对视频数据进行编码的方法和设备技术

一种对视频数据进行编码的方法和设备。所述方法包括：确定用于编码单元的帧内色度预测模式是否为多跨分量预测PMC模式之一；在确定帧内色度预测模式为PMC模式之一的情况下，根据应用于编码单元的亮度分量的重建的线性模型来导出编码单元的色度分量的中间预测；将裁剪操作应用于色度分量的中间预测的输出，以将中间预测的输出的值限制在预定范围内；用信号发送语义元素，其中语义元素指示帧内色度预测模式是否为PMC模式之一。模式是否为PMC模式之一。模式是否为PMC模式之一。

【技术实现步骤摘要】
对视频数据进行编码的方法和设备
[0001]本申请是申请日为2021年06月03日、申请号为“202180003284.8”、标题为“在多跨分量预测(PMC)模式下的色度编解码增强”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本申请总体涉及视频编解码和压缩，并且更具体地，涉及关于提高色度编解码效率的方法和装置。

技术介绍

[0003]各种电子设备(诸如数字电视、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、视频流设备等)都支持数字视频。电子设备通过实施视频压缩/解压缩标准来发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频数据。一些众所周知的视频编解码标准包括由ISO/IECMPEG和ITU
‑
T VCEG联合开发的通用视频编解码(VVC)、高效视频编解码(HEVC，也称为H.265或MPEG
‑
H第2部分)和高级视频编码(AVC，也称为H.264或MPEG
‑
4第10部分)。AO媒体视频1(AV1)是由开放媒体联盟(AOM)开发的，作为其先前标准VP9的后继者。音视频编解码(AVS)，是指数字音频和数字视频压缩标准，是由中国音视频编解码标准工作组制定的又一系列视频压缩标准。
[0004]视频压缩通常包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来减少或移除视频数据中固有的冗余。对于基于块的视频编码，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)或者递归地被拆分为更小的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)。可以以帧内、帧间或IBC模式对每个CU进行编码。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邻近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邻近块中的参考样点的空间预测或关于其它先前参考视频帧和/或未来参考视频帧中的参考样点的时间预测。
[0005]基于先前已被编码的参考块(例如，邻近块)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。根据残差块和指向参考帧中的形成预测块的参考块的运动矢量来对帧间编码块进行编码。确定运动矢量的过程通常被称为运动估计。根据帧内预测模式和残差块对帧内编码块进行编码。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生成变换系数的一维向量，然后被熵编码为视频比特流以实现甚至更大的压缩。
[0006]然后，将经编码的视频比特流保存于计算机可读存储介质(例如，闪存存储器)中，以由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。然后，电子设备执行视频解压缩(其为与上文描述的视频压缩相反的过程)，例如，通过对经编
码的视频比特流进行解析来从比特流获得语义元素，并且至少部分地基于从比特流获得的语义元素从经编码的视频比特流将数字视频数据重建为其原始格式，并且电子设备在电子设备的显示器上呈现重建的数字视频数据。
[0007]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。在如何在保持解码视频数据的图像质量的同时能够更有效率地对视频数据进行编码/解码方面，是一个长久挑战。

技术实现思路

[0008]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，描述了与关于提高色度编解码的编解码效率的方法和装置相关的实施方式，包括：1)降低多跨分量预测(PMC)模式的复杂度；2)通过探索亮度预测Cb残差与亮度预测Cr残差之间的符号和缩放关系来提高PMC模式的编解码效率。
[0009]根据本申请的第一方面，一种对视频数据进行编码的方法包括：确定用于编码单元的帧内色度预测模式是否为多跨分量预测PMC模式之一；在确定所述帧内色度预测模式为PMC模式之一的情况下，根据应用于所述编码单元的亮度分量的重建的线性模型来导出所述编码单元的色度分量的中间预测；将裁剪操作应用于所述色度分量的所述中间预测的输出，以将所述中间预测的所述输出的值限制在预定范围内；用信号发送语义元素，其中所述语义元素指示帧内色度预测模式是否为PMC模式之一。
[0010]在一些实施例中，根据下式导出所述编码单元的色度分量的中间预测块：
[0011]IPred＝A
·
Rec
Y
+B
[0012]其中IPred表示具有与所述亮度分量相同维度的所述色度分量的所述中间预测，Rec
Y
表示所述亮度分量的重建，并且A和B是所述线性模型的线性参数。
[0013]在一些实施例中，所述预定范围为0到2
BitDepth+1
‑
1，其中BitDepth表示所述色度分量的比特深度。
[0014]在一些实施例中，所述预定范围为0到2
BitDepth
‑
1，其中BitDepth表示所述色度分量的比特深度。
[0015]在一些实施例中，所述预定范围为0至2
15
‑
1。
[0016]在一些实施例中，根据下式导出所述编码单元的色度分量的中间预测块：
[0017]IPred＝S
×
(A
·
Rec
Y
+B)
[0018]其中IPred表示具有与所述亮度分量相同维度的所述色度分量的所述中间预测，Rec
Y
表示所述亮度分量的重建，A和B是所述线性模型的线性参数，并且S表示正号或负号。
[0019]在一些实施例中，导出所述编码单元的色度分量的中间预测块，还包括：在所述裁剪操作之后对IPred的输出进行下采样；根据下式获得Cr色度分量的最终预测FPred
Cr
：
[0020]FPred
Cr
＝IPred
′‑
S
×
w
×
Rec
Cb
[0021]其中，IPred'表示在所述裁剪操作之后的IPred的经下采样的输出，Rec
Cb
是所述编码单元内的重建Cb色度分量，并且w是正权重参数。
[0022]在一些实施例中，所述剪辑操作的所述预定范围为
‑2BitDepth+1
到2
BitDepth+1
‑
1，其中BitDepth表示所述色度分量的比特深度。
[0023]在一些实施例中，导出所述编码单元的色度分量的中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对视频数据进行编码的方法，包括：确定用于编码单元的帧内色度预测模式是否为多跨分量预测PMC模式之一；在确定所述帧内色度预测模式为PMC模式之一的情况下，根据应用于所述编码单元的亮度分量的重建的线性模型来导出所述编码单元的色度分量的中间预测；以及将裁剪操作应用于所述色度分量的所述中间预测的输出，以将所述中间预测的所述输出的值限制在预定范围内；以及用信号发送语义元素，其中所述语义元素指示所述帧内色度预测模式是否为PMC模式之一。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据下式导出所述编码单元的所述色度分量的所述中间预测：IPred＝A
·
Rec
Y
+B其中IPred表示具有与所述亮度分量相同维度的所述色度分量的所述中间预测，Rec
Y
表示所述亮度分量的重建，并且A和B是所述线性模型的线性参数。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述预定范围为0至2
BitDepth+1
‑
1，其中BitDepth表示所述色度分量的比特深度。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预定范围为0至2
15
‑
1。5.根据权利要求2所述的方法，还包括：在所述裁剪操作之后对IPred的输出进行下采样；根据下式获得Cr色度分量的最终预测FPred
Cr
：FPred
Cr
＝IPred
′‑
w
×
Rec
Cb
其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭哲瑋，修晓宇，陈伟，王祥林，陈漪纹，马宗全，朱弘正，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：