CN105284112B - 用于确定量化参数的值的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

使用多个可能颜色格式中的当前颜色格式来确定针对图像或图像部分的至少一个第二颜色分量的量化参数的值。所述确定步骤包括以下步骤：选择与可能颜色格式相关联的至少一个函数；以及通过将所述至少一个函数应用于中间量化参数的值来确定针对所述第二颜色分量的量化参数的值，其中所述中间量化参数基于所述图像或所述图像部分的第一颜色分量的量化参数的值。所述至少一个函数是独立于所述当前颜色格式所选择的。

Description

用于确定量化参数的值的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于确定量化参数的值的方法和装置。这种方法和装置可用于提供视频标准HEVC(“高效率视频编码”的缩写)的范围扩展(RExt)中的颜色分量的联合量化的改进。
背景技术
彩色图片通常由三个颜色分量R、G和B构成。这些分量通常相关，并且在图像和视频压缩中，在对图片进行处理之前使这些颜色分量去相关，这很常见。为此，所使用的最常见格式是YUV颜色格式(或被称为YCbCr的另一相似变形)。通过使用三个输入R、G和B的线性变换，通常根据RGB图片来创建YUV信号。在YUV格式中，U和V是第二颜色分量并且Y是第一颜色分量。当前将这三个分量视为颜色分量。
在图像编码期间以及在图像编码和解码期间的去量化处理中，图像或图片并且特别是其颜色分量与在通过变换(例如，DCT或DST)根据像素样本值而推导出的系数的量化处理中所使用的量化参数QP(通常为0～51)相关联。
在视频标准HEVC中，例如，在应用于第一颜色分量(在YUV颜色格式的情况下是第一颜色分量，并且例如在RGB颜色格式的情况下可以是G颜色分量)的量化参数QP(以下表示为QPY)和应用于被称为第二颜色分量的其它颜色分量(在YUV颜色格式的情况下是第二颜色分量，并且例如在RGB颜色格式的情况下可以是R和B颜色分量)的量化参数QP(以下表示为QPC)之间存在关联。
为了根据QPY生成QPC，如下所述计算中间值QPI：
QPI＝MAX(-QPBdOffsetC,MIN(57,QPY+QPOffsetC))
其中：
-QPBdOffsetC是依赖于用于表示第二颜色分量的位深度的预定义的偏移；以及
-QPOffsetC是使得能够部分控制QPY和QPC之间的关联的偏移。
然而，例如使用根据所使用的颜色格式(由参数ChromaArrayType(色度阵列类型)来指定)所选择的(来自HEVC的范围扩展的当前草案的)以下对应表其中之一，根据中间值QPI来推导应用于第二分量QPC的量化参数。
表1：4:2:0YUV颜色格式
表2：4:2:2YUV颜色格式
表3：4:2:4YUV颜色格式
因而，使用这些表来在每次与所使用的颜色格式相关的情况下，获得第二颜色分量的量化参数。在HEVC的第一版本(在范围扩展版本之前发行的版本)中，仅指定并使用表1。在范围扩展规格的当前草案中，添加了两个附加表(表2和表3)。
即使这些表使得能够推广到数个颜色格式，在关注于4:2:0YUV颜色格式的HEVC标准的第一版本中，由于一个颜色格式与单一表相关联，因此在表的选择方面无灵活性。
此外，为了使得能够将HEVC标准推广到除4:2:0YUV以外的其它颜色格式，需要附加的存储器以存储表2和3的值。
发明内容
本发明是为了解决前述担心中的一个或多个而设计的，从而改进视频标准HEVC的范围扩展中的第一颜色分量和第二颜色分量的量化的灵活性。
在该上下文中并且根据本发明的第一方面，提供一种用于对图像或图像部分进行编码的方法，所述方法包括以下步骤：
确定步骤，用于通过使用以下函数来确定针对图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的值QPC，以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下，根据中间量化参数QPI的值获得所述值QPC，
其中，所述中间量化参数QPI基于所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值；以及
使用所确定的值来对所述图像或所述图像部分进行编码。
在一些实施例中，颜色格式是YUV颜色格式，所述第一颜色分量是亮度分量并且所述至少一个第二颜色分量是色度分量。
根据本发明，所述函数是与所述中间量化参数的各值、即针对所述第二颜色分量的量化参数的值相关联的表。
在优选实施例中，三个可能颜色格式是4:2:0YUV颜色格式、4:2:2YUV颜色格式和4:4:4YUV颜色格式，并且两个能够使用的函数是以下的表：
与4:2:0YUV颜色格式相关联的表
与4:4:4YUV颜色格式相关联的表
由于能够使用的函数比可能颜色格式少，因此与现有技术(例如，参见引言的表2，其中该表2包含根据其它表无法推导出的特定值)相比，存储函数的值所需的附加存储器有限。
因而，即使不存在与当前颜色格式相关联的能够使用的函数，也可以使用能够使用的函数来应对针对第二颜色分量的量化参数的值的确定。
在一些实施例中，恰好存在三个可能颜色格式，并且仅存在两个能够使用的用于确定针对色度分量的量化参数的函数。
在一些实施例中，颜色格式是YUV颜色格式，所述第一颜色分量是亮度分量并且所述至少一个第二颜色分量是色度分量。
在一些实施例中，所述中间量化参数QPI的值是使用以下等式所计算出的：
QPI＝MAX(-QPBdOffsetC,MIN(57,QPY+QPOffsetC))
其中：
QPBdOffsetC是依赖于用于表示所述第二颜色分量的位深度的预定义偏移；
QPY是所述图像或所述图像部分的所述第一颜色分量的量化参数的值；以及
QPOffsetC是使得能够部分控制QPC和QPY之间的关联的偏移。
根据本发明的另一方面，利用亮度分量和至少一个色度分量来表示所述图像或所述图像部分，所述亮度分量和所述色度分量被分割成构成图像序列的一部分的编码单位，所述方法还包括以下步骤：编码步骤，用于将连续的编码单位编码成编码数据，其中所述编码步骤包括通过使用所述亮度分量和所述色度分量的量化参数来对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量以及所述色度分量或一个色度分量进行量化；以及生成步骤，用于生成所述编码数据的位流。
在一些实施例中，所述生成步骤包括将表示所述确定步骤中所使用的函数的参数插入到所述位流的网络抽象层单位即NAL单位中。
在一些实施例中，所述NAL单位是序列参数集或图片参数集。
在变形例中，所述NAL单位包括片，以及所述参数包括在所述片的头部中。
在一些实施例中，在去块滤波器正使用针对所述至少一个第二颜色分量的至少一个去块量化参数对所述图像进行滤波的情况下，通过将所述至少一个函数应用于同样基于所述图像或所述图像部分的所述亮度分量的量化参数的值的其它中间量化参数QPI’的值，来确定所述去块量化参数。
例如，滤波后的图像是基于量化数据的重建图像。可以使用滤波后的图像作为用于对另一图像进行编码的参考图像。
在一些实施例中，所述图像或所述图像部分被分割成块，以及所述其它中间量化参数QPI’的值是使用以下等式所计算出的：
QPI’＝QPYpred+cQpPicOffset
其中：
cQpPicOffset是在所生成的用于表示针对所述至少一个第二颜色分量的量化参数的所述位流中所传输的预定义偏移；以及
QPYpred是根据处理中的当前块的相邻块所推导出的平均去块量化参数值。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对图像或图像部分进行解码的方法，所述方法包括以下步骤：
通过使用以下函数来确定针对要解码的图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的值QPC，以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下，根据中间量化参数QPI获得所述值QPC，
其中，所述中间量化参数QPI基于所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值；以及
使用所确定的值QPC来对所述图像或所述图像部分进行解码。
在一些实施例中，解码方法还包括以下步骤：去块滤波器使用针对所述色度分量或一个色度分量的至少一个去块量化参数来对所述图像或所述图像部分进行滤波，其中所述去块量化参数是通过将所述至少一个函数应用于同样基于所述图像或所述图像部分的所述亮度分量的量化参数的值的其它中间量化参数QPI’的值所确定出的。
在一些实施例中，所述图像或所述图像部分被分割成块，以及所述其它中间量化参数QPI’的值是使用以下等式所计算出的：
QPI’＝QPYpred+cQpPicOffset
其中：
cQpPicOffset是在所接收到的用于表示针对所述色度分量或一个色度分量的去块量化参数的位流中所传输的预定义偏移；以及
QPYpred是根据处理中的当前块的相邻块所推导出的平均去块量化参数值。
相应地，还提供一种用于对图像或图像部分进行编码的装置，所述装置包括：
用于使用以下函数来确定针对图像或图像部分的至少色度分量的量化参数的值QPC、以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下根据中间量化参数QPI获得所述值QPC的部件，
其中，所述中间量化参数QPI基于所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值；以及
用于使用所确定的值来对所述图像或所述图像部分进行编码的部件。
相应地，还提供一种用于对图像或图像部分进行解码的装置，所述装置包括：
用于使用以下函数来确定针对要解码的图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的值QPC、以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下根据中间量化参数QPI获得所述值QPC的部件，
其中，所述中间量化参数QPI基于所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值；以及
用于使用所确定的值QPC来对所述图像或所述图像部分进行解码的部件。
这些装置可以具有与以上在方法独立权利要求中所定义的可选特征相同的可选特征。在以上从处理方面描述特征的情况下，本领域技术人员将能够将该特征实现为本发明的装置中的函数元件。
根据本发明的方法的至少一部分可以通过计算机来实现。因此，本发明可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或者组合这里通常可以全部称为装置或“系统”的软件和硬件方面的实施例的形式。此外，本发明可以采用以介质中嵌入有计算机可用程序代码的表现的任何有形介质中所体现的计算机程序产品的形式。
由于本发明可以以软件来实现，因此本发明可以体现为计算机可读代码以提供至可编程设备的任何适当载体介质(例如，有形载体介质或瞬态载体介质)上。有形载体介质可以包括诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、磁带装置或固态存储器装置等的存储介质。瞬态载体介质可以包括诸如电信号、电子信号、光学信号、声学信号、磁信号或者例如微波或RF信号的电磁信号等的信号。
附图说明
现在将仅通过示例的方式并且参考以下附图来说明本发明的各实施例，其中：
-图1示出图像的HEVC分区；
-图2示出表示根据本发明的一个特定实施例的编码装置的示例的简化框图；
-图3示出表示根据本发明的一个特定实施例的解码装置的示例的简化框图；
-图4示出根据本发明的特定实施例的、用于确定针对图像的至少一个第二颜色分量的量化参数的值的方法的一般步骤；
-图5示出根据本发明的特定实施例的、用于对图像进行编码的方法的一般步骤；以及
-图6示出根据本发明的特定实施例的、用于对图像进行解码的方法的一般步骤。
具体实施方式
本发明提供用于确定针对第二颜色分量的量化参数的值的方法和装置。
图1示出由三个颜色分量构成的图像或图片的HEVC分区。例如，第一颜色分量是亮度分量Y，并且其它分量是色度分量U、V。
特别地，图1示出适用于HEVC的第一版本和范围扩展这两者的HEVC中所使用的编码结构。根据HEVC及其以前的前身的其中一个，原始视频序列101是一连串数字图像“图像i”。如本身已知的，利用系数表示像素的一个或多个矩阵来表示数字图像。
将图像102分割成片103。片是图像的一部分或整个图像。在HEVC中，这些片被分割成非重叠的编码树单位(CTU)104(还被称为最大编码单位)。
各CTU 105可以使用四叉树分解而被迭代地分割成较小的可变大小的编码单位(CU)。编码单位CU是基本编码元素，其中各基本编码元素包括最大大小等于CU的大小的预测单位(PU)106和变换单位(TU)107这两个子单位。
预测单位与像素值的预测所用的CU的分区相对应。各CU可以进一步被分区成最大为四个正方形或两个矩形。使用变换单位来表示(例如通过DCT或DST)进行了空间变换的基本单位。可以基于四叉树表示来将CU分区成TU。
将各片嵌入在一个NAL(网络抽象层)单位中。另外，将视频序列的编码参数存储在被称为参数集合的专用NAL单位中。在HEVC和H.264/AVC中，采用如下两种参数集合NAL单位：
-序列参数集(SPS)NAL单位，其收集在整个视频序列期间未改变的所有参数；通常，其处理编码配置文件、视频帧的大小和其它参数；
-图片参数集(PPS)NAL单位，其对可能针对各帧发生改变的不同值进行编码。
图2示出可被视为前身(H.264/AVC)其中之一的超集的经典HEVC视频编码器20的图。这种编码器可以实现如后面参考图5所述的根据本发明的实施例的编码方法。
首先，利用模块201将原始视频序列101的各帧分割成编码单位(CU)的网格。该步骤还控制编码片和熵片的定义。通常，两个方法定义片边界，其中这两个方法使用针对各片(熵片或编码片)的固定数量的CU或者固定数量的字节。
根据率失真标准来确定CTU向着CU的子分割以及CU向着TU和PU的分区。利用“帧内”预测结果217在空间上或者利用“帧间”预测结果218在时间上对处理中的CU的各PU进行预测。各预测结果是从同一图像或另一图像发出的像素块，其中根据该预测结果来推导差块(或“残差”)。凭借预测结果块的识别和残差的编码，可以减少实际要编码的信息量。
编码帧具有(被称为P帧的根据一个参考帧而预测到的或者被称为B帧的根据两个参考帧而预测到的)时间预测帧和(被称为内帧或I帧的)非时间预测帧这两种类型。在I帧中，关于对CU/PU进行编码，仅考虑帧内预测。在P帧和B帧中，关于对CU/PU进行编码，考虑帧内和帧间预测。
在帧内预测处理模块217中，利用帧内预测结果(由当前图像的已编码的信息构建的像素块)来预测当前块。模块202确定用于根据相邻PU像素来预测像素的空间预测模式。在HEVC中，考虑多达35个模式。残差块是通过计算像素的帧内预测块和当前块之间的差所获得的。因此，帧内预测块包括具有残差的预测模式。
根据相邻预测单位的预测模式来推断帧内预测模式的编码。模块203所进行的帧内预测模式的该推断处理允许减小帧内预测模式的编码率。帧内预测处理模块还使用帧的空间依赖性来不仅预测像素，而且还推断预测单位的帧内预测模式。
第二处理模块218使用单预测(P型)或双预测(B型)来进行帧间编码。单预测(P型)在于：通过参考一个参考图片中的一个参考块来预测块。双预测(B型)在于：通过参考一个或两个参考图片中的两个参考块来预测块。
利用模块204在当前PU和参考图像215之间执行运动估计，以在这些参考图像中的一个或几个参考图像中识别一个(P型)像素块或几个(B型)像素块，从而使用这些像素块作为该当前块的预测结果。在使用几个块的预测结果(B型)的情况下，合并这些预测结果以生成单一预测块。参考图像是已编码后的然后(通过解码)进行了重建的视频序列中的图像。
利用与当前帧中的PU和参考块之间的位移相等的运动矢量来在参考帧中识别参考块。下一模块205进行帧间预测处理，其中该帧间预测处理在于计算预测块和当前块之间的差。该差的块是帧间预测块的残差。在帧间预测处理结束时，当前PU包括残差和一个运动矢量。
HEVC提供用以预测各PU的运动矢量的方法。采用数个候选运动矢量预测结果。通常，位于当前PU的上方、左方或左上角的PU的运动矢量是空间预测结果的第一集合。还使用作为参考帧中的同位置PU(即，坐标相同的PU)其中之一的时间运动矢量候选。HEVC基于使MV预测结果与当前PU其中之一之间的差最小的标准来选择预测结果其中之一。在HEVC中，将该处理称为AMVP(代表自适应运动矢量预测)。
最后，利用模块206，通过标识候选集合内的预测结果的索引以及PU的MV与所选择的MV候选之间的MV差(MVD)来对当前PU的运动矢量进行编码。帧间预测处理模块还依赖于预测单位的运动信息之间的空间依赖性，以提高帧间预测的编码单位的压缩率。
这两种编码由此提供了数个纹理残差(当前块和预测结果块之间的差)，其中在模块216中比较这些纹理残差以选择最佳编码模式。
然后，利用模块207对帧间或帧内预测处理结束时所获得的残差进行变换。该变换应用于包括在CU中的变换单位(TU)。可以使用残差四叉树(RQT)分解107来将TU进一步分割成较小的TU。在HEVC中，通常使用2级或3级的分解，并且认可的变换大小来自于32×32、16×16、8×8和4×4。变换基础源自于离散余弦变换DCT或源自于离散正弦变换DST。
然后，利用模块208使用针对第一颜色分量和第二颜色分量的量化参数来对残差变换后的系数进行量化。例如，使用如后面参考图4所述的根据本发明实施例的确定方法来确定针对第二颜色分量的量化参数。然后，量化变换后的残差的系数通过模块209所进行的熵编码进行编码，然后被插入压缩后的位流210中。还利用模块209的帮助对编码句法元素进行编码。如参考图5更详细地说明，这些编码句法元素可以包括表示用于获得量化参数的函数的参数。处理模块209使用句法元素之间的空间依赖性来提高编码效率。
为了计算帧内预测结果或者对帧间预测结果进行运动估计，编码器通过模块211、212、213、214、215所实现的解码环路对已编码的块进行解码。该解码环路使得可以根据量化变换后的残差来重建块和图像。
因而，量化变换后的残差由模块211通过向模块208所提供的残差应用逆量化来进行去量化，并且由模块212通过向模块207所进行的残差应用逆变换来进行重建。
如果残差来自于帧内编码模块217，则将所使用的帧内预测结果添加至该残差，从而恢复与由于源自于有损变换(这里为量化操作)的损失而改变的原始块相对应的重建块。
另一方面，如果残差来自于帧间编码模块218，则合并当前运动矢量所指向的块(这些块属于当前图像索引所指的参考图像215)，然后添加至该解码残差。这样，原始块由于源自于量化操作的损失而改变。
对重建信号应用最终环路滤波器处理模块219，从而减轻由于所获得的残差的高度量化所产生的影响并且改善信号质量。在当前HEVC标准中，使用去块滤波器213和样本自适应偏移(SAO)220这两种环路滤波器。
去块滤波器213可以使用通过应用与如下函数相同的函数所获得的去块量化参数，其中这些函数是为了确定量化模块208所使用的针对第二颜色分量的量化参数而应用的。
然后，将滤波后的图像(还称为重建图像)存储作为参考图像215，从而使得能够在针对当前视频序列的后续图像的压缩期间进行后续的帧间预测。可以使用数个参考图像215来进行当前图像的估计和运动补偿。
如此得到的编码器20的位流210还包括与参数集合和编码片相对应的NAL单位的集合。
图3示出HEVC型的经典视频解码器30的整体图。解码器30接收位流210作为输入，其中该位流210与利用如图2的编码器那样的HEVC型的编码器进行压缩后的视频序列201相对应。
这种解码器可以实现如后面参考图6所述的根据本发明实施例的解码方法。
在解码处理期间，首先利用熵解码模块301的帮助对位流210全部进行解析。该处理模块使用以前熵解码后的元素来对编码数据进行解码。特别地，该处理模块对视频序列的参数集合进行解码以初始化解码器，并且还对各视频帧的编码树单位(CTU，还命名为LCU)进行解码。然后，对与编码片或熵片相对应的各NAL单位进行解码。可以针对各片并行进行使用模块301、302和304的解析处理，但块预测处理模块305和303以及环路滤波器模块必须是顺次的以避免相邻数据可用性的问题。
解析CTU的分区，并且识别CU、PU和TU的子分割。解码器相继进行处理，然后利用帧内(307)和帧间(306)处理模块、逆量化模块和逆变换模块的帮助并且最后利用环路滤波器处理模块(219)的帮助，来对各CU进行处理。
利用解析处理模块301的帮助来从位流210中解析针对当前块的帧间或帧内预测模式。根据该预测模式，采用帧内预测处理模块307或帧间预测处理模块306。如果当前块的预测模式是帧内型，则利用帧内预测处理模块307的相邻的预测模式模块302的帮助来从位流中提取帧内预测模式并且进行解码。然后，在模块303中，利用解码后的帧内预测模式和当前PU的边界处的已解码像素来计算帧内预测块。根据位流301来恢复与当前块相关联的残差然后进行熵解码。
如果当前块的预测模式表示该块为帧间型，则利用模块304来从位流210中提取运动信息并且进行解码。利用模块304和305来进行AMVP处理。还使用已解码的相邻PU的运动信息来计算当前PU的运动矢量。在逆运动补偿模块305中使用该运动矢量，从而确定解码器30的参考图像215中所包含的帧间预测结果块。以与编码器相似的方式，这些参考图像215包括存在于当前解码中的图像之前并且根据位流进行了重建(因此先前进行了解码)的图像。
下一解码步骤在于：对在位流中已发送的残差块进行解码。解析模块301从位流中提取残差系数，并且相继进行逆量化(在模块211中)和逆变换(模块212)以获得残差块。
特别地，使用例如利用如后面参考图4所述的根据本发明实施例的确定方法所确定的针对第一颜色分量和第二颜色分量的量化参数来进行逆量化。在该确定中，利用在编码期间作为句法元素包括在位流中的参数来表示要用于获得针对第二颜色分量的量化参数的函数。
将该残差块与在帧内或帧间处理模块的输出处所获得的预测块相加。
在针对当前图像的所有块的解码结束时，使用环路滤波器处理模块219来消除块效应(block effect)并且改善信号质量，从而获得参考图像215。如在编码器处所进行的那样，该处理模块首先采用去块滤波器213，然后采用SAO 220滤波器。
去块滤波器213可以使用通过应用与如下函数相同的函数所获得的去块量化参数，其中这些函数是为了确定去量化或逆量化模块211所使用的针对第二颜色分量的去量化参数而应用的。
如此解码后的图像构成解码器的输出视频信号308，然后可以显示并使用该输出视频信号308。
图4示出根据本发明实施例的、用于确定针对图像102或图像部分(例如，片103)的至少一个第二颜色分量的量化参数的值的方法的一般步骤。
该方法可以由诸如参考图2和3所述等的编码装置或解码装置来实现，从而获得例如由模块207计算出的通过变换(例如，DCT或DST)根据像素值所推导出的系数的量化所用的量化参数或者通过对编码符号进行熵解码所获得的符号的去量化所用的量化参数。
如上所述，在应用于第一颜色分量的量化参数QPY和应用于第二颜色分量的量化参数QPC之间存在关联。该关联可以在于：例如使用以下的等式的、步骤410中所计算出的基于QPY的中间值QPI：
QPI＝MAX(-QPBdOffsetC,MIN(57,QPY+QPOffsetC))
其中：
-QPBdOffsetC是依赖于用于表示第二颜色分量的位深度的预定义的偏移，
-QPY是图像或图像部分中的第一颜色分量的量化参数的值，以及
-QPOffsetC是使得能够部分控制QPC和QPY之间的关联的偏移。
在利用编码装置实现该方法的情况下，针对第一颜色分量的量化参数QPY通常由用户提供。
然而，在对解码器所接收到的数据进行量化的情况下、即在利用解码装置实现该方法的情况下，将量化参数QPY包括到位流中。
在此提醒，HEVC的范围扩展支持如下的多个颜色格式：4:4:4YUV颜色格式、4:2:2YUV颜色格式和4:2:0YUV颜色格式。显然，还存在其它的颜色格式。
通常，函数与颜色格式相关联。这种函数能够与各中间值QPI(针对第二颜色分量QPC的量化参数的值)相关联。通常，将这些函数表示为作为以上所述的表1(对应于4:2:0YUV)、表2(对应于4:2:2YUV)和表3(对应于4:4:4YUV)的对应表。
本发明的目的在于：在使得能够在不同的函数之间进行切换时，改进范围扩展的灵活性。换句话说，考虑到当前颜色格式(例如，4:2:2YUV)，现在可以使用与不同于当前颜色格式的颜色格式(例如，4:2:0YUV或4:4:4YUV)相关联的函数。
为此，提供了选择步骤420，其中在该选择步骤420中，选择一个或数个函数，以应用于中间值QPI并且确定针对第二颜色分量QPC的量化参数。
返回至以上示出的表1、2和3的示例，可以注意到，由于表3(对应于4:4:4YUV)与QPI:QPC＝MIN(QPI,51)的简略版本相对应，因此表3相当简单。然而，表2(对应于4:2:2YUV)包含根据表1(对应于4:2:0YUV)或根据表3无法推导出的特定值。
可以在步骤420期间选择这些表中的一个或两个。例如，在当前颜色格式为4:2:2YUV的情况下，代替表2，可以选择更为简单的与4:4:4YUV相关联的表3。
在例示示例中，在当前颜色格式为4:2:2YUV的情况下，代替表2，可以选择与4:2:0YUV相关联的表1和与4:4:4YUV相关联的表3。
在存储器有限、并且仅可利用有限数量的函数的情况下，该选择步骤420特别令人关注。例如，为了节省存储器，可以避免存储表2的值而是仅存储表1和表3的值。在这种情况下，当前颜色格式可能不与可用函数的颜色格式相对应，但选择步骤420由于提供了向可用函数的一种系统切换，因此能够应对该情况。
为此，在不存在与当前颜色格式相关联的可用函数的情况下，可以指定默认使用可用函数。
在变形例中，可以根据用户所给出的、或者利用解码器进行确定方法的情况下在一串句法元素内的参数来选择函数(参见以下的图5)。
在选择函数了的情况下，将这些函数应用于中间值QPI，以在步骤430中确定针对第二颜色分量的量化参数QPC的值。
例如，如果选择了两个函数F1和F3，则可以如下所述确定QPC：
QPC＝IntegerValueOf(F1(QPI)+F3(QPI)+R)/2
其中，R是等于0或1的舍入偏移，并且可以是固定的或者依赖于中间值QPI。例如，在QPI<44的情况下，R＝0；否则，R＝1。
然后，编码器或解码器使用所确定的QPC和QPY来进行量化或去量化操作。
图5示出根据本发明实施例的、用于对图像102或图像部分(例如，片103)进行编码的方法的一般步骤。
该方法可以由诸如参考图2所述的编码装置等的编码装置来实现。
要注意，由于利用分割成编码单位CU的第一分量和至少一个第二颜色分量来表示图像102或图像部分103，因此本编码方法在于：对图像102或图像部分103的所有编码单位进行编码。
这种编码方法包括：例如通过应用以上参考图4所述的方法(步骤410、420和430)，(在步骤510中)确定针对至少一个第二颜色分量的量化参数QPC的值。
然后，将所确定的QPC与QPY一起使用，以将连续的编码单位编码成编码数据ENC(数据)。该步骤520包括使用相应的量化参数来对第一颜色分量和第二颜色分量进行量化。特别地，使用量化参数QPY来对第一颜色分量进行量化，并且使用所确定的量化参数QPC来对至少一个第二颜色分量进行量化。
在步骤530中，生成编码数据ENC(数据)的位流210。该编码数据包括针对第一颜色分量的量化参数QPY。
在一些实施例中，生成步骤530包括插入表示步骤510中用于获得量化参数的函数的参数作为句法元素。
可以使该参数与特定图像相关联，由此包括在PPS NAL单位中。
在变形例中，可以使该参数与图像序列相关联，由此包括在SPS NAL单位中。
例如，可以如下所述表示针对包括被称为chroma_table_idc的参数的SPSNAL单位seq_parameter_set_rbsp()的句法：
其中：
chroma_format_idc指定输入位流的颜色格式：
-对于单色内容(即，仅一个颜色分量)为0；
-对于4:2:0YUV颜色格式为1，
-对于4:2:2YUV颜色格式为2，
-对于4:4:4YUV颜色格式为3。
separate_colour_plane_flag在等于1的情况下，指定将各分量独立地编码为单色分量。
chroma_table_idc指定用于根据针对第一颜色分量的量化参数QPY来确定针对第二颜色分量的量化参数QPC的函数(这里为表)：
-0：使用4:2:0YUV表；
-1：使用4:2:2YUV表；
-2：使用4:4:4YUV表。
在实施例中，在与可能颜色格式相比可用函数(表)较少、例如仅4:2:0YUV和4:4:4YUV可用的情况下，可以如下所述表示针对包括被称为chroma_420_table_not_used_flag的参数的SPS NAL单位seq_parameter_set_rbsp()的句法：
其中：
chroma_format_idc指定输入位流的颜色格式：
-对于单色内容(即，仅一个颜色分量)为0；
-对于4:2:0YUV颜色格式为1，
-对于4:2:2YUV颜色格式为2，
-对于4:4:4YUV颜色格式为3。
separate_colour_plane_flag在等于1的情况下，指定将各分量独立地编码为单色分量。
chroma_420_table_not_used_flag在等于0的情况下，指定默认使用4:2:0YUV表，以根据针对第一颜色分量的量化参数QPY确定针对第二颜色分量的量化参数QPC。在等于1的情况下，该参数指定默认使用其它表(即，4:4:4YUV)以根据针对第一颜色分量的量化参数QPY来确定针对第二颜色分量的量化参数QPC。在变形例中，默认(即，在该参数不存在于位流中的情况下)将chroma_420_table_not_used_flag设置成等于0。
在另一变形例中，可以使该参数与片相关联，由此包含在片的头部中。
每当插入参数时，该参数由解码器接收到并且进入位流210中。
在实施例中，如下所述指定两个表：
图6示出根据本发明实施例的、用于对图像102或图像部分(例如，片103)进行解码的方法的一般步骤。
该方法可以由诸如参考图3所述的解码装置等的解码装置来实现。
解码器接收(例如，根据诸如以上参考图5所述的编码方法等的编码方法进行编码后的)包括针对第一颜色分量的量化参数QPY的编码数据，并且在步骤610中对该编码数据进行解码。
在步骤620中，例如通过应用以上参考图4所述的方法(步骤410、420和430)来确定针对至少一个第二颜色分量的量化参数QPC的值，其中：基于编码期间在位流210内所包括的相应参数(在先前示例中，分别为chroma_table_idc和chroma_420_table_not_used_flag)(参见图5)来选择用于确定针对第二颜色分量的量化参数的函数(步骤420)。
在变形例中，解码器可被配置成在不存在与当前颜色格式相关联的可用函数的情况下，默认指定使QPI与QPC相关联的函数。
在步骤630中，根据解码后的数据来重建解码后的图像或图像部分。该重建包括：通过使用步骤620中所确定的第一颜色分量和第二颜色分量的量化参数来对图像或图像部分的第一颜色分量和第二颜色分量进行去量化。
特别地，使用解码后的数据中所包括的量化参数QPY来对第一颜色分量进行去量化，并且使用所确定的量化参数QPC来对至少一个第二颜色分量进行去量化。
在去块滤波器中进一步使用所选择的函数以确定去块量化参数。
最后，在实施例中，通过使得能够选择用于确定针对第二颜色分量的量化参数的函数来提供改进的灵活性。此外，根据最后选择的函数，该改进并不意味着编码性能的减少，或者在分量其中之一中存在明显损失的情况下，通常利用其它成分中的相当增益来补充该损失。
特别地，作为示例，在颜色分量(即，较弱的亮度分量和较强的色度分量)之间以不同的质量平衡作为目标、并且当前颜色格式是4:4:4YUV或4:2:2YUV的情况下，本发明人已发现，代替使用与4:4:4YUV颜色格式或4:2:2YUV颜色格式相关联的函数，选择与4:2:0YUV颜色格式相关联的函数特别令人关注。
此外，由于可以选择除与当前颜色格式相关联的函数以外的另一函数来确定QPC，因此该改进的灵活性使得可以仅将某些函数存储在存储器中。
前述示例仅是本发明的可能实施例，但不限于此。

Claims (18)

1.一种用于对图像或图像部分进行编码的方法，所述方法包括以下步骤：
确定步骤，用于通过使用以下函数来确定作为针对图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的QPC的值，以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下，根据作为中间量化参数的QPI的值获得QPC的值，
QPI <51 ≥51 QPC ＝QPI 51
其中，QPI的值基于针对所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值，并且使用以下函数以在颜色格式为4:2:0的情况下根据QPI的值获得QPC的值，
QPI <30 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 >43 QPC ＝QPI 29 30 31 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 ＝QPI-6
；
以及
使用所确定的QPC的值来对所述图像或所述图像部分进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，QPI的值是使用以下等式所计算出的：
QPI的值＝MAX(-QPBdOffsetC,MIN(57,QPY+QPOffsetC))
其中：
QPBdOffsetC是依赖于用于表示所述色度分量或一个色度分量的位深度的预定义偏移；
QPY是针对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量的量化参数；以及
QPOffsetC是使得能够部分控制QPC和QPY之间的关联的偏移。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，利用亮度分量和至少一个色度分量所表示的所述图像或所述图像部分构成图像序列的一部分，所述亮度分量和所述色度分量被分割成编码单位，所述方法还包括以下步骤：
编码步骤，用于将连续的编码单位编码成编码数据，其中所述编码步骤包括通过使用针对所述亮度分量和所述色度分量的量化参数来对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量以及所述色度分量或一个色度分量进行量化；以及
生成步骤，用于生成所述编码数据的位流。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述生成步骤包括将表示所述确定步骤中所使用的函数的参数插入到所述位流的网络抽象层单位即NAL单位中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述NAL单位是序列参数集或图片参数集。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述NAL单位包括片，以及所述参数包括在所述片的头部中。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，在去块滤波器正使用针对所述色度分量或一个色度分量的至少一个去块量化参数对所述图像进行滤波的情况下，通过将所述函数应用于作为同样基于针对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量的量化参数的值的其它中间量化参数的QPI’的值，来确定所述去块量化参数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述图像或所述图像部分被分割成块，以及QPI’的值是使用以下等式所计算出的：
QPI’的值＝QPYpred+cQpPicOffset
其中：
cQpPicOffset是在所生成的用于表示针对所述色度分量或一个色度分量的量化参数的所述位流中所传输的预定义偏移；以及
QPYpred是根据针对应用了所述去块滤波器的相邻块的量化参数所能够确定出的平均去块量化参数值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述颜色格式是YUV颜色格式。
10.一种用于对图像或图像部分进行解码的方法，所述方法包括以下步骤：
通过使用以下函数来确定作为针对要解码的图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的QPC的值，以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下，根据作为中间量化参数的QPI的值获得QPC的值，
QPI <51 ≥51 QPC ＝QPI 51
其中，QPI的值基于针对所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值，并且使用以下函数以在颜色格式为4:2:0的情况下根据QPI的值获得QPC的值，
QPI <30 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 >43 QPC ＝QPI 29 30 31 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 ＝QPI-6
；
以及
使用所确定的QPC的值来对所述图像或所述图像部分进行解码。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述图像或所述图像部分构成图像序列的一部分，所述方法还包括以下步骤：
接收与要解码的所述图像或所述图像部分有关的编码数据；
对所述编码数据进行解码；以及
重建步骤，用于根据解码后的数据来重建解码后的图像或解码后的图像部分，其中所述重建步骤包括通过使用针对所述亮度分量和所述色度分量的量化参数来对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量以及所述色度分量或一个色度分量进行去量化。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，还包括以下步骤：去块滤波器使用针对所述色度分量或一个色度分量的至少一个去块量化参数来对所述图像或所述图像部分进行滤波，其中所述去块量化参数是通过将至少一个函数应用于作为同样基于针对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量的量化参数的值的其它中间量化参数的QPI’的值所确定出的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述图像或所述图像部分被分割成块，以及QPI’的值是使用以下等式所计算出的：
QPI’的值＝QPYpred+cQpPicOffset
其中：
cQpPicOffset是在所接收到的用于表示针对所述色度分量或一个色度分量的去块量化参数的位流中所传输的预定义偏移；以及
QPYpred是根据针对应用了所述去块滤波器的相邻块的量化参数所能够确定出的平均去块量化参数值。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述颜色格式是YUV颜色格式。
15.一种用于对图像或图像部分进行编码的装置，所述装置包括：
用于使用以下函数来确定作为针对图像或图像部分的至少色度分量的量化参数的QPC的值、以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下根据作为中间量化参数的QPI的值获得QPC的值的部件，
QPI <51 ≥51 QPC ＝QPI 51
其中，QPI的值基于针对所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值，并且使用以下函数以在颜色格式为4:2:0的情况下根据QPI的值获得QPC的值，
QPI <30 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 >43 QPC ＝QPI 29 30 31 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 ＝QPI-6
；
以及
用于使用所确定的QPC的值来对所述图像或所述图像部分进行编码的部件。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，利用亮度分量和至少一个色度分量所表示的所述图像或所述图像部分构成图像序列的一部分，所述亮度分量和所述色度分量被分割成编码单位，所述装置还包括：
编码部件，用于将连续的编码单位编码成编码数据的部件，其中所述编码部件包括通过使用针对所述亮度分量和所述色度分量的量化参数来对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量以及所述色度分量或一个色度分量进行量化；以及
生成部件，用于生成所述编码数据的位流。
17.一种用于对图像或图像部分进行解码的装置，所述装置包括：
用于使用以下函数来确定作为针对要解码的图像或图像部分的至少一个色度分量的量化参数的QPC的值、以在颜色格式为4:2:2和颜色格式为4:4:4的这两个情况下根据作为中间量化参数的QPI的值获得QPC的值的部件，
QPI <51 ≥51 QPC ＝QPI 51
其中，QPI的值基于针对所述图像或所述图像部分的亮度分量的量化参数的值，并且使用以下函数以在颜色格式为4:2:0的情况下根据QPI的值获得QPC的值，
QPI <30 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 >43 QPC ＝QPI 29 30 31 32 33 33 34 34 35 35 36 36 37 37 ＝QPI-6
；
以及
用于使用所确定的QPC的值来对所述图像或所述图像部分进行解码的部件。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述图像或所述图像部分构成图像序列的一部分，所述装置还包括：
用于接收与要解码的所述图像或所述图像部分有关的编码数据的部件；
用于对所述编码数据进行解码的部件；以及
重建部件，用于根据解码后的数据来重建解码后的图像或解码后的图像部分，其中所述重建包括通过使用针对所述亮度分量和所述色度分量的量化参数来对所述图像或所述图像部分的所述亮度分量以及所述色度分量或一个色度分量进行去量化。
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