可缩放视频译码中色域缩放性参数及表的推导制造技术

本发明专利技术描述用于将色域缩放性CGS参数及表用于可缩放视频译码SVC中来识别及减少视频中伪影的发生的技术。对色空间中的像素值的每一分割区执行CGS映射表的推导。将像素值域分裂成分割区，且独立地优化每一分割区。用于CGS的色彩预测技术可由视频编码器及/或视频解码器使用以在视频数据的较低层的色域不同于所述视频数据的较高层的色域时产生层间参考图片。当将映射值用作为用于增强层块的层间预测参考时，伪影可出现在序列的一些帧中。视频编码器可识别潜在地含有此些伪影的块，且停用那些经识别块中的层间预测。

Derivation of the zoom parameters and tables of the color gamut in scalable video decoding

The present invention describes a technique for identifying and reducing the occurrence of artifacts in a video in a scalable video decoding SVC by using a color domain scaling CGS parameter and a table. The derivation of the CGS mapping table is performed in each segment of the pixel value in the color space. The pixel domain is divided into partition and each partition is optimized independently. Color prediction technology for CGS can be used by video encoder and / or video decoder to produce interlayer reference images at the lower level of video data, which is different from the higher color gamut of the video data. When the mapping value is used as the interlayer prediction reference for the enhanced layer block, the artifact may appear in some frames of the sequence. Video encoders can identify blocks that potentially contain these artifacts and discontinue interlayer prediction in those identified blocks.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可缩放视频译码中色域缩放性参数及表的推导相关申请案本申请案要求2015年6月8日申请的美国临时申请案第62/172,779号的权益，所述申请案的全部内容特此以引用的方式并入。
本专利技术涉及视频译码。
技术介绍
数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、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、数字摄影机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、所谓的“智能型电话”、视频电话会议装置、视频流式传输装置及其类似者。数字视频装置实施视频译码技术，例如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-TH.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)定义的标准、高效率视频译码(HEVC)标准及此些标准的扩展中所描述的技术。视频装置可通过实施此些视频译码技术来更有效地发射、接收、编码、解码及/或存储数字视频信息。视频译码技术包含空间(图片内)预测及/或时间(图片间)预测以减少或去除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频切片(例如，视频帧或视频帧的一部分)分割成视频块，视频块还可被称作树型块、译码单元(CU)及/或译码节点。使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码图片的经帧内译码(I)的切片中的视频块。图片的经帧间译码(P或B)切片中的视频块可使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可被称作帧，且参考图片可被称作参考帧。空间或时间预测产生待译码的块的预测性块。残余数据表示待译码的原始块与预测性块之间的像素差。经帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本的块的运动向量来编码，且残余数据指示经译码块与预测性块之间的差异。根据帧内译码模式及残余数据来编码经帧内译码块。为进行进一步压缩，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而产生可接着进行量化的残余变换系数。最初布置成二维阵列的经量化系数可经扫描以便产生变换系数的一维向量，且可应用熵译码以达成甚至更多压缩。
技术实现思路
一般来说，本专利技术描述用于将色域缩放性(CGS)参数及表用于可缩放视频译码(SVC)中来识别及减少视频中伪影的发生的技术。对色空间(例如，YUV域)中的像素值的每一分割区可执行CGS映射表的推导。将像素色彩域(即，指定给定特定色彩容器的特定色彩的YUV或XYZ三色激励值的三维(3D)域)分裂成矩形立方体，且通过优化每一矩形立方体来获得CGS参数。每一立方体被独立地优化。属于两个邻近立方体且具有小的值差的两个像素值可具有所述两个像素值的CGS映射表中的映射值的大的差。用于CGS的色彩预测技术可由视频编码器及/或视频解码器使用以在用于视频数据的较低层的色域或动态范围不同于用于所述视频数据的较高层的色域或动态范围时产生层间参考图片。当将映射值用作为用于增强层块的层间预测参考时，伪影可出现在序列的一些帧中。根据本专利技术中所描述的所述技术，视频编码器可识别可能潜在地含有此些伪影的块，且停用那些经识别块中的层间预测。在一个实例中，本专利技术涉及一种编码视频数据的方法。所述方法包括：接收包括多个视频块的视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；获得色域缩放性(CGS)参数，所述获得包括将所述色空间分裂成多个矩形立方体分割区，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；识别所述矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值；识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块；对所述经识别块停用层间预测模式；及使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块。在另一实例中，本专利技术描述一种用于处理数据的装置，所述装置包括：存储器，其经配置以存储视频数据；及一或多个处理器，所述一或多个处理器与所述存储器通信且经配置以进行以下操作：接收包括多个视频块的所述视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；经由所述色空间到多个矩形立方体分割区的分裂来获得色域缩放性(CGS)参数，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；识别所述矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值；识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块；对所述经识别块停用层间预测模式；及使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块。在另一实例中，本专利技术描述一种用于编码视频数据的装置，所述装置包括：用于接收包括多个视频块的视频数据的装置，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；用于获得色域缩放性(CGS)参数的装置，所述获得包括将所述色空间分裂成多个矩形立方体分割区，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；用于识别所述矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值的装置；用于识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块的装置；用于对所述经识别块停用层间预测模式的装置；及用于使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块的装置。在另一实例中，本专利技术描述一种非暂时性计算机可读存储媒体，包含存储在其上的指令，所述指令在经执行时使其至少一个处理器进行以下操作：接收包括多个视频块的视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；经由所述色空间到多个矩形立方体分割区的分裂来获得色域缩放性(CGS)参数，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；识别所述矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值；识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块；对所述经识别块停用层间预测模式；及使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块。在以下随附图式及实施方式中阐述一或多个实例的细节。其它特征、目标及优点将从所述描述及图式以及权利要求书显而易见。附图说明图1为说明可经配置以执行本专利技术的技术的实例视频编码及解码系统的框图。图2为展示三个不同维度中的缩放性的实例的概念说明。图3为展示可缩放视频译码位流的实例结构的概念说明。图4为展示按位流次序的实例可缩放视频译码存取单元的概念说明。图5为说明实例HEVC的可缩放视频译码扩展(SHVC)编码器的框图。图6为说明关于样本视频序列的实例色域的曲线。图7为说明从高清晰度(HD)色域BT.709到超高清晰度(UHD)色域BT.2020的转换的框图。图8为说明包含色彩预测处理单元的色域可缩放译码器的框图，当基础层色域与增强层色域不同时，色彩预测处理单元可产生层间参考图片。图9(a)及图9(b)为展示色域缩放性的实例3D查找表的概念说明。图10为说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码视频数据的方法，所述方法包括：接收包括多个视频块的视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；获得色域缩放性CGS参数，所述获得包括将所述色空间分裂成多个矩形立方体分割区，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；识别所述多个矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值；识别所述多个视频块中含有包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的所述像素值的块；对所述经识别块停用层间预测模式；及使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.08 US 62/172,779;2016.06.07 US 15/175,9441.一种编码视频数据的方法，所述方法包括：接收包括多个视频块的视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；获得色域缩放性CGS参数，所述获得包括将所述色空间分裂成多个矩形立方体分割区，所述多个矩形立方体分割区中的每一个包括所述多个矩形立方体分割区之间的至少一个分割区边界；识别所述多个矩形立方体分割区中的包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的像素值；识别所述多个视频块中含有包括可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的特性的所述像素值的块；对所述经识别块停用层间预测模式；及使用具有所述所获得CGS参数的可缩放视频译码过程来编码所述多个视频块。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个视频块包括译码单元或预测单元。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个分割区边界包括所述色空间中的像素分量的分割区边界。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：定义所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的第一矩形立方体分割区的像素值的第一阈值；及定义所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的第二矩形立方体分割区的像素值的第二阈值，所述第二矩形立方体分割区不同于所述多个矩形立方体分割区中的所述第一矩形立方体分割区，其中识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块包括：收集处于所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的所述第一矩形立方体分割区的像素值的所述第一阈值内的所有像素值，及收集处于所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的所述第二矩形立方体分割区的像素值的所述第二阈值内的所有像素值。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述像素分量包括所述色空间的亮度分量。6.根据权利要求1所述的方法，其中识别所述矩形立方体分割区中的可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的像素值包括将处于像素值关于第一分割区边界的阈值内的所有像素值收集到像素值的第一列表中，及将处于像素值关于第二分割区边界的阈值内的所有像素值收集到像素值的第二列表中。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述CGS参数包括对应于所述多个矩形立方体分割区中包括所述多个视频块的第一视频块中的最大数目个像素的所述矩形立方体分割区的CGS映射，其用以映射所述第一视频块中的所有像素。8.根据权利要求1所述的方法，其中获得CGS参数进一步包括：基于所述多个矩形立方体分割区的矩形立方体分割区中的所有像素值来估计所述矩形立方体分割区的CGS参数；计算所述CGS参数的每一映射值与原始增强层参考值之间的多个差值；在所述多个差值中的所述差值超过阈值的情况下，排除所述矩形立方体分割区中的所述所有像素值的至少一个像素值；及基于所述矩形立方体分割区中的未排除像素值来重新估计所述矩形立方体分割区的所述CGS参数。9.根据权利要求1所述的方法，其中将所述色空间分裂成多个矩形立方体分割区包括：至少部分地基于直到当前图片为止已发送的对应于CGS参数的位的数目与直到所述当前图片为止所发送的位的总数目的比来计算CGS位预算；在所述CGS位预算低于第一阈值时，使所述多个矩形立方体分割区的数目相比于先前图片的矩形立方体分割区的第二数目增大第一值，所述第一值是基于多个矩形立方体分割区的所述数目而确定；在所述CGS位预算高于第二阈值时，使所述多个矩形立方体分割区的数目相比于先前图片的矩形立方体分割区的第二数目减小第二值，所述第二值是基于多个矩形立方体分割区的所述数目而确定；及在所述CGS位预算高于或等于所述第一阈值或低于或等于所述第二阈值时，使所述多个矩形立方体分割区的所述数目相比于先前图片的矩形立方体分割区的第二数目改变第三值，所述第三值是基于多个矩形立方体分割区的所述数目而确定。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：定义所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的第一矩形立方体分割区的像素值的阈值，其中识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块包括：将处于所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的所述第一矩形立方体分割区的像素值的所述阈值内的所有像素值收集到像素值的第一列表中，及将处于所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的第二矩形立方体分割区的像素值的所述阈值内的所有像素值收集到像素值的第二列表中。11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：确定所述第一列表上的第一像素值与所述第二列表上的第二像素值之间的第一差；及确定所述第一像素值的第一CGS映射值与所述第二像素值的第二CGS映射值之间的第二差，其中对所述经识别块停用所述层间预测模式包括：在所述第一差小于第二阈值且所述第二差大于第三阈值时，对所述多个视频块中的至少一个视频块停用所述层间预测模式。12.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：对所述第一列表及所述第二列表上的每一对像素值：确定所述第一列表上的第一像素值与所述第二列表上的第二像素值之间的第一差；及确定所述第一像素值的第一CGS映射值与所述第二像素值的第二CGS映射值之间的第二差，其中对所述经识别块停用所述层间预测模式包括：在所述第一差小于第二阈值，且所述第二差大于第三阈值超出所述第一列表及所述第二列表上的像素值对的总数目的对的第四阈值时，对所述多个视频块中的至少一个视频块停用所述层间预测模式。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述色空间包括YUV或YCBCR色空间。14.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：定义像素值关于所述至少一个分割区边界的阈值，其中识别所述多个视频块中含有可使所述所获得CGS参数在解码所述多个视频块时产生伪影的所述像素值的块包括将处于所述多个矩形立方体分割区中邻近于所述至少一个分割区边界的矩形立方体分割区的像素值的所述阈值内的所有像素值收集到像素值的列表中。15.根据权利要求1所述的方法，其中：获得色域缩放性CGS参数进一步包括：基于每一色彩分量的所述多个矩形立方体分割区而产生三维查找表，及最小化属于所述多个矩形立方体分割区中的每一个的像素之间的均方值，且编码所述多个视频块进一步包括：对于所述多个矩形立方体分割区中的每一个，编码用于所述三维查找表中的色值的线性色彩映射函数的CGS参数。16.一种用于处理数据的装置，所述装置包括：存储器，其经配置以存储视频数据；及一或多个处理器，所述一或多个处理器与所述存储器通信且经配置以进行以下操作：接收包括多个视频块的所述视频数据，所述多个视频块包括色空间中的多个像素值；经由所述色空间到多个矩形立方体分割区的分裂来获得色域缩放性CGS参数，所述多个矩形立方体分割区中...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿达许·克里许纳·瑞玛苏布雷蒙尼安，李翔，霍埃尔·索赖罗哈斯，马尔塔·卡切维奇，李圣远，德米特罗·鲁萨诺夫斯基，德内·布达伊哲·桑斯利，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US