CN112118456A - 莱斯参数选择方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

根据实施例，提供了一种选择莱斯(Rice)参数的方法，其中莱斯参数用于编码视频比特流，所述方法包括：获取对应于当前变换块的绝对级；确定是否启用变换跳过；基于所述绝对级和是否启用了所述变换跳过生成查找变量；基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。

Description

莱斯参数选择方法、装置、计算机设备及存储介质
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119要求于2019年6月20日向美国专利商标局提交的第62/863,972"号美国临时专利申请“莱斯参数查找表的统一方法"的优先权，以及2020年5月29日递交的第16/895,475号美国申请"莱斯参数查找表的统一方法"的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请涉及视频编解码技术，尤其涉及一种莱斯(Rice)参数选择方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
ITU-T VCEG(Q6/16)和ISO/IEC MPEG(JTC 1/SC 29/WG 11)于2013年(版本1)、2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)出版了H.265/高效视频编码(HighEfficiency Video Coding，HEVC)标准。从那时起，一直在探索对未来视频编码技术进行标准化的潜在需求，该技术的压缩能力将大大超过高效视频编码(HEVC)标准及其扩展。在2017年10月，发布了具有超过HEVC(CfP)的能力的关于视频压缩提案的联合请求。截至2018年2月15日，分别提交了关于标准动态范围(Standard Dynamic Range，SDR)的总共22个CfP响应、关于高动态范围(High Dynamic Range,HDR)的12个CfP响应以及关于360个视频类别的12个CfP响应。在2018年4月，在122MPEG/第十联合视频探索小组-联合视频专家小组(Joint Video Exploration Team-Joint Video Expert Team,JVET)会议中评估所有接收到的CfP响应。通过仔细的评估，JVET正式推出了超出HEVC的下一代视频编码(例如通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC))的标准化。
在VVC草案5中，使用两个不同的莱斯参数查找表，以确定用于残差编码的莱斯参数。当启用变换跳过时使用一个表，而当禁用变换跳过时使用另一个表。为了减少使用内存，期望仅使用一个独立于变换跳过的查找表。
在VVC草案5中，在用于变换跳过的查找表中，莱斯参数的整数动态范围为0到2。为了使表更能适应残差编码值的更广泛变化，期望增加查找表中值的动态范围。
发明内容
根据实施例，提供了一种选择莱斯参数的方法，其中所述莱斯参数用于编码视频比特流，所述方法包括：获取对应于当前变换块的绝对级(absolute level)；确定是否启用变换跳过；基于所述绝对级和是否启用了所述变换跳过生成查找变量；基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。
根据实施例，提供了一种莱斯参数选择装置，其中，所述莱斯参数用于编码视频比特流，所述设备包括：第一获取模块，用于获取对应于当前变换块的绝对级；确定模块，用于确定是否启用变换跳过；生成模块，用于基于所述绝对级和是否启用了所述变换跳过生成查找变量；第二获取模块，用于基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及，编码模块，用于基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。
根据实施例，提供了一种计算机设备，所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理器加载并执行上述选择莱斯参数的方法。
根据实施例，提供了一种非易失性计算机可读介质，所述非易失性计算机可读介质中存储有指令，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行上述选择莱斯参数的方法。
通过采用本申请的技术方案，在选择用于编码视频比特流的莱斯参数时，使用一个独立于变换跳过的查找表，减少了内存使用，并且增加了查找表中值的动态范围，使得查找表能适应残差编码值的更广泛变化。
附图说明
根据以下详细描述和附图，所公开的主题的其他特征、性质和各种优点将进一步明确，其中：
图1是根据一实施例的通信系统的简化框图的示意图；
图2是根据另一实施例的通信系统的简化框图的示意图；
图3是根据一实施例的解码器的简化框图的示意图；
图4是根据一实施例的编码器的简化框图的示意图；
图5是根据实施例的莱斯参数选择示例的流程图。
图6是根据实施例的莱斯参数选择示例的流程图。
图7是根据实施例的选择对视频比特流进行编码的莱斯参数的示例性过程。
图8是根据实施例的计算机系统的示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以减少用于确定莱斯参数的查找表的数量，该莱斯参数用于对VVC草案5中的残差子块进行编码。
实施例可以单独使用或以任何顺序组合。进一步地，诸如编码器和解码器的每一个实施例，以及任何其他实施例可以由处理电路(例如一个或多个处理器，或一个或多个集成电路)来实现。在一个示例中，一个或多个处理器可以执行存储在非易失性计算机可读介质中的程序。
在实施例中，可以对变换跳过独立地使用一个莱斯参数查找表。另外，用于变换跳过的莱斯参数的动态范围可扩展到0到3。因此，可以减少使用内存，并且简化过程的文字描述。
图1示出了根据本申请实施例的通信系统(100)的简化框图。系统(100)可以包括经由网络(150)互连的至少两个终端(110、120)。对于数据的单向传输，第一终端(110)可以在本地位置处对视频数据进行编码，以便经由网络(150)传输到另一终端(120)。第二终端(120)可以从网络(150)接收另一终端发送的已编码视频数据，对已编码的数据进行解码，并显示恢复的视频数据。在媒体服务应用等其他应用中，单向数据传输可能是常见的。
图1示出了第二对终端(130、140)，用于支持例如在视频会议期间可能发生的已编码视频的双向传输。对于数据的双向传输，每个终端(130、140)可以对在本地位置处采集的视频数据进行编码，以便经由网络(150)传输到另一终端。每个终端(130、140)还可以接收由其它终端传输的已编码的视频数据，可以对该已编码的数据进行解码，并且可以在本地显示设备显示恢复的视频数据。
在图1中，终端(110-140)可为服务器、个人计算机和智能电话，但本申请公开的原理可不限于此。本申请公开的实施例适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络(150)表示在终端(110-140)之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线和/或无线通信网络。通信网络(150)可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。该网络可包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请的目的，除非在下文中有所解释，否则网络(150)的架构和拓扑对于本申请公开的操作来说可能是无关紧要的。
作为实施例，图2示出视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置方式。本申请所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用，包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。
流式传输系统可包括采集子系统(213)，所述采集子系统可包括数码相机等视频源(201)，从而创建例如未压缩的视频样本流(202)。该样本流(202)可以由耦合到照相机(201)的编码器(203)处理，将该样本流(202)描绘为粗线，以强调与已编码视频比特流相比的较高数据量。编码器(203)可以包括硬件、软件或其组合，以实现或实施以下更详细描述的所公开主题的各方面。可将已编码视频比特流(204)存储在流式传输服务器(205)上以供将来使用，将该已编码视频比特流(204)描绘为细线，以强调与样本流相比的较低数据量。一个或多个流式传输客户端(206、208)可访问流式传输服务器(205)，以检索已编码视频比特流(204)的副本(207、209)。客户端(206)可以包括视频解码器(210)，该视频解码器(210)对已编码视频比特流(207)的输入副本进行解码，并创建可以在显示器(212)或其他呈现设备(未示出)上呈现的输出视频样本流(211)。在一些流式传输系统中，可以根据某些视频编码/压缩标准，编码视频比特流(204，207、209)。这些标准的示例包括ITU-T建议H.265。将正在开发的视频编码标准非正式地称为通用视频编码(Versatile Video Coding)或VVC。所公开的主题可被用于VVC的上下文中。
图3是根据本申请公开的实施例的视频解码器(210)的功能框图
接收器(310)可接收将由视频解码器(210)解码的一个或多个编解码器视频序列；在同一实施例或另一实施例中，一次接收一个已编码视频序列，其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列。可从信道(312)接收已编码视频序列，所述信道可以是通向存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器(310)可接收已编码的视频数据以及其它数据，例如，可转发到它们各自的使用实体(未标示)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(310)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动，缓冲存储器(315)可耦接在接收器(310)与熵解码器/解析器(320)(此后称为“解析器”)之间。当接收器(310)从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置或从等时同步网络接收数据时，也可能不需要配置缓冲器(315)，或可以将所述缓冲器做得较小。当然，为了在互联网等业务分组网络上使用，也可能需要缓冲器(315)，所述缓冲器可相对较大且可具有自适应性大小。
视频解码器(210)可以包括解析器(320)，该解析器(320)用于根据已熵编码的视频序列重构符号(321)。这些符号的类别包括用于管理解码器(210)的操作的信息，以及用以控制显示屏(212)等显示装置的潜在信息，所述显示屏不是解码器的组成部分，但可耦接到解码器，如图3中所示。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(SupplementaryEnhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(Video Usability Information，VUI)的参数集片段(未标示)。解析器(320)可对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可根据视频编码技术或标准进行，且可遵循本领域技术人员众所周知的原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器(320)可基于对应于群组的至少一个参数，从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(Group of Pictures，GOP)、图片、子图片、图块、切片、程序块、宏块、编码树单元(CodingTree Units，CTUs)、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等等。图块可指示图片中的特定图块列和行内的CU/CTU的矩形区域。程序块可指示特定图块内的CU/CTU行的矩形区域。片可指示包含在NAL单元中的图片的一个或多个程序块。子图片可以指示图片中的一个或多个片的矩形区域。熵解码器/解析器还可以从已编码的视频序列中提取诸如变换系数、量化器参数值、运动矢量等信息。
解析器(320)可对从缓冲器(315)接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号(321)。
取决于已编码视频图片或一部分已编码视频图片(例如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素，符号(321)的重建可涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(320)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了简洁起见，未描述解析器(320)与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。
除已经提及的功能块以外，解码器(210)可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施例中，这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而，出于描述所公开主题的目的，概念上细分成下文的功能单元是适当的。
第一单元是缩放器/逆变换单元(351)。缩放器/逆变换单元(351)从解析器(320)接收作为符号(321)的量化变换系数以及控制信息，包括使用哪种变换方式、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元(351)可输出包括样本值的块，所述样本值可输入到聚合器(355)中。
在一些情况下，缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可属于帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息，但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内图片预测单元(352)提供。在一些情况下，帧内图片预测单元(352)采用从当前部分重建的图片(358)提取的已重建信息生成大小和形状与正在重建的块相同的周围块。在一些情况下，聚合器(355)基于每个样本，将帧内预测单元(352)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(351)提供的输出样本信息中。
在其它情况下，缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下，运动补偿预测单元(353)可访问参考图片存储器(357)以提取用于预测的样本。在根据符号(321)对提取的样本进行运动补偿之后，这些样本可由聚合器(355)添加到缩放器/逆变换单元的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号)，从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元从参考图片存储器内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制，且所述运动矢量以所述符号(321)的形式而供运动补偿预测单元使用，所述符号(321)例如是包括X、Y和参考图片分量。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时，从参考图片存储器提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。
聚合器(355)的输出样本可在环路滤波器单元(356)中被各种环路滤波技术采用。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术，所述环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频比特流中的参数，且所述参数作为来自解析器(320)的符号(321)可用于环路滤波器单元(356)。然而，在其他实施例中，视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息，以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。
环路滤波器单元(356)的输出可以是样本流，所述样本流可输出到显示装置(212)以及存储在参考图片存储器，以用于后续的帧间图片预测。
一旦完全重建，某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。一旦已编码图片被完全重建，且已编码图片(通过例如解析器(320))被识别为参考图片，则当前参考图片(358)可变为参考图片缓冲器(357)的一部分，且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片存储器。
视频解码器(210)可根据例如ITU-T H.265标准中的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件的意义上，已编码视频序列可遵循视频压缩技术文档或标准(特别是其中的配置文件)中指定的视频压缩技术或标准的语法。对于合规性，还要求已编码视频序列的复杂度处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片大小、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下，由层级设定的限制可通过假想参考解码器(HypotheticalReference Decoder，HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。
在实施例中，接收器(310)可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。所述附加数据可以是已编码视频序列的一部分。所述附加数据可由视频解码器(210)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signal noise ratio，SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。
图4是根据本申请实施例的视频编码器(303)的功能框图。
编码器(203)可从视频源(201)(并非编码器的一部分)接收视频样本，所述视频源可采集将由编码器(203)编码的视频图片。
视频源(201)可提供将由编码器(203)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列，所述数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如：8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务系统中，视频源(201)可以是存储先前已准备的视频的存储装置。在视频会议系统中，视频源(201)可以是采集本地图片信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片，当按顺序观看时，这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列，其中取决于所用的取样结构、色彩空间等，每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。
根据实施例，编码器(203)可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下，将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(443)。施行适当的编码速度是控制器(450)的一个功能。控制器(450)控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦接到这些单元。为了简洁起见，图中未标示耦接。由控制器(450)设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片大小、图片群组(group of pictures，GOP)布局，最大运动矢量搜索范围等。本领域技术人员可以容易地识别控制器(450)的其他功能，因为它们可能与针对特定系统设计优化的视频编码器(203)有关
一些视频编码器以本领域技术人员容易理解为“编码循环”的方式进行操作。作为简单的描述，编码环路可包括编码器(430)(此后称为“源编码器”)的编码部分(例如，负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号)和嵌入于编码器(203)中的(本地)解码器(433)。解码器(433)以类似于(远程)解码器创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在本申请所考虑的视频压缩技术中，符号与已编码视频码流之间的任何压缩是无损的)。将重建的样本流输入到参考图片存储器(434)。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果，因此参考图片缓冲器中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按比特位精确对应的。换句话说，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)是本领域技术人员众所周知的技术。
“本地”解码器(433)的操作可与例如已在上文结合图3详细描述的“远程”解码器(210)相同。然而，另外简要参考图4，当符号可用且熵编码器(445)和解析器(320)能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，包括信道(312)，接收器(310)，缓冲器(315)和解析器(320)在内的解码器(210)的熵解码部分，可能无法完全在本地解码器(433)中实施。
此时可以观察到，除存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术，也必定以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。出于此原因，本申请侧重于解码器操作。可简化编码器技术的描述，因为编码器技术与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域中需要更详细的描述，并且在下文提供。
作为其操作的一部分，源编码器(430)可执行运动补偿预测编码。参考来自视频序列中被指定为“参考帧”的一个或多个先前已编码帧，所述运动补偿预测编码对输入帧进行预测性编码。以此方式，编码引擎(432)对输入帧的像素块与参考帧的像素块之间的差异进行编码，所述参考帧可被选作所述输入帧的预测参考。
本地视频解码器(433)可基于源编码器(430)创建的符号，对可指定为参考帧的帧的已编码视频数据进行解码。编码引擎(432)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图4中未示)处被解码时，重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(433)复制解码过程，所述解码过程可由视频解码器对参考帧执行，且可使重建的参考帧存储在参考图片高速缓存(434)中。以此方式，编码器(203)可在本地存储重建的参考帧的副本，所述副本与将由远端视频解码器获得的重建参考帧具有共同内容(不存在传输误差)。
预测器(435)可针对编码引擎(432)执行预测搜索。即，对于将要编码的新帧，预测器(435)可在参考图片存储器(434)中搜索可作为所述新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据，例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器(435)可基于样本块逐像素块操作，以找到合适的预测参考。在一些情况下，根据预测器(435)获得的搜索结果，可确定输入图片可具有从参考图片存储器(434)中存储的多个参考图片取得的预测参考。
控制器(450)可管理视频编码器(430)的编码操作，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。
可在熵编码器(445)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(445)根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等本领域技术人员已知的技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩，从而将所述符号转换成已编码视频序列。
传输器(440)可缓冲由熵编码器(445)创建的已编码视频序列，从而为通过通信信道(460)进行传输做准备，所述通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(440)可将来自视频编码器(430)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并，所述其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。
控制器(450)可管理编码器(203)的操作。在编码期间，控制器(450)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型，但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可将图片分配为以下任一种帧类型：
帧内图片(I图片)，其可以是不将序列中的任何其它帧用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片，包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh，“IDR”)图片。所属领域的技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。
预测性图片(P图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。
双向预测性图片(B图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地，多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。
源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如，4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码，根据应用于块的相应图片的编码分配来确定所述其它块。举例来说，I图片的块可进行非预测编码，或所述块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考帧通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。
视频编码器(203)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中，视频编码器(203)可执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此，已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。
在实施例中，传输器(440)可在传输已编码的视频时传输附加数据。视频编码器(430)可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、SEI消息、VUI参数集片段等。
下面根据实施例描述使用两个查找表的VVC草案5中的莱斯参数推导过程。此过程的输入是基本级baseLevel、颜色分量索引(color component index,cIdx)、指定相对于当前图片的左上样本的当前变换块的左上样本的亮度位置(x0，y0)、当前系数扫描位置(xC，yC)、变换块宽度的二进制对数log2TbWidth以及变换块高度的二进制对数log2TbHeight。该过程的输出是莱斯参数cRiceParam。
给定具有分量索引cIdx的变换块的阵列AbsLevel[x][y]，其中该变换块左上亮度块位置为(x0，y0)，则可以按以下伪代码的指定导出变量locSumAbs：
如果transform_skip_flag[x0][y0]等于1，则将trafoSkip的值设置为1，并且适用以下条件：
Figure BDA0002530398530000131
否则(transform_skip_flag[x0][y0]等于0)，则将trafoSkip设置为0，并且适用以下条件：
Figure BDA0002530398530000132
其中，transform_skip_flag[x0][y0]表示是否将变换应用于关联的变换块。数组索引x0，y0指定所考虑的变换块的左上亮度样本相对于图片的左上亮度样本的位置(x0，y0)。locSumAbs2～5表示locSumAbs的分量。xC、yC表示亮度块的坐标值。log2TbWidth表示变换块宽度取2的对数，log2TbHeight表示变换块高度取2的对数。
如果基本级baseLevel等于0，将变量s设置为等于Max(0，QState–1)并且给定变量locSumAbs和s，则导出莱斯参数cRiceParam和变量ZeroPos[n]，如表1所示。否则(baseLevel大于0)，给定变量locSumAbs和trafoSkip，则导出莱斯参数cRiceParam，如表1所示。
表1-基于locSumAbs、trafoSkip和s的cRiceParam和ZeroPos[n]的说明
Figure BDA0002530398530000141
如表1所示，使用两个不同的查找表以确定莱斯参数cRiceParam。具体地，将这两个查找表记录在表9-12的包含条目cRiceParam的四行中。根据trafoSkip的值选择一个表，其中trafoSkip的值指示启用或禁用变换跳过。
图5示出使用两个查找表LUT0和LUT1确定莱斯参数的流程图，如上所述。当启用变换跳过时，使用LUT1。否则，当禁用变换跳过时，使用LUT0。
当未激活变换跳过时，将绝对级(absolute level)传递到计算locSumAbs5的Sum0。然后，由Adjus0修改locSumAbs5，并将locSumAbs5的值调整到0和31之间，其中baseLevel作为输入以生成locSumAbs，如以下等式1所示。
locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs5-baseLevel*5) (等式1)
可将等式1用作查找表LUT0的输入，以确定莱斯参数cRiceParam。
当激活变换跳过时，将绝对级传递到计算locSumAbs2的Sum1。然后将locSumAbs2调整到0和31之间，以生成locSumAbs，如以下等式2所示。
locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs2) (等式2)
可将等式2用作查找表LUT1的输入，以确定莱斯参数cRiceParam。
下面根据实施例描述使用单个查找表的莱斯参数导出过程。此过程的输入是基本级baseLevel、颜色分量索引cIdx、指定相对于当前图片的左上样本的当前变换块的左上样本的亮度位置(x0，y0)、当前系数扫描位置(xC，yC)、变换块宽度的二进制对数log2TbWidth以及变换块高度的二进制对数log2TbHeight。该过程的输出是莱斯参数cRiceParam。
给定用于具有分量索引cIdx的变换块的阵列AbsLevel[x][y]，该变换块的左上亮度位置为(x0，y0)，则按以下伪代码的指定导出变量locSumAbs：
如果transform_skip_flag[x0][y0]等于1，则适用以下条件：
Figure BDA0002530398530000151
否则(transform_skip_flag[x0][y0]等于0)，则适用以下条件：
Figure BDA0002530398530000152
如果baseLevel等于0，将变量s设置为等于Max(0，QState–1)并且给定变量locSumAbs和s，则如表2所示,导出莱斯参数cRiceParam和变量ZeroPos[n]。否则(baseLevel大于0)，给定变量locSumAbs和trafoSkip，则如表2所示，导出莱斯参数cRiceParam。
表2-基于locSumAbs和s的cRiceParam和ZeroPos[n]的说明
s locSumAbs 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
cRiceParam 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1
0 ZeroPos[n] 0 0 0 0 0 1 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4
1 ZeroPos[n] 1 1 1 1 2 3 4 4 4 6 6 6 8 8 8 8
2 ZeroPos[n] 1 1 2 2 2 3 4 4 4 6 6 6 8 8 8 8
locSumAbs 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
cRiceParam 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2
0 ZeroPos[n] 4 4 4 4 4 4 4 8 8 8 8 8 16 16 16 16
1 ZeroPos[n] 4 4 12 12 12 12 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16
2 ZeroPos[n] 8 8 12 12 12 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 16
如上可见，表2仅有两行用于cRiceParam,并且没有用于trafoSkip的列。相反，表1具有四行用于cRiceParam并且有一列用于trafoSkip。因此，可以减少内存使用，并且简化文本描述。
图6示出了使用一个查找表LUT0确定莱斯参数的流程图，其中查找表LUT0独立于变换跳过状态。
当未激活变换跳过时，将绝对级传递到计算locSumAbs5的Sum0。然后，由Adjust0修改locSumAbs5，并将locSumAbs5调整到0和31之间，其中baseLevel作为输入以生成locSumAbs，如以下等式3所示。
locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs5-baseLevel*5) (等式3)
可将等式3用作查找表LUT0的输入，以确定莱斯参数cRiceParam。
当激活变换跳过时，将绝对级传递到计算locSumAbs2的Sum1。然后，由Adjust1修改locSumAbs2，并将locSumAbs2调整到0和31之间，以生成locSumAbs，如以下等式4所示。
locSumAbs＝Clip3(0,31,(locSumAbs2>>1)+1) (等式4)
可将等式4用作相同查找表LUT0的输入，以确定莱斯参数cRiceParam。这样，可以仅使用一个查找表，而与变换跳过的状态无关。
在实施例中，可使用以下伪代码确定莱斯参数查找表的索引：
Figure BDA0002530398530000161
Figure BDA0002530398530000171
对于一次右移操作的不同舍入，偏移量可以具有预定值0、1或2。当偏移量等于2时，它等效于上述实施例。
对于偶数值的偏移量，可以通过以下伪代码利用offset1＝offset>>1的对应值来实现调整操作：
Clip3(0,31,(locSumAbs>>1)+offset1)
在实施例中，可以在不扩展莱斯参数动态范围的情况下，使用以下伪代码确定莱斯参数查找表的索引：
Figure BDA0002530398530000172
对于一次右移操作的不同舍入，偏移量可以具有预定值0、1或2。
对于偶数偏移值，也可以通过以下伪代码利用offset1＝offset>>1的对应值来实现偏移操作：
locSumAbs＝(locSumAbs>>1)+offset1
图7是使用至少一个处理器选择对视频比特流进行编码的莱斯参数的示例过程700的流程图。在一些实施方案中，可以由解码器210执行图7的一个或多个过程块。在一些实施方案中，图7的一个或多个过程块可以由与解码器210分离或包括解码器210的另一设备或一组设备来执行，例如编码器203。
如图7所示，过程700可以包括获取对应于当前变换块的绝对级(步骤710)。
如图7进一步所示，过程700可包括确定是否启用变换跳过(步骤720)。
如图7进一步所示，如果未启用变换跳过(在步骤720处为否)，则过程700可包括：根据对应于当前变换块的基本级，调整绝对级，生成已调整的变量(步骤730)；以及通过再次调整已调整的变量，生成查找变量(步骤740)。
如图7进一步所示，如果启用变换跳过(在步骤720为是)，则过程700可包括通过调整绝对级生成已调整的变量(步骤750)，以及通过再次调整已调整的变量来生成查找变量(步骤760)。
如图7进一步所示，过程700可包括基于查找变量从查找表获取莱斯参数(步骤770)。
如图7中进一步所示，过程700可包括基于莱斯参数对残差子块进行编码(步骤780)。
在实施例中，当启用和禁用变换跳过时，可以从查找表中获取查找变量。
在实施例中，基于启用的变换跳过，可以通过将偏移量应用于绝对级来生成偏移变量；并且可以通过调整所述偏移变量来生成查找变量。
在实施例中，基于启用的变换跳过，可通过调整绝对级来生成已调整的变量；并且可以通过将偏移量应用于已调整的变量来生成查找变量。
在实施例中，基于变换跳过标志，确定是否已启用变换跳过。
在实施例中，可以基于以下各项中的至少一项确定查找变量：对应于当前变换块的基本级、颜色分量索引、指定相对于当前图片的左上样本的当前变换块的左上样本的亮度位置、当前系数扫描位置、当前变换块的宽度的二进制对数以及当前变换块的高度的二进制对数。
在实施例中，莱斯参数的值可以在0和2之间。
在实施例中，莱斯参数的值可以在0和3之间。
虽然图7示出了过程700的示例性步骤，但是在一些实施方案中，过程700可以包括比图7所示的更多的步骤、更少的步骤、不同的步骤或不同排列的步骤。另外或可替代地，过程700的两个或多个步骤可以并行地执行。
进一步地，可以通过处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)执行所提出的方法。在一个示例中，一个或多个处理器执行存储在非易失性计算机可读介质中的程序，以执行所提出的一个或多个方法。
本申请实施例提供了一种莱斯参数选择装置，其中，所述莱斯参数用于编码视频比特流，所述装置包括：第一获取模块，用于获取对应于当前变换块的绝对级；确定模块，用于确定是否启用变换跳过；生成模块，用于基于所述绝对级和是否启用了所述变换跳过生成查找变量；第二获取模块，用于基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及，编码模块，用于基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。
在一种实施方式中，当启用或禁用所述变换跳过时，从所述查找表中获取所述查找变量。
在一种实施方式中，所述生成模块包括第一生成子模块，并且，所述装置进一步包括：第二生成模块，当禁用所述变换跳过时，用于根据对应于所述当前变换块的基本级，调整所述绝对级，生成已调整的变量；以及，第三生成模块，用于通过调整所述已调整的变量，生成所述查找变量。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理器加载并执行，以实现上述实施例中的选择莱斯参数的方法。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读介质，所述非易失性计算机可读介质中存储有指令，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行上述实施例中的选择莱斯参数的方法。
上述技术可以通过计算机可读指令实现为计算机软件，并且物理地存储在一个或多个计算机可读介质中。例如，图8示出了计算机系统(800)，其适于实现所公开主题的某些实施例。
所述计算机软件可通过任何合适的机器代码或计算机语言进行编码，通过汇编、编译、链接等机制创建包括指令的代码，所述指令可由计算机中央处理单元(CPU)，图形处理单元(GPU)等直接执行或通过译码、微代码等方式执行。
所述指令可以在各种类型的计算机或其组件上执行，包括例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能手机、游戏设备、物联网设备等。
图8所示的用于计算机系统(800)的组件本质上是示例性的，并不用于对实现本申请实施例的计算机软件的使用范围或功能进行任何限制。也不应将组件的配置解释为与计算机系统(800)的示例性实施例中所示的任一组件或其组合具有任何依赖性或要求。
计算机系统(800)可以包括某些人机界面输入设备。这种人机界面输入设备可以通过触觉输入(如：键盘输入、滑动、数据手套移动)、音频输入(如：声音、掌声)、视觉输入(如：手势)、嗅觉输入(未示出)，对一个或多个人类用户的输入做出响应。所述人机界面设备还可用于捕获某些媒体，气与人类有意识的输入不必直接相关，如音频(例如：语音、音乐、环境声音)、图像(例如：扫描图像、从静止影像相机获得的摄影图像)、视频(例如二维视频、包括立体视频的三维视频)。
人机界面输入设备可包括以下中的一个或多个(仅绘出其中一个)：键盘(801)、鼠标(802)、触控板(803)、触摸屏(810)、相关图形适配器(850)、数据手套、操纵杆(805)、麦克风(806)、扫描仪(807)、照相机(808)。
计算机系统(800)还可以包括某些人机界面输出设备。这种人机界面输出设备可以通过例如触觉输出、声音、光和嗅觉/味觉来刺激一个或多个人类用户的感觉。这样的人机界面输出设备可包括触觉输出设备(例如通过触摸屏(810)、数据手套或操纵杆(805)的触觉反馈，但也可以有不用作输入设备的触觉反馈设备)、音频输出设备(例如，扬声器(809)、耳机(未示出))、视觉输出设备(例如，包括阴极射线管屏幕、液晶屏幕、等离子屏幕、有机发光二极管屏的屏幕(810)，其中每一个都具有或没有触摸屏输入功能、每一个都具有或没有触觉反馈功能——其中一些可通过诸如立体画面输出的手段输出二维视觉输出或三维以上的输出；虚拟现实眼镜(未示出)、全息显示器和放烟箱(未示出))以及打印机(未示出)。
计算机系统(800)还可以包括人可访问的存储设备及其相关介质，如包括具有CD/DVD的高密度只读/可重写式光盘(CD/DVD ROM/RW)(820)或类似介质(821)的光学介质、拇指驱动器(822)、可移动硬盘驱动器或固体状态驱动器(823)，诸如磁带和软盘(未示出)的传统磁介质，诸如安全软件保护器(未示出)等的基于ROM/ASIC/PLD的专用设备，等等。
本领域技术人员还应当理解，结合所公开的主题使用的术语“计算机可读介质”不包括传输介质、载波或其它瞬时信号。
计算机系统(800)还可以包括通往一个或多个通信网络(855)的接口。例如，网络可以是无线的、有线的、光学的。网络还可为局域网、广域网、城域网、车载网络和工业网络、实时网络、延迟容忍网络等等。网络还包括以太网、无线局域网、蜂窝网络(GSM、3G、4G、5G、LTE等)等局域网、电视有线或无线广域数字网络(包括有线电视、卫星电视、和地面广播电视)、车载和工业网络(包括CANBus)等等。某些网络通常需要外部网络接口适配器，用于连接到某些通用数据端口或外围总线(849)(例如，计算机系统(800)的USB端口)；其它系统通常通过连接到如下所述的系统总线集成到计算机系统(800)的核心(例如，以太网接口集成到PC计算机系统或蜂窝网络接口集成到智能电话计算机系统)。在一个例子中，网络(855)可以使用网络接口(854)连接到外围总线(849)。通过使用这些网络中的任何一个，计算机系统(800)可以与其它实体进行通信。所述通信可以是单向的，仅用于接收(例如，无线电视)，单向的仅用于发送(例如CAN总线到某些CAN总线设备)，或双向的，例如通过局域或广域数字网络到其它计算机系统。上述的每个网络和网络接口可使用某些协议和协议栈。
上述的人机界面设备、人可访问的存储设备以及网络接口可以连接到计算机系统(800)的核心(840)。
核心(840)可包括一个或多个中央处理单元(CPU)(841)、图形处理单元(GPU)(842)、以现场可编程门阵列(FPGA)(843)形式的专用可编程处理单元、用于特定任务的硬件加速器(844)等。这些设备以及只读存储器(ROM)(845)、随机存取存储器(846)、内部大容量存储器(例如内部非用户可存取硬盘驱动器、固态硬盘等)(847)等可通过系统总线(848)进行连接。在某些计算机系统中，可以以一个或多个物理插头的形式访问系统总线(848)，以便可通过额外的中央处理单元、图形处理单元等进行扩展。外围装置可直接附接到核心的系统总线(848)，或通过外围总线(849)进行连接。外围总线的体系结构包括外部控制器接口PCI、通用串行总线USB等。
CPU(841)、GPU(842)、FPGA(843)和加速器(844)可以执行某些指令，这些指令组合起来可以构成上述计算机代码。该计算机代码可以存储在ROM(845)或RAM(846)中。过渡数据也可以存储在RAM(846)中，而永久数据可以存储在例如内部大容量存储器(847)中。通过使用高速缓冲存储器可实现对任何存储器设备的快速存储和检索，高速缓冲存储器可与一个或多个CPU(841)、GPU(842)、大容量存储器(847)、ROM(845)、RAM(846)等紧密关联。
所述计算机可读介质上可具有计算机代码，用于执行各种计算机实现的操作。介质和计算机代码可以是为本申请的目的而特别设计和构造的，也可以是计算机软件领域的技术人员所熟知和可用的介质和代码。
作为实施例而非限制，具有体系结构(800)的计算机系统，特别是核心(840)，可以作为处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)提供执行包含在一个或多个有形的计算机可读介质中的软件的功能。这种计算机可读介质可以是与上述的用户可访问的大容量存储器相关联的介质，以及具有非易失性的核心(840)的特定存储器，例如核心内部大容量存储器(847)或ROM(845)。实现本申请的各种实施例的软件可以存储在这种设备中并且由核心(840)执行。根据特定需要，计算机可读介质可包括一个或一个以上存储设备或芯片。该软件可以使得核心(840)特别是其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等)执行本文所述的特定过程或特定过程的特定部分，包括定义存储在RAM(846)中的数据结构以及根据软件定义的过程来修改这种数据结构。另外或作为替代，计算机系统可以提供逻辑硬连线或以其它方式包含在电路(例如，加速器(844))中的功能，该电路可以代替软件或与软件一起运行以执行本文所述的特定过程或特定过程的特定部分。在适当的情况下，对软件的引用可以包括逻辑，反之亦然。在适当的情况下，对计算机可读介质的引用可包括存储执行软件的电路(如集成电路(IC))，包含执行逻辑的电路，或两者兼备。本申请包括任何合适的硬件和软件组合。
虽然本申请已对多个示例性实施例进行了描述，但实施例的各种变更、排列和各种等同替换均属于本申请的范围内。因此应理解，本领域技术人员能够设计多种系统和方法，所述系统和方法虽然未在本文中明确示出或描述，但其体现了本申请的原则，因此属于本申请的精神和范围之内。

Claims (14)

1.一种选择莱斯参数的方法，其中所述莱斯参数用于编码视频比特流，其特征在于，所述方法包括：
获取对应于当前变换块的绝对级；
确定是否启用变换跳过；
基于所述绝对级和所述变换跳过的确定结果，生成查找变量；
基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及
基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当启用或禁用所述变换跳过时，从所述查找表中获取所述查找变量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当禁用所述变换跳过时，根据对应于所述当前变换块的基本级，调整所述绝对级，生成已调整的变量；以及
调整所述已调整的变量，生成所述查找变量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当启用所述变换跳过时，调整所述绝对级，生成已调整的变量；以及
调整所述已调整的变量，生成所述查找变量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当启用所述变换跳过时，将偏移量应用于所述绝对级，以生成偏移变量；以及，
调整所述偏移变量，生成所述查找变量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当启用所述变换跳过时，调整所述绝对级，生成已调整的变量；以及
将偏移量应用于所述已调整的变量，以生成所述查找变量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定是否启用变换跳过是基于变换跳过标志执行的。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
基于以下至少一项确定所述查找变量：对应于所述当前变换块的基本级、颜色分量索引、指定相对于当前图片的左上样本的所述当前变换块的左上样本的亮度位置、当前系数扫描位置、所述当前变换块的宽度的二进制对数，以及所述当前变换块的高度的二进制对数。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述莱斯参数的值在0和2之间。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述莱斯参数的值在0和3之间。
11.一种莱斯参数选择装置，其中，所述莱斯参数用于编码视频比特流，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取对应于当前变换块的绝对级；
确定模块，用于确定是否启用变换跳过；
生成模块，用于基于所述绝对级和所述变换跳过的确定结果生成查找变量；
第二获取模块，用于基于所述查找变量从查找表获取所述莱斯参数；以及，
编码模块，用于基于所述莱斯参数对残差子块进行编码。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述生成模块包括第一生成子模块，并且，所述装置进一步包括：
第二生成模块，当禁用所述变换跳过时，用于根据对应于所述当前变换块的基本级，调整所述绝对级，生成已调整的变量；以及，
第三生成模块，用于通过调整所述已调整的变量，生成所述查找变量。
13.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述至少一个存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述至少一个处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求10任一项所述的方法。
14.一种非易失性计算机可读介质，其特征在于，所述非易失性计算机可读介质中存储有指令，所述指令在由处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至权利要求10任一项所述的方法。
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