色度残差的编解码制造技术

本申请涉及对视频数据进行解码。电子设备从视频比特流重建视频帧的多个残差块。将视频帧的多个残差块的亮度残差和色度残差分别剪裁到第一动态范围和第二动态范围中。针对每个残差块，根据视频帧的多个残差块的经剪裁的亮度残差和色度残差确定针对亮度分量的亮度残差以及针对两个色度分量的色度残差。在一些实施例中，电子设备确定色度残差的联合编解码(JCCR)模式是否被启用。根据确定JCCR模式被启用，根据JCCR方案联合确定针对两个色度分量的色度残差。色度残差。色度残差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】色度残差的编解码
[0001]相关申请
[0002]本申请要求于2019年12月30日提交的申请号为62/955,319的题为“色度残差的联合编解码(Joint Coding of Chrominance Residuals)”的美国临时申请的优先权，该申请通过引用完整地并入本文。
[0003]本申请涉及于2020年4月30日提交的申请号为PCT/US2020/030743的题为“色度残差的联合编解码的方法和装置(Methods and Apparatus of Joint Coding of Chroma Residuals)”的PCT申请，该PCT申请要求于2019年4月30日提交的申请号为62/841,158的题为“色度残差的联合编解码(Joint Coding of Chrominance Residuals)”的美国临时专利申请的优先权，所有这些申请的全部内容通过引用完整地并入本文。


[0004]本申请大体上涉及视频数据编解码和压缩，并且具体地，涉及色度残差的解码的方法和装置。

技术介绍

[0005]各种电子设备(例如数字电视、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏机、智能电话、视频电话会议设备、视频流传输设备等)支持数字视频。电子设备通过实施如由MPEG
‑
4、ITU
‑
T H.263、ITU
‑
T H.264/MPEG
‑
4、Part 10、高级视频编解码(AVC)、高效视频编解码(HEVC)和通用视频编解码(VVC)标准定义的视频压缩/解压缩标准来发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频数据。视频压缩通常包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来减少或去除视频数据中固有的冗余。对于基于块的视频编解码，将视频帧分割为一个或更多个条带，每个条带具有多个视频块，视频块也可被称为编码树单元(CTU)。每个CTU可包含一个编码单元(CU)，或者递归地被划分为更小的CU直到达到预定义的最小CU尺寸为止。每个CU(也称为叶CU)包含一个或多个变换单元(TU)，并且每个CU还包含一个或多个预测单元(PU)。每个CU可以以帧内模式、帧间模式或IBC模式被编解码。视频帧的帧内编码(I)条带中的视频块使用关于同一视频帧内的相邻块中的参考样点的空间预测来进行编码。视频帧的帧间编码(P或B)条带中的视频块可使用关于同一视频帧内的相邻块中的参考样点的空间预测，或关于其他先前和/或未来参考视频帧中的参考样点的时间预测。
[0006]基于先前已被编码的参考块(例如，相邻块)的空间预测或时间预测得出用于待编码的当前视频块的预测块。找到参考块的过程可通过块匹配算法来完成。表示待编码的当前块与预测块之间的像素差的残差数据被称为残差块或预测误差。帧间编码块根据运动矢量和残差块被编码，该运动矢量指向参考帧中的形成预测块的参考块。确定运动矢量的过程通常被称为运动估计。帧内编码块根据帧内预测模式和残差块被编码。为了进一步压缩，将残差块从像素域变换到变换域(例如，频域)，从而得出残差变换系数，残差变换系数然后可被量化。最初以二维阵列布置的量化的变换系数可被扫描以产生变换系数的一维矢量，
并且然后被熵编码为视频比特流以实现甚至更大的压缩。
[0007]编码视频比特流然后被保存于计算机可读存储介质(例如，闪存存储器)中，以被具有数字视频能力的另一电子设备访问或者有线或无线地直接发送到电子设备。电子设备然后通过例如对编码视频比特流进行解析从比特流获得语法元素，并且至少部分地基于从比特流获得的语法元素从编码视频比特流将数字视频数据重建为其原始格式，来执行视频解压缩(其为上文描述的视频压缩的相反过程)，并且在电子设备的显示器上呈现重建的数字视频数据。
[0008]为了维持灵活性和可扩展性，视频编解码标准通常定义针对编码视频比特流的语法的选项，该选项详细说明比特流中的语法所允许的参数。在许多情况下，该选项还提供关于解码器应执行以从比特流得到语法参数并在解码中取得正确结果的解码操作的细节。随着数字视频质量从高清变为4K
×
2K或甚至8K
×
4K，待编码/解码的视频数据量呈指数增长。在如何能够更有效率地对视频数据进行编码/解码，同时保持解码视频数据的图像质量方面，是一个长久挑战。

技术实现思路

[0009]本申请描述了与视频数据编码和解码相关的实施方式，并且更具体地，描述了与亮度残差和色度残差的解码的方法和装置相关的实施方式。在本申请的一方面，一种对视频数据进行解码的方法包括：从视频比特流重建视频帧的多个残差块。该方法还包括：将视频帧的多个残差块的亮度残差和色度残差分别剪裁到第一动态范围和第二动态范围中，并且根据视频帧的多个残差块的经剪裁的亮度残差和色度残差确定视频帧的每个残差块的针对亮度分量的亮度残差和针对两个色度分量的色度残差。在一些实施例中，该方法还包括：确定色度残差的联合编解码(JCCR)模式是否被启用。根据确定JCCR模式被启用，根据色度残差的联合编解码的方案联合确定视频帧的针对两个色度分量的色度残差。在示例中，第一动态范围和第二动态范围中的一个或两者被定义为[
‑2K
‑1,2
K
‑1‑
1]或[
‑
(2
K
‑1‑
1),2
K
‑1‑
1]，其中K是整数(例如，16)。K可对应于视频帧的预定义比特深度或编码比特深度。
[0010]在本申请的另一方面，一种电子设备包括一个或更多个处理单元、存储器以及存储在存储器中的多个程序。该程序在被一个或更多个处理单元执行时使电子设备执行如上所述的对视频数据进行编码的方法。
[0011]在本申请的又一方面，一种非暂态计算机可读存储介质存储由具有一个或更多个处理单元的电子设备执行的多个程序。该程序在被一个或更多个处理单元执行时使电子设备执行如上所述的对视频数据进行解码的方法。
附图说明
[0012]附图被包括以提供对实施方式的进一步理解并且被并入本文并构成说明书的一部分，附图示出了所描述的实施方式并且与描述一起用于解释基本原理。相似的参考标号指代对应的部分。
[0013]图1是示出了根据本公开的一些实施方式的示例性视频编码和解码系统的框图。
[0014]图2是示出了根据本公开的一些实施方式的示例性视频编码器的框图。
[0015]图3是示出了根据本公开的一些实施方式的示例性视频解码器的框图。
[0016]图4A至图4E是示出了根据本公开的一些实施方式的如何将帧递归地分割为不同尺寸和形状的多个视频块的框图。
[0017]图5A和图5B是示出了根据本专利技术的一些实施方式的视频编码器实现使用色度残差的联合编解码方案对视频数据进行编码的技术的示例性过程的流程图。
[0018]图6A至图6C是示出了根据本专利技术的一些实施方式的视频解码器实现使用色度残本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对视频数据进行解码的方法，包括：从视频比特流重建视频帧的多个残差块；将所述视频帧的所述多个残差块的亮度残差和色度残差分别剪裁到第一动态范围和第二动态范围中；并且针对每个残差块，根据所述多个残差块的经剪裁的亮度残差和色度残差确定针对亮度分量的亮度残差以及针对两个色度分量的色度残差。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一动态范围和所述第二动态范围中的至少一个相对于零不对称，并且被定义为[
‑215
,2
15
‑
1]。3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一动态范围和所述第二动态范围中的至少一个相对于零对称，并且被定义为[
‑
(2
15
‑
1),2
15
‑
1]。4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一动态范围和所述第二动态范围中的至少一个相对于零不对称，并且被定义为[
‑2B
,2
B
‑
1]，其中B是所述视频帧的编码比特深度，所述方法还包括：通过所述视频比特流获得所述编码比特深度。5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一动态范围和所述第二动态范围中的至少一个相对于零对称，并且被定义为[
‑
(2
B
‑
1),2
B
‑
1]，其中，B是所述视频帧的编码比特深度，所述方法还包括：通过所述视频比特流获得所述编码比特深度。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：每个残差块包括一个或多个相应亮度残差以及一个或多个相应色度残差；所述第一动态范围等于所述第二动态范围且相对于零对称；并且剪裁所述视频帧的所述多个残差块的亮度残差和色度残差还包括：针对每个残差块，将所述一个或多个相应亮度残差剪裁到所述第一动态范围中并将所述一个或多个相应色度残差剪裁到所述第二动态范围中。7.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中：每个残差块包括一个或多个相应亮度残差以及一个或多个相应色度残差；所述第一动态范围相对于零不对称，且所述第二动态范围相对于零对称；并且剪裁所述视频帧的所述多个残差块的亮度残差和色度残差还包括：将每个残差块的所述一个或多个相应亮度残差剪裁到所述第一动态范围中，并将每个残差块的所述一个或多个相应色度残差剪裁到所述第二动态范围中。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，其中所述第二动态范围小于所述第一动态范围或被包含在所述第一动态范围中。9.如权利要求1
‑
8中任一项所述的方法，其中从视频比特流重建所述多个残差块包括：将所述视频比特流中的多个量化的变换系数反量化为针对所述视频帧的多个变换系数；并且将逆变换应用于所述多个变换系数以重建所述多个残差块。10.如权利要求9所述的方法，还包括：在应用逆变换之前，将所述多个变换系数中的每个变换系数剪裁到第三动态范围中。11.如权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：修晓宇，陈漪纹，马宗全，朱弘正，王祥林，于冰，
申请(专利权)人：北京达佳互联信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：