC,57,QpY+pps_cr_qp_offset+slice_cr_qp_offset+CuQpOffsetCr) (8-288)
–否则(tu_residual_act_flag[xTbY][yTbY]等于1),以下情况适用:
qPiCb=Clip3(-QpBdOffsetC,57,QpY+PpsActQpOffsetCb+slice_act_cb_qp_offset+CuQpOffsetCb) (8-289)
qPiCr=Clip3(-QpBdOffsetC,57,QpY+PpsActQpOffsetCr+slice_act_cr_qp_offset+CuQpOffsetCr) (8-290)
–如果ChromaArrayType等于1,则变量qPCb和qPCr基于分别等于qPiCb和qPiCr的索引qPi被设置为等于表8-10中规定的QpC值。
–否则,变量qPCb和qPCr基于分别等于qPiCb和qPiCr的索引qPi被设置为等于Min(qPi,51)。
–Cb和Cr分量的色度量化参数Qp′Cb和Qp′Cr的推导如下:
Qp′Cb=qPCb+QpBdOffsetC (8-291)
Qp′Cr=qPCr+QpBdOffsetC (8-292)
表8-10–对于ChromaArrayType等于1,QpC作为qPi的函数的规范
qPi | <30 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | >43 |
Qp<sub>C</sub> | =qPi | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 33 | 34 | 34 | 35 | 35 | 36 | 36 | 37 | 37 | =qPi-6 |
变量qPCb和qPCr分别是Cb和Cr色度QP的中间值,用于确定最终QP值Qp′Cb和Qp′Cr。ChromaArrayType为零指示使用单色编解码语法。ChromaArrayType不为零(例如,大于零)指示不同类型的色度子采样格式(例如,4:4:4、4:2:2、4:2:0等)。
VVC中使用了类似的QP映射表和色度QP推导(例如,VVC草案5中的表8-15)。
在VVC草案5中,使用色度QP映射表(例如,VVC草案5中的表8-15),从亮度QP值和偏移参数导出色度QP值。对于大多数亮度QP值,色度QP映射表的线性斜率为1。对于介于29和43之间的亮度QP值,斜率小于1。
VVC草案5的设计和其他使用静态色度QP映射表的技术(有或没有色度QP偏移)有几个缺点。作为一个示例,静态色度QP映射表不提供为可能被编码的所有类型的视频内容(例如,高动态范围(HDR)视频内容、宽色域(WCG)视频内容、自然内容、屏幕内容等)建模色度QP值的灵活性。因此,在某些情况下,使用静态色度QP映射表可能导致次优失真和/或编解码效率。
此外,VVC草案5中使用的色度QP映射表是基于假设相同的表将用于Cb和Cr色度分量而设计的。然而,在更一般的用例中(例如,HDR视频),已经观察到对于Cb和Cr分量使用不同的色度QP映射表是有利的。
鉴于上述内容,本公开描述了用于在编码的视频比特流中信令通知一个或多个色度QP映射表的技术。在一个示例中,可以在序列参数集(SPS)中信令通知色度QP映射表。视频解码器300可以接收和解码编码的色度QP映射表,然后可以使用信令通知的色度QP映射表来确定视频数据块的色度分量的QP值。在一些示例中,视频编码器200可以将色度QP映射表作为分段线性模型进行编码和信令通知。
在比特流中信令通知色度QP映射表的一个好处是为编码器提供灵活性,以有效地为特定类型的视频内容(例如,HDR内容)建模色度QP值,而无需使用QP偏移值。限制色度QP映射表的信令通知(例如,使用静态色度QP映射表)可能会破坏此目的。因此,对于色度QP映射表具有更通用的信令机制是有益的。本公开的技术可以改进针对不同类型视频内容的动态范围自适应。应当理解,下面描述的一个或多个技术可以独立地使用,或者与本公开的技术的任何其他组合结合使用。
在本公开的一个示例中,视频编码器200和视频解码器300可被配置为编解码(例如,分别编码和解码)指示是否在编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。例如,视频编码器200可以对语法元素进行编码,该语法元素具有指示在比特流中信令通知色度QP映射表的第一值(例如,1)或者具有指示未在比特流中信令通知色度QP映射表的第二值(例如,0)。视频编码器200可以在序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)、自适应参数集(APS)、其他参数集、图片标头、片组标头、条带标头和/或用于信令通知语法元素的其他数据结构中的一个或多个中信令通知此类语法元素。如果视频编码器200信令通知指示在比特流中信令通知色度QP映射表的语法元素,则视频编码器200可进一步对此类色度QP映射表进行编码和信令通知。
作为一个示例,视频编码器200可以被配置为在APS和/或SPS中编码chroma_qp_table_present_flag,chroma_qp_table_present_flag指示是否在比特流中信令通知色度QP映射表。作为一个示例,具有等于1的值的chroma_qp_table_present_flag指定在APS中信令通知色度QP映射表。具有等于0的值的chroma_qp_table_present_flag指定未在APS中信令通知色度QP映射表,并且使用默认色度QP映射表(例如,VVC草案5中的表8-15)来导出色度QP值。
视频解码器300可以被配置为接收和解码指示是否在比特流中信令通知色度QP映射表的语法元素。如果视频解码器300确定语法元素指示在比特流中信令通知色度QP映射表,则视频解码器300还可以接收和解码此类色度QP映射表。如果视频解码器300确定语法元素指示未在比特流中信令通知色度QP映射表,则视频解码器300可以替代地使用默认色度QP映射表(例如,VVC草案5中的表8-15)和/或先前接收的色度QP映射表。
因此,在本公开的一个示例中,视频编码器200可被配置为信令通知指示是否在编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。类似地,以相反的方式,视频解码器300可以被配置为接收指示是否在编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。基于该语法元素,视频解码器300可被配置为确定是否要接收和解码色度QP映射表。
在本公开的另一示例中,视频编码器200可以在编码的视频比特流中信令通知一个或多个色度QP映射表。视频编码器200可以被配置为信令通知色度QP映射表,而不管视频编码器200是否被配置为信令通知指示在比特流中信令通知色度QP映射表的语法元素。即,在一些示例中,视频编码器200可以不指示是否信令通知了色度QP映射表。相反,视频编码器200可以始终在某种级别的语法结构(例如,SPS、APS等)处信令通知色度QP映射表。
因此,在本公开的一个示例中,视频编码器200可被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值。视频编码器200可以使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码,并在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。以相反方式,视频解码器300可以在编码的视频比特流中接收描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素,根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值,并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码。
在上述示例中,视频编码器200以特定语法结构(例如,SPS、APS等)信令通知至少一个色度QP映射表。在其他示例中,视频编码器200可以信令通知针对特定语法结构的多个色度QP映射表(例如,针对多个APS中的每一个的一个色度QP映射表),然后信令通知指示多个色度QP映射表中的哪一个将用于块/片/图片的索引(例如,到特定APS的ID)。例如,如将在下面的实施方式示例1中所示,视频编码器200可以在多个APS中的每一个中信令通知chromaQP_table_data,其中chromaQP_table_data指定色度QP映射表。视频编码器200然后可以信令通知adaptation_parameter_set_id,adaptation_parameter_set_id是指示从其获得色度QP映射表的APS的ID。
在本公开的一个示例中,视频编码器200可以将色度QP映射表作为参数函数信令通知。具体地,视频编码器200可以信令通知参数函数的参数。视频解码器300可以接收参数并重建色度QP映射表的参数函数。
在另一示例中,视频编码器200可以将色度QP映射表作为分段线性模型信令通知。在一些示例中,视频编码器200可以通过信令通知与分段线性模型的每个线性段相关联的比例和偏移来信令通知分段线性模型。在其他示例中,视频编码器200可以信令通知指定分段线性模型的边界的枢轴点集合。然而,可以使用用于信令通知分段线性模型的任何技术。在本公开的上下文中,分段线性模型的边界指示线性模型斜率变化的模型位置。因此,枢轴点是斜率变化的位置(例如,边界)。
如下面在实施方式示例1和实施方式示例2中所示,视频编码器200通过信令通知指定分段线性模型的边界的枢轴点来信令通知色度QP映射表。例如,视频编码器200可以信令通知指示第i个色度QP映射表中的枢轴点的数量的语法元素num_points_in_qp_table[i]。然后,对于每个枢轴点,视频编码器200可以信令通知delta_qp_in_val[i][j]和delta_qp_out_val[i][j],其中delta_qp_in_val[i][j]指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输入坐标的增量值(delta value),以及delta_qp_out_val[i][j]指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输出坐标的增量值。
因此,在一个示例中,视频编码器200可以被配置为信令通知指定色度QP映射表的分段线性模型的边界的枢轴点集合。视频解码器300可以被配置为接收指定分段线性模型的边界的枢轴点集合。视频解码器300然后可以根据接收到的(一个或多个)枢轴点重建色度QP映射表。
在本公开的另一示例中,视频编码器200可以信令通知语法元素,以指示相同的色度QP映射表用于Cb和Cr分量。也就是说,相同的色度QP映射表可用于确定位于同一位置的Cb色度块和Cr色度块的色度QP值。例如,当语法元素的值为1时,一个色度QP映射表用于Cb和Cr色度块。当语法元素为0时,视频编码器200可被配置为信令通知用于Cb和Cr色度块的单独色度QP映射表。
类似地,在另一示例中,视频编码器200可以信令通知语法元素,以指示相同的色度QP映射表用于Cb分量、Cr分量和/或联合CbCr残差。也就是说,相同的色度QP映射表可用于确定位于同一位置的Cb色度块、Cr色度块和/或联合CbCr残差的色度QP值。例如,当语法元素的值为1时,一个色度QP映射表用于Cb色度块、Cr色度块和/或联合CbCr残差中的任何一个。当语法元素为0时,视频编码器200可被配置为信令通知Cb色度块、Cr色度块和/或联合CbCr残差的单独色度QP映射表。
在本公开的一个示例中,第一色度块是Cb色度块,第二色度块是与第一色度块位于同一位置的Cr色度块。在该示例中,视频编码器200可以信令通知,视频解码器300可以接收指示相同的色度QP映射表是否用于Cb色度块和Cr色度块两者的语法元素。
在一个示例中,语法元素指示相同的色度QP映射表用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频编码器200可以信令通知单个色度QP映射表。视频解码器300可以根据对应的亮度QP值和色度QP映射表来确定第一色度块(例如,Cr块)的第一色度QP值,并且可以确定第二色度块(例如,位于同一位置的Cb块)的第二色度QP值。
在另一示例中,语法元素指示相同的色度QP映射表不用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频解码器300可以在编码的视频比特流中接收第一色度块(例如,Cb块)的第一色度QP映射表,并且可以在编码的视频比特流中接收第二色度块(例如,Cr块)的第二色度QP映射表。视频解码器300然后可以根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的Cb色度块的第一色度QP值,并且根据亮度QP值和第二色度QP映射表确定视频数据的Cr色度块的第二色度QP值。
在一些示例视频编解码器中,除了Cb和Cr残差(例如,用于Cb分量的一个残差块和用于Cr分量的另一残差块)之外,视频编码器200和视频解码器300可以被配置为从联合编解码和量化的Cb和Cr残差导出视频数据的一个或多个残差块。此类残差可以被称为联合CbCr残差。例如,可以通过使用等式(Cb_res+Cr_res)/2对Cb块的残差(Cb_res)和Cr块的残差(Cr_res)求平均来获得一个联合残差。在另一示例中,可使用等式(Cb_res-Cr_res)/2从Cb块的残差与Cr块的残差之间的平均差获得联合残差。在此类视频编解码器中,视频编码器200可以被配置成为每个这样的联合残差定义并信令通知色度QP映射表。在一些示例中,可以为所有联合CbCr残差信令通知色度QP映射表。
在一些示例中,视频编码器200可被配置为信令通知/指定用于Cb和/或Cr块的一个或多个色度QP映射表可以应用于一个或多个联合残差。
在一些示例中,视频编码器200可以被配置为信令通知指定哪些残差块(Cb、Cr、联合CbCr等)共享一个或多个色度QP映射表的语法元素(例如,索引值)。例如,当索引值等于0时,没有残差共享相同的色度QP映射表。当索引值等于1时,Cb和Cr块共享相同的色度QP映射表,而联合CbCr残差块可以使用单独的色度QP映射表来解码。
在本公开的一个或多个示例中,用作色度QP映射表的一个可能候选是在视频编解码规范中默认定义的色度QP映射表(例如,默认色度QP映射表)。在该示例中,视频编码器200可被配置为信令通知语法元素,以指示对于特定残差类型(例如,Cb、Cr、联合CbCr),将使用默认色度QP映射表或将使用显式信令通知的色度QP映射表。
在一些示例中,视频编码器200可被配置为信令通知N个色度QP映射表。例如,视频编码器200可以被配置为信令通知N个色度QP映射表的列表。每个色度QP映射表可以由描述色度QP映射表的分段线性映射的多个枢轴点来定义。对于每个枢轴点,可以信令通知输入和输出QP。例如,如下面在实施方式示例中所示,枢轴点的输入QP值可以由delta_qp_in_val[i][j]定义,其指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输入坐标的增量值。枢轴点的输出QP值可以由delta_qp_out_val[i][j]定义,其指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输出坐标的增量值。用于特定残差的特定色度QP映射表可以通过色度QP映射表列表的索引来指定。
在其他示例中,对于每个残差类型(例如,Cb、Cr、联合CbCr),视频编码器200可被配置为信令通知索引以指定要使用的色度QP映射表。
在上述示例的任何组合中,视频编码器200可被配置为在一个或多个参数集中、在条带标头中或在编码的视频比特流的其他部分中信令通知一个或多个色度QP映射表。示例参数集包括SPS、PPS、APS、VPS、解码器参数集(DPS)或另一参数集中的一个或多个。当与参数集相关联时,色度QP映射表适用于图片中与特定参数集关联的所有样点。
在本公开的另一示例中,视频编码器200可以为图片指定一个或多个空域区域(例如,条带、片、砖块、感兴趣区域等),并且视频编码器200可以为特定指定的空域区域信令通知一个或多个色度QP映射表。
在其他示例中,视频编码器200可被配置为在比特流、序列、帧、块或像素级更新并信令通知色度QP映射表。
在色度QP映射表与空域区域相关联的示例中,视频编码器200可以信令通知一个或多个色度QP映射表,并且视频编码器200可以使用色度QP映射表列表的索引指定要用于特定区域的特定色度QP映射表。
在本公开的其他示例中,视频编码器200可被配置为指定并信令通知用于其他色度类型(诸如色度格式、色度样点位置类型等)的色度QP映射表。色度格式(例如,chroma_format)可指示色度子采样格式。示例包括单色、4:4:0、4:2:2、4:4:4等。色度样点位置类型(例如,chroma_sample_location_type)可指示各种色度格式的亮度和色度样点的相对位置。此类色度QP映射表可以在标准中明确定义并存储在视频编码器200和视频解码器300两者中,或者通过本公开中公开的方式或其他方法在比特流中进行信令通知。
在本公开的另一示例中,视频编码器200可以信令通知一个或多个语法元素,以指示色度QP映射表所关联的色度类型。在一些实例中,可以使用多于一个语法元素来指示映射表所关联的色度类型。例如,视频编码器200可以信令通知针对chroma_format、chroma_sample_location_type、分量id(Cb、Cr)等的色度QP映射表。
在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可被配置为将一个或多个色度QP映射表存储为集合。视频编码器200和视频解码器300还可以被配置为更新、添加或移除集合中的一个或多个色度QP映射表,从而产生色度QP映射表的动态集合。用于添加、更新和/或移除色度QP映射表的过程可以由相应的语法元素和/或语法元素值指定。从色度QP映射表的集合,视频解码器300可以将与当前块/样点/区域相关联的色度QP映射表的子集导出到块/样点/区域的映射表列表中。视频编码器200可以信令通知要使用的特定映射表。
在一些示例中,SPS和/或视频可用性信息(VUI)语法中的一个或多个语法元素可用于推断应用色度QP映射表的色度类型。
在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可以使用不同的颜色空域来编解码视频数据(例如,非恒定亮度Y′CbCr、恒定亮度Y′CbCr、ICtCp、RGb等)。在这样的示例中,视频编码器200可以指定用于导出特定颜色分量的QP值的一个或多个色度QP映射表,其可以取决于或可以不取决于另一颜色分量的QP值。本公开中描述的一个或多个方法可适用于此类颜色空间,并且这些方法和描述可相应地扩展到此类应用。
使用色度QP的视频编码器200和视频解码器300的一个或多个视频编解码过程可以具有相关联的色度QP映射表。例如,视频编码器200和视频解码器300可以使用可以从色度QP映射表计算的色度QP来确定各种去方块参数/决策。在一些示例中,视频编码器200可以信令通知将色度QP映射表与另一视频编解码过程(例如,去方块)相关联的附加指示(例如,语法元素)。
在一些示例中,一个或多个色度去方块滤波决策或滤波器强度(强滤波器、弱滤波器等)可取决于一个或多个信令通知的色度QP映射表。这些表可应用于一个分量(联合CbCr的Cb或Cr)或多于一个分量。视频编码器200可以信令通知语法元素以将去方块决策/滤波器强度与色度QP映射表相关联,或者可以通过预先确定的方法来推断/导出这种关联。
在本公开的其他示例中,视频编码器200和视频解码器300可以配置为将单独的色度QP映射表应用于高动态范围(HDR)和标准动态范围(SDR)视频序列。在一些示例中,视频编码器200可以信令通知将色度QP映射表与视频内容(例如,HDR内容、SDR内容、视频内容的色域、视频内容的原色等)的类型相关联的附加指示(例如,语法元素)。
本公开中描述的一个或多个方法还可以取决于在比特流中信令通知的其他语法元素,例如与条带标头、PPS和比特流的其他部分中的颜色分量相关联的QP偏移值。一个或多个视频编解码决策可结合一个或多个语法元素使用色度QP映射表。例如,去方块滤波器决策可以基于色度QP映射表以及与一个或多个颜色分量相关联的一个或多个QP偏移。
本文档中公开的一个或多个方法可以进一步受到对其应用色度QP映射表的样点的一个或多个特性的约束。例如,块形状、纵横比、使用的预测模式、相邻块的特性以及样点相对于图片的位置(靠近边界或远离边界,包括图片边界、片边界、条带边界、块边界等)可用于确定如何以及何时应用色度QP映射表。
上述一些方法可应用于视频编码器200、视频解码器300或两者。尽管所公开的许多方法是针对色度分量,但本公开的技术也可适用于亮度和可用于表示视频数据的其他颜色空间中的分量。
先前描述的视频编码器200和视频解码器300涉及基于块的编解码技术,包括对通过预测、残差推导和变换过程产生的亮度块和相关联的色度块进行编码或解码。下面的实施方式示例解释了用于确定在此类基于块的视频编解码技术(无论是HEVC或VVC还是其他基于块的视频编解码技术)中使用的量化参数值的各种技术。
实施方式示例1
在一些示例中,包括色度QP映射表的色度QP依赖性的信令可以在APS中进行信令通知。以下是APS原始字节序列有效负载(RBSP)语法中此类通信的非限制性示例。
APS RBSP语法
色度QP表数据语法
片组标头语法:
语义
chroma_qp_table_present_flag等于1指定在APS中信令通知色度QP映射表。chroma_qp_table_present_flag等于0指定未在APS中信令通知色度QP映射表,并且表8-15用于导出色度QP值。
same_qp_table_for_cb_cr等于1指定仅信令通知一个色度QP映射表,并将该一个色度QP映射表应用于Cb和Cr分量。same_qp_table_for_cb_cr等于0指定在APS中信令通知两个色度QP映射表。
num_points_in_qp_table_minus2[i]加2指定用于描述色度QP映射表的点的数量。num_points_in_qp_table_minus1[i]的值应在0到69+QpBdOffsetC的范围内(包括0和69+QpBdOffsetC)。
delta_qp_in_val[i][j]指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输入坐标的增量值。
delta_qp_out_val[i][j]plus指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输出坐标的增量值。
每个色度QP表的枢轴点由qpVal[]和cQPTable[]指示。qpVal[j]和cQPTable[j]指定色度QP表中第j个枢轴点的两个坐标。视频编码器200和视频解码器300分别从delta_qp_in_val[][]和delta_qp_out_val[][]导出变量qpVal[]和cQPTable[]。视频编码器200和视频解码器300通过将语法元素delta_qp_in_val[][]和delta_qp_out_val[][]的值添加到-QpBdOffsetC来计算第一枢轴点的值,该值是特定比特深度允许的最低QP值。QpBdOffsetC的值等于6*(bitDepthC-8),其中bitDepthC是对应色度分量的比特深度。对于超过8比特的比特深度,QP值范围更大,并且取决于比特深度。例如,可以将QP值范围设置为等于-QpBdOffsetC到69(包括-QpBdOffsetC和69),其中QPBdOffset的值随着比特深度的增加而增加。
如果第一枢轴点不对应-QpBdOffset,则视频编码器200和视频解码器300可以以统一斜率1执行填充。例如,如果QpBdOffset等于12、qpVal[0]=4且cQPTable[0]=4,则ChromaQpTable[i][k]的-12到3范围内的值分别被设置为等于-12到3。类似地,如果最后一个枢轴点不对应于最大QP的值(即,在该示例中为69),则视频编码器200和视频解码器300通过斜率1的函数填充超过最后一个枢轴点的QP值。对于所有中间QP,对于枢轴点之间的QP值,视频编码器200和视频解码器300通过相邻枢轴点对之间的线性插值导出QP值。例如,如果存在两个枢轴点x1=qpVal[j],x2=qpVal[j+1],y1=cQpTable[j],y2=cQPTable[j+1],则对于x1和x2之间的x值,视频编码器200和视频解码器300通过两个枢轴点(x1,y1)和(x2,y2)之间的线性插值获得色度映射表ChromaQpTable[i][x]的值。在一个或多个位置,视频编码器200和视频解码器300可以将导出的色度QP值裁剪到有效的QP范围(在该示例中,为-QpBdOffsetC到69)。
通常,视频解码器300可以被配置为从枢轴点集合的最低值枢轴点到最小QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到色度QP映射表,以及从枢轴点集合的最大值枢轴点到最大QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到色度QP映射表。
第i个色度QP映射表cQPTable[i]for i=0..same_qp_table_for_cb_cr?0:1的推导如下:
当same_qp_table_for_cb_cr等于1时,ChromaQpTable[1][k]被设置为等于ChromaQpTable[0][k]for k=QpBdOffsetC..69。
此外,对色度QP推导进行以下改变。
可以添加以下约束:qpVal[i][j]的值应大于值qpVal[i][j–1]for j=1..num_points_in_qp_table[i]。
将以下文本从VVC草案5中删除:
–如果ChromaArrayType等于1,则变量qPCb、qPCr和qPCbCr基于分别等于qPiCb、qPiCr和qPiCbCr的索引qPi被设置为等于表8-15中规定的QpC值。
–否则,变量qPCb、qPCr和qPCbCr基于分别等于qPiCb、qPiCr和qPiCbCr的索引qPi被设置为等于Min(qPi,63)。
将以下文本添加到VVC草案5中
–如果ChromaArrayType等于1,则以下情况适用:
-如果chroma_qp_table_present_flag等于1,则变量qPCb和qPCr分别被设置为等于ChromaQpTable[0][qPiCb]和ChromaQpTable[1][qPiCr]。
-否则(chroma_qp_table_present_flag等于0),变量qPCb和qPCr基于分别等于qPiCb和qPiCr的索引qPi被设置为等于表8-15中规定的QpC值。
-基于等于qPiCbCr的索引qPi,将变量qPCbCr设置为等于表8-15中规定的QpC值。
在一些示例中,色度QP映射表的信令也可以存在于其他参数集(例如,SPS、PPS等)中或条带标头/数据语法结构中。
可以用minus1(例如,在减去值1之后)来信令通知QP的一个或多个增量值(delta_qp_in_Val,delta_qp_out_val)以指示一些语法元素可能不允许取零值。例如,可能不允许一些增量值取值0,并且使用“minus1”信令通知语法元素更有效。更一般地,可以用“minusN”来信令通知语法元素,其中N可以是预先确定/信令通知的。
色度QP映射表中的枢轴点的数量可以被限制为至少等于阈值T。在这种情况下,可以推断端点,并且可以用minusT(例如,在从值中减去T之后)来信令通知语法元素num_points_in_qp_table。
实施方式示例2
在本公开的另一示例中,提供了信令通知色度QP映射表的替代形式。在该示例中,在SPS中信令通知包括色度QP映射表的色度QP依赖性的信令。下面是SPS中此类通信的非限制性示例。
语法
chroma_qp_table_present_flag等于1指定在SPS中信令通知色度QP映射表。chroma_qp_table_present_flag等于0指定未在SPS中信令通知色度QP映射表,并且表8-16用于导出色度QP值。
same_qp_table_for_chroma等于1指定仅信令通知一个色度QP映射表,并将该一个色度QP映射表应用于Cb和Cr分量两者。same_qp_table_for_chroma等于0指定在SPS中分别信令通知Cb和Cr的两个色度QP映射表。
global_offset_flag等于1指定色度QP映射表中的第一枢轴点的输入坐标至少为16和输出坐标至少为16。global_offset_flag equal等于0指定对色度QP映射表中的第一枢轴点没有限制。
num_points_in_qp_table_minus1[i]加1指定用于描述色度QP映射表的点的数量。num_points_in_qp_table_minus1[i]的值应在0到57+QpBdOffsetC-(global_offset_flag==1?16:0)的范围内(包括0和57+QpBdOffsetC-(global_offset_flag==1?16:0))。
delta_qp_in_val_minus1[i][j]加1指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输入坐标的增量值。
delta_qp_out_val[i][j]指定用于导出第i个色度QP映射表的第j个枢轴点的输出坐标的增量值。
第i个色度QP映射表ChromaQpTable[i]for i=0..same_qp_table_for_chroma?0:1的推导如下:
当same_qp_table_for_chroma等于1时,ChromaQpTable[1][k]被设置为等于ChromaQpTable[0][k]for k=QpBdOffsetC..57。
比特流一致性要求对于i=0..same_qp_table_for_chroma?0:1和j=0..num_points_in_qp_table_minus1[i],qpInVal[i][j]和qpOutval[i][j]的值应在-QpBdOffsetC到57的范围内(包括-QpBdOffsetC和57)。
表1提供了定义用于MPEG基本视频编解码(EVC)和JVET开发的一些色度QP映射表的示例的比特估计。
表1:色度QP映射表示例需要信令通知的比特*的分析
*此处应用于信令通知delta_qp_in_val_minus1和delta_qp_out_val的比特数。与色度QP映射表相关联的其他语法元素在本公开中讨论的所有方法中类似,因此未进行测量。
图4是示出了根据本公开的技术的用于编码当前块的示例方法的流程图。当前块可以包括当前色度块。尽管关于视频编码器200(图1和图2)进行描述,但应理解,其它设备可以被配置为执行与图4的方法类似的方法。
在本公开的一个示例中,视频编码器200可以配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值(350),并且可以使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行编码(352)。视频编码器200可被进一步配置为确定亮度QP值,并使用亮度QP值对与视频数据的第一色度块相对应的视频数据的亮度块进行编码。视频编码器200还可以被配置为在编码的视频比特流中信令通知描述为第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素(例如,delta_qp_in_val[][]和delta_qp_out_val[][])(354)。
在本公开的另一示例中,第一色度块是Cb色度块,第二色度块是位于同一位置的Cr色度块。在该示例中,视频编码器200还可以被配置为信令通知指示相同的色度QP映射表是否用于Cb色度块和Cr色度块两者的语法元素。
在一个示例中,相同的色度QP映射表用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频编码器200还被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的Cr色度块的第二色度QP值。在另一示例中,相同的色度QP映射表不用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频编码器200被配置为根据亮度QP值和第二色度QP映射表确定视频数据的Cr色度块的第二色度QP值,并针对Cr色度块在编码的视频比特流中信令通知第二色度QP映射表。
在一个示例中,相同的色度QP映射表用于Cb色度块、Cr色度块和联合CbCr色度块。在该示例中,视频编码器200还被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的Cr色度块的第二色度QP值,以及根据亮度QP值和第一色度QP映射表来确定视频数据的联合CbCr色度块的第三色度QP值。在另一示例中,相同的色度QP映射表可不用于Cb色度块、Cr色度块和联合CbCr色度块。在该示例中,视频编码器200被配置为根据亮度QP值和第二色度QP映射表确定视频数据的Cb色度块的第二色度QP值,并针对Cb色度块在编码的视频比特流中信令通知第二色度QP映射表。视频编码器200被配置为根据亮度QP值和第三色度QP映射表确定视频数据的Cr色度块的第三色度QP值,并针对Cr色度块在编码的视频比特流中信令通知第三色度QP映射表。
在另一示例中,相同的色度QP映射表不用于Cb色度块、Cr色度块和联合CbCr残差中的每一个。在该示例中,视频编码器200可被配置为针对Cr色度块在编码的视频比特流中信令通知第二色度QP映射表,并针对联合CbCr残差在编码的视频比特流中信令通知第三色度QP映射表。
在本公开的另一示例中,视频数据的第一色度块是联合CbCr残差。
在本公开的另一示例中,视频编码器200被配置为在序列参数集(SPS)中信令通知色度QP映射表。
在本公开的另一示例中,视频编码器200被配置为信令通知指示是否在编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度映射表的语法元素。
图5是示出了根据本公开的技术的用于解码当前视频数据块的示例方法的流程图。当前块可以包括当前色度块。尽管关于视频解码器300(图1和图3)进行描述,但应理解,其它设备可以被配置为执行与图5的方法类似的方法。
在本公开的一个示例中,视频解码器300可以被配置为在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素(例如,delta_qp_in_val[][]和delta_qp_out_val[][])(370)。视频解码器300可被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值(372),并使用第一色度QP值对视频数据的第一色度块进行解码(374)。视频解码器300还可以被配置为确定亮度QP值,并使用亮度QP值对与视频数据的第一色度块相对应的视频数据的亮度块进行解码。
在本公开的一个示例中,视频解码器300可以被配置为从枢轴点集合的最低值枢轴点到最小QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到第一色度QP映射表,以及从枢轴点集合的最大值枢轴点到最大QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到第一色度QP映射表。
在本公开的一个示例中,第一色度块是Cb色度块,第二色度块是位于同一位置的Cr色度块。在该示例中,视频解码器300还可以被配置为接收指示相同的色度QP映射表是否用于Cb色度块和Cr色度块两者的语法元素。
在一个示例中,语法元素指示相同的色度QP映射表用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频解码器300还可以被配置为根据亮度QP值和第一色度QP映射表确定视频数据的Cr色度块的第二色度QP值。在另一示例中,语法元素指示相同的色度QP映射表不用于Cb色度块和Cr色度块两者。在该示例中,视频解码器300还可以被配置为针对Cb色度块在编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表,并根据亮度QP值和第二色度QP映射表确定用于视频数据的Cb色度块的第二色度QP值。
在另一示例中,语法元素指示相同的色度QP映射表不用于Cb色度块、Cr色度块和联合CbCr残差中的每一个。在该示例中,视频解码器300可被配置为针对Cr色度块在编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表,并针对联合CbCr残差在编码的视频比特流中接收第三色度QP映射表。
在另一示例中,视频数据的第一色度块是联合CbCr残差。
在另一示例中,视频解码器300可被配置为在序列参数集(SPS)中接收色度QP映射表。
在另一示例中,视频解码器300可以被配置为接收指示是否在编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度映射表的语法元素。
应当认识到,根据示例,可以以不同的顺序执行本文所述任何技术的某些动作或事件,可以被添加、合并或完全排除(例如,并非所有描述的动作或事件对于技术的实践是必要的)。此外,在某些示例中,可以并行地执行动作或事件,例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器,而不是顺序地执行。
在一个或多个示例中,所述功能可以在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现,则这些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在其上传输,并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括与有形介质(例如数据存储介质)相对应的计算机可读存储介质,或包括有助于计算机程序从一个地方转移到另一个地方(例如,根据通信协议)的任何介质的通信介质。以这种方式,计算机可读介质通常可对应于(1)非暂时的有形计算机可读存储介质或(2)诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索用于实现本公开中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
通过示例而不是限制,这种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、闪存或可用于以指令或数据结构的形式存储并且可以由计算机进行访问的所需的程序代码的任何其它介质。此外,任何连接都被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源发送指令,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而,应当理解,计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它暂时介质,而是针对非暂时的有形存储介质。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘则以激光光学方式再现数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
指令可由一个或多个处理器执行,例如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他等效集成或分立逻辑电路。因此,本文使用的术语“处理器”和“处理电路”可指上述结构中的任何一个或适合实现本文所述技术的任何其它结构。此外,在一些方面,本文描述的功能可以提供在配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内,或并入组合的编解码器中。此外,这些技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
本公开的技术可以在多种设备或装置中实现,包括无线手持机、集成电路(IC)或IC集合,例如芯片集合。本公开中描述了各种组件、模块或单元,以强调配置为执行所公开技术的设备的功能方面,但不一定需要由不同硬件单元来实现。相反,如上所述,各种单元可以组合在编解码器硬件单元中,或者由互操作硬件单元的集合(包括如上所述的一个或多个处理器)连同合适的软件和/或固件提供。
已经描述了各种示例。这些和其它示例在以下权利要求的范围内。
Claims (35)
1.一种解码视频数据的方法,所述方法包括:
在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素;
根据亮度QP值和所述第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值;以及
使用所述第一色度QP值对视频数据的所述第一色度块进行解码。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
从所述枢轴点集合的最低值枢轴点到最小QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到所述第一色度QP映射表;以及
从所述枢轴点集合的最大值枢轴点到最大QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到所述第一色度QP映射表。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一色度块是Cb色度块,第二色度块是位于同一位置的Cr色度块,所述方法还包括:
接收指示相同的色度QP映射表是否用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者的语法元素。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表用于所述Cb色度块、所述Cr色度块和联合CbCr残差,所述方法还包括:
根据所述亮度QP值和所述第一色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者,所述方法还包括:
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表;以及
根据所述亮度QP值和所述第二色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块、所述Cr色度块和联合CbCr残差中的每一个,所述方法还包括:
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表;以及
针对所述联合CbCr残差在所述编码的视频比特流中接收第三色度QP映射表。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,视频数据的所述第一色度块是联合CbCr残差。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
确定所述亮度QP值;以及
使用所述亮度QP值对与视频数据的所述第一色度块相对应的视频数据的亮度块进行解码。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,接收所述色度QP映射表包括:
在序列参数集(SPS)中接收所述色度QP映射表。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括:
接收指示是否在所述编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。
11.根据权利要求1所述的方法,还包括:
显示包括视频数据的所述第一色度块的图片。
12.一种被配置为对视频数据进行解码的装置,所述装置包括:
存储器,被配置为存储视频数据;以及
与所述存储器通信的一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为:
在编码的视频比特流中接收描述为第一色度量化参数(QP)映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素;
根据亮度QP值和所述第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值;以及
使用所述第一色度QP值对视频数据的所述第一色度块进行解码。
13.根据权利要求12所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
从所述枢轴点集合的最低值枢轴点到最小QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充所述到第一色度QP映射表;以及
从所述枢轴点集合的最大值枢轴点到最大QP值,使用斜率为1的函数将QP值填充到所述第一色度QP映射表。
14.根据权利要求12所述的装置,其中,所述第一色度块是Cb色度块,第二色度块是位于同一位置的Cr色度块,其中所述一个或多个处理器还被配置为:
接收指示相同的色度QP映射表是否用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者的语法元素。
15.根据权利要求14所述的装置,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表用于所述Cb色度块、所述Cr色度块、联合CbCr残差,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为:
根据所述亮度QP值和所述第一色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值。
16.根据权利要求14所述的装置,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为:
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表;以及
根据所述亮度QP值和所述第二色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值。
17.根据权利要求14所述的装置,其中,所述语法元素指示所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块、所述Cr色度块和联合CbCr残差中的每一个,其中所述一个或多个处理器还被配置为:
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中接收第二色度QP映射表;以及
针对所述联合CbCr残差在所述编码的视频比特流中接收第三色度QP映射表。
18.根据权利要求12所述的装置,其中,视频数据的所述第一色度块是联合CbCr残差。
19.根据权利要求12所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
确定所述亮度QP值;以及
使用所述亮度QP值对与视频数据的所述第一色度块相对应的视频数据的亮度块进行解码。
20.根据权利要求12所述的装置,其中,为了接收所述色度QP映射表,所述一个或多个处理器还被配置为:
在序列参数集(SPS)中接收所述色度QP映射表。
21.根据权利要求12所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
接收指示是否在所述编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。
22.根据权利要求12所述的装置,还包括:
显示器,被配置为显示包括视频数据的所述第一色度块的图片。
23.根据权利要求12所述的装置,其中,所述装置是无线通信设备。
24.一种对视频数据进行编码的方法,所述方法包括:
根据亮度量化参数(QP)值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值;
使用所述第一色度QP值对视频数据的所述第一色度块进行编码;以及
在编码的视频比特流中信令通知描述为所述第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
25.一种被配置为对视频数据进行编码的装置,所述装置包括:
存储器,被配置为存储视频数据;以及
与所述存储器通信的一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置为:
根据亮度量化参数(QP)值和第一色度QP映射表确定视频数据的第一色度块的第一色度QP值;
使用所述第一色度QP值对视频数据的所述第一色度块进行编码;以及
在编码的视频比特流中信令通知描述为所述第一色度QP映射表指定分段线性模型的枢轴点集合的语法元素。
26.根据权利要求25所述的装置,其中,所述第一色度块是Cb色度块,第二色度块是位于同一位置的Cr色度块,其中所述一个或多个处理器还被配置为:
信令通知指示相同的色度QP映射表是否用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者的语法元素。
27.根据权利要求26所述的装置,其中,所述相同的色度QP映射表用于所述Cb色度块、所述Cr色度块和联合CbCr残差,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为:
根据所述亮度QP值和所述第一色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值。
28.根据权利要求26所述的装置,其中,所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块和所述Cr色度块两者,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为:
根据所述亮度QP值和第二色度QP映射表确定视频数据的所述Cr色度块的第二色度QP值;以及
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中信令通知所述第二色度QP映射表。
29.根据权利要求26所述的装置,其中,所述相同的色度QP映射表不用于所述Cb色度块、所述Cr色度块和联合CbCr残差中的每一个,并且其中所述一个或多个处理器还被配置为:
针对所述Cr色度块在所述编码的视频比特流中信令通知第二色度QP映射表;以及
针对所述联合CbCr残差在所述编码的视频比特流中信令通知第三色度QP映射表。
30.根据权利要求25所述的装置,其中,视频数据的所述第一色度块是联合CbCr残差。
31.根据权利要求25所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
确定所述亮度QP值;以及
使用所述亮度QP值对与视频数据的所述第一色度块相对应的视频数据的亮度块进行编码。
32.根据权利要求25所述的装置,其中,为了信令通知所述色度QP映射表,所述一个或多个处理器还被配置为:
在序列参数集(SPS)中信令通知所述色度QP映射表。
33.根据权利要求25所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
信令通知指示是否在所述编码的视频比特流中显式地信令通知一个或多个色度QP映射表的语法元素。
34.根据权利要求25所述的装置,还包括:
照相机,被配置为捕获包括视频数据的所述第一色度块的图片。
35.根据权利要求25所述的装置,其中,所述装置是无线通信设备。
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