利用连续编解码器进行视频编码制造技术

公开了一种视频编解码机制。所述机制包括至少一个预编码器，其中，所述至少一个预编码器用于对接收的输入视频信号进行预编码，并输出经预编码的视频信号。所述机制还包括编码器，其中，所述编码器用于从所述预编码器获取所述经预编码的视频信号，并将所述经预编码的视频信号编码为码流，以将所述码流传输到解码器进行解码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用连续编解码器进行视频编码相关申请案交叉申请本专利申请要求郑建铧等人2018年4月2日递交的专利技术名称为“通用视频编解码(GeneralizedVideoCoding)”的第62/651,533号美国临时专利申请的权益，该在先申请以引用的方式并入本文。
本专利技术通常涉及视频编解码，具体涉及使用连续编码和解码(编解码)系统进行视频编解码。
技术介绍
当数据要在带宽容量受限的通信网络中发送或以其它方式传输时，可能会造成困难，因为即使在视频较短的情况下也需要对大量视频数据进行描述。因此，视频数据通常要先压缩然后在现代电信网络中传输。由于内存资源可能有限，因此当在存储设备上存储视频时，视频的大小也可能成为问题。视频压缩设备通常在信源侧使用软件和/或硬件，以在传输或存储之前对视频数据进行编码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。然后，在目的地侧对视频数据进行解码的视频解压缩设备接收压缩的数据。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下，需要改进压缩和解压缩技术，这些改进的技术在几乎不影响图像质量的情况下能够提高压缩比。
技术实现思路
本申请实施例的第一方面涉及一种编码方法。所述方法包括：通用视频编码器中的预编码器对输入视频信号进行预编码以生成预编码信号，其中，所述通用视频编码器包括N个级联编码器，N大于1，且N个编码器中的至少一个包括能够将所述信号编码到视频码流中的熵编码；将所述预编码信号转发给后续视频编码器，其中，所述预编码信号比所述输入视频信号更紧凑；所述级联编码器中所述具有熵编码能力的视频编码器进行熵编码以生成视频码流。所述具有熵编码能力的视频编码器可以是所述级联编码器中的最后一个编码器。通用视频编码器中的所述预编码器可以称为第一编码器。在所述第一方面的一种可选实现方式中，对所述输入视频信号进行预编码的步骤包括：所述通用视频编码器中的所述预编码器通过量化或缩放对所述输入视频信号进行预编码。在所述第一方面的一种可选实现方式中，对所述输入视频信号进行预编码包括：所述通用视频编码器中的所述预编码器通过重映射对所述输入视频信号进行预编码。在所述第一方面的一种可选实现方式中，所述通用视频编码器中的所述预编码器对输入视频信号的Y分量进行预编码，或所述通用视频编码器中的所述预编码器对输入视频信号的色度分量进行预编码。在所述第一方面的一种可选实现方式中，所述预编码器将输入视频信号的边信息转发给所述具有熵编码能力的视频编码器，以将所述边信息编码到视频码流中。在所述第一方面的一种可选实现方式中，所述边信息包括描述所述输入信号特征的信息，其中，在所述码流中指示所述输入信号的平均值、所述信号的最大值、所述信号的最小值。在所述第一方面的一种可选实现方式中，所述视频码流中的特定语法级别向所述具有熵编码能力的视频编码器指示所述边信息，而特定语法级别可以为序列头、图像头、条带头中的任一种。本申请实施例的第二方面涉及一种解码方法。所述方法包括：通用视频解码器中级联解码器中的第一解码器对视频码流进行解码，以获得解码信号，其中，通用视频解码器包括N个级联解码器，N大于1，且N个解码器中的至少一个包括能够对视频码流中的所述信号进行解码的熵解码；所述通用视频解码器中的后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码，以生成后解码信号，其中，来自所述第一解码器的后解码信号比所述后解码视频信号的输出更紧凑。在所述第二方面的一种可选实现方式中，所述通用视频解码器中的所述后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码还包括：所述通用视频解码器中的所述后续视频解码器通过反量化对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码。在所述第二方面的一种可选实现方式中，所述后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码还包括：所述通用视频解码器中的所述后续视频解码器通过逆重映射对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码。在所述第二方面的一种可选实现方式中，所述后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号进行后解码还包括：所述通用视频解码器中的所述后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号的Y分量进行后解码，或所述通用视频解码器中的所述后续视频解码器对来自所述第一解码器的所述信号的色度分量进行后解码。在所述第二方面的一种可选实现方式中，将从视频码流中获取的边信息从视频码流的特定语法级别转发给所述后续视频解码器，而特定语法级别可以为序列头、图像头、条带头中的任意一种；所述边信息至少包括所述输入信号的平均值、所述信号的最大值、所述信号的最小值中的任意一个的信息。上述任一方面所述的预编码器、编码器、第一解码器和后解码器可以通过硬件或软件，或硬件和软件的组合来实现。第三方面提供了一种在视频编解码设备中实现的方法。所述方法包括：在一个或多个处理器中获取输入视频信号；所述一个或多个处理器将所述输入视频信号预编码为经预编码的视频信号；所述一个或多个处理器将所述经预编码的视频信号编码为码流，其中，所述码流用于传输到解码器进行解码。第四方面提供了一种在视频编解码设备中实现的方法。所述方法包括：一个或多个处理器将接收的码流解码为经解码的视频信号；所述一个或多个处理器对所述经解码的视频信号进行后解码，以获得重建视频信号；所述一个或多个处理器输出所述重建视频信号进行显示。本申请的所述第一方面或所述第三方面所述的方法可以由本申请的所述第五方面所述的装置执行。本申请的所述第五方面所述的方法的其它特征和实现方式与本申请的所述第一方面或所述第三方面所述的装置的特征和实现方式相对应。本申请的所述第二方面或所述第四方面所述的方法可以由本申请的所述第六方面所述的装置执行。本申请的所述第六方面所述的方法的其它特征和实现方式与本申请的所述第二方面或所述第四方面所述的装置的特征和实现方式相对应。根据第七方面，本申请涉及一种用于对视频流进行解码的装置，包括处理器和存储器。所述存储器存储指令，所述指令使所述处理器执行根据本申请的所述第二方面或所述第四方面所述的方法。根据第八方面，本申请涉及一种用于对视频流进行编码的装置，包括处理器和存储器。所述存储器存储指令，所述指令使所述处理器执行根据所述第一方面或所述第三方面所述的方法。根据第九方面，提出一种储存有指令的计算机可读存储介质，其中，当所述指令在执行时使一个或多个处理器对视频数据进行编码。所述指令使所述一个或多个处理器执行所述第一方面、第二方面、第三方面或第四方面，或所述第一方面、第二方面、第三方面或第四方面的任意可能实施例所述的方法。根据第十方面，本申请涉及一种包括程序代码的计算机程序，其中，所述程序代码用于在计算机上执行时执行所述第一方面、第二方面、第三方面或第四方面，或所述第一方面、第二方面、第三方面或第四方面的任意可能实施例所述的方法。实验结果表明，本专利技术可以提高压缩性能。本专利技术的框架相比其它视频编解码器具有明显益处，同时总体复杂度更低。本文件示出或描述的任何方面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视频编解码设备，其特征在于，包括：/n至少一个预编码器，用于：/n获取输入视频信号；/n对所述输入视频信号进行预编码；/n输出经预编码的视频信号；和/n编码器，用于：/n从所述预编码器获取所述经预编码的视频信号；/n将所述经预编码的视频信号编码为码流，其中，所述码流用于传输到解码器进行解码。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180402 US 62/651,5331.一种视频编解码设备，其特征在于，包括：
至少一个预编码器，用于：
获取输入视频信号；
对所述输入视频信号进行预编码；
输出经预编码的视频信号；和
编码器，用于：
从所述预编码器获取所述经预编码的视频信号；
将所述经预编码的视频信号编码为码流，其中，所述码流用于传输到解码器进行解码。


2.根据权利要求1所述的视频编解码设备，其特征在于，对所述输入视频信号进行预编码包括在所述预编码器侧对所述输入视频信号进行修改，其中，所述修改允许在后解码器侧进行所述修改的逆过程之后重建所述输入视频信号。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的视频编解码设备，其特征在于，所述至少一个预编码器包括重映射组件，其中，所述重映射组件用于通过应用函数以改变所述输入视频信号的最大值、改变所述输入视频信号的最小值、使所述输入视频信号的平均值移位、或其组合，来对所述输入视频信号进行预编码，从而压缩所述输入视频信号。


4.根据权利要求3所述的视频编解码设备，其特征在于，所述重映射组件应用的所述函数包括：
如果I为PQ信号，I″＝SLF(InversePQ(I))，或
如果I为HLG信号，I″＝SLF(InverseHLG(I))
其中，
其中，I为所述输入视频信号；I″为所述经预编码的视频信号；InversePQ为逆感知量化(perceptualquantize，PQ)传递函数；InverseHLG为逆混合对数伽玛(hybridloggamma，HLG)传递函数；SLF(I′)为应用于逆PQ或逆HLG函数的非线性函数(non-linearfunction，SLF)；a、b、m和p为常数。


5.根据权利要求4所述的视频编解码设备，其特征在于，a和b均等于1.12762；如果I为PQ信号，则m等于0.14且p等于1.4；如果I为HLG信号，则m等于0.3且p等于2.3。


6.根据权利要求3至5中任一项所述的视频编解码设备，其特征在于，所述重映射组件对所述输入视频信号的亮度(Y)、或所述输入视频信号的色度(CbCr)、或其组合，进行预编码。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的视频编解码设备，其特征在于，所述预编码器将边信息转发给所述编码器，以将所述边信息编码到所述码流中，其中，所述边信息包括所述输入视频信号在预编码之前的信号特征。


8.一种在视频编解码设备中实现的方法，其特征在于，所述方法包括：
在一个或多个处理器中获取输入视频信号；
所述一个或多个处理器将所述输入视频信号预编码为经预编码的视频信号；
所述一个或多个处理器将所述经预编码的视频信号编码为码流，其中，所述码流用于传输到解码器进行解码。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述输入视频信号进行预编码包括在所述预编码器侧对所述输入视频信号进行修改，其中，所述修改允许在后解码器侧进行所述修改的逆过程之后重建所述输入视频信号。


10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其特征在于，对所述输入视频信号进行预编码包括应用函数以改变所述输入视频信号的最大值、改变所述输入视频信号的最小值、使所述输入视频信号的平均值移位、或其组合，从而压缩所述输入视频信号。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在对所述输入视频信号进行预编码时应用的所述函数包括：
如果I为PQ信号，I″＝SLF(InversePQ(I))，或
如果I为HLG信号，I″＝SLF(InverseHLG(I))
其中
其中，I为所述输入视频信号；I″为所述经预编码的视频信号；InversePQ为逆感知量化(perceptualquantize，PQ)传递函数；InverseHLG为逆混合对数伽玛(hybridloggamma，HLG)传递函数；SLF(I′)为应用于逆PQ或逆HLG函数的非线性函数(non-linearfunction，SLF)；a、b、m和p为常数。


12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，a和b均等于1.12762；如果I为PQ信号，则m等于0.14且p等于1.4；如果I为HLG信号，则m等于0.3且p等于2.3。


13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述输入视频信号进行预编码包括对所述输入视频信号的亮度(Y)、或所述输入视频信号的色度(CbCr)、或其组合，进行预编码。


14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于，还包括将边信息编码到所述码流中，其中，所述边信息包括所述输入视频信号在预编码之前的信号特征。


15.一种视频编解码设备，其特征在于，包括：
至少一个预编码模块，用于获取输入视频信号、对所述输入视频信号进行预编码并输出经预编码的视频信号；
至少一个编码模块，用于从所述预编码模块接收所述经预编码的视频信号，并将所述经预编码的视频信号编码为码流，其中，所述码流用于传输到解码器进行解码。


16.根据权利要求15所述的视频编解码设备，其特征在于，所述预编码模块还用于执行根据权利要求8至13中任一项所述的方法，或者所述编码模块还用于执行根据权利要求14所述的方法。


17.一种非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，包括视频编解码设备使用的计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括存储在所述非瞬时性计算机可读介质中的计算机可执行指令，当一个或多个处理器执行所述计算机可执行指令时，所述视频编解码设备执行根据权利要求8至14中任一项所述的方法。

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【专利技术属性】
技术研发人员：郑建铧，余全合，李蒙，陈海，张臣雄，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44