视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序技术

在本发明专利技术中，一种视频编码设备能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间，并且包括以下：用于导出针对每个色空间的量化偏移的自适应色度量化偏移导出部；以及使用针对每个色空间的色度量化偏移对量化系数图像执行反向量化的反向量化部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序
本专利技术涉及一种使用残差域中的自适应色变换和色度(色差)量化偏移的视频编码设备和视频解码设备。
技术介绍
在基于高效率视频编码(HEVC)/H.265的视频编码系统中，数字化图像的每个帧被划分为编码树单元(CTU)并且相应的CTU按照光栅扫描的顺序被编码。CTU被划分为按照四叉树结构的编码单元(CU)并且然后被编码。每个CU被划分为预测单元(PU)并且被预测。而且，每个CU的预测误差被划分为按照四叉树结构的变换单元并且然后被频率变换。CU是针对帧内预测或者帧间预测的编码单位。帧内预测(intraprediction、intra-frameprediction)是用于根据待编码的帧的经重建的图像来生成预测信号的预测。在HEVC/H.265中，定义了33个类型的角帧内预测等。在角帧内预测中，待编码的块周围的经重建的像素被外插在图14中所描绘的33个方向中的任何方向上以生成帧内预测信号。除角帧内预测之外，DC预测和平面预测被指定为帧内预测。在DC预测中，参考图像的平均值被用作待预测的TU中的所有像素的预测值。在平面预测中，通过来自参考图像中的像素的线性内插来生成预测图像。帧间预测(inter-frameprediction)是基于在显示时间方面与待编码的帧不同的经重建的帧的图像(参考图)的预测。帧间预测也被称为帧间预测(interprediction)。在帧间预测中，帧间预测信号基于参考图的经重建的图像块被生成(如果必要的话，使用像素内插)。数字彩色图像由RGB数字图像组成。数字彩色图像一般地被变换为除RGB空间外的色空间中的信号以当彩色图像通过传输线被传输时增加压缩效率(减小数据量)。例如，图像信号被变换为其中亮度信号(Y)和色度信号(Cb，Cr)的组合被组成的色空间(YCoCr空间)中的信号。通过变换针对通过使用偏移值“chroma_qp_index_offset”造成的亮度信号来生成针对色度信号的量化参数(QP)。在HEVC中，cb_qp_index_offset(第一色度量化偏移)被应用到Cb，并且cr_qp_index_offset(第二色度量化偏移)被应用到Cr。在HEVC的RExt(范围扩展)中，执行扩展函数的标准化(参见非专利文献1)。作为用于使用RExt来进一步增加扩展函数的压缩效率的方法，已经提出了非专利文献2中的被称为“残差域中的自适应色变换”的技术。如在图17中所图示的，残差域中的自适应色变换是以块为单位(按照块)自适应地将RGB空间的图像信号的预测误差信号变换为YCoCr空间的信号的技术。具体而言，以块为单位(按照块)选择是直接地压缩RGB空间的预测误差信号还是在压缩之前通过使用下面所描述的前向色空间变换矩阵(参见等式(1))将预测误差信号变换为YCoCr的信号是可能的。而且，图17图示了数据关于阴影块而被压缩在YCoCr空间中并且数据关于其他块而被压缩在RGB空间中的示例。通过cu_residual_csc_flag语法信号来通知关于被用于块的数据压缩的色空间的信息。等式“cu_residual_csc_flag＝0”表示RGB空间的信号被压缩，同时“cu_residual_csc_flag＝1”表示信号在其被变换到YCoCr空间之后被压缩。如果cu_residual_csc_flag＝1，则接收器(视频解码设备)通过使用下面所描述的后向色空间变换矩阵将YCoCr空间的信号恢复成RGB空间的信号并且然后执行解码处理。[数学1]而且，范数在前述色变换矩阵中不是常量，并且因此，当cu_residual_csc_flag＝1时，不同的色度量化偏移被添加到块预测误差信号的量化处理和反向量化处理中的针对每个YCoCr分量的量化参数。而且，专利文献1描述了一种视频编码设备和视频解码设备，其执行根据输入图像信号是RGB空间的信号还是YCoCr空间的信号而不同的信号处理。具体而言，当基于H.264/AVC来执行加权预测时，视频编码设备将相同偏移应用到R、G和B信号和亮度信号(Y信号)并且关于被添加到预测信号的偏移将不同的偏移应用到色度信号。然而，专利文献1未教导关于色度量化偏移的任何新知识。引用列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开号2011-151683非专利文献非专利文献1：D.Flynn等人，“HighEfficiencyVideoCoding(HEVC)RangeExtensionstextspecification:Draft7”，JCTVC-Q1005，JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3和ISO/IECJTC1/SC29/WG11第17次会议：巴伦西亚，ES，2014年3月27日-4月4日非专利文献2：L.Zhang等人，“SCCE5Test3.2.1:In-loopcolor-spacetransform”，JCTVC-R0147,JointCollaborativeTeamonVideoCoding(JCT-VC)ofITU-TSG16WP3和ISO/IECJTC1/SC29/WG11第18次会议：札幌，JP，2014年6月30日-7月9日
技术实现思路
技术问题接着，参考图18，以下描述了一般视频编码设备的配置和操作，一般视频编码设备将具有数字化图像的每个帧的每个CU的位流输出为输入图像。在图18中所图示的视频编码设备包括：开关101、色空间变换器102、开关103、频率变换器/量化器104、反向量化器/反向频率变换器105、开关106、反向色空间变换器107、开关108、缓冲器109、预测器110、预测参数确定器111、熵编码器112、减法器115和加法器116。预测器110生成针对CU输入图像信号的预测信号。具体而言，预测器110基于帧内预测来生成预测信号(帧内预测信号)并且基于帧间预测来生成预测信号(帧间预测信号)。从预测器110供应的预测图像在减法器115处从被输入到视频编码设备的图像被减去，并且然后被输入到开关101作为预测误差图像。在图18中所图示的示例中，输入图像是RGB空间的信号。而且，视频编码设备具有残差域中的自适应色变换的功能。例如，视频编码设备能够以块为单位(按照块)自适应地将RGB空间的图像信号的预测误差信号变换为YCoCr空间的信号。当RGB空间的预测误差信号被使用时，开关101被设置以使得预测误差信号被输入给开关103。当YCoCr空间的预测误差信号被使用时，开关101被设置以使得预测误差图像被输入给色空间变换器102。而且，例如，开关101根据预测参数确定器111的控制来设置预测误差图像的输出目的地。色空间变换器102通过使用前述等式(1)(前向色空间变换矩阵)将RGB空间的预测误差信号变换为YCoCr空间的信号并且然后将信号输出给开关103。当RGB空间的预测误差信号被使用时，开关103将已经从开关101接收到的预测误差信号输出给频率变换器/量化器104。当YCoCr空间的预测误差信号被使用时，开关103将已经从色空间变换器102接收到的预测误差信号输出给频率变换器/量化器104。而且，例如，开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码设备，所述设备包括：自适应色度量化偏移导出装置，所述自适应色度量化偏移导出装置用于导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化装置，所述反向量化装置用于通过使用针对每个色空间的所述色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 JP 2014-2043921.一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码设备，所述设备包括：自适应色度量化偏移导出装置，所述自适应色度量化偏移导出装置用于导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化装置，所述反向量化装置用于通过使用针对每个色空间的所述色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。2.根据权利要求1所述的视频编码设备，进一步包括色空间选择通知装置，所述色空间选择通知装置用于信号通知所述预测误差信号的所述色空间将以块为单位被选择。3.根据权利要求2所述的视频编码设备，进一步包括色度量化偏移信息传输装置，所述色度量化偏移信息传输装置用于信号通知信息，针对每个色空间的所述色度量化偏移的值能够通过所述信息被标识。4.一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频解码设备，所述设备包括：自适应色度量化偏移导出装置，所述自适应色度量化偏移导出装置用于导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化装置，所述反向量化装置用于通过使用针对每个色空间的所述色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。5.根据权利要求4所述的视频解码设备，进一步包括色空间选择解析装置，所述色空间选择解析装置用于解析接收到的位流以解译出所述预测误差信号的所述色空间将以块为单位被选择。6.根据权利要求5所述的视频解码设备，进一步包括色度量化偏移解析装置，所述色度量化偏移解析装置用于基于从所述接收到的位流获得的信息来标识针对每个色空间的所述量化偏移的值。7.一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码方法，所述方法包括：导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及通过使用针对每个色空间的所述色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。8.根据权利要求7所述的视频编码方法，进一步包括信号通知所述预测误差信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蝶野庆一，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP