CN113812158A - 可缩放视频流的输出层集的信令方法 - Google Patents

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CN113812158A CN202080033193.4A CN202080033193A CN113812158A CN 113812158 A CN113812158 A CN 113812158A CN 202080033193 A CN202080033193 A CN 202080033193A CN 113812158 A CN113812158 A CN 113812158A
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Abstract

一种使用至少一个处理器对已编码视频码流进行解码的方法，包括：从已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；获得第一标志，该第一标志指示多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；基于第一标志和第一语法元素中的至少一个，从多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；以及输出至少一个输出层。

Description

可缩放视频流的输出层集的信令方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月8日提交的申请号为62/912,275的美国临时专利申请，以及于2020年9月24日提交的申请号为17/030,950的美国专利申请的优先权，所述申请通过引用整体并入本申请中。
技术领域
本申请所公开主题涉及视频编码和解码，特别是涉及可缩放视频流的输出层级的信令机制。
背景技术
ITU-T VCEG(国际电信联盟电信标准部视频编码专家组)(Q6/16)和ISO/IEC MPEG(国际标准化组织/国际电工委员会运动图像专家组)(JTC 1/SC 29/WG 11)(联合技术委员会1/第29分委员会/第11工作组)于2013年(版本1)、2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)发布了H.265/HEVC(高效视频编码)标准。2015年，这两个标准组织联合组建了JVET(联合视频探索小组)，以挖掘开发超越HEVC的下一个视频编码标准的潜力。2017年10月，他们发布了关于能力超越HEVC的视频压缩的联合提案征集书(CfP)。截至2018年2月15日，分别收到了总共22个关于标准动态范围(SDR)的CfP回应、12个关于高动态范围(HDR)的CfP回应以及12个关于360度视频类别的CfP回应。在2018年4月，在第122次MPEG会议/第10次JVET会议上，对接收到的所有CfP回应进行了评估。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。新标准命名为通用视频编码(VVC)，JVET更名为联合视频专家小组。
发明内容
在实施例中，提供了一种使用至少一个处理器对已编码视频码流进行解码的方法，包括：
从已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
获得第一标志，该第一标志指示多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；
基于第一标志和第一语法元素中的至少一个，从多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；
以及输出至少一个输出层。
在实施例中，提供了一种用于对已编码视频码流进行解码的设备，包括：
至少一个存储器，被配置为存储程序代码；以及
至少一个处理器，被配置为读取所述程序代码并按照所述程序代码的指示进行操作，所述程序代码包括：
第一获得代码，被配置为使所述至少一个处理器从已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
第二获得代码，被配置为使所述至少一个处理器获得第一标志，该第一标志指示多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
第三获得代码，被配置为使所述至少一个处理器基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；
选择代码，被配置为使所述至少一个处理器基于第一标志和第一语法元素中的至少一个，从多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；以及
输出代码，被配置为使所述至少一个处理器输出至少一个输出层。
在实施例中，提供了一种存储指令的非易失性计算机可读介质，所述指令包括：一个或多个指令，其在由用于对已编码视频码流进行解码的设备的一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：
从已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
获得第一标志，该第一标志指示多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；以及
基于第一标志和第一语法元素中的至少一个，从多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；
输出至少一个输出层。
附图说明
从以下详细描述和附图，所公开的主题的其它特征、性质及各种优点将更加明显，其中：
图1是根据实施例的通信系统的简化框图的示意图。
图2是根据实施例的通信系统的简化框图的示意图。
图3是根据实施例的解码器的简化框图的示意图。
图4是根据实施例的编码器的简化框图的示意图。
图5是根据实施例的语法表的示例的示意图。
图6是根据实施例的用于对已编码视频码流进行解码的示例方法的流程图。
图7是根据实施例的计算机系统的示意图。
具体实施方式
图1图示了根据本申请实施例的通信系统(100)的简化框图。系统(100)可以包括通过网络(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)可以在本地位置对视频数据进行编码，以通过网络(150)传输到另一终端(120)。第二终端(120)可从网络(150)接收另一终端的已编码视频数据，对已编码视频数据进行解码并显示恢复的视频数据。单向数据传输可能在媒体服务等应用中比较常见。
图1图示了用于支持已编码视频的双向传输的第二对终端(130，140)，已编码视频的双向传输可例如在视频会议期间发生。对于数据的双向传输，每个终端(130,140)可对在本地位置采集的视频数据进行编码，以通过网络(150)传输到另一终端。每个终端(130,140)还可接收由另一终端传输的已编码视频数据，可对所述已编码数据进行解码，并在本地显示装置上显示恢复的视频数据。
在图1中，终端(110-140)可能图示为服务器、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。代表性的网络包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请讨论的目的，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。
作为本申请所公开主题应用的示例，图2示出了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(213)可包括数码相机等视频源(201)，所述视频源创建例如未压缩的视频样本流(202)。样本流(202)描绘为粗线，以强调与已编码视频码流相比，其具有较高的数据量，样本流(202)可由耦接到相机(201)的编码器(203)处理。编码器(203)可包括硬件、软件或软硬件组合，以实现或实施如下文更详细地描述的本申请所公开主题的各方面。已编码视频码流(204)描绘为细线，以强调与样本流相比，其具有较低的数据量，其可存储在流式传输服务器(205)上以供将来使用。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)，以检索已编码视频码流(204)的副本(207，209)。客户端(206)可包括视频解码器(210)，视频解码器(210)对已编码视频码流的传入副本(207)进行解码，且产生可在显示器(212)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频样本流(211)。在一些流式传输系统中，可根据某些视频编码/压缩标准，对视频码流(204，207，209)进行编码。该些标准的示例包括ITU-T建议书H.265。正在开发的视频编码标准非正式地称为多功能视频编码(Versatile Video Coding)或VVC。本申请所公开主题可用于VVC标准的上下文中。
图3可以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)可接收将由解码器(210)解码的一个或多个编解码视频序列；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。已编码视频序列可从信道(312)接收，所述信道可以是通向存储已编码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(未描绘)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，可能不需要配置缓冲器(315)，或可以将其做得较小。为了在互联网等尽力而为业务分组网络上使用，可能需要缓冲器(315)，所述缓冲器可相对较大且有利地可具有自适应性大小。
视频解码器(210)可包括解析器(320)，以根据已熵编码视频序列重建符号(321)。这些符号的类别包括用于管理解码器(210)的操作的信息，以及用以控制显示器(212)等呈现装置的潜在信息，所述呈现装置不是解码器的组成部分，但可耦接到解码器，如图3所示。用于呈现装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental EnhancementInformation，SEI)消息或视频可用性信息(Video Usability Information，VUI)的参数集片段(未描绘)。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，且可遵循所属领域的技术人员所知的各种原理，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，从已编码视频序列中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(Groupof Pictures，GOP)、图片、子图片、图块(tile)、条带(slice)、砖块(brick)、宏块、编码树单元(Coding Tree Unit,CTU)、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等等。图块可以指图片中特殊图块行列内的CU/CTU的矩形区域。砖块可以指特殊图块内的CU/CTU行的矩形区域。条带可以指包含在NAL单元中的图片的一个或多个砖块。子图片可以指图片中的一个或多个条带的矩形区域。熵解码器/解析器还可从已编码视频序列提取信息，例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等等。
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：不使用来自先前已重建图片的预测性信息，但可使用来自当前图片的先前已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(部分已重建)图片(358)提取的周围已重建信息，生成大小和形状与正在重建的块相同的块。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。在根据属于所述块的符号(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插值、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码流中的参数，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)，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，以及响应于先前已重建且已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呈现装置(212)以及存储在参考图片存储器中，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推荐标准H.265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，如视频压缩技术文档或标准中特别是其中的配置文件所指定的意义上，已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。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、最大重建采样率(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(Hypothetical Reference 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、冗余条带、冗余图片、前向纠错码等形式。
图4可以是根据本申请公开的实施例的视频编码器(203)的框图。
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)编码的视频图像。
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……)和任何合适采样结构(例如Y CrCb4:2:0、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(203)可以是采集本地图像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，其中取决于所用的采样结构、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、GOP布局，最大运动矢量搜索范围等。所属领域的技术人员可以容易识别出控制器(450)的其它功能，这些功能可能涉及针对某一系统设计优化的视频编码器(203)。
一些视频解码器在所属领域的技术人员容易识别出的“编码环路”中进行操作。作为简单的描述，编码环路可包括编码器(430)(在下文称为“源编码器”)(负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号)的编码部分和嵌入于编码器(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(因为在本申请所公开主题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)是所属领域的技术人员熟知的。
“本地”解码器(433)的操作可与已在上文结合图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，可能不完全在本地解码器(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)的操作有利地可为有损过程。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，且可使已重建参考帧存储在参考图片高速缓存(434)中。以此方式，编码器(203)可在本地存储已重建参考帧的副本，所述副本与将由远端视频解码器获得的已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。熵编码器根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等所属领域的技术人员所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，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图片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、辅助增强信息(SEI)消息、视觉可用性信息(VUI)参数集片段等。
实施例可以涉及可缩放视频流的输出层集的信令机制。当针对每个输出层集用信号通知输出层时，实施例可以涉及根据直接参考层信息推导出每个输出层集的对应(直接依赖/独立)层的方法。
在实施例中，输出层可以指输出层集中被输出的层。在实施例中，输出层集可以指指定的层的集合，其中，该层的集合中的一个或多个层被指定为输出层。在实施例中，输出层集层索引可以是指OUTPUTLAYERSET(输出层级)中的层到OUTPUTLAYERSET中的层列表的索引。
图5示出了根据实施例的与视频参数集(VPS)原始字节序列有效载荷(RBSP)语法相关的语法表的示例。
在实施例中，VPS RBSP可以在其被参考之前可用于解码过程，包括在TemporalId等于0的至少一个访问单元中或通过外部装置提供，包含VPS RBSP的VPS NAL单元可以具有等于vps_layer_id[0]的nuh_layer_id。
CVS中，具有vps_video_parameter_set_id的特定值的所有VPS NAL单元可具有相同内容。
vps_video_parameter_set_id提供VPS的标识符，以供其它语法元素参考。
vps_max_layers_minus1加1可指定参考VPS的每个CVS中的最大允许层数。
vps_all_independent_layers_flag等于1，可指定CVS中的所有层均是独立进行编码的，不使用层间预测。vps_all_independent_layers_flag等于0，可指定CVS中的一个或多个层可使用层间预测。当vps_all_independent_layers_flag不存在时，可以推断其值等于1。当vps_all_independent_layers_flag等于1时，可以推断vps_independent_layer_flag[i]的值等于1。
vps_layer_id[i]可指定第i层的nuh_layer_id值。对于任意两个非负整数值m和n，当m小于n时，vps_layer_id[m]的值可以小于vps_layer_id[n]。
vps_independent_layer_flag[i]等于1，可指定具有索引i的层不使用层间预测。vps_independent_layer_flag[i]等于0，可指定具有索引i的层可使用层间预测并且vps_layer_dependency_flag[i]存在于VPS中。当vps_independent_layer_flag[i]不存在时，可以推断其值等于1。
vps_direct_ref_layer_flag[i][j]等于0，可指定具有索引j的层不是具有索引i的层的直接参考层。vps_direct_ref_layer_flag[i][j]等于1，可指定具有索引j的层是具有索引i的层的直接参考层。当vps_direct_ref_layer_flag[i][j](i和j在0到vps_max_layers_minus1(包含端值)的范围内)不存在时，可以推断其值等于0。
变量NumDirectRefLayers[i]、DirectRefLayerIdx[i][d]、NumRefLayers[i]和RefLayerIdx[i][r]可如下推导：
Figure BDA0003327893810000111
指定nuh_layer_id等于vps_layer_id[i]的层的层索引的变量GeneralLayerIdx[i]可如下导出：
for(i＝0；i<＝vps_max_layers_minus1；i++)
GeneralLayerIdx[vps_layer_id[i]]＝i
each_layer_is_an_outputLayerSet_flag等于1，可指定每个输出层集仅包含一个层且码流中的每个层本身是输出层集，其中，单个所包括的层是唯一的输出层。each_layer_is_an_outputLayerSet_flag等于0，可指定输出层集可包含多于一个层。如果vps_max_layers_minus1等于0，则可以推断each_layer_is_an_outputLayerSet_flag的值等于1。否则，当vps_all_independent_layers_flag等于0时，可以推断each_layer_is_an_outputLayerSet_flag的值等于0。
outputLayerSet_mode_idc等于0，可指定由VPS指定的OUTPUTLAYERSET的总数等于vps_max_layers_minus1+1，第i个OUTPUTLAYERSET包括层索引从0到i(包含端值)的层，且对于每一个OUTPUTLAYERSET，仅输出OUTPUTLAYERSET中的最高层。
outputLayerSet_mode_idc等于1，可指定由VPS指定的OUTPUTLAYERSET的总数等于vps_max_layers_minus1+1，第i个OUTPUTLAYERSET包括层索引从0到i(包含端值)的层，且对于每一个OUTPUTLAYERSET，输出OUTPUTLAYERSET中的所有层。
outputLayerSet_mode_idc等于2，可指定由VPS指定的OUTPUTLAYERSET的总数是显式地用信号通知，且对于每一个OUTPUTLAYERSET，输出层是显式地用信号通知，且其它层是作为OUTPUTLAYERSET的输出层的直接或间接参考层的层。
outputLayerSet_mode_idc的值可以在0到2(包含端值)的范围内。outputLayerSet_mode_idc的值3预留以备由ITU-T|ISO/IEC后用。
当vps_all_independent_layers_flag等于1并且each_layer_is_an_outputLayerSet_flag等于0时，可以推断outputLayerSet_mode_idc的值等于2。
num_output_layer_sets_minus1加1可指定当outputLayerSet_mode_idc等于2时由VPS指定的OUTPUTLAYERSET的总数。
指定由VPS指定的OUTPUTLAYERSET的总数的变量TotalNumOutputLayerSet可如下导出：
if(vps_max_layers_minus1＝＝0)
TotalNumOutputLayerSets＝1
else if(each_layer_is_an_outputLayerSet_flag||outputLayerSet_mode_idc
＝＝0||outputLayerSet_mode_idc＝＝1)
TotalNumOutputLayerSets＝vps_max_layers_minus1+1
else if(outputLayerSet_mode_idc＝＝2)
TotalNumOutputLayerSets＝num_output_layer_sets_minus1+1
当outputLayerSet_mode_idc等于2时，outputLayerSet_output_layer_flag[i][j]等于1可指定nuh_layer_id等于vps_layer_id[j]的层是第i个OUTPUTLAYERSET的输出层。当outputLayerSet_mode_idc等于2时，outputLayerSet_output_layer_flag[i][j]等于0可指定nuh_layer_id等于vps_layer_id[j]的层不是第i个OUTPUTLAYERSET的输出层。
指定第i个OUTPUTLAYERSET中的输出层的数目的变量NumOutputLayersInOutputLayerSet[i]和指定第i个OUTPUTLAYERSET中的第j个输出层的nuh_layer_id值的变量OutputLayerIdInOutputLayerSet[i][j]可如下导出：
Figure BDA0003327893810000131
Figure BDA0003327893810000141
指定第i个OUTPUTLAYERSET中的层数的变量NumLayersInOutputLayerSet[i]和指定第i个OUTPUTLAYERSET中的第j层的nuh_layer_id值的变量LayerIdInOutputLayerSet[i][j]可如下导出：
Figure BDA0003327893810000142
指定nuh_layer_id等于LayerIdInOutputLayerSet[i][j]的层的OUTPUTLAYERSET层索引的变量OutputLayerSetLayeIdx[i][j]可如下导出：
for(i＝0,i<TotalNumOutputLayerSets；i++)
for j＝0；j<NumLayersInOutputLayerSet[i]；j++)
OutputLayerSetLayeIdx[i][LayerIdInOutputLayerSet[i][j]]＝j
每一个OUTPUTLAYERSET中的最低层可以是独立的层。换言之，对于在0到TotalNumOutputLayerSets-1(包含端值)范围内的每个i，vps_independent_layer_flag[GeneralLayerIdx[LayerIdInOutputLayerSet[i][0]]]的值可以等于1。
每个层可以被包括在由VPS指定的至少一个输出层中。换句话说，对于具有nuh_layer_id的特定值nuhLayerId的每个层(等于vps_layer_id[k]中的一个，k在0到vps_max_layers_minus1(包含端值)范围内)，可存在至少一对值i和j，其中，i在0到TotalNumOutputLayerSets-1(包含端值)范围内，j在NumLayersInOutputLayerSet[i]-1(包含端值)范围内，使得LayerIdInOutputLayerSet[i][j]的值等于nuhLayerId。
vps_constraint_info_present_flag等于1，可指定general_constraint_info()语法结构存在于VPS中。vps_constraint_info_present_flag等于0，可指定general_constraint_info()语法结构不存在于VPS中。
在符合本版说明书的码流中，vps_reserved_zero_7bits可以等于0。vps_reserved_zero_7bits的其它值预留以备由ITU-T|ISO/IEC后用。解码器可以忽略vps_reserved_zero_7bits的值。
vps_extension_flag等于0，可指定在VPS RBSP语法结构中不存在vps_extension_data_flag语法元素。vps_extension_flag等于1，可指定在VPS RBSP语法结构中存在vps_extension_data_flag语法元素。
vps_extension_data_flag可以具有任何值。其存在和其值不会影响解码器与本版说明书中规定的配置文件的一致性。符合本版说明书的解码器可忽略所有vps_extension_data_flag语法元素。
图6是用于对已编码视频码流进行解码的示例方法600的流程图。在一些实施方式中，图6的一个或多个方法框可以由解码器210执行。在一些实施方式中，图6的一个或多个方法框可以由与解码器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6中所示，方法600可以包括从已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列(框601)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括获得第一标志(框602)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括根据第一标志确定多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层(框603)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括：基于第一标志指示每个输出层集仅包括单个层(框603处为“否”)，选择每个输出层集的单个层作为至少一个输出层(框604)，并输出该至少一个输出层(框608)。
如图6中进一步所示，基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层(框603处为“是”)，方法600可进行到框605、框606、框607和框608。
如图6中进一步所示，方法600可以包括获得指示输出层集模式的第一语法元素(框605)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括基于第一语法元素确定输出层集模式(框606)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括基于输出层集模式，从多个输出层集中所包括的层当中，选择至少一个层作为至少一个输出层(框607)。
如图6中进一步所示，方法600可以包括输出至少一个输出层(框608)。
在实施例中，可以在视频参数集(VPS)中用信号通知第一标志和第一语法元素。
在实施例中，可基于第一标志指示每个输出层集仅包括一个层，选择这一个层作为至少一个输出层。
在实施例中，可基于第一语法元素指示输出层集模式是第一模式，选择每个输出层集的最高层作为至少一个输出层。
在实施例中，可基于第一语法元素指示输出层集模式是第二模式，选择多个输出层集所包括的所有层作为至少一个输出层。
在实施例中，基于第一语法元素指示输出层集模式是第三模式，可基于在已编码视频码流中用信号通知的第二语法元素，从多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个输出层。
在实施例中，基于第一语法元素指示输出层集模式是第三模式，可将多个输出层集中所包括的层中未选择的层用作至少一个输出层的参考层。
在实施例中，基于第一标志指示每个输出层集包括多于一个层，以及第二标志指示多个输出层集中所包括的所有层均是独立编码的，可以推断输出层集模式为第三模式。
虽然图6示出了方法600的示例框，但是在一些实施方式中，方法600可以包括相比图6中描绘的那些框更多的框、更少的框、与之不同的框或与之布置不同的框。另外地或可选地，可以并行地执行方法600的两个或更多个框。
进一步地，所提出的方法可以通过处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)来实现。在一个示例中，至少一个处理器执行存储在非易失性计算机可读介质中的程序，以执行所提出的方法中的一个或多个。
上文所描述的技术可使用计算机可读指令实施为计算机软件且以物理方式存储在一个或多个计算机可读存储介质中。举例来说，图7示出适于实施所公开主题的某些实施例的计算机系统700。
所述计算机软件可使用任何合适的机器代码或计算机语言来编码，所述机器代码或计算机语言可经受汇编、编译、链接或类似机制以创建包括指令的代码，所述指令可直接或通过解译、微码执行等而由计算机中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等执行。
可在各种类型的计算机或计算机组件上执行所述指令，所述计算机或计算机组件包括例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能电话、游戏装置、物联网装置等。
图7中所示的用于计算机系统700的组件在本质上是示范性的，并非旨在暗示关于实施本申请实施例的计算机软件的使用或功能的范围的任何限制。也不应将组件的配置解释为对计算机系统700的示范性实施例中所示的组件中的任一个组件或组件组合有任何依赖或需求。
计算机系统700可包括某些人机接口输入装置。此类人机接口输入装置可响应于一个或多个人类用户通过例如触觉输入(例如：按键、滑动、数据手套移动)、音频输入(例如：语音、拍击)、视觉输入(例如：手势)、嗅觉输入(未描绘)进行的输入。人机接口装置还可用于捕获未必与人的有意识输入直接相关的某些媒体，例如音频(例如：话语、音乐、环境声)、图像(例如：扫描图像、从静态图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)。
输入人机接口装置可包括以下一个或多个(每种仅描绘一个)：键盘701、鼠标702、轨迹垫703、触摸屏710及相关联的图形适配器750、数据手套、操纵杆705、麦克风706、扫描仪707、相机708。
计算机系统700还可包括某些人机接口输出装置。此类人机接口输出装置可通过例如触觉输出、声音、光和气味/味道刺激一个或多个人类用户的感觉。此类人机接口输出装置可包括触觉输出装置(例如，触摸屏710、数据手套或操纵杆705的触觉反馈，但还可存在不充当输入装置的触觉反馈装置)、音频输出装置(例如：扬声器709、头戴式耳机(未描绘))、视觉输出装置(例如，屏幕710，包括阴极射线管(CRT)屏幕、液晶显示(LCD)屏幕、等离子体屏幕、有机发光二极管(OLED)屏幕，各自具有或不具有触摸屏输入能力，各自具有或不具有触觉反馈能力--其中的一些能够通过例如立体平画输出的方式输出二维视觉输出或大于三维的输出；虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟雾箱(未描绘))，以及打印机(未描绘)。
计算机系统700还可包括人类可访问的存储装置和存储装置的相关联介质，例如，光学介质，包括具有CD/DVD等介质721的CD/DVD ROM/RW720、拇指驱动器722、可移动硬盘驱动器或固态驱动器723、磁带和软盘(未描绘)等旧版磁性媒体、基于ROM/专用集成电路(ASIC)/可编程逻辑设备(PLD)的专用装置，例如，安全保护装置(未描绘)，等等。
所属领域的技术人员还应理解，结合当前公开的主题使用的术语“计算机可读介质”并未涵盖传输介质、载波或其它瞬时信号。
计算机系统700还可包括到一个或多个通信网络(1155)的接口。网络可例如是无线的、有线的、光学的。网络还可以是本地的、广域的、城域的、车载和工业的、实时的、容忍延迟的等等。网络的实例包括例如以太网、无线LAN的局域网、包括全球移动通信系统(GSM)、第三代(3G)、第四代(4G)、第五代(5G)、长期演进(LTE)等的蜂窝网络、包括有线TV、卫星TV和地面广播TV的TV有线或无线广域数字网络、包括控制器局域网总线(CANBus)的车载网络和工业网络等。某些网络通常需要附接到某些通用数据端口或外围总线(1149)(例如，计算机系统700的通用串行总线(USB)端口)的外部网络接口适配器(1154)；其它网络通常通过附接到如下文所描述的系统总线而集成到计算机系统700的核心中(例如，通过以太网接口集成到PC计算机系统中，或通过蜂窝网络接口集成到智能电话计算机系统中)。作为示例，网络755可以使用网络接口754连接到外围总线749。通过使用这些网络中的任一网络，计算机系统700可与其它实体通信。此类通信可以是仅单向接收(例如，广播TV)、仅单向发送(例如，连到某些CANBus装置的CANBus)或是双向的，例如，使用局域数字网络或广域数字网络连接到其它计算机系统。可在如上文所描述的那些网络和网络接口(1154)中的每一个上使用某些协议和协议栈。
上述人机接口装置、人类可访问存储装置和网络接口可附接到计算机系统700的核心740。
核心740可包括一个或多个中央处理单元(CPU)741、图形处理单元(GPU)742、现场可编程门区域(FPGA)形式的专用可编程处理单元743、用于某些任务的硬件加速器744等等。这些装置连同只读存储器(ROM)745、随机存取存储器746、例如内部非用户可访问的硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)等内部大容量存储装置747可通过系统总线748连接。在一些计算机系统中，系统总线748可通过一个或多个物理插头形式访问以实现通过额外CPU、GPU等来扩展。外围装置可直接或通过外围总线749附接到核心的系统总线748。用于外围总线的架构包括外围设备互连(PCI)、USB等等。
CPU 741、GPU 742、FPGA 743和加速器744可执行某些指令，所述指令组合起来可构成上述计算机代码。计算机代码可存储在ROM 745或RAM 746中。过渡数据也可存储在RAM746中，而永久性数据可例如存储在内部大容量存储装置747中。可通过使用高速缓冲存储器来实现对任一存储器装置的快速存储和检索，所述高速缓冲存储器可与一个或多个CPU741、GPU 742、大容量存储装置747、ROM 745、RAM 746等紧密关联。
计算机可读介质上可具有用于执行各种计算机实施的操作的计算机代码。所述介质和计算机代码可以是专为本申请的目的设计和构建的介质和计算机代码，或可属于计算机软件领域中的技术人员众所周知且可用的种类。
举例来说但不作为限制，具有架构700且尤其是核心740的计算机系统可提供因处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行以一个或多个有形计算机可读介质体现的软件而产生的功能。此类计算机可读介质可以是与上文所介绍的用户可访问大容量存储装置以及核心740的非暂时性质的某些存储装置(例如，核心内部大容量存储装置747或ROM 745)相关联的介质。实施本申请的各种实施例的软件可存储在此类装置中且由核心740执行。根据特定需求，计算机可读介质可包括一个或多个存储器装置或芯片。软件可使核心740且具体地说使其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等等)执行本文中所描述的特定过程或特定过程的特定部分，包括限定存储在RAM 746中的数据结构以及根据由软件限定的过程修改此类数据结构。另外或作为替代方案，计算机系统可提供由硬连线的或以其它方式体现于电路(例如：加速器744)中的逻辑所产生的功能，所述逻辑可代替或连同软件一起操作以执行本文描述的特定过程或特定过程的特定部分。适当时，对软件的引用可涵盖逻辑，且反之亦然。适当时，对计算机可读介质的引用可涵盖存储用于执行的软件的电路(例如，集成电路(IC))、体现用于执行的逻辑的电路或这两种电路。本申请涵盖硬件与软件的任何合适的组合。
尽管本申请描述了若干示范性实施例，但在本申请的范围内，可以有各种改动、排列组合方式以及各种替代等同物。因此，应该理解，在申请的精神和范围内，所属领域技术人员能够设计出各种虽未在本文明确示出或描述、但可以体现本申请的原理的系统和方法。

Claims (20)

1.一种使用至少一个处理器对已编码视频码流进行解码的方法，其特征在于，所述方法包括：
从所述已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
获得第一标志，所述第一标志指示所述多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
基于所述第一标志指示所述每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；
基于所述第一标志和所述第一语法元素中的至少一个，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；以及
输出所述至少一个输出层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一标志和所述第一语法元素是在视频参数集VPS中用信号通知。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一标志指示所述每个输出层集仅包括一个层，选择所述一个层作为所述至少一个输出层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第一模式，选择所述每个输出层集的最高层作为所述至少一个输出层。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第二模式，选择所述多个输出层集中所包括的所有层作为所述至少一个输出层。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第三模式，基于在所述已编码视频码流中用信号通知的第二语法元素，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择所述至少一个输出层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是所述第三模式，将所述多个输出层集中所包括的层中未选择的层用作所述至少一个输出层的参考层。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所述第一标志指示所述每个输出层集包括多于一个层，以及第二标志指示所述多个输出层集中所包括的所有层均是独立编码的，推断所述输出层集模式为所述第三模式。
9.一种用于对已编码视频码流进行解码的设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个存储器，被配置为存储程序代码；以及
至少一个处理器，被配置为读取所述程序代码并按照所述程序代码的指示进行操作，所述程序代码包括：
第一获得代码，被配置为使所述至少一个处理器从所述已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
第二获得代码，被配置为使所述至少一个处理器获得第一标志，所述第一标志指示所述多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
第三获得代码，被配置为使所述至少一个处理器基于所述第一标志指示所述每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；
选择代码，被配置为使所述至少一个处理器基于所述第一标志和所述第一语法元素中的至少一个，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；以及
输出代码，被配置为使所述至少一个处理器输出所述至少一个输出层。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一标志和所述第一语法元素是在视频参数集VPS中用信号通知。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，基于所述第一标志指示所述每个输出层集仅包括一个层，选择所述一个层作为所述至少一个输出层。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第一模式，选择所述每个输出层集的最高层作为所述至少一个输出层。
13.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第二模式，选择所述多个输出层集中所包括的所有层作为所述至少一个输出层。
14.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第三模式，基于在所述已编码视频码流中用信号通知的第二语法元素，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择所述至少一个输出层。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是所述第三模式，将所述多个输出层集中所包括的层中未选择的层用作所述至少一个输出层的参考层。
16.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，基于所述第一标志指示所述每个输出层集包括多于一个层，以及第二标志指示所述多个输出层集中所包括的所有层均是独立编码的，推断所述输出层集模式为所述第三模式。
17.一种存储指令的非易失性计算机可读介质，其特征在于，所述指令包括：一个或多个指令，其在由用于对已编码视频码流进行解码的设备的一个或多个处理器执行时使所述一个或多个处理器：
从所述已编码视频码流中获得包括多个输出层集的已编码视频序列；
获得第一标志，所述第一标志指示所述多个输出层集中的每个输出层集是否包括多于一个层；
基于所述第一标志指示所述每个输出层集包括多于一个层，获得指示输出层集模式的第一语法元素；以及
基于所述第一标志和所述第一语法元素中的至少一个，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择至少一个层作为至少一个输出层；
输出所述至少一个输出层。
18.根据权利要求17所述的非易失性计算机可读介质，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第一模式，选择所述每个输出层集的最高层作为所述至少一个输出层。
19.根据权利要求17所述的非易失性计算机可读介质，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第二模式，选择所述多个输出层集中所包括的所有层作为所述至少一个输出层。
20.根据权利要求17所述的非易失性计算机可读介质，其特征在于，基于所述第一语法元素指示所述输出层集模式是第三模式，基于在所述已编码视频码流中用信号通知的第二语法元素，从所述多个输出层集中所包括的层当中选择所述至少一个输出层。
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