用于视频编码的分量间去相关制造技术

在视频编码系统中可以同时执行跨分量预测(CCP)和自适应色彩变换(ACT)。借助于在比特流中用信号通告的指示符，例如用于CU的ACT使能指示符，可以在相同的等级(例如在变换单元级)启用/禁用CCP和ACT。逆CCP和ACT可以是在相同等级上操作的(例如在变换单元级)。预测残差可被转换至原始色彩空间，而不用等待重建整个预测单元或编码单元的亮度和色度残差。CCP和ACT变换可以组合成一个处理，以便减小编码/解码等待时间。色彩分量的动态范围的差值可以由可变动态范围调整来补偿。亮度与色度之间的位深差值可以通过有选择地禁用ACT编码工具、缩放CCP的分量输出、调整量化参数(QP)和/或移动视频编码系统的逆变换的分量输出来补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视频编码的分量间去相关相关申请的交叉引用本申请要求享有2014年9月12日提交的美国临时专利申请No.62/049,843以及2015年6月5日提交的美国临时专利申请No.62/171,542的权益，这些申请的内容在这里引入以作为参考。
技术介绍
视频编码系统广泛用于压缩数字视频信号，以便减小存储需求和/或传输带宽。不同类型的视频编码系统包括基于分块、基于小波、基于对象以及基于分块的混合视频编码系统。基于分块的视频编码系统可以基于国际视频编码标准，例如MPEG1/2/4的第2部分，H.264/MPEG-4的第10部分高级视频编码(MPEG-4AVC)，VC-1，以及高效率视频编码(HEVC)/H.265标准。一些基于分块的视频编码系统可能会具有复杂和/或低效的架构和运作实施方式，并且可能会产生次最优的编码。
技术实现思路
在诸如HEVC之类的视频编码系统中，跨分量预测(CCP)和自适应颜色变换是可以同时执行的。在变换单元(TU)级上可以自适应地启用和/或禁用ACT。在编码单元(CU)中可以使用多个颜色空间来编码TU的残差。例如，CU中的一些TU可以在原始色彩空间中编码，并且CU中的一些TU可以在变换色彩空间中编码。诸如解码器之类的视频编码设备可以确定是否为特定的TU执行逆ACT。该确定可以基于是否为TU启用了ACT。如果为TU启用了ACT，则解码器可以为TU应用逆ACT。是否为TU启用ACT可以基于TU级信令来确定。举例来说，是否为特定TU启用ACT可以是基于一个或多个条件而被确定的，例如与CU或是包含TU的预测单元(PU)相关联的帧内预测模式、分区模式、以及预测模式。作为示例，TU等级信令可以指示是否为第一TU执行逆ACT，并且可以单独指示是否为第二TU执行逆ACT。如果与包含TU的CU相关联的预测模式是帧间预测，那么可以确定为TU启用/禁用ACT。如果分区模式是2Nx2N，并且与包含TU的CU相关联的帧内色度预测模式是预定值，例如4，那么可以确定为TU启用/禁用ACT。如果分区模式是NxN，且包含了与TU相关联的CU的PU的帧内色度预测模式是预定值，例如4，那么可以确定为TU启用/禁用ACT。其他情况下可以确定禁用ACT。一旦确定为TU启用ACT，则解码器可以识别用于解码TU残差的色彩空间。该识别可以基于与TU相关联的TU色彩空间指示符。解码器可以基于与TU关联的TU色彩空间指示符来确定是在变换色彩空间还是原始色彩空间中编码TU残差，并且可以基于所识别的色彩空间来解码TU残差。该解码器可以为启用ACT的CU中的每一个单独的TU识别出用于解码TU残差的色彩空间。在去量化过程中，多个TU可以借助于独立的并行处理路径来处理。例如，第一并行处理路径可以执行去量化、逆变换、逆CCP，以及如果TU级信令对第一TU进行了指示，则为第一TU执行逆ACT。第二独立并行处理路径可以执行去量化、逆变换、逆CCP，如果TU级信令对第一TU进行了指示，以及如果TU级信令对第二TU进行了指示，那么该路径还会为第二TU执行逆ACT。这两个处理路径可以是相互独立的，并且是可以并行执行的。CCP和ACT编码工具可以在同一级启用或禁用，以便进行有损和无损编码。无论在TU级上是否执行了启用/禁用ACT的处理，在TU级上都可以操作逆CCP和逆ACT。TU的预测残差可被转换成原始色彩空间，而不必等待重建整个PU或CU的亮度和色度残差。逆CCP和逆ACT变换可以在组合的解码处理中执行。在TU级执行逆ACT以及组合的CCP和ACT解码处理可以是在有或没有启用/禁用TU级ACT的情况下应用的。对于自适应的CCP来说，其加权参数的许可范围是可以动态调整的。例如，如果启用了CCP以及ACT，那么可以单独为两个色度分量调节加权参数α的许可范围。αCg和αCo的许可范围可被调整成致使其具有不同的范围。在YCgCo域中使用的量化参数(QP)值可以基于所选择的CCP参数来调整。通过执行该调整，可以使得在进行过逆CCP和逆色彩空间变换之后的残差信号的失真与YCgCo空间中的残差信号的失真相类似。当亮度分量和色度分量的位深存在差值时，这时可以有选择地禁用ACT。在残差信号中，亮度和色度分量的位深可以通过缩放残差信号的分量来校准，例如通过对CCP的分量输出施加位元移位来校准。作为示例，在逆色彩变换之前，通过位元左移，可以将位深较小/较低的分量缩放至与其他分量的位深相匹配，由此校准亮度和色度分量的位深。作为示例，亮度分量的位深可以基于亮度分量与色度分量的位深之间的位深差值来调整。例如，色度分量的位深可以基于亮度分量与色度分量的位深之间的位深差值来调整。在逆色彩变幻之后，通过位元右移，可以将经过缩放的分量重新调整和/或重新缩放到其原始的位深。残差信号分量的QP是可以调整的。在输出之前，经过缩放的分量可被重新调整和/或重新缩放。作为示例，在这里可以对视频编码系统中的逆色彩变换的分量输出应用位元移位。编码器可以确定是否在TU级启用针对给定CU的ACT。该确定可以以CU中的TU残差是否具有大不相同的统计特性和/或差异度为基础。一旦确定在TU级上启用和/或禁用ACT，则编码器可以通过设置ACT使能指示符的值来指示可以在多个色彩空间中编码当前CU的残差。该编码器可以确定用于编码TU残差的色彩空间。例如，编码器可以为CU中的每一个TU选择一个色彩空间。该编码器可以通过设置TU色彩空间指示符来指示所选择的色彩空间，并且可以在所选择的色彩空间中编码该TU的残差。解码器可以基于在比特流中通告的指示符来确定是否在TU级为CU启用和/或禁用了ACT。该指示符可以包括所述CU的ACT使能指示符。一旦确定在TU级禁用了ACT，则解码器可以基于与CU关联的CU色彩空间指示符来识别用于解码CU中的TU残差的色彩空间。这些技术以及其他技术可以采用硬件、软件和/或固件的方式由编码器、解码器之类的包含了处理器和计算机可读存储介质的设备来实施。附图说明图1显示了基于分块的例示混合视频编码系统。图2显示了基于分块的例示视频解码器。图3显示了具有逆CCP和逆ACT的基于分块的例示视频解码器。图4示出的是针对CCP参数的例示不均匀量化。图5A是在TU级应用CCP以及在CU级应用逆ACT的例示解码处理的时序图。图5B是在TU级应用逆CCP和逆ACT的例示残差解码处理的时序图。图6A显示了CCP和ACT操作的例示级联。图6B显示了在TU级将逆CCP和逆ACT组合在一起的例示残差解码处理。图7显示的是有损编码中用于Co分量的CCP参数的例示编码器端量化。图8A显示的是无损编码中用于Cg分量的CCP参数的例示编码器端量化。图8B显示的是无损编码中用于Co分量的CCP参数的例示编码器段量化处理。图9显示的是用于在有损编码中的亮度和色度的位深存在差值的时候，在对位深进行校准的情况下应用逆ACT的例示解码处理。图10显示的是用于在有损编码中的亮度和色度位差存在差值的时候，在对量化参数(QP)进行调整的情况下应用逆ACT的例示解码处理。图11显示的是用于在有损编码中的亮度和色度位深存在差值的时候，在执行了色度逆变换之后通过位元左移来应用逆ACT的例示解码处理。图12显示的是用于在有损编码中的亮度和色度位深存在差值时在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频编码设备，该设备包括：处理器，被配置成：接收包含了第一变换单元(TU)和第二TU的编码单元(CU)；确定是否为所述第一TU启用逆自适应色彩变换(ACT)，以及是否为所述第二TU启用逆ACT；以及基于该确定来处理所述第一TU和所述第二TU，其中第一逆色彩变换是在为所述第一TU启用ACT时应用于所述第一TU的，并且在没有为所述第二TU启用ACT时，针对所述第二TU的第二逆色彩变换将被略过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 62/049,843;2015.06.05 US 62/171,5421.一种视频编码设备，该设备包括：处理器，被配置成：接收包含了第一变换单元(TU)和第二TU的编码单元(CU)；确定是否为所述第一TU启用逆自适应色彩变换(ACT)，以及是否为所述第二TU启用逆ACT；以及基于该确定来处理所述第一TU和所述第二TU，其中第一逆色彩变换是在为所述第一TU启用ACT时应用于所述第一TU的，并且在没有为所述第二TU启用ACT时，针对所述第二TU的第二逆色彩变换将被略过。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中是否为所述第一TU启用ACT至少基于以下中的至少一者确定：与包含所述第一TU的CU相关联的帧内预测模式、分区模式、以及预测模式。3.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中是否为所述第一TU启用ACT基于与所述第一TU相关联的第一TUACT使能指示符确定，并且是否为所述第二TU启用ACT基于与所述第二TU相关联的第二TUACT使能指示符确定。4.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中是否为所述第一TU启用ACT至少部分基于与包含所述第一TU的CU相关联的CU级TUACT使能指示符确定。5.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中该处理包括：借助第一并行处理路径来对所述第一TU应用去量化、逆变换、逆跨分量预测(CCP)以及逆ACT；以及借助第二并行处理路径来应用去量化、逆变换以及逆CCP，所述第二并行处理路径独立于所述第一并行处理路径。6.根据权利要求1所述的视频编码设备，其中该处理器还被配置成：在为所述第一TU启用了ACT的情况下，基于与所述第一TU相关联的TU色彩空间指示符来识别用于应用所述第一逆色彩变换的色彩空间。7.根据权利要求6所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：基于与所述第一TU相关联的TU色彩空间指示符来确定是在变换后的色彩空间还是原始色彩空间中编码所述第一TU的残差。8.一种视频编码设备，该设备包括：处理器，被配置成：接收视频比特流，该视频比特流包含了具有原始亮度分量位深的亮度分量，具有原始色度位深的第一色度分量和第二色度分量；对所述亮度分量以及所述第一色度分量和所述第二色度分量执行位深校准，以使所述亮度分量以及所述第一色度分量和所述第二色度分量具有相同的校准后的位深；以及基于具有经过校准的位深的亮度分量以及所述第一色度分量和所述第二色度分量来执行逆色彩变换。9.根据权利要求8所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：在所述逆色彩变换之后，将所述亮度分量还原至所述原始亮度分量位深，或者将所述第一色度分量和所述第二色度分量还原至所述原始色度位深。10.根据权利要求8所述的视频编码设备，其中经过校准的位深是所述原始亮度分量亮度位深与所述原始色度分量位深之间较高的位深，并且所述处理器还被配置成：缩放具有较低原始位深的分量，以便匹配经过校准的位深。11.根据权利要求8所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：确定所述原始亮度分量位深与所述原始色度分量位深之间的位深差值；以及将具有较低原始位深的分量的系数左移该位深差值。12.根据权利要求11所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成：在所述逆色彩变换之后，将具有较低原始位深的分量的系数右移该位深...

【专利技术属性】
技术研发人员：修晓宇，叶琰，贺玉文，
申请(专利权)人：VID拓展公司，
类型：发明
国别省市：美国,US