用于视频编码的方法和设备技术

本公开内容的各方面包括用于视频编码/解码的方法、设备和非暂态计算机可读存储介质。一种设备包括处理电路系统，所述处理电路系统基于以下中之一来确定编码区域的色度分量的量化参数的偏移：(i)色度分量的像素值范围，(ii)色度分量的复杂度水平，或(iii)色度分量的噪声水平。处理电路系统基于量化参数和所确定的偏移对编码区域的变换系数执行量化处理。处理电路系统生成包括经量化的变换系数的视频比特流。频比特流。频比特流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视频编码的方法和设备
通过引用并入
[0001]本申请要求于2021年10月6日提交的美国专利申请第17/495,535号，“METHOD AND APPARATUS FOR VIDEO CODING”的优先权的权益，该美国专利申请要求于2021年5月25日提交的美国临时申请第63/193,003号，“ADAPTIVE CHROMA QP OFFSET”的优先权的权益。在先申请的公开内容通过引用整体并入本文中。


[0002]本公开内容描述了总体上涉及视频编码的实施方式。

技术介绍

[0003]本文中提供的
技术介绍
描述的目的在于总体上呈现本公开内容的背景。就在该
技术介绍
部分中描述的工作的程度而言，目前署名的专利技术人的工作以及在提交时可能未以其他方式描述为现有技术的描述的各方面既没有明确地也没有隐含地被承认为针对本公开内容的现有技术。
[0004]可以使用带有运动补偿的图片间预测来执行视频编码和解码。未压缩的数字视频可以包括一系列图片，每个图片具有例如，1920
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1080的亮度样本和相关联的色度样本的空间维度。这一系列图片可以具有例如，每秒60幅图片或60Hz的固定或可变的图片速率(非正式地也称为帧速率)。未压缩的视频具有显著的比特率要求。例如，每个样本8比特的1080p604:2:0视频(60Hz帧速率下的1920
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1080亮度样本分辨率)需要接近1.5Gbit/s的带宽。一小时这样的视频需要超过600千兆字节的存储空间。
[0005]视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩减少输入视频信号中的冗余。压缩可以有助于降低前面提到的带宽或存储空间要求，在一些情况下可以降低两个数量级或更多。可以采用无损压缩和有损压缩两者，以及其组合。无损压缩是指可以根据压缩的原始信号重构原始信号的精确副本的技术。当使用有损压缩时，重构的信号可能与原始信号不同，但是原始信号与重构的信号之间的失真足够小，以使得重构的信号能够用于预期应用。在视频的情况下，广泛地采用有损压缩。容忍的失真量取决于应用；例如，某些消费者流媒体应用的用户可能比电视分配应用的用户容忍更高的失真。可实现的压缩比可以反映出：越高的可允许/可容忍的失真可以产生越高的压缩比。
[0006]视频编码器和解码器可以利用来自包括例如，运动补偿、变换、量化和熵编码的若干大类的技术。
[0007]视频编解码器技术可以包括被称为帧内编码的技术。在帧内编码中，在不参考来自先前重构的参考图片的样本或其他数据的情况下表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。当所有的样本块都以帧内模式编码时，该图片可以是帧内图片。帧内图片及其派生(例如，独立解码器刷新图片)可以用于重置解码器状态，并且因此可以用作编码视频比特流和视频会话中的第一幅图片，或用作静止图像。可以使帧内块的样本经受变换，并且可以在熵编码之前对变换系数进行量化。帧内预测可以是使预变换域
中的样本值最小化的技术。在一些情况下，变换之后的DC值越小并且AC系数越小，在给定量化步长下表示熵编码之后的块所需的比特就越少。
[0008]传统的帧内编码，例如从例如MPEG
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2代编码技术中已知的帧内编码，不使用帧内预测。然而，一些较新的视频压缩技术包括根据周围样本数据和/或例如在对空间上邻近并且解码顺序在先的数据块的编码和/或解码期间获得的元数据进行尝试的技术。这样的技术在下文中称为“帧内预测”技术。注意，在至少一些情况下，帧内预测使用仅来自重构下的当前图片的参考数据，而不使用来自参考图片的参考数据。
[0009]可以存在许多不同形式的帧内预测。当在给定视频编码技术中可以使用多于一种的这样的技术时，使用的技术可以在帧内预测模式下进行编码。在某些情况下，模式可以具有子模式和/或参数，并且这些子模式和/或参数可以被单独编码或被包括在模式码字中。针对给定模式、子模式和/或参数组合使用哪个码字可以通过帧内预测影响编码效率增益，并且因此用于将码字转换成比特流的熵编码技术也可以通过帧内预测影响编码效率增益。
[0010]帧内预测的某些模式通过H.264引入、在H.265中被细化，并且在诸如联合开发模型(joint exploration model，JEM)、通用视频编码(versatile video coding，VVC)和基准集(benchmark set，BMS)的较新编码技术中被进一步细化。使用属于已可用样本的邻近样本值，可以形成预测器块。根据方向将邻近样本的样本值复制到预测器块中。可以将对使用的方向的参考编码在比特流中，或者可以自己预测对使用的方向的参考。
[0011]参照图1A，右下方描绘的是从H.265的33个可能预测器方向(对应于35个帧内模式的33个角度模式)已知的九个预测器方向的子集。箭头相交的点(101)表示正被预测的样本。箭头表示对样本进行预测的方向。例如，箭头(102)指示根据右上方的与水平线成45度角的一个或多个样本对样本(101)进行预测。类似地，箭头(103)指示根据样本(101)左下方的与水平线成22.5度角的一个或多个样本对样本(101)进行预测。
[0012]仍然参照图1A，左上方描绘的是4
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4个样本的正方形块(104)(由黑体虚线指示)。正方形块(104)包括16个样本，每个样本均用“S”、其在Y维度上的位置(例如，行索引)以及其在X维度上的位置(例如，列索引)来标记。例如，样本S21是Y维度上(从顶部起)的第二样本并且是X维度上(从左侧起)的第一样本。类似地，样本S44是在Y维度和X维度两者上块(104)中的第四个样本。由于块的大小是4
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4个样本，因此S44在右下方。另外示出的是遵循类似的编号方案的参考样本。参考样本用R、其相对于块(104)的Y位置(例如，行索引)和X位置(列索引)来标记。在H.264和H.265二者中，预测样本与重构下的块相邻；因此不需要使用负值。
[0013]帧内图片预测可以通过从沿着用信令通知的预测方向合适的相邻样本复制参考样本值来工作。例如，假设编码视频比特流包括信令，针对该块，该信令指示与箭头(102)一致的预测方向——即，根据与水平线成45度角的右上方的一个或多个预测样本来预测样本。在这种情况下，根据同一参考样本R05来预测样本S41、S32、S23和S14。然后，根据参考样本R08来预测样本S44。
[0014]在某些情况下，可以例如，通过插值将多个参考样本的值进行组合以便计算参考样本；尤其是当方向不能以45度均匀可分割时。
[0015]随着视频编码技术的发展，可能的方向的数量也在增加。在H.264(2003年)中，可以表示九个不同的方向。在H.265(2013年)中，增加到33个，并且JEM/VVC/BMS在公开时可以
支持多至65个方向。已经进行了实验来识别最可能的方向，并且熵编码中的某些技术被用于以少量的比特表示这些可能的方向，代价是较少的可能的方向。此外，有时可以根据在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在编码器处进行视频编码的方法，所述方法包括：基于以下中之一来确定针对编码区域的色度分量的量化参数的偏移：(i)所述色度分量的像素值范围，(ii)所述色度分量的复杂度水平，或(iii)所述色度分量的噪声水平；基于所述量化参数和所确定的偏移对所述编码区域的变换系数执行量化处理；以及生成包括经量化的变换系数的视频比特流。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成包括：生成包括所述量化参数的偏移的所述视频比特流。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：确定所述编码区域的亮度分量的像素值范围；确定所述亮度分量的像素值范围与所述色度分量的像素值范围之间的范围比；以及基于所述范围比与范围阈值之间的比较来确定所述量化参数的偏移。4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于所述亮度分量和所述色度分量中的每一个，相应分量的所述像素值范围是所述相应分量的像素的最大像素值与最小像素值之间的差。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：确定所述编码区域的亮度分量的复杂度水平；确定所述亮度分量的复杂度水平与所述色度分量的复杂度水平之间的复杂度比；以及基于所述复杂度比与复杂度阈值之间的比较来确定所述量化参数的偏移。6.根据权利要求5所述的方法，其中，对于所述亮度分量和所述色度分量中的每一个，所述相应分量的复杂度水平基于以下中之一：(i)所述相应分量的像素的像素值的方差，(ii)所述相应分量的残差的绝对差之和，或(iii)所述相应分量的残差的绝对变换差之和。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：基于所述色度分量的噪声水平与噪声阈值之间的比较来确定所述量化参数的偏移。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定包括：确定所述编码区域的亮度分量的噪声水平；确定所述亮度分量的噪声水平与所述色度分量的噪声水平之间的噪声比；以及基于所述噪声比与噪声比阈值之间的比较来确定所述量化参数的偏移。9.根据权利要求8所述的方法，其中，对于所述亮度分量和所述色度分量中的每一个，所述相应分量的噪声水平基于对所述相应分量的像素应用的边缘检测以及对所述边缘检测的结果应用的拉普拉斯卷积。10.一种设备，包括：处理电路系统，所述处理电路系统被配置成：基于以下中之一来确定针对编码区域的色度分量的量化参数的偏移：(i)所述色度分量的像素值范围，(ii)所述色度分量的复杂度水平，或(iii)所述色度分量的噪声水平；基于所述量化参数和所确定的偏移对所述编码区域的变换系数执行量化处理；以及生成包括经量化的变换系数的视频...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵春，李翔，刘杉，
申请(专利权)人：腾讯美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：