视频译码中的残差的量化制造技术

提供一种编码输入信号的方法，所述方法包括：基于与数据集相关联的时间信息量化所述数据集。据集。据集。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】视频译码中的残差的量化


[0001]本专利技术涉及用于数据压缩，确切地说图像和视频信号的压缩及解码的方法。数据压缩可包含但不限于获得、导出、编码、输出、接收、解码和重建借助于阶层式(基于层次的)译码格式编码的数据，其中视频信号以数据的梯队(例如，层或层次)编码且以后续较高质量等级的层次解码。还可根据不同译码格式编码信号的不同层次。

技术介绍

[0002]先前已经在例如WO 2014/170819和WO 2018/046940(其内容以引入的方式并入本文中)中提出了混合式后向兼容译码技术。
[0003]其中提出了一种方法，其将数据流解析成经编码数据的第一部分和经编码数据的第二部分；实施第一解码器以将经编码数据的第一部分解码成信号的第一再现；实施第二解码器以将经编码数据的第二部分解码成重建数据，所述重建数据指定如何修改所述信号的第一再现；以及将所述重建数据应用于所述信号的第一再现以产生所述信号的第二再现。
[0004]其中进一步提出了一种新增方法，其中残差要素的集合可用以重建信号的第一时间样本的再现。生成与第一时间样本相关联的时空相关要素的集合。时空相关要素的集合指示多个残差要素之间的空间相关程度和基于所述再现的第一参考数据与基于信号的第二时间样本的再现的第二参考数据之间的时间相关程度。时空相关要素的集合用于生成输出数据。如所提到，所述残差集合经编码以减小总体数据大小。
[0005]编码应用通常采用量化操作。借助于其中数据值的一个或多个范围中的每一个压缩为单个值的此压缩过程，允许视频数据的集合中的不同值的数目减少，借此致使所述数据更容易压缩。以此方式，量化方案一直可在一些视频中用于将信号改变为量子，使得特定变量可仅采用特定离散量值。通常，视频编解码器将呈视频帧的形式的视觉数据划分为通常具有预定大小或像素数目的离散块。接着通常将变换应用于所述块以便依据频率分量的和表达视觉数据。接着可将经变换数据预乘以量化位阶代码，且接着逐要素除以量化矩阵，其中每一经变换的预乘要素除以矩阵要素得到的输出要素接着经舍入。用除数(即，量化矩阵的不同要素)处理不同的经变换要素通常用于允许对视频对于检视者的视觉外观具有较大影响的那些频率要素相比于不太可感知的分量被有效地分配更多数据或分辨率。
[0006]寻求优化以进一步减小总体数据大小，同时平衡一旦信号已经重建则不损害用户的总体印象及优化处理速度和复杂性的目标。
[0007]大多数数据压缩方法包含通常在相对于显示器设置坐标(例如，亮度和色度值、RGB值等)可逆的经变换系数的域中应用的量化级。
[0008]在以下描述中，为简单起见，我们将参考视频信号论述所有实施例。然而，应理解，相同实施例加以必要的变通还适用于其它类型的数据。
[0009]量化
‑
可以若干不同方式执行
‑
是所谓的“有损”操作，因为其最常用于减小信号的信息熵，从而产生经解码时类似于但不同于原始信号的压缩后信号。如此，将较粗略量化应
用于被认为是较低优先级(例如，其中相对于原始信号的保真度不太重要)的信号的区域且将较精细量化应用于被认为是较高优先级(例如，其中相对于原始信号的保真度较为重要)的信号的区域，是有用的。通常借助于量化步宽控制量化，其中较小量化步宽对应于较精细量化且较大量化步宽对应于较粗略量化。
[0010]传统的基于DCT的编码格式借助于自适应量化解决此问题：同一图片(或帧)中的不同译码单元(例如，块)可根据不同QP(量化参数)值译码，从而有效地驱动具有不同QP的块的每一经变换系数的不同量化步长的级联。这些方法产生压缩的实质改进，但其需要消耗位来传信所谓的“QP映射”。
[0011]与基于DCT的编码格式不同，阶层式基于层次的译码格式表征为小得多的译码单元，通常含有少至2
×
2或4
×
4像素(例如与用于基于DCT的编解码器的译码单元的高达128
×
128像素形成对比)。因此，以每块为基础传信自适应量化信息将花费较大代价。此外，基于层次的译码方法通常瞄准于软件应用，且解码额外数据层将向编码和解码过程添加额外处理，这将以多种方式使此方法的压缩益处黯然失色。
[0012]本文中所描述的方法允许有效地驱动基于层次的编码格式的自适应量化程度，而不需要以自适应量化映射传信专用层。

技术实现思路

[0013]根据一方面，可提供一种将输入信号编码为多个经编码流的方法，其中经编码流可组合以重建输入信号，所述方法包括：接收输入信号；对输入信号进行下取样以创建经下取样信号；指示使用基础编码器编码经下取样信号以创建基础编码流；指示使用基础解码器解码基础编码流以生成经重建信号；将经重建信号与输入信号进行比较以创建残差集合；以及编码残差集合以创建经编码流，包含：将变换应用于残差集合以创建经变换系数的集合；将量化操作应用于经变换系数的集合以创建经量化系数的集合；以及将编码操作应用于经量化系数。
[0014]根据另一方面，可提供一种将经编码流解码为经重建输出信号的方法，所述方法包括：接收根据第一编解码器从第一基础编码流解码的第一输出信号；接收层级编码流；解码所述层级编码流以获得残差集合；以及将残差集合与第一输出信号组合以生成经重建信号，其中所述解码所述层级编码流包括：从层级编码流解码经量化系数的集合；解量化所述经量化系数的集合，其中所述解量化所述经量化系数的集合是基于与层级编码流相关联的时间信息。所述组合可包含与第一输出信号的经上取样型式组合。层级编码流可以是第一层级编码流；经量化系数的集合可以是经量化系数的第一集合；且残差集合可以是第一残差集合，且其中所述方法可进一步包括：接收第二层级编码流；解码第二层级编码流以获得第二残差集合；以及将第二残差集合与经重建信号的经上取样型式组合以生成原始分辨率输入信号的重建，其中解码第二层级编码流包括：从第二层级编码流解码经量化系数的第二集合；对经量化系数的第二集合进行解量化。
[0015]所述方法可有利地允许改进编码和解码过程的效率，方式是借助于基于待译码的视频数据根据若干因素中的任一个更改在量化过程中应用于系数的压缩的程度和/或方式。因此，在编码视频流期间执行通常有损的量化程序的方式可经调适使得可取决于输入视频的性质和内容应用编码或压缩效率与输入视频的视觉可感知压缩之间的适当平衡，其
为可跨不同视频帧和流极大地变化的关系。此可调适的形式的量化可与接收解码器处的解量化过程协作使用，例如方式是例如经由具有表示或指示所述信息的值的参数的传输向解码器传信已执行量化的方式或量化已从默认模式更改的程度。确切地说，所应用偏移可有利地用于在编码期间修改残差数据的熵来改进压缩效率。
[0016]在一些实施例中，使用量化偏移包括将量化偏移应用于多个量化块组，所述多个量化块组具有所限定步宽以通过或基于量化偏移的值调整所述多个量化块组中的一个或多个所对应于的值中的每一个。
[0017]在此些实施例中，可调整所述多个量化块组中的每一个所对应于的值。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种编码输入信号的方法，所述方法包括：基于与数据集相关联的时间信息量化所述数据集。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：基于与所述数据集相关联的时间信息导出一个或多个量化参数。3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括：确定与第一时间信息相关联的数据的第一子集的第一量化参数。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：确定与第二时间信息相关联的数据的第二子集的第二量化参数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括：确定与所述数据集相关联的所述时间信息。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述信号包括样本序列，且其中确定所述时间信息包括：导出不同样本处的协同定位的数据集之间的相关。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述时间信息包括所述数据集合或子集是否为以下中的一个：静态、准静态、动态。8.根据权利要求7所述的方法，其中如果与先前和/或后续样本中的相应协同定位的数据集(或数据子集)的差具有大体上为零的所估计信息熵，则数据层中的给定数据集(或数据子集)为静态的。9.根据权利要求7所述的方法，其中如果与先前和/或后续样本中的相应协同定位的数据集(或数据子集)的差具有比所述给定数据集的所述所估计信息熵低的所估计信息熵，则数据层中的数据集(或数据子集)为准静态的。10.根据权利要求7所述的方法，其中如果与先前和/或后续样本中的相应协同定位的数据集(或数据子集)的差具有与所述给定数据集的所述所估计信息熵大体上相同或更高的所估计信息熵，则数据层中的给定数据集(或数据子集)为动态的。11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中经编码数据表示分层阶层结构中给定质量水平下的残差数据梯队(层)，且利用一种方法重建所述信号，所述方法包括在较低质量水平下重建所述信号的再现，在所述给定质量水平下产生所述信号的预测再现，以及将所述给定质量水平下所述信号的所述预测再现与所述残差数据梯队组合以获得所述给定质量水平下所述信号的再现。12.一种解码经编码信号的方法，所述方法包括基于一个或多个量化参数解量化所述经编码信号内的经编码数据的集合，所述一个或多个量化参数基于与所述经编码数据的集合相关联的时间信息而生成。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述方法包括通过将经解码数据的一个或多个集合与时间缓冲器中所含的相应数据组合来解码数据层，且相对于不与所述时间缓冲器中的相应数据组合的经解码数据利用不同的量化参数解量化与所述时间缓冲器中的相应数据组合的经解码数据。14.根据权利要求13所述的方法，其中由所述解码器针对整个数据层接收单个量化参数，且所述解码器至少部分地基于所述单个量化参数产生所述不同量化参数以用于将与所述时间缓冲器中的相应数据组合的数据集和将不与所述时间缓冲器中的相应数据组合的
数据集。15.根据权利要求14所述的方法，其中由所述解码器使用以导出将不与所述时间缓冲器中的相应数据组合的数据集的量化参数的公式至少部分地基于默认参数，如果所述数据流中所含的配置参数经指定，则用所述配置参数覆写所述默认参数。16.根据权利要求12到15中任一项所述的方法，其中经解码数据表示分层阶层结构中给定质量水平下的残差数据梯队(层)，且利用一种方法重建所述信号，所述方法包括在较低质量水平下重建所述信号的再现，在所述给定质量水平下产生所述信号的预测再现，以及将所述给定质量水平下所述信号的所述预测再现与所述残差数据梯队组合以获得所述给定质量水平下所述信号的再现。17.根据权利要求16中任一项所述的方法，其中根据第一编码格式编码所述信号的第一(较低)质量水平，根据不同于所述第一编码格式的第二编码格式编码在第二(较高)质量水平下解码所述信号所需的数据的所述梯队中的一个或多个，且产生所得经编码数据流以便允许将两个基本经编码流协调地解码为所述第二质量水平下所述信号的组合再现。18.一种解码经编码信号的方法，所述方法包括：基于与经编码数据的集合相关联的时间信息解量化所述数据集。19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：基于与所述数据集相关联的时间信息从与经编码数据的所述集合相关联的位流导出一个或多个量化参数。20.根据权利要求18和19所述的方法，其进一步包括：确定与第一时间信息相关联的数据的第一子集的第一量化参数。21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括：确定与第二时间信息相关联的数据的第二子集的第二量化参数。22.根据权利要求18到21中任一项所述的方法，其进一步包括：确定与所述数据集相关联的所述时间信息。23.根据权利要求19到22中任一项所述的方法，其中导出量化参数进一步包括从所述位流确定是否应使用默认值。24.根据权利要求19到23中任一项所述的方法，其中导出量化参数进一步包括从所述位流确定是否应使用传信值来代替默认值。25.一种将输入信号编码为多个经编码流的方法，其中所述经编码流可组合以重建所述输入信号，所述方法包括：接收输入信号；对所述输入信号进行下取样以创建经下取样信号；指示使用基础编码器编码所述经下取样信号以创建基础编码流；指示使用基础解码器解码所述基础编码流以生成经重建信号；将所述经重建信号与所述输入信号进行比较以创建残差集合；以及，编码所述残差集合以创建经编码流，包含：将变换应用于所述残差集合以创建经变换系数的集合；将量化操作应用于所述经变换系数的集合以创建经量化系数的集合；以及将编码操作应用于所述经量化系数，
其中基于与经变换系数的所述集合相关联的时间信息执行所述量化操作。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述残差集合是第一残差集合，且所述比较步骤包括将所述经重建信号与所述经下取样信号进行比较以创建所述第一残差集合，使得所述经编码流为第一层级编码流，所述方法进一步包括：解码所述第一残差集合以生成经解码第一残差集合；使用所述经解码第一残差集合校正所述经重建信号以生成经校正的经重建信号；对所述经校正的经重建信号进行上取样以生成经上取样的经重建信号；将所述经上取样的经重建信号与所述输入信号进行比较以创建第二残差集合；以及编码所述第二残差集合以创建第二层级编码流，包含：将变换应用于所述第二残差集合以创建第二系数集合；将量化操作应用于所述第二系数集合以创建经量化系数的第二集合；以及将编码操作应用于所述经量化系数的第二集合。27.根据权利要求25或26所述的方法，其进一步包括基于所述时间信息导出一个或多个量化参数。28.根据权利要求25到27中任一项所述的方法，其进一步包括确定与第一时间信息相关联的所述系数集合的第一子集的第一量化参数。29.根据权利要求28所述的方法，其进一步包括确定与第二时间信息相关联的所述系数集合的第二子集的第二量化参数。30.根据权利要求25到29中任一项所述的方法，其进一步包括通过导出不同样本处协同定位的系数集合之间的相关来确定与所述系数集合相关联的所述时间信息。31.根据权利要求25到30中任一项所述的方法，其中所述时间信息包括所述系数集合或子集是否为以下中的一个：静态、准静态和动态。32.根据权利要求31所述的方法，其中如果与先前和/或后续样本中的系数的相应协同定位的集合或子集的差具有大体上为零的所估计信息熵，则层中的给定系数集合或子集为静态的。33.根据权利要求31或权利要求32所述的方法，其中如果与先前和/或后续样本中的系数的相应...

【专利技术属性】
技术研发人员：圭多，
申请(专利权)人：威诺瓦国际有限公司，
类型：发明
国别省市：