CN112543326A - 视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。

Description

视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质
优先权信息
本申请要求于2019年9月23日递交的、申请号为62/904,642的美国临时申请、于2019年12月27日递交的、申请号为62/954,277的美国临时申请、以及于2020年9月22日递交的、申请号为17/028,349的美国申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。
技术领域
本申请涉及视频编解码技术，更具体地，涉及视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
ITU-T VCEG(Q6/16)和ISO/IEC MPEG(JTC 1/SC 29/WG 11)在2013年(版本1)、2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)中发布了H.265/HEVC(高效视频编码)标准。在2015年，这两个标准组织联合成立了联合视频开发组(JVET，Joint VideoExploration Team)，以探索开发超越HEVC的下一代视频编码标准的潜力。2017年10月，他们发出了针对能力超越HEVC(CfP)的视频压缩提案的联合征集。截至2018年2月15日，分别提交了针对标准动态范围(SDR)的共22个CfP回复、针对高动态范围(HDR)的12个CfP回复和针对360种视频类别的12个CfP回复。2018年4月，在122运动图象专家组(MPEG)/第十次JVET会议上，对所有收到的CfP回复都进行了评估。这次会议的结果是，JVET正式启动了超越HEVC的下一代视频编码的标准化过程。新标准被命名为通用视频编码(VVC)，JVET被重新命名为联合视频专家组。
发明内容
本申请的实施例涉及视频数据编码的方法和装置、计算机设备和存储介质，以提高较低量化参数的效率。
根据本申请的实施例，提供了一种视频数据编码的方法。该方法包括：接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。
根据本申请的实施例，提供了一种视频数据编码的装置。该装置包括：接收模块，用于接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；识别模块，用于识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及编码模块，用于基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。
根据本申请的实施例，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，用于存储程序指令，当所述程序指令被用于视频编码/解码的计算机执行时，使得所述计算机执行所述的视频数据编码的方法
本申请的实施例还提供了一种计算机设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令由所述一个或多个处理器加载并执行，以实现上述实施例所述的视频数据编码的方法。
在本申请的实施例中，通过在变换系数的残差编码中将上下文已编码的bin的数量保持为1.75，使得可以使用变换跳过来扩展用于编码残差子块的莱斯参数的范围，以提高较低量化参数的编码效率，从而在不牺牲编码效率的情况下提高吞吐量。
附图说明
从下面结合附图对示例性实施例的详细描述中，上述的和其它目的、特征和优点将变得显而易见。附图的各种特征未按比例绘制，因为图示是为了清楚起见，以便于结合详细描述促进本领域技术人员的理解。在附图中：
图1示出了根据至少一个实施例的联网计算机环境的示意图；
图2A-2C是根据至少一个实施例的用于视频编码的变换跳过编码系统的框图；
图3是根据至少一个实施例的示例性莱斯参数计算系统的示意图；
图4是根据至少一个实施例的由程序执行的视频编码的步骤的操作流程图；
图5是根据至少一个实施例的图1中所示的计算机和服务器的内部和外部组件的框图；
图6是根据至少一个实施例的包括图1所示的计算机系统的示例性云计算环境的框图；以及
图7是根据至少一个实施例的图6所示的示例性云计算环境的功能层的框图。
具体实施方式
本申请公开了所要求保护的结构和方法的具体实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅是可以以各种形式体现的所要求保护的结构和方法的示例。然而，那些结构和方法可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本申请所描述的示例性实施例。相反，提供这些示例性实施例使得本申请的公开是彻底和完整的，并且将范围完全传达给本领域技术人员。在说明书中，可以省略公知的特征和技术的细节，以避免不必要地混淆所呈现的实施例。
实施例总体上涉及数据处理领域，更具体地，涉及媒体处理。以下描述的示例性实施例提供了一种系统、方法和计算机程序，以便在使用残差编码(具有或不具有变换跳过)对视频进行编码和解码时，允许使用更大范围的莱斯(Rice)参数。因此，一些实施例通过在视频编码和解码过程中允许更高的吞吐量来改进计算领域的能力。
在VVC中，可以在空间域或变换域中对像素块进行熵编码。但是，在针对变换系数的残差编码中，每个残差块存在最大数量的上下文已编码的二进制文件(context-codedbins)。在常规模式下，该数量是每个具有变换跳过的变换系数2个bin，每个不具有变换跳过的变换系数1.75个bin。因此，在具有和不具有变换跳过的情况下，通过在变换系数的残差编码中将上下文已编码的bin的数量保持为1.75，使得可以使用变换跳过来扩展用于编码残差子块的莱斯参数的范围，以提高较低量化参数(QP)的编码效率，从而在不牺牲编码效率的情况下提高吞吐量，这种处理方式可能是有利的。
参考各种实施例的方法、装置(系统)和计算机可读介质的流程图和/或框图，本申请描述了各个方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令来实现。
以下描述的示例性实施例提供了一种系统、方法和计算机程序，其允许将更大范围的莱斯参数用于具有变换跳过的视频数据的残差编码。图1是一种联网计算机环境的功能框图，其示出了用于视频编码的媒体处理系统100(以下称为“系统”)。应当理解，图1仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实现不同实施例的环境的任何限制。基于设计和实现要求，可以对所描述的环境进行各种修改。
系统100可以包括计算机102和服务器计算机114。计算机102可以通过通信网络110(以下称为“网络”)与服务器计算机114进行通信。计算机102可以包括处理器104和软件程序108，软件程序108存储在数据存储设备106中，并且能够与用户接口并与服务器计算机114通信。如下面参考图5所讨论的，计算机102可以分别包括内部组件800A和外部组件900A，并且服务器计算机114可以分别包括内部组件800B和外部组件900B。计算机102可以是，例如移动设备、电话、个人数字助理、上网本、膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、或能够运行程序、访问网络和数据库的任何类型的计算设备。
服务器计算机114还可以在云计算服务模型中运行，例如软件即服务(SaaS)、平台即服务(PaaS)或基础设施即服务(laaS)，如下文参照图6和7所讨论的。服务器计算机114还可以位于云计算部署模型中，例如私有云、社区云、公共云或混合云。
用于视频编码的服务器计算机114能够运行变换跳过编码程序116(以下称为“程序”)，该程序116可以与数据库112交互。下面参照图4更详细地解释变换跳过编码程序方法。在一个实施例中，计算机102可以作为包括用户界面的输入设备进行操作，而程序116可以主要在服务器计算机114上运行。在一可选的实施例中，程序116可以主要在至少一个计算机102上运行，而服务器计算机114可以用于处理和存储程序116所使用的数据。应当注意，程序116可以是独立程序，或者可以集成到更大的变换跳过编码程序中。
然而，应当注意，在某些情况下，可以在计算机102和服务器计算机114之间以任何比率共享程序116的处理。在另一实施例中，程序116可以在一个以上的计算机、服务器计算机或计算机和服务器计算机的某种组合上运行，例如，通过网络110与单个服务器计算机114进行通信的多个计算机102。在另一实施例中，例如，程序116可以在通过网络110与多个客户端计算机通信的多个服务器计算机114上运行。可选地，程序可以在通过网络与服务器和多个客户端计算机通信的网络服务器上运行。
网络110可以包括有线连接、无线连接、光纤连接或其某种组合。通常，网络110可以是支持在计算机102与服务器计算机114之间进行通信的连接和协议的任何组合。网络110可以包括各种类型的网络，例如局域网(LAN)、诸如因特网的广域网(WAN)、诸如公共交换电话网(PSTN)的电信网络、无线网络、公共交换网络、卫星网络、蜂窝网络(例如第五代(5G)网络、长期演进(LTE)网络、第三代(3G)网络、码分多址(CDMA)网络等)、公共陆地移动网络(PLMN)、城域网(MAN)、专用网、自组织网络、内联网、基于光纤的网络等，以及/或这些或其它类型网络的组合。
图1所示的设备和网络的数量和布置是作为示例来提供的。实际上，与图1所示的设备和网络相比，可以有更多的设备和/或网络、更少的设备和/或网络、不同的设备和/或网络，或布置不同的设备和/或网络。此外，图1所示的两个或更多个设备可以在单个设备中实现，或者图1所示的单个设备可以作为多个分布式设备实现。另外或可选地，系统100的一组设备(例如，至少一个设备)可以执行描述为由系统100的另一组设备执行的至少一个功能。
图2A-2C示出了用于视频编码的变换跳过编码系统200的至少其中一部分。该变换跳过编码系统200用于对接收的视频数据进行编码，该视频数据包括参考帧和至少一个残差块。
现在参照图2A，其示出了示例性的至少部分编码系统200A。该编码系统200A可以包括求和模块202A和202B、调整模块204A、裁剪(clipping)模块206A和206B、以及查找表208A和208B。该编码系统200A可以选择VTM-6.0中使用的莱斯参数cRiceParam。当未启用变换跳过时，求和模块202A可以计算最多五个相邻残差块的绝对电平(absolute level)的局部和(local sum)，以生成locSumAbs5。如果相邻残差块在当前变换单元之外，则其绝对电平可以默认为零。locSumAbs5可以由调整模块204A修改，并且可以被裁剪模块206A以baseLevel作为输入裁剪为0到31之间，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs5-baseLevel*5)。locSumAbs可以作为查找表208A的输入，以便在没有变换跳过时确定莱斯参数cRiceParam。
当启用变换跳过时，求和模块202B可以计算最多两个相邻残差块的绝对电平的局部和，以生成locSumAbs2。如果相邻残差块在当前变换单元之外，则其绝对电平可以默认为零。locSumAbs2可以被裁剪模块206B裁剪为0到31之间，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs2)。locSumAbs作为查找表208B的输入，以便在具有变换跳过时确定莱斯参数cRiceParam。
现在参照图2B，其示出了示例性的至少部分编码系统200B。该编码系统200B可以包括求和模块202C和202D、调整模块204C和204D、裁剪模块206C和206D、以及查找表208C。该编码系统200B可以在具有变换跳过模式的残差编码中扩展莱斯参数的范围。当未启用变换跳过时，求和模块202C可以计算最多五个相邻残差块的绝对电平的局部和，以生成locSumAbs5。locSumAbs5可以由调整模块204C修改，并且可以被裁剪模块206C以baseLevel作为输入裁剪为0到31之间，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs5–baseLevel*5)。locSumAbs可以作为查找表208C的输入，以便在没有变换跳过时确定莱斯参数cRiceParam。
当启用变换跳过时，求和模块202D可以计算最多两个相邻残差块的绝对电平的局部和，以生成locSumAbs2。locSumAbs2可以由调整模块204D修改，并且可以被裁剪模块206D裁剪为0到31之间，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,31,(locSumAbs2>>1)+1)。locSumAbs可用作为查找表208C的输入，以便在具有变换跳过时确定莱斯参数cRiceParam。通过使用同一查找表，可以扩展具有变换跳过的cRiceParam的动态范围。
现在参照图2C，其示出了示例性的至少部分编码系统200C。该编码系统200C可以包括求和模块202E和202F、调整模块204E和204F、裁剪模块206E和206F、以及查找表208E和208F。该编码系统200C可以扩展用于变换跳过的莱斯参数的动态范围，以提高较低QP的编码效率(例如，用于按每个系数1.75个上下文已编码的bin进行编码)。当未启用变换跳过时，求和模块202E可以计算最多五个相邻残差块的绝对电平的局部和，以生成locSumAbs5。locSumAbs5可以由调整模块204E修改，并且可以被裁剪模块206E以baseLevel作为输入裁剪为0到31之间，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,31,locSumAbs5–baseLevel*5)。locSumAbs可以作为查找表208E的输入，以便在没有变换跳过时确定莱斯参数cRiceParam。
当启用变换跳过时，求和模块202F可以计算最多两个相邻残差块的绝对电平的局部和，以生成locSumAbs2。locSumAbs2可以由调整模块204F修改，并且可以被裁剪模块206F裁剪为0到N-1之间(对于预定的正整数N)，以生成locSumAbs，具体为locSumAbs＝Clip3(0,N-1,Adjusted2(locSumAbs2))，其中函数Adjusted2(x)是x的单调非递减凹函数。然后，变量locSumAbs可以作为具有N个条目的查找表208F的输入，以确定莱斯参数cRiceParam。因为查找表208F比查找表208E具有更高的动态范围，所以扩展了具有变换跳过的cRiceParam的动态范围。
变换跳过编码系统200A、200B和200C可以基于与至少一个残差块相关联的莱斯参数，对视频数据进行编码。当禁用变换跳过功能时，莱斯参数可以根据第一查找表确定；当启用变换跳过功能时，莱斯参数可以根据第二查找表确定，第一查找表和第二查找表具有不同的用来确定莱斯参数的动态范围。其中，第一查找表的输入包括与至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的五个最大值的和，其中，该和被裁剪为0到31之间。第二查找表的输入包括与至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的两个最大值的和，其中，该和通过单调非递减凹函数进行修改，并被裁剪为0到预定的正整数之间的值。
现在参照图3，其示出了示例性莱斯参数计算系统300。在计算莱斯参数时，可以在用于变换域abs_remainder[n]和dec_abs_level[n]的莱斯参数的推导过程中删除分支和查找表。根据总和计算cRiceParam可以实现为：cRiceParam＝(sum>6)+(sum>13)+(sum>27)，其中如果关系为真，则关系运算符(>)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(>)可以产生0。
根据一个或多个实施例，x的分段常数函数f(x)可以定义为：
Figure BDA0002696889040000071
对于所有实数x，并且n≥1，并且αi是实数，并且χi可以是指示函数：
Figure BDA0002696889040000072
对于0＜i＜N，并且
Figure BDA0002696889040000073
并且
Figure BDA0002696889040000074
函数f(x)实现为：
Figure BDA0002696889040000075
其中Ha(x)是x的单位阶跃函数：
Figure BDA0002696889040000076
并且
β0＝α0
βi＝αi-αi-1
函数Ha(x)被实现为(x≥a)，其中如果关系为真，则关系运算符(≥)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(≥)可以产生0。
根据一个或多个实施例，x的分段常数函数f(x)可以定义为：
Figure BDA0002696889040000077
对于所有整数x，其中n≥1，并且αi是整数，并且χi是指示函数：
Figure BDA0002696889040000081
对于0＜i＜N，并且
Figure BDA0002696889040000082
并且
Figure BDA0002696889040000083
函数f(x)可以实现为：
Figure BDA0002696889040000084
其中Ha(x)是x的单位阶跃函数，具有整数a：
Figure BDA0002696889040000085
并且
β0＝α0
βi＝αi-αi-1
函数Ha(x)被实现为(x>(a-1))，其中如果关系为真，则关系运算符(>)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(>)可以产生0。函数Ha(x)也可以实现为(x≥a)，其中如果关系为真，则关系运算符(≥)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(≥)可以产生0。
根据一个或多个实施例，x的分段常数函数f(x)可以定义为：
Figure BDA0002696889040000086
对于所有整数x，其中n≥1，并且αi＝i，并且χi是指示函数：
Figure BDA0002696889040000087
对于0＜i＜N，并且
Figure BDA0002696889040000091
并且
Figure BDA0002696889040000092
因为αi＝i，对于i＝0，...，n，β0＝α0＝0并且
βi＝αi-αi-1＝1
对于i＝1，...，n，函数f(x)被实现为：
Figure BDA0002696889040000093
其中Ha(x)是x的单位阶跃函数，具有整数a：
Figure BDA0002696889040000094
函数Ha(x)被实现为(x>(a-1))，其中如果关系为真，则关系运算符(>)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(>)可以产生0，如C和C++编程语言所定义的。函数Ha(x)也可以实现为(x≥a)，其中如果关系为真，则关系运算符(≥)可以产生1，如果关系为假，则关系运算符(≥)可以产生0，如C和C++编程语言所定义的。在某些特殊情况下，总和为x并且f(sum)＝(sum>6)+(sum>13)+(sum>27)＝cRiceParam。
现在参照图4，其描述了由程序执行的、视频编码的步骤的操作流程图400。可以借助图1、2A-2C和3对图4进行描述。如前所述，变换跳过编码程序116(图1)可以允许在视频数据的残差编码中使用莱斯参数的扩展的范围。
步骤402，接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据。残差块可用于表示期望帧和参考帧之间的差。残差块可以用于可变长度编码。在实施例中，服务器计算机114(图1)上的变换跳过编码程序116(图1)可以通过通信网络110(图1)从计算机102(图1)接收视频数据，或者可以从数据库112(图1)获取视频数据204。该视频数据参考帧和至少一个残差块。
步骤404，识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数。变换系数可以用于视频数据的残差编码。在实施例中，服务器计算机114(图1)上的变换跳过编码程序116(图1)可以根据接收到的视频数据确定与残差块相关联的变换系数。
步骤406，基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。无论启用还是禁用变换跳过，与变换系数相关联的上下文已编码的bin的最大数量都是每个变换系数1.75个bin。在实施例中，变换跳过选择模块(未示出)可以确定是启用还是禁用变换跳过。求和模块202A、202C和202E(图2A-2C)可以计算来自相邻残差块的最大值的和。该和可以由调整模块204A、204C和204E(图2A-2C)调整，并由裁剪模块206A、206C和206E(图2A-2C)进行裁剪。查找表208A、208C和208E(图2A-2C)可以作为裁剪模块206A、206C和206E的输出，以确定莱斯参数。变换跳过编码程序116(图1)可以使用莱斯参数和每个变换系数最大1.75个上下文已编码的bin来编码视频数据。因此，所述基于至少一个残差块对视频数据进行编码可以包括：基于与所述至少一个残差块相关联的莱斯参数，对所述视频数据进行编码。
应当理解，图4仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示关于如何实现不同实施例的任何限制。基于设计和实现要求，可以对所描述的环境进行各种修改。此外，上述的编码过程以及结构，可对应于其解码过程。
图5是根据示例性实施例的图1中所描绘的计算机的内部组件和外部组件的框图500。应当理解，图5仅提供了一种实现方式的图示，并不暗示对可以实施不同实施例的环境的任何限制。基于设计和实现要求，可以对所描述的环境进行各种修改。
计算机102(图1)和服务器计算机114(图1)可以包括图5所示的内部组件800A、800B和外部组件900A、900B的相应集合。每组内部组件800包括连接在至少一个总线826上的至少一个处理器820、至少一个计算机可读随机存取存储器(RAM)822和至少一个计算机可读只读存储器(ROM)824，包括至少一个操作系统828、以及至少一个计算机可读有形存储设备830。
处理器820以硬件、固件或硬件与软件的组合来实现。处理器820是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、加速处理单元(APU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其它类型的处理组件。在一些实施方式中，处理器820包括至少一个能够被编程以执行功能的处理器。总线826包括允许在内部组件800A与800B之间进行通信的组件。
至少一个操作系统828、以及服务器计算机114(图1)上的软件程序108(图1)和变换跳过编码程序116(图1)都存储在至少一个相应的计算机可读有形存储设备830上，用于由至少一个相应的处理器820通过至少一个相应的RAM 822(其通常包括高速缓冲存储器)执行。在图5所示的实施例中，每个计算机可读有形存储设备830是内部硬盘驱动器的磁盘存储设备。可选地，每个计算机可读有形存储设备830是半导体存储设备，例如ROM 824、可擦可编程只读存储器(EPROM)、快闪存储器、光盘、磁光盘、固态盘、光碟(CD)、数字通用光盘(DVD)、软盘、盒式磁带、磁带，和/或能够存储计算机程序和数字信息的其它类型的非易失性计算机可读有形存储设备。
每组内部组件800A、800B还包括读写(R/W)驱动器或接口832，以便从至少一个便携式计算机可读有形存储设备936(例如CD-ROM、DVD、记忆棒、磁带、磁盘、光盘或半导体存储设备)读取或向其写入。诸如软件程序108(图1)和变换跳过编码程序116(图1)的软件程序可以存储在至少一个相应的便携式计算机可读有形存储设备936上，经由相应的R/W驱动器或接口832读取并加载到相应的硬盘驱动器830中。
每组内部组件800A、800B还包括网络适配器或接口836，例如TCP/IP适配器卡、无线Wi-Fi接口卡、或3G、4G或5G无线接口卡或其它有线或无线通信链路。服务器计算机114(图1)上的软件程序108(图1)和变换跳过编码程序116(图1)可经由网络(例如，因特网、局域网或其它网络、广域网)和相应的网络适配器或接口836从外部计算机下载到计算机102(图1)和服务器计算机114。从网络适配器或接口836，将服务器计算机114上的软件程序108和变换跳过编码程序116加载到相应的硬盘驱动器830中。网络可以包括铜线、光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。
每组外部组件900A、900B可以包括计算机显示器920、键盘930和计算机鼠标934。外部组件900A、900B还可以包括触摸屏、虚拟键盘、触摸板、定点设备和其它人机接口设备。每组内部组件800A、800B还包括设备驱动器840，以与计算机显示器920、键盘930和计算机鼠标934接口。设备驱动器840、R/W驱动器或接口832和网络适配器或接口836包括硬件和软件(存储在存储设备830和/或ROM 824中)。
应当理解的是，尽管本申请包括对云计算的详细描述，但是本文所列举的实现方式并不限于云计算环境。相反，某些实施例能够结合现在已知的或以后开发的任何其它类型的计算环境来实现。
云计算是一种服务交付模型，用于实现对可配置计算资源(例如，网络、网络带宽、服务器、处理、内存、存储、应用程序、虚拟机和服务)共享池的方便、按需的网络访问，这些资源可以用最少的管理工作或与服务提供商的交互来快速配置和发布。云模型可以包括至少五个特征、至少三个服务模型和至少四个部署模型。
特征如下：
按需自助服务：云用户可以根据需要自动单方面提供计算功能，例如服务器时间和网络存储，而无需与服务提供商进行人工交互。
广泛的网络接入：功能可以通过网络获得，并通过标准机制进行访问，这些机制可以促进异构的瘦或胖客户端平台(例如，移动电话、笔记本电脑和个人数字助理)的使用。
资源池：使用多租户模型将提供商的计算资源汇集起来以服务多个用户，并根据需求动态地分配和重新分配不同的物理和虚拟资源。位置独立的意义在于，用户通常对所提供的资源的确切位置没有控制权或知识，但能够在更高的抽象级别(例如，国家、州或数据中心)上指定位置。
快速弹性：可以快速且弹性地进行配置的功能，在某些情况下可以自动配置以快速向外扩展，并快速释放以快速向内扩展。对于用户来说，可用于配置的功能通常看起来是无限的，并且可以在任何时间以任何数量购买。可计量的服务：云系统通过在适于服务类型(例如，存储、处理、带宽和活跃用户帐户)的某种抽象级别上利用计量功能，自动控制和优化资源使用。可以监视、控制和报告资源使用情况，从而为所使用服务的提供商和用户提供透明度。
可计量的服务：云系统通过在适于服务类型(例如，存储、处理、带宽和活跃用户帐户)的某种抽象级别上利用计量功能，自动控制和优化资源使用。可以监视、控制和报告资源使用情况，从而为所使用服务的提供商和用户提供透明度。
服务模型如下：
软件即服务(SaaS)：向用户提供的功能是使用在云基础设施上运行的提供商的应用程序。可以通过诸如网页浏览器(例如，基于网页的电子邮件)的瘦客户端接口从各种客户端设备访问应用程序。用户不管理或控制包括网络、服务器、操作系统、存储或甚至单个应用程序功能在内的底层云基础设施，但可能会限制用户特定的应用程序配置设置。
平台即服务(PaaS)：提供给用户的功能是将用户创建或获取的应用程序部署到云基础设施上，该用户创建或获取的应用程序是使用提供商支持的编程语言和工具创建的。用户不管理或控制包括网络、服务器、操作系统或存储在内的底层云基础设施，而是控制所部署的应用程序和可能的应用程序托管环境配置。
基础设施即服务(laaS)：向用户提供的功能是提供处理、存储、网络和其他基本计算资源，其中用户能够部署和运行包括操作系统和应用程序在内的任意软件。用户不管理或控制底层云基础设施，而是控制操作系统、存储、部署的应用程序、以及可能对选择的网络组件(例如，主机防火墙)进行有限的控制。
部署模型如下：
私有云：云基础设施仅为组织运行。它可以由组织或第三方来管理，并且可以存在于内部或外部。
社区云：云基础设施由多个组织共享，并且支持具有共享关注点(例如，任务、安全要求、策略和遵从性考虑)的特定社区。它可以由组织或第三方管理，并且可以存在于内部或外部。
公共云：云基础设施可供一般公众或大型工业集团使用，并由出售云服务的组织所拥有。
混合云：云基础设施是由两个或更多个云(私有、社区或公共)组成的，这些云保持唯一的实体，但是通过标准化或专有技术绑定在一起，从而实现数据和应用程序的可移植性(例如，用于在云之间进行负载平衡的云爆发)。
云计算环境是面向服务的，着重于无状态、低耦合、模块化和语义互操作性。云计算的核心是包括互连节点的网络的基础设施。
参照图6，其示出了示例性的云计算环境600。如图所示，云计算环境600包括至少一个云计算节点10，云用户所使用的本地计算设备(例如个人数字助理(PDA)或蜂窝电话54A、台式计算机54B、膝上型计算机54C和/或汽车计算机系统54N)可以与这些云计算节点10通信。云计算节点10之间可以彼此通信。可以在至少一个网络中，例如上文所述的私有云、社区云、公共云、混合云、或其组合中，对它们进行物理或虚拟分组(未示出)。这允许云计算环境600提供基础设施、平台和/或软件作为服务，而云用户不需要在本地计算设备上为这些服务维护资源。应当理解，图6所示的计算设备54A-N的类型仅是示例性的，并且云计算节点10和云计算环境600可以通过任何类型的网络和/或网络可寻址连接(例如，使用网页浏览器)与任何类型的计算机设备通信。
参照图7，其示出了由云计算环境600(图6)提供的一组功能抽象层700。应当理解的是，图7所示的组件、层和功能仅是示例性的，并且实施例不限于此。如图所示，提供了以下层和相应功能：
硬件和软件层60包括硬件和软件组件。硬件组件的示例包括：主机61、基于RISC(精简指令集计算机)架构的服务器62、服务器63、刀锋服务器64、存储设备65、以及网络和网络组件66。在一些实施例中，软件组件包括网络应用服务器软件67和数据库软件68。
虚拟层70提供抽象层，从该抽象层可以提供以下虚拟实体的示例：虚拟服务器71、虚拟存储器72、包括虚拟专用网络的虚拟网络73、虚拟应用程序和操作系统74、以及虚拟客户端75。
在一个示例中，管理层80可以提供下述功能。资源供应81提供用于在云计算环境中执行任务的计算资源和其它资源的动态采购。当在云计算环境中利用资源时，计量和定价82提供成本跟踪，并为这些资源的消耗开具帐单或发票。在一个示例中，这些资源可包括应用软件许可证。安全性为云消用户和任务提供身份验证，并为数据和其他资源提供保护。用户入口83为用户和系统管理员提供对云计算环境的访问。服务级别管理84提供云计算资源的分配和管理，从而满足所需的服务级别。服务水平协议(SLA)计划和实现85为根据SLA预期的未来需求的云计算资源提供预先安排和获取。
工作负载层90提供可以利用云计算环境的功能的示例。可以从该层提供的工作负载和功能的示例包括：映射和导航91、软件开发和生命周期管理92、虚拟课堂教学实施93、数据分析处理94、交易处理95、以及变换跳过编码96。变换跳过编码96可以允许在视频数据的残差编码中使用莱斯参数的扩展范围。
本申请的实施例还提供了一种视频数据编码的装置。该装置包括：接收模块，用于接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；识别模块，用于识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及编码模块，用于基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。
在本申请实施例中，所述编码模块用于基于与所述至少一个残差块相关联的莱斯参数，对所述视频数据进行编码。
在本申请实施例中，该装置进一步包括：确定模块，用于当禁用变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第一查找表确定；当启用所述变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第二查找表确定；所述第一查找表和所述第二查找表具有不同的用来确定所述莱斯参数的动态范围。
本申请的实施例还提供了一种计算机设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令由所述一个或多个处理器加载并执行，以实现上述各种实现方式中提供的视频数据编码的方法。
本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种实现方式中提供的视频数据编码的方法。
一些实施例可以涉及处于任何可能的技术细节集成水平的系统、方法和/或计算机可读介质。在本申请实施例，计算机可读介质可以包括非易失性计算机可读存储介质(或媒介)，其上存储有使处理器执行操作的计算机可读程序指令。例如，当所述程序指令被用于编码/解码的计算机执行时，使得所述计算机执行如上所述的视频编码的方法。
计算机可读存储介质可以是有形设备，其可以保留和存储指令以供指令执行设备使用。计算机可读存储介质可以是，例如，但不限于，电子存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或前述的任任意适当组合。计算机可读存储介质的更具体示例的非详尽列表包括以下：便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码装置(如其上记录有指令的穿孔卡或槽内凸起的结构)、以及上述的任意适当组合。本文所使用的计算机可读存储介质不应被解释为本身是易失信号，例如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输介质传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或通过电线传输的电信号。
本文所述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者通过网络(例如，因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到外部计算机或外部存储设备。所述网络可以包括铜传输电缆、光传输光纤、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配器卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发所述计算机可读程序指令以将其存储在相应计算/处理设备内的计算机可读存储介质中。
用于执行操作的计算机可读程序代码/指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、用于集成电路的配置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括诸如Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言、以及程序化程序语言(例如“C”编程语言)或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立的软件包执行，部分在用户的计算机上执行而部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机上，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)。在一些实施例中，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)的电子电路可以通过利用计算机可读程序指令的状态信息来执行计算机可读程序指令，以使得电子电路个性化，从而执行方面或操作。
可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得该指令经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行，以创建用于实现流程图和/或框图中的至少一个框指定的功能/动作的装置。这些计算机可读程序指令还可以存储在计算机可读存储介质中，所述计算机可读存储介质可以指导计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式运行，从而使得其中存储有指令的计算机可读存储介质包含制品，所述制品包括实现流程图和/或框图中的至少一个框指定的功能/动作的各方面的指令。
计算机可读程序指令也可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图的至少一个框指定的功能/动作。
附图中的流程图和框图示出了根据各种实施例的系统、方法和计算机可读介质的可能的实实施方式的架构、功能和操作。在这这一点而言，流程图或框图中的每个框可以表示指令的模块、片段或部分，其包括用于实现指定逻辑功能的至少一个可执行指令。相比于图中所描绘的，所述方法、计算机系统和计算机可读介质可以包括更多的块、更少的块、不同的块或不同布置的块。在一些可选实施方式中，框中标注的功能可以不按附图中标注的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个框实际上可以同时或基本上同时执行，或者所述框有时可以以相反的顺序执行。还应注意的是，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图的框的组合可以由执行指定功能或动作的或者执行专用硬件和计算机指令的组合的基于专用硬件的系统来实施。
很明显，本文所述的系统和/或方法可以以不同形式的硬件、固件或硬件和软件的组合来实现。用于实现这些系统和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码并不受这些实现方式的限制。因此，本文描述了这些系统和/或方法的操作和行为而没有参考具体的软件代码——应当理解，可以基于本文的描述来设计软件和硬件以实现这些系统和/或方法。
除非明确说明，否则本文中使用的元件、动作或指令均不得解释为关键或必要的。另外，如本文所使用的，冠词“一(a)”和“一个(an)”旨在包括至少一个项，并且可以与“至少一个”互换使用。此外，如本文所使用的，术语“集合”旨在包括至少一个项(例如，相关项、不相关项、相关项和不相关项的组合等)，并且可以与“至少一个”互换使用。在仅希望一个项的情况下，则使用术语“一个”或类似语言。另外，如本文所使用的，术语“具有(has)”，“具有(have)”，“具有(having)”等旨在是开放式术语。进一步，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另外明确说明。
已经出于说明的目的给出了各个方面和实施例的描述，但是并不旨在穷举或限于所公开的实施例。即使权利要求中叙述了特征的组合和/或说明书中公开了特征的组合，这些组合也不旨在限制可能的实现方式的公开。实际上，这些特征中的许多特征可以以权利要求中未具体描述和/或说明书中未公开的方式组合。虽然下文列出的每个从属权利要求可以直接从属于仅一个权利要求，但是可能的实现方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求的组合。在不脱离所描述的实施例的范围的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择本文使用的术语是为了最好地解释本申请实施例的原理、对市场上发现的技术的实际应用或技术改进，或使本领域其他普通技术人员能够理解本文公开的实施例。

Claims (14)

1.一种视频数据编码的方法，其特征在于，包括：
接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；
识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及
基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当启用或禁用变换跳过功能时，与所述变换系数相关联的上下文已编码的二进制文件bin的最大数量是1.75。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少一个残差块，对所述视频数据进行编码包括：
基于与所述至少一个残差块相关联的莱斯参数，对所述视频数据进行编码。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当禁用变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第一查找表确定；当启用所述变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第二查找表确定；所述第一查找表和所述第二查找表具有不同的用来确定所述莱斯参数的动态范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一查找表的输入包括与所述至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的五个最大值的和，其中，所述和被裁剪为0到31之间。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二查找表的输入包括与所述至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的两个最大值的和，其中，所述和通过单调非递减凹函数进行修改，并被裁剪为0到预定的正整数之间的值。
7.一种视频数据编码的装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收包括参考帧和至少一个残差块的视频数据；
识别模块，用于识别与所述至少一个残差块相关联的变换系数；以及
编码模块，用于基于与所述变换系数相关联的扩展动态范围，对与所述至少一个残差块对应的视频数据进行编码。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当启用或禁用变换跳过功能时，与所述变换系数相关联的上下文已编码的二进制文件bin的最大数量是1.75。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述编码模块用于基于与所述至少一个残差块相关联的莱斯参数，对所述视频数据进行编码。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，进一步包括：
确定模块，用于当禁用变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第一查找表确定；当启用所述变换跳过功能时，所述莱斯参数根据第二查找表确定；所述第一查找表和所述第二查找表具有不同的用来确定所述莱斯参数的动态范围。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一查找表的输入包括与所述至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的五个最大值的和，其中，所述和被裁剪为0到31之间。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二查找表的输入包括与所述至少一个残差块中的相邻残差块相关联的绝对值中的两个最大值的和，其中，所述和通过单调非递减凹函数进行修改，并被裁剪为0到预定的正整数之间的值。
13.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储程序指令，当所述程序指令被用于视频编码/解码的计算机执行时，使得所述计算机执行权利要求1-6任一项所述的视频数据编码的方法。
14.一种计算机设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序指令，所述至少一条程序指令由所述一个或多个处理器加载并执行，以实现所述权利要求1-6任一项所述的视频数据编码的方法。
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