CN114009034A - 视频译码中的渐进随机存取(gra)信令 - Google Patents

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Abstract

一种对视频数据进行解码的方法包括:根据经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,目标恢复点图片在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后;以及在目标恢复点图片处恢复对当前序列的图片的解码。

Description

视频译码中的渐进随机存取(GRA)信令
本申请要求于2020年6月23日递交的、编号为16/909,447的美国申请的优先权,上述申请要求于2019年6月24日递交的、编号为62/865,838的美国临时申请的权益,以及于2019年6月26日递交的、编号为62/867,083的美国临时申请的权益,据此上述申请中的每份申请以引用方式全部并入。
技术领域
本公开内容涉及视频编码和视频解码。
背景技术
数字视频能力可以被合并到各种各样的设备中,包括数字电视机、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、电子书阅读器、数字照相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏设备、视频游戏机、蜂窝或卫星无线电电话、所谓的“智能电话”、视频电话会议设备、视频流式传输设备等。数字视频设备实现视频译码技术(比如在通过MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4、Part10、高级视频译码(AVC)、ITU-T H.265/高效率视频译码(HEVC)所定义的标准以及这样的标准的扩展中描述的视频译码技术)。视频设备可以通过实现这样的视频译码技术来更高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。
视频译码技术包括空间(图片内(intra-picture))预测和/或时间(图片间(inter-picture))预测以减少或去除在视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码,视频切片(例如,视频图片或视频图片的一部分)可以被分割为视频块,视频块还可以被称为译码树单元(CTU)、译码单元(CU)和/或译码节点。图片的经帧内译码(I)的切片中的视频块是使用相对于相同图片中的邻近块中的参考样本的空间预测来编码的。图片的经帧间译码(P或B)的切片中的视频块可以使用相对于相同图片中的邻近块中的参考样本的空间预测或者相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可以称为帧,并且参考图片可以称为参考帧。
发明内容
概括而言,本公开内容描述了用于在视频译码中用于以信号发送渐进随机存取(GRA)恢复点的技术。视频通信中的重要方面是随机存取。随机存取指的是解码器在除了流的开始之外的点处开始对流进行解码并且恢复经解码的图片的精确或近似表示的能力。随机存取点和恢复点表征随机存取操作。随机存取点是可以发起解码的任何经译码的图片。按输出顺序在恢复点处或在恢复点之后的所有经解码的图片在内容上是正确的或近似正确的。如果随机存取点与恢复点相同,则随机存取操作是瞬时的;否则,其是渐进的。
随机存取点能够在本地存储的视频流中进行搜索、快进和快退操作。在视频点播流中,服务器可以通过从最接近搜索操作的所请求目的地的随机存取点开始发送数据来响应搜索请求。随机存取点能够收听广播。此外,随机存取点可以被译码为对源序列中的场景剪辑的响应或对快速更新图片内更新请求的响应。
在一些示例中,渐进随机存取(GRA)图片可以被定义为利用恢复图片所处的目标恢复点图片顺序计数(POC)值来以信号发送渐进随机存取的开始的图片。照此,如果解码器从GRA图片开始解码过程,则解码器将对图片进行解码但是不输出图片直到恢复点图片,但是解码器可以对从恢复图片起以及之后的图片进行解码并且输出从恢复图片起以及之后的图片。视频编码器可以使用具有有符号值的语法元素(例如,recovery_poc_cnt)来以信号发送目标恢复点图片。这意味着具有与当前GRA图片相比更小的POC值的图片可以是恢复点。这导致可以输出在解码中从恢复点开始并且向前的所有图片的状况。这样的状况可能存在一个或多个问题。例如,在输出顺序中可能存在需要被跳过(例如,不输出/显示)的图片,这是因为所述图片在解码顺序中在恢复点图片之前。这可能导致经渲染的图片中的间隙,这可能是不期望的。
根据本公开内容的一种或多种技术,视频译码器(例如,视频解码器和/或视频编码器)可以使用具有无符号值的语法元素(例如,recovery_poc_cnt)来对目标恢复点图片的指示进行译码。例如,视频译码器可以将该语法元素译码为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数golomb译码语法元素。通过使用具有无符号值的语法元素来对目标恢复点图片进行译码,本公开内容的技术消除了在经渲染的图片的输出中引入间隙的不期望的状况。另外,使用具有无符号值的语法元素来对目标恢复点图片进行译码可以减少用于以信号发送目标恢复点图片的数据量,这可以提高译码效率。
在一个示例中,一种用于对视频数据进行解码的方法包括:根据经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及在所述目标恢复点图片处恢复对所述当前序列的图片的解码。
在一个示例中,一种用于对视频数据进行编码的方法包括:针对当前序列的图片中的当前图片并且在显示顺序中在所述当前图片处或在所述当前图片之后选择目标恢复点图片;以及在经译码的视频比特流中并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对所述当前序列的图片中的所述当前图片的所述目标恢复点图片的值进行编码。
在另一示例中,一种设备包括:存储器,其被配置为存储经译码的视频比特流的至少一部分;以及一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:根据所述经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及在所述目标恢复点图片处恢复对所述当前序列的图片的解码。
在另一示例中,一种设备包括:存储器,其被配置为存储经译码的视频比特流的至少一部分;以及一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:针对当前序列的图片中的当前图片并且在显示顺序中在所述当前图片处或所述当前图片之后,选择目标恢复点图片;以及在所述经译码的视频比特流中并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对所述当前序列的图片中的所述当前图片的所述目标恢复点图片的值进行编码。
在附图和下文描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据描述、附图和权利要求,其它特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统的框图。
图2A和图2B是示出示例四叉树二叉树(QTBT)结构以及对应的译码树单元(CTU)的概念图。
图3是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器的框图。
图4是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器的框图。
图5是示出本公开内容的示例编码方法的流程图。
图6是示出本公开内容的示例解码方法的流程图。
图7是示出根据本公开内容的一种或多种技术的用于在视频译码中对渐进随机存取(GRA)恢复点进行编码的示例技术的流程图。
图8是示出根据本公开内容的一种或多种技术的用于在视频译码中对渐进随机存取(GRA)恢复点进行解码的示例技术的流程图。
具体实施方式
图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统100的框图。概括而言,本公开内容的技术涉及对视频数据进行译码(编码和/或解码)。通常,视频数据包括用于处理视频的任何数据。因此,视频数据可以包括原始的、未经编码的视频、经编码的视频、经解码(例如,经重构)的视频、以及视频元数据(例如,信令数据)。
如图1所示,在该示例中,系统100包括源设备102,源设备102提供要由目的地设备116解码和显示的、经编码的视频数据。具体地,源设备102经由计算机可读介质110来将视频数据提供给目的地设备116。源设备102和目的地设备116可以包括各种各样的设备中的任何一种设备,包括台式计算机、笔记本计算机(即,膝上型计算机)、平板计算机、机顶盒、比如智能电话的电话手机、电视机、照相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏机、视频流式传输设备等。在一些情况下,源设备102和目的地设备116可以被配备用于无线通信,并且因此可以称为无线通信设备。
在图1的示例中,源设备102包括视频源104、存储器106、视频编码器200以及输出接口108。目的地设备116包括输入接口122、视频解码器300、存储器120以及显示设备118。根据本公开内容,源设备102的视频编码器200和目的地设备116的视频解码器300可以被配置为应用用于渐进随机存取(GRA)恢复点信令的技术。因此,源设备102表示视频编码设备的示例,而目的地设备116表示视频解码设备的示例。在其它示例中,源设备和目的地设备可以包括其它组件或排列。例如,源设备102可以从比如外部照相机的外部视频源接收视频数据。同样,目的地设备116可以与外部显示设备以接口连接,而不是包括集成显示设备。
如图1所示的系统100仅是一个示例。通常,任何数字视频编码和/或解码设备可以执行用于GRA恢复点信令的技术。源设备102和目的地设备116仅是这样的译码设备的示例,其中,源设备102生成经译码的视频数据用于传输给目的地设备116。本公开内容将“译码”设备称为执行对数据的译码(例如,编码和/或解码)的设备。因此,视频编码器200和视频解码器300分别表示译码设备(具体地,视频编码器和视频解码器)的示例。在一些示例中,设备102、设备116可以以基本上对称的方式进行操作,使得设备102、设备116中的每一者包括视频编码和解码组件。因此,系统100可以支持在视频设备102、设备116之间的单向或双向视频传输,例如,以用于视频流式传输、视频回放、视频广播或视频电话。
通常,视频源104表示视频数据(即,原始的未经编码的视频数据)的源,并且将视频数据的顺序的一系列图片(还称为“帧”)提供给视频编码器200,视频编码器200对用于图片的数据进行编码。源设备102的视频源104可以包括视频捕获设备,比如摄像机、包含先前捕获的原始视频的视频存档、和/或用于从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口。作为另外的替代方式,视频源104可以生成基于计算机图形的数据作为源视频,或者实时视频、被存档的视频和计算机生成的视频的组合。在每种情况下,视频编码器200可以对被捕获的、预捕获的或计算机生成的视频数据进行编码。视频编码器200可以将图片从所接收的顺序(有时被称为“显示顺序”)重新排列为用于译码的译码顺序。视频编码器200可以生成包括经编码的视频数据的比特流。然后,源设备102可以经由输出接口108将经编码的视频数据输出到计算机可读介质110上,以便由例如目的地设备116的输入接口122接收和/或取回。
源设备102的存储器106和目的地设备116的存储器120表示通用存储器。在一些示例中,存储器106、存储器120可以存储原始视频数据,例如,来自视频源104的原始视频以及来自视频解码器300的原始的经解码的视频数据。另外或替代地,存储器106、存储器120可以存储由例如视频编码器200和视频解码器300分别可执行的软件指令。尽管该示例中与视频编码器200和视频解码器300分开地示出,但是应当理解的是,视频编码器200和视频解码器300还可以出于功能上类似或等效的目的而包括内部存储器。此外,存储器106、存储器120可以存储例如从视频编码器200输出并且输入到视频解码器300的经编码的视频数据。在一些示例中,存储器106、存储器120的部分可以被分配为一个或多个视频缓冲区,例如,以存储原始的经解码和/或经编码的视频数据。
计算机可读介质110可以表示能够将经编码的视频数据从源设备102输送到目的地设备116的任何类型的介质或设备。在一个示例中,计算机可读介质110表示通信介质,其使得源设备102能够例如经由射频网络或基于计算机的网络,来实时地向目的地设备116直接发送经编码的视频数据。输出接口108可以根据比如无线通信协议的通信标准来对包括经编码的视频数据的传输信号进行调制,并且输入接口122可以根据比如无线通信协议的通信标准来对所接收的传输信号进行解调。通信介质可以包括任何无线或有线通信介质,例如,射频(RF)频谱或一条或多条物理传输线。通信介质可以形成比如以下各项的基于分组的网络的一部分:局域网、广域网、或比如互联网的全球网络。通信介质可以包括路由器、交换机、基站、或对于促进从源设备102到目的地设备116的通信而言可以有用的任何其它设备。
在一些示例中,源设备102可以将经编码的数据从输出接口108输出到存储设备112。类似地,目的地设备116可以经由输入接口122从存储设备112存取经编码的数据。存储设备112可以包括各种分布式或本地存取的数据存储介质中的任何一者,比如硬盘驱动器、蓝光光盘、DVD、CD-ROM、闪存、易失性或非易失性存储器、或用于存储经编码的视频数据的任何其它适当的数字存储介质。
在一些示例中,源设备102可以将经编码的视频数据输出到文件服务器114或者可以存储由源设备102生成的经编码的视频的另一中间存储设备。目的地设备116可以经由流式传输或下载来从文件服务器114存取被存储的视频数据。文件服务器114可以是能够存储经编码的视频数据并且将该经编码的视频数据发送给目的地设备116的任何类型的服务器设备。文件服务器114可以表示网页服务器(例如,用于网站)、文件传输协议(FTP)服务器、内容递送网络设备或网络附加存储(NAS)设备。目的地设备116可以通过任何标准数据连接(包括互联网连接)来从文件服务器114存取经编码的视频数据。这可以包括适于存取被存储在文件服务器114上的经编码的视频数据的无线信道(例如,Wi-Fi连接)、有线连接(例如,数字用户线(DSL)、电缆调制解调器等)、或这两者的组合。文件服务器114和输入接口122可以被配置为根据以下各项来操作:流式传输协议、下载传输协议、或其组合。
输出接口108和输入接口122可以表示无线发射机/接收机、调制解调器、有线联网组件(例如,以太网卡)、根据各种IEEE 802.11标准中的任何一种标准进行操作的无线通信组件、或其它物理组件。在其中输出接口108和输入接口122包括无线组件的示例中,输出接口108和输入接口122可以被配置为根据蜂窝通信标准(比如4G、4G-LTE(长期演进)、改进的LTE、5G等)来传输数据(比如经编码的视频数据)。在其中输出接口108包括无线发射机的一些示例中,输出接口108和输入接口122可以被配置为根据其它无线标准(比如IEEE 802.11规范、IEEE 802.15规范(例如,ZigBeeTM)、BluetoothTM标准等)来传输数据(比如经编码的视频数据)。在一些示例中,源设备102和/或目的地设备116可以包括相应的片上系统(SoC)设备。例如,源设备102可以包括用于执行被赋予视频编码器200和/或输出接口108的功能的SoC设备,并且目的地设备116可以包括用于执行被赋予视频解码器300和/或输入接口122的功能的SoC设备。
本公开内容的技术可以应用于视频译码,以支持各种多媒体应用中的任何一者,比如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、互联网流式视频传输(比如基于HTTP的动态自适应流式传输(DASH))、被编码到数据存储介质上的数字视频、对被存储在数据存储介质上的数字视频的解码、或其它应用。
目的地设备116的输入接口122从计算机可读介质110(例如,存储设备112、文件服务器114等)接收经编码的视频比特流。经编码的视频比特流可以包括由视频编码器200定义的比如以下语法元素的信令信息(其也被视频解码器300使用):所述语法元素具有描述视频块或其它译码单元(例如,切片、图片、图片组、序列等)的特性和/或处理的值。显示设备118将经解码的视频数据的经解码的图片显示给用户。显示设备118可以表示各种显示设备中的任何一者,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、或另一种类型的显示设备。
尽管在图1中未示出,但是在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可以各自与音频编码器和/或音频解码器集成,并且可以包括适当的MUX-DEMUX单元或其它硬件和/或软件,以处理包括公共数据流中的音频和视频两者的经复用的流。如果适用,MUX-DEMUX单元可以遵循ITU H.223复用器协议或其它协议(比如用户数据报协议(UDP))。
视频编码器200和视频解码器300各自可以被实现为各种适当的编码器和/或解码器电路中的任何一者,比如一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、分立逻辑、软件、硬件、固件、或其任何组合。当所述技术部分地在软件中实现时,设备可以将用于软件的指令存储在适当的非暂时性计算机可读介质中,并且使用一个或多个处理器在硬件中执行指令以执行本公开内容的技术。视频编码器200和视频解码器300中的每一者可以被包括在一个或多个编码器或解码器中,编码器或解码器中的任一者可以被集成为相应设备中的组合编码器/解码器(CODEC)的一部分。包括视频编码器200和/或视频解码器300的设备可以包括集成电路、微处理器、和/或无线通信设备(比如蜂窝电话)。
视频编码器200和视频解码器300可以根据视频译码标准(比如ITU-TH.265(还被称为高效率视频译码(HEVC)标准)或对其的扩展(比如多视图和/或可缩放视频译码扩展))进行操作。替代地,视频编码器200和视频解码器300可以根据其它专有或行业标准(比如联合探索测试模型(JEM)或ITU-T H.266标准,还被称为通用视频译码(VVC))进行操作。VVC标准的最新草案是在以下文档中描述的:Bross等人,“Versatile Video Coding(Draft 5)”,ITU-T SG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的联合视频专家组(JVET),第14次会议:瑞士日内瓦,2019年3月19日至27日,JVET-N1001-v8(下文简称为“VVC草案5”)。然而,本公开内容的技术不限于任何特定的译码标准。
通常,视频编码器200和视频解码器300可以执行对图片的基于块的译码。术语“块”通常指代包括要被处理的(例如,在编码和/或解码过程中要被编码、被解码或以其它方式使用的)数据的结构。例如,块可以包括亮度和/或色度数据的样本的二维矩阵。通常,视频编码器200和视频解码器300可以对以YUV(例如,Y、Cb、Cr)格式表示的视频数据进行译码。也就是说,视频编码器200和视频解码器300可以对亮度和色度分量进行译码,而不是对用于图片的样本的红色、绿色和蓝色(RGB)数据进行译码,其中,色度分量可以包括红色色相和蓝色色相色度分量两者。在一些示例中,视频编码器200在进行编码之前将所接收的经RGB格式化的数据转换为YUV表示,并且视频解码器300将YUV表示转换为RGB格式。替代地,预处理单元和后处理单元(未示出)可以执行这些转换。
概括而言,本公开内容可以涉及对图片的译码(例如,编码和解码)以包括对图片的数据进行编码或解码的过程。类似地,本公开内容可以涉及对图片的块的译码以包括对用于块的数据进行编码或解码(例如,预测和/或残差译码)的过程。经编码的视频比特流通常包括用于表示译码决策(例如,译码模式)以及将图片分割为块的语法元素的一系列值。因此,关于对图片或块进行译码的引用通常应当被理解为对用于形成图片或块的语法元素的值进行译码。
HEVC定义了各种块,包括译码单元(CU)、预测单元(PU)和变换单元(TU)。根据HEVC,视频译码器(比如视频编码器200)根据四叉树结构来将译码树单元(CTU)分割为CU。也就是说,视频译码器将CTU和CU分割为四个相等的、不重叠的正方形,并且四叉树的每个节点具有零个或四个子节点。没有子节点的节点可以被称为“叶节点”,并且这样的叶节点的CU可以包括一个或多个PU和/或一个或多个TU。视频译码器可以进一步分割PU和TU。例如,在HEVC中,残差四叉树(RQT)表示对TU的分割。在HEVC中,PU表示帧间预测数据,而TU表示残差数据。经帧内预测的CU包括帧内预测信息,比如帧内模式指示。
作为另一示例,视频编码器200和视频解码器300可以被配置为根据JEM或VVC进行操作。根据JEM或VVC,视频译码器(比如视频编码器200)将图片分割为多个译码树单元(CTU)。视频编码器200可以根据树结构(比如四叉树-二叉树(QTBT)结构或多类型树(MTT)结构)分割CTU。QTBT结构去除了多种分割类型的概念,比如在HEVC的CU、PU和TU之间的分隔。QTBT结构包括两个级别:根据四叉树分割而被分割的第一级别、以及根据二叉树分割而被分割的第二级别。QTBT结构的根节点对应于CTU。二叉树的叶节点对应于译码单元(CU)。
在MTT分割结构中,可以使用四叉树(QT)分割、二叉树(BT)分割以及一种或多种类型的三叉树(TT)分割来对块进行分割。三叉树分割是其中块被拆分为三个子块的分割。在一些示例中,三叉树分割将块划分为三个子块,而不通过中心划分原始块。MTT中的分割类型(例如,QT、BT和TT)可以是对称的或不对称的。
在一些示例中,视频编码器200和视频解码器300可以使用单个QTBT或MTT结构来表示亮度分量和色度分量中的每一者,而在其它示例中,视频编码器200和视频解码器300可以使用两个或更多个QTBT或MTT结构,比如用于亮度分量的一个QTBT/MTT结构以及用于两个色度分量的另一个QTBT/MTT结构(或者用于相应色度分量的两个QTBT/MTT结构)。
视频编码器200和视频解码器300可以被配置为使用每HEVC的四叉树分割、QTBT分割、MTT分割、或其它分割结构。为了解释的目的,关于QTBT分割给出了本公开内容的技术的描述。然而,应当理解的是,本公开内容的技术还可以应用于被配置为使用四叉树分割或者还使用其它类型的分割的视频译码器。
可以以各种方式在图片中对块(例如,CTU或CU)进行分组。作为一个示例,砖型区(brick)可以指代图片中的特定片区(tile)内的CTU行的矩形区域。片区可以是图片中的特定片区列和特定片区行内的CTU的矩形区域。片区列指代CTU的矩形区域,其具有等于图片的高度的高度以及由语法元素(例如,比如在图片参数集中)指定的宽度。片区行指代CTU的矩形区域,其具有由语法元素指定的高度(例如,比如在图片参数集中)以及等于图片的宽度的宽度。
在一些示例中,可以将片区分割为多个砖型区,每个砖型区可以包括片区内的一个或多个CTU行。没有被分割为多个砖型区的片区也可以被称为砖型区。然而,作为片区的真实子集的砖型区可以不被称为片区。
图片中的砖型区还可以以切片来排列。切片可以是图片的整数个砖型区,其可以唯一地被包含在单个网络抽象层(NAL)单元中。在一些示例中,切片包括多个完整的片区或者仅包括一个片区的一系列连续的完整砖型区。
本公开内容可以互换地使用“NxN”和“N乘N”来指代块(比如CU或其它视频块)在垂直和水平维度方面的样本维度,例如,16x16个样本或16乘16个样本。通常,16x16 CU在垂直方向上将具有16个样本(y=16),并且在水平方向上将具有16个样本(x=16)。同样地,NxNCU通常在垂直方向上具有N个样本,并且在水平方向上具有N个样本,其中N表示非负整数值。CU中的样本可以按行和列来排列。此外,CU不一定需要在水平方向上具有与在垂直方向上相同的数量的样本。例如,CU可以包括NxM个样本,其中M不一定等于N。
视频编码器200对用于CU的表示预测和/或残差信息以及其它信息的视频数据进行编码。预测信息指示将如何预测CU以便形成用于CU的预测块。残差信息通常表示在编码之前的CU的样本与预测块之间的逐样本差。
为了预测CU,视频编码器200通常可以通过帧间预测或帧内预测来形成用于CU的预测块。帧间预测通常指代根据先前译码的图片的数据来预测CU,而帧内预测通常指代根据相同图片的先前译码的数据来预测CU。为了执行帧间预测,视频编码器200可以使用一个或多个运动矢量来生成预测块。视频编码器200通常可以执行运动搜索,以识别例如在CU与参考块之间的差方面与CU紧密匹配的参考块。视频编码器200可以使用绝对差之和(SAD)、平方差之和(SSD)、平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)、或其它这样的差计算来计算差度量,以确定参考块是否与当前CU紧密匹配。在一些示例中,视频编码器200可以使用单向预测或双向预测来预测当前CU。
JEM和VVC的一些示例还提供仿射运动补偿模式,其可以被认为是帧间预测模式。在仿射运动补偿模式下,视频编码器200可以确定表示非平移运动(比如放大或缩小、旋转、透视运动或其它不规则的运动类型)的两个或更多个运动矢量。
为了执行帧内预测,视频编码器200可以选择帧内预测模式来生成预测块。JEM和VVC的一些示例提供六十七种帧内预测模式,包括各种方向性模式、以及平面模式和DC模式。通常,视频编码器200选择帧内预测模式,帧内预测模式描述要根据其来预测当前块(例如,CU的块)的样本的、当前块的邻近样本。假设视频编码器200以光栅扫描顺序(从左到右、从上到下)对CTU和CU进行译码,则这样的样本通常可以是在与当前块相同的图片中在当前块的上方、左上方或左侧。
视频编码器200对表示用于当前块的预测模式的数据进行编码。例如,对于帧间预测模式,视频编码器200可以对表示使用各种可用帧间预测模式中的哪一者的数据以及用于对应模式的运动信息进行编码。对于单向或双向帧间预测,例如,视频编码器200可以使用高级运动矢量预测(AMVP)或合并模式来对运动矢量进行编码。视频编码器200可以使用类似的模式来对用于仿射运动补偿模式的运动矢量进行编码。
在比如对块的帧内预测或帧间预测的预测之后,视频编码器200可以计算用于该块的残差数据。残差数据(比如残差块)表示在块与用于该块的预测块之间的逐样本差,该预测块是使用对应的预测模式来形成的。视频编码器200可以将一个或多个变换应用于残差块,以在变换域中而非在样本域中产生经变换的数据。例如,视频编码器200可以将离散余弦变换(DCT)、整数变换、小波变换或概念上类似的变换应用于残差视频数据。另外,视频编码器200可以在第一变换之后应用二次变换,比如模式相关的不可分离二次变换(MDNSST)、信号相关变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)等。视频编码器200在应用一个或多个变换之后产生变换系数。
如上所述,在进行任何变换以产生变换系数之后,视频编码器200可以执行对变换系数的量化。量化通常指代如下的过程:在该过程中,对变换系数进行量化以可能减少用于表示系数的数据量,从而提供进一步的压缩。通过执行量化过程,视频编码器200可以减少与系数中的一些或所有系数相关联的比特深度。例如,视频编码器200可以在量化期间将n比特的值向下舍入为m比特的值,其中n大于m。在一些示例中,为了执行量化,视频编码器200可以执行对要被量化的值的按位右移。
在量化之后,视频编码器200可以扫描变换系数,从而从包括经量化的变换系数的二维矩阵产生一维矢量。可以将扫描设计为将较高能量(并且因此较低频率)的系数放在矢量的前面,并且将较低能量(并且因此较高频率)的变换系数放在矢量的后面。在一些示例中,视频编码器200可以利用预先定义的扫描顺序来扫描经量化的变换系数以产生经串行化的矢量,并且然后对矢量的经量化的变换系数进行熵编码。在其它示例中,视频编码器200可以执行自适应扫描。在扫描经量化的变换系数以形成一维矢量之后,视频编码器200可以例如根据上下文自适应二进制算术译码(CABAC)来对一维矢量进行熵编码。视频编码器200还可以对用于描述与经编码的视频数据相关联的元数据的语法元素的值进行熵编码,以供视频解码器300在对视频数据进行解码时使用。
为了执行CABAC,视频编码器200可以将上下文模型内的上下文指派给要被发送的符号。上下文可以涉及例如符号的邻近值是否为零值。概率确定可以是基于被指派给符号的上下文的。
视频编码器200还可以例如在图片报头、块报头、切片报头中生成去往视频解码器300的语法数据(比如基于块的语法数据、基于图片的语法数据和基于序列的语法数据)、或其它语法数据(比如序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)或视频参数集(VPS))。同样地,视频解码器300可以对这样的语法数据进行解码以确定如何对对应的视频数据进行解码。
以这种方式,视频编码器200可以生成比特流,其包括经编码的视频数据,例如,描述将图片分割为块(例如,CU)以及用于该块的预测和/或残差信息的语法元素。最终,视频解码器300可以接收比特流并且对经编码的视频数据进行解码。
通常,视频解码器300执行与由视频编码器200执行的过程互易的过程,以对比特流的经编码的视频数据进行解码。例如,视频解码器300可以使用CABAC,以与视频编码器200的CABAC编码过程基本上类似的、但是互易的方式来对用于比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义用于将图片分割为CTU、以及根据对应的分割结构(比如QTBT结构)对每个CTU进行分割以定义CTU的CU的分割信息。语法元素还可以定义用于视频数据的块(例如,CU)的预测和残差信息。
残差信息可以由例如经量化的变换系数来表示。视频解码器300可以对块的经量化的变换系数进行逆量化和逆变换以重新产生用于该块的残差块。视频解码器300使用以信号发送的预测模式(帧内预测或帧间预测)和相关的预测信息(例如,用于帧间预测的运动信息)来形成用于该块的预测块。视频解码器300然后可以对预测块和残差块(在逐个样本的基础上)进行组合以重新产生原始块。视频解码器300可以执行额外处理,比如执行去块过程以减少沿着块的边界的视觉伪影。
在VVC草案5中,渐进随机存取(GRA)图片可以被定义为利用恢复图片所处的目标恢复点POC值来以信号发送渐进随机存取的开始的图片。如果解码器从具有NoIncorrectPicOutputFlag被设置为1的GRA图片开始解码过程,则解码器可以对图片进行解码但是不输出图片,直到恢复点图片将被解码。解码器可以对从恢复点图片起以及之后的图片进行解码并且输出从恢复点图片起及之后的图片。目标恢复点图片可以是通过具有有符号值并且利用se(v)以信号发送的recovery_poc_cnt来以信号发送的。这意味着具有与当前(curr)GRA pic(GRA_NUT)相比更小的POC值的图片可以是恢复点。照此,可以输出在解码中从恢复点开始并且向前的所有图片。
当前的GRA信令可能存在一个或多个问题。作为一个示例,在输出顺序中可能存在需要被跳过(例如,不输出/显示)的图片,这是因为这些图片在解码顺序中在恢复点图片之前。这将导致经渲染的图片中的间隙,这是不期望的。
根据本公开内容的一种或多种技术,与允许恢复点图片在显示顺序中在GRA_NUT图片之前相反,视频译码器仅允许在针对恢复图片的POC值中的等于或大于GRA_NUT图片的图片。例如,与允许具有与当前GRA图片相比更小的POC值的恢复点图片相反,视频译码器可以仅允许具有等于或大于当前GRA图片的POC值的图片作为恢复图片。
下面提供VVC草案5中的现有规范和语义:
7.3.5切片报头语法
7.3.5.1通用切片报头语法
Figure BDA0003417092800000151
recovery_poc_cnt指定在输出顺序中的经解码的图片的恢复点。如果在CVS中存在在解码顺序中跟在当前GRA图片之后并且具有等于当前GRA图片的PicOrderCntVal加上recovery_poc_cnt的值的PicOrderCntVal的图片picA,则该图片picA称为恢复点图片。否则,在输出顺序中具有大于当前GRA图片的PicOrderCntVal加上recovery_poc_cnt的值的PicOrderCntVal的第一图片称为恢复点图片。在解码顺序中,恢复点图片不应在当前GRA图片之前。recovery_poc_cnt的值应在-MaxPicOrderCntLsb/2到MaxPicOrderCntLsb/2-1(包括-MaxPicOrderCntLsb/2和MaxPicOrderCntLsb/2-1)的范围内。
按如下推导变量RpPicOrderCntVal:
RpPicOrderCntVal = PicOrderCntVal + recovery_poc_cnt (7-40)
8.1通用解码过程
8.1.1概述
对于比特流中的每个IRAP图片,以下内容适用:
–如果图片是IDR图片、在解码顺序中在比特流中的第一图片、或在解码顺序中跟在序列NAL单元结束之后的第一图片,则变量NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于1。
–否则,如果本规范中未指定的一些外部单元可用于将变量HandleCraAsCvsStartFlag设置为针对图片的值,则HandleCraAsCvsStartFlag被设置为等于通过外部单元提供的值,并且NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于HandleCraAsCvsStartFlag。
–否则,HandleCraAsCvsStartFlag和NoIncorrectPicOutputFlag均被设置为等于0。
对于比特流中的每个GRA图片,以下内容适用:
–如果当前图片是在解码顺序中在比特流中的第一图片、或在解码顺序中跟在序列NAL单元结束之后的第一图片,则变量NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于1。
–否则,NoIncorrectPicOutputFlag被设置为0。
注意–对于IRAP图片和GRA图片两者,需要上述操作来识别在比特流中的CVS。
8.1.2针对经译码的图片的解码过程
对于当前图片CurrPic,解码过程按如下操作:
1、在条款8.2中规定对NAL单元的解码。
2、在条款8.3中的过程规定使用切片报头层以及上层中的语法元素的以下解码过程:
–与图片顺序计数相关的变量和函数是按条款8.3.1中的规定来推导的。这仅针对图片的第一切片才需要被调用。
–在针对非IDR图片的每个切片的解码过程的开始处,调用条款8.3.2中规定的用于参考图片列表构造的解码过程,以推导参考图片列表0(RefPicList[0])和参考图片列表1(RefPicList[1])。
–调用在条款8.3.3中的用于参考图片标记的解码过程,其中参考图片可以被标记为“未用于参考”或“用于长期参考”。这仅针对图片的第一切片才需要被调用。
–当当前图片是具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的CRA图片或NoIncorrectPicOutputFlag等于1的GRA图片时,调用在子条款8.3.4中规定的用于生成不可用参考图片的解码过程,这仅针对图片的第一切片才需要被调用。
–按如下设置PictureOutputFlag:
–如果以下条件中的一个条件为真,则PictureOutputFlag被设置为等于0:
–当前图片是RASL图片并且相关联的IRAP图片的NoIncorrectPicOutputFlag等于1。
–gra_enabled_flag等于1并且当前图片是具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的GRA图片。
–gra_enabled_flag等于1,当前图片与具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的GRA图片相关联,并且当前图片的PicOrderCntVal小于相关联的GRA图片的RpPicOrderCntVal。
–否则,PictureOutputFlag被设置为等于1。
3、[Ed.(YK):本文中添加对解码过程的调用
4、在当前图片的所有切片已经被解码之后,当前经解码的图片被标记为“用于短期参考”。
当gra_enabled_flag等于1并且当前图片的PicOrderCntVal大于或等于在解码顺序中的先前GRA图片的RpPicOrderCntVal时(其中在解码顺序中在当前图片与先前GRA图片之间不存在IRAP图片),则比特流一致性的要求是:当前经解码的图片和后续经解码的图片应当是与通过在解码顺序中在当前图片之前的先前IRAP图片处开始解码过程产生的图片精确匹配的。
如上所示,在VVC草案5中,指定在输出顺序中的经解码的图片的恢复点的语法元素(即,recovery_poc_cnt)是利用se(v)来以信号发送的,se(v)意指具有左比特在前的有符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素。
根据本公开内容的一种或多种技术,指定在输出顺序中的经解码的图片的恢复点的语法元素(即,recovery_poc_cnt)的信令可以是利用ue(v)来执行的,ue(v)意指具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素。例如,VVC草案5可以按如下所示进行修改。添加内容以斜体显示并且删除内容以删除线显示。
7.3.5切片报头语法
7.3.5.1通用切片报头语法
Figure BDA0003417092800000181
recovery_poc_cnt指定输出顺序中的经解码的图片的恢复点。如果在CVS中存在解码顺序中跟在当前GRA图片之后的图片picA,并且该图片picA具有等于当前GRA图片的PicOrderCntVal加上recovery_poc_cnt的值的PicOrderCntVal,则该图片picA被称为恢复点图片。否则,输出顺序中具有大于当前GRA图片的PicOrderCntVal加上recovery_poc_cnt的值的PicOrderCntVal的第一图片被称为恢复点图片。在解码顺序中,恢复点图片不应在当前GRA图片之前。recovery_poc_cnt的值应在
Figure BDA0003417092800000191
0到MaxPicOrderCntLsb/2-1(包括0和MaxPicOrderCntLsb/2-1)的范围内。
按如下推导变量RpPicOrderCntVal:
RpPicOrderCntVal = PicOrderCntVal + recovery_poc_cnt (7-40)
替代地,recovery_poc_cnt的值应在0到MaxPicOrderCntLsb-1(包括0和MaxPicOrderCntLsb-1)的范围内。
本公开内容提出对具有多个GRA图片的解码器行为的修改。例如,如果GRA图片在先前GRA图片的恢复点之前在解码顺序中跟在先前GRA图片之后,则后面的GRA图片以及因此其恢复图片覆盖先前GRA图片恢复点。换句话说,以信号发送作为恢复点图片的第一GRA图片的恢复点图片将不再是有效的(或与GRA_NUT(GRA图片)相关联)。后面的GRA图片的恢复点图片将被视为恢复点图片。类似的情况适用于在解码顺序中在GRA图片与其恢复点图片之间出现的IRAP图片。例如,输出过程将不等待恢复点图片,替代地,输出过程可以从IRAP图片开始。
在一些示例中,可以按如下描述解码器行为。编码器(例如,视频编码器200)可以确定对IRAP图片进行编码,或者在解码顺序中在其相关联的恢复点图片之前以信号发送具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的GRA图片之后开始另一GRA过程。在这种情况下,本公开内容提出将解码过程的RpPicOrderCntVal替换为用于IRAP情况的IRAP图片的PicOrderCntVal,并且替换为PicOrderCntVal+recovery_poc_cnt,其中PicOrderCntVal和recovery_poc_cnt是新GRA图片的PicOrderCntVal和recovery_poc_cnt,并且将NoIncorrectPicOutputFlag设置为等于1。例如,视频解码器(例如,视频解码器300)可以将具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的RpPicOrderCntVal的GRA图片视为有效,直到IRAP或新GRA_NUT或其相关联的恢复点图片(或稍后的POC值)被解码。
可以按如下修改VVC草案5(添加内容以斜体显示):
8.1通用解码过程
8.1.1概述
对于比特流中的每个GRA图片,以下内容适用:
–如果当前图片是在解码顺序中在比特流中的第一图片、或在解码顺序中跟在序列NAL单元结束之后的第一图片,则变量NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于1。
–如果当前图片在解码顺序中在具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的先前GRA图片的RpPicOrderCntVal之前,则变量NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于1。
–否则,NoIncorrectPicOutputFlag被设置为等于0。
注意–需要对IRAP图片和GRA图片进行上述操作,以识别比特流中的CVS。
如上所述,视频解码器可以将具有NoIncorrectPicOutputFlag等于1的GRA图片的RpPicOrderCntVal视为有效,直到IRAP或新GRA_NUT或其相关联的恢复点图片(或稍后的POC值)被解码。
如上所述,恢复图片可以是以信号发送为其中所有内容将从以信号发送的恢复点(recovery_poc_cnt)的点刷新(恢复)的图片的图片。通过以信号发送非负recovery poccnt,本公开内容可以消除以下情况:其中,在输出顺序中在当前经解码的图片(即,在其中以信号发送recovery poc cnt的图片)之前以信号发送恢复点,并且存在在具有在恢复图片之后的输出顺序的在当前图片之前被解码的图片。因为在输出顺序中在恢复之后的这些图片将不可显示(未被正确解码),因此解码器可能必须跳过它们,并且在显示恢复图片之后渲染在解码顺序中在恢复图片之后到来的图片。
以下示例示出了本公开内容的技术的一些优点:
解码顺序:PX:X为输出顺序。
…P8 P9 P10(以信号发送P7作为恢复点,其相对于10为负3)P7 P11 P12…输出顺序:(带下划线的图片将不被显示,P7和P11之间存在间隙(非平滑回放)。
…P7 P8 P9 P10 P11 P12…
通过利用非负值来以信号发送recovery poc cnt,本公开内容的技术实现以下内容:
解码顺序:PX:X为输出顺序。
…P8 P9 P10(以信号发送P14作为恢复点,其相对于10为正4)P11 P12 P13 P14…
输出顺序:(带下划线的图片将不被显示,P14之后不存在间隙(平滑回放)。
P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16…
根据本公开内容的技术,视频译码器(例如,视频编码器200和/或视频解码器300)可以经由经编码的视频比特流并且针对当前图片来对指定目标恢复点图片的语法元素进行译码,其中,目标恢复点图片在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后。如上所述,通过将目标恢复点图片限制在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后,视频译码器可以避免经渲染的图片中的间隙。另外,在使用无符号代码对语法元素进行译码的示例中,该修改可能导致比特率降低,因为无符号值通常要求与有符号值相比更少的比特来进行译码。
概括而言,本公开内容可能涉及“以信号发送”某些信息(比如语法元素)。术语“以信号发送”通常可以指代对用于语法元素的值和/或用于对经编码的视频数据进行解码的其它数据的传送。也就是说,视频编码器200可以在比特流中以信号发送用于语法元素的值。通常,以信号发送指代在比特流中生成值。如上所述,源设备102可以基本上实时地或不是实时地(比如可能在将语法元素存储到存储设备112以供目的地设备116稍后取回时发生)将比特流传输到目的地设备116。
图2A和2B是示出示例四叉树二叉树(QTBT)结构130以及对应的译码树单元(CTU)132的概念图。实线表示四叉树拆分,并且虚线指示二叉树拆分。在二叉树的每个拆分(即非叶)节点中,以信号发送一个标志以指示使用哪种拆分类型(即,水平或垂直),其中,在该示例中,0指示水平拆分,并且1指示垂直拆分。对于四叉树拆分,由于四叉树节点将块水平地并且垂直地拆分为具有相等大小的4个子块,因此无需指示拆分类型。因此,视频编码器200可以对以下各项进行编码,并且视频解码器300可以对以下各项进行解码:用于QTBT结构130的区域树级别(即,实线)的语法元素(比如拆分信息)、以及用于QTBT结构130的预测树级别(即,虚线)的语法元素(比如拆分信息)。视频编码器200可以对用于由QTBT结构130的终端叶节点表示的CU的视频数据(比如预测和变换数据)进行编码,并且视频解码器300可以对该视频数据进行解码。
通常,图2B的CTU 132可以与定义与QTBT结构130的处于第一和第二级别的节点相对应的块的大小的参数相关联。这些参数可以包括CTU大小(表示样本中的CTU 132的大小)、最小四叉树大小(MinQTSize,其表示最小允许四叉树叶节点大小)、最大二叉树大小(MaxBTSize,其表示最大允许二叉树根节点大小)、最大二叉树深度(MaxBTDepth,其表示最大允许二叉树深度)、以及最小二叉树大小(MinBTSize,其表示最小允许二叉树叶节点大小)。
QTBT结构的与CTU相对应的根节点可以在QTBT结构的第一级别处具有四个子节点,其中的每个子节点可以是根据四叉树分割来分割的。也就是说,第一级别的节点是叶节点(没有子节点)或者具有四个子节点。QTBT结构130的示例将这样的节点表示为包括具有实线分支的父节点和子节点。如果第一级别的节点不大于最大允许二叉树根节点大小(MaxBTSize),则可以通过相应的二叉树进一步对这些节点进行分割。可以对一个节点的二叉树拆分进行迭代,直到从拆分产生的节点达到最小允许二叉树叶节点大小(MinBTSize)或最大允许二叉树深度(MaxBTDepth)。QTBT结构130的示例将这样的节点表示为具有虚线分支。二叉树叶节点被称为译码单元(CU),其用于预测(例如,图片内或图片间预测)和变换,而不进行任何进一步分割。如上所讨论的,CU还可以被称为“视频块”或“块”。
在QTBT分割结构的一个示例中,CTU大小被设置为128x128(亮度样本和两个对应的64x64色度样本),MinQTSize被设置为16x16,MaxBTSize被设置为64x64,MinBTSize(对于宽度和高度两者)被设置为4,并且MaxBTDepth被设置为4。首先对CTU应用四叉树分割以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点可以具有从16x16(即MinQTSize)到128x128(即CTU大小)的大小。如果叶四叉树节点为128x128,则由于该大小超过MaxBTSize(即,在该示例中为64x64),因此叶四叉树节点将不被二叉树进一步拆分。否则,叶四叉树节点将被二叉树进一步分割。因此,四叉树叶节点还是用于二叉树的根节点,并且具有为0的二叉树深度。当二叉树深度达到MaxBTDepth(在该示例中为4)时,不允许进一步拆分。当二叉树节点具有等于MinBTSize(在该示例中为4)的宽度时,其意味着不允许进行进一步的水平拆分。类似地,具有等于MinBTSize的高度的二叉树节点意味着不允许针对该二叉树节点进行进一步的垂直拆分。如上所述,二叉树的叶节点被称为CU,并且根据预测和变换而被进一步处理,而无需进一步分割。
图3是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器200的框图。图3是出于解释的目的而提供的,并且不应当被认为对在本公开内容中广泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的,本公开内容在视频译码标准(比如HEVC视频译码标准和正在开发的H.266视频译码标准)的上下文中描述视频编码器200。然而,本公开内容的技术不限于这些视频译码标准,并且通常适用于视频编码和解码。
在图3的示例中,视频编码器200包括视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、解码图片缓冲区(DPB)218和熵编码单元220。视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、DPB 218和熵编码单元220中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。此外,视频编码器200可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
视频数据存储器230可以存储要由视频编码器200的组件来编码的视频数据。视频编码器200可以从例如视频源104(图1)接收被存储在视频数据存储器230中的视频数据。DPB 218可以充当参考图片存储器,其存储参考视频数据以在由视频编码器200对后续视频数据进行预测时使用。视频数据存储器230和DPB 218可以由各种存储器设备中的任何一者形成,比如动态随机存取存储器(DRAM)(包括同步DRAM(SDRAM))、磁阻RAM(MRAM)、电阻性RAM(RRAM)、或其它类型的存储器设备。视频数据存储器230和DPB 218可以由相同的存储器设备或分别的存储器设备来提供。在各个示例中,视频数据存储器230可以与视频编码器200的其它组件在芯片上(如图所示),或者相对于那些组件在芯片外。
在本公开内容中,对视频数据存储器230的引用不应当被解释为限于在视频编码器200内部的存储器(除非如此具体地描述),或者不限于在视频编码器200外部的存储器(除非如此具体地描述)。确切而言,对视频数据存储器230的引用应当被理解为存储视频编码器200接收以用于编码的视频数据(例如,用于要被编码的当前块的视频数据)的参考存储器。图1的存储器106还可以提供对来自视频编码器200的各个单元的输出的临时存储。
示出了图3的各个单元以帮助理解由视频编码器200执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可以执行软件或固件,软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如,以接收参数或输出参数),但是固定功能电路执行的操作类型通常是不可变的。在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程),并且在一些示例中,一个或多个单元可以是集成电路。
视频编码器200可以包括由可编程电路形成的算术逻辑单元(ALU)、基本功能单元(EFU)、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中使用由可编程电路执行的软件来执行视频编码器200的操作的示例中,存储器106(图1)可以存储视频编码器200接收并且执行的软件的对象代码,或者视频编码器200内的另一存储器(未示出)可以存储这样的指令。
视频数据存储器230被配置为存储所接收的视频数据。视频编码器200可以从视频数据存储器230取回视频数据的图片,并且将视频数据提供给残差生成单元204和模式选择单元202。视频数据存储器230中的视频数据可以是要被编码的原始视频数据。
模式选择单元202包括运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226。模式选择单元202可以包括额外功能单元,以根据其它预测模式来执行视频预测。作为示例,模式选择单元202可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以是运动估计单元222和/或运动补偿单元224的一部分)、仿射单元、线性模型(LM)单元等。
模式选择单元202通常协调多个编码通路(pass),以测试编码参数的组合以及针对这样的组合所得到的率失真值。编码参数可以包括将CTU分割为CU、用于CU的预测模式、用于CU的残差数据的变换类型、用于CU的残差数据的量化参数等。模式选择单元202可以最终选择编码参数的具有比其它测试的组合更佳的率失真值的组合。
视频编码器200可以将从视频数据存储器230取回的图片分割为一系列CTU,并且将一个或多个CTU封装在切片内。模式选择单元202可以根据树结构(比如上述HEVC的QTBT结构或四叉树结构)来分割图片的CTU。如上所述,视频编码器200可以通过根据树结构来分割CTU,从而形成一个或多个CU。这样的CU通常还可以被称为“视频块”或“块”。
通常,模式选择单元202还控制其组件(例如,运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226)以生成用于当前块(例如,当前CU,或者在HEVC中为PU和TU的重叠部分)的预测块。为了对当前块进行帧间预测,运动估计单元222可以执行运动搜索以识别在一个或多个参考图片(例如,被存储在DPB 218中的一个或多个先前译码的图片)中的一个或多个紧密匹配的参考块。具体地,运动估计单元222可以例如根据绝对差之和(SAD)、平方差之和(SSD)、平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)等,来计算表示潜在参考块将与当前块的类似程度的值。运动估计单元222通常可以使用在当前块与所考虑的参考块之间的逐样本差来执行这些计算。运动估计单元222可以识别从这些计算所得到的具有最低值的参考块,其指示与当前块最紧密匹配的参考块。
运动估计单元222可以形成一个或多个运动矢量(MV),所述运动矢量定义相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置。然后,运动估计单元222可以将运动矢量提供给运动补偿单元224。例如,对于单向帧间预测,运动估计单元222可以提供单个运动矢量,而对于双向帧间预测,运动估计单元222可以提供两个运动矢量。然后,运动补偿单元224可以使用运动矢量来生成预测块。例如,运动补偿单元224可以使用运动矢量来取回参考块的数据。作为另一示例,如果运动矢量具有分数样本精度,则运动补偿单元224可以根据一个或多个插值滤波器来对用于预测块的值进行插值。此外,对于双向帧间预测,运动补偿单元224可以取回用于由相应的运动矢量标识的两个参考块的数据并且例如通过逐样本平均或加权平均值来将所取回的数据进行组合。
作为另一示例,对于帧内预测或帧内预测译码,帧内预测单元226可以根据与当前块邻近的样本来生成预测块。例如,对于方向性模式,帧内预测单元226通常可以在数学上将邻近样本的值进行组合,并且跨当前块在所定义的方向上填充这些计算出的值以产生预测块。作为另一示例,对于DC模式,帧内预测单元226可以计算当前块的邻近样本的平均值,并且生成预测块以包括针对预测块的每个样本的该得到的平均值。
模式选择单元202将预测块提供给残差生成单元204。残差生成单元204从视频数据存储器230接收当前块的原始的未经编码的版本,并且从模式选择单元202接收预测块。残差生成单元204计算在当前块与预测块之间的逐样本差。所得到的逐样本差定义了用于当前块的残差块。在一些示例中,残差生成单元204还可以确定残差块中的样本值之间的差,以使用残差差分脉冲译码调制(RDPCM)来生成残差块。在一些示例中,可以使用执行二进制减法的一个或多个减法器电路来形成残差生成单元204。
在其中模式选择单元202将CU分割为PU的示例中,每个PU可以与亮度预测单元和对应的色度预测单元相关联。视频编码器200和视频解码器300可以支持具有各种大小的PU。如上所指出的,CU的大小可以指代CU的亮度译码块的大小,并且PU的大小可以指代PU的亮度预测单元的大小。假设特定CU的大小为2Nx2N,则视频编码器200可以支持用于帧内预测的2Nx2N或NxN的PU大小、以及用于帧间预测的2Nx2N、2NxN、Nx2N、NxN或类似大小的对称的PU大小。视频编码器200和视频解码器300还可以支持针对用于帧间预测的2NxnU、2NxnD、nLx2N和nRx2N的PU大小的非对称分割。
在其中模式选择单元不将CU进一步分割为PU的示例中,每个CU可以与亮度译码块和对应的色度译码块相关联。如上所述,CU的大小可以指代CU的亮度译码块的大小。视频编码器200和视频解码器300可以支持2Nx2N、2NxN或Nx2N的CU大小。
对于其它视频译码技术(举几个示例,比如块内复制模式译码、仿射模式译码和线性模型(LM)模式译码),模式选择单元202经由与译码技术相关联的相应单元来生成用于正被编码的当前块的预测块。在一些示例中(比如调色板模式译码),模式选择单元202可以不生成预测块,而是替代地生成指示基于所选择的调色板来重构块的方式的语法元素。在这样的模式下,模式选择单元202可以将这些语法元素提供给熵编码单元220以进行编码。
如上所述,残差生成单元204接收用于当前块和对应的预测块的视频数据。然后,残差生成单元204生成用于当前块的残差块。为了生成残差块,残差生成单元204计算在预测块与当前块之间的逐样本差。
变换处理单元206将一种或多种变换应用于残差块,以生成变换系数的块(本文中被称为“变换系数块”)。变换处理单元206可以将各种变换应用于残差块,以形成变换系数块。例如,变换处理单元206可以将离散余弦变换(DCT)、方向变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)、或概念上类似的变换应用于残差块。在一些示例中,变换处理单元206可以对残差块执行多种变换,例如,初级变换和二次变换(比如旋转变换)。在一些示例中,变换处理单元206不对残差块应用变换。
量化单元208可以对变换系数块中的变换系数进行量化,以产生经量化的变换系数块。量化单元208可以根据与当前块相关联的量化参数(QP)值来对变换系数块的变换系数进行量化。视频编码器200(例如,经由模式选择单元202)可以通过调整与CU相关联的QP值来调整被应用于与当前块相关联的变换系数块的量化程度。量化可能引起信息损失,并且因此,经量化的变换系数可能具有与变换处理单元206所产生的原始变换系数相比较低的精度。
逆量化单元210和逆变换处理单元212可以将逆量化和逆变换分别应用于经量化的变换系数块,以根据变换系数块重构残差块。重构单元214可以基于经重构的残差块和由模式选择单元202生成的预测块来产生与当前块相对应的重构块(尽管潜在地具有某种程度的失真)。例如,重构单元214可以将经重构的残差块的样本与来自模式选择单元202所生成的预测块的对应样本相加,以产生经重构的块。
滤波器单元216可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如,滤波器单元216可以执行去块操作以减少沿着CU的边缘的块效应伪影。在一些示例中,可以跳过滤波器单元216的操作。
视频编码器200将经重构的块存储在DPB 218中。例如,在其中不需要滤波器单元216的操作的示例中,重构单元214可以将经重构的块存储到DPB 218中。在其中需要滤波器单元216的操作的示例中,滤波器单元216可以将经滤波的重构块存储到DPB 218中。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从DPB 218取回根据经重构的(并且潜在地经滤波的)块形成的参考图片,以对后续编码的图片的块进行帧间预测。另外,帧内预测单元226可以使用在DPB 218中的当前图片的经重构的块来对当前图片中的其它块进行帧内预测。
通常,熵编码单元220可以对从视频编码器200的其它功能组件接收的语法元素进行熵编码。例如,熵编码单元220可以对来自量化单元208的经量化的变换系数块进行熵编码。作为另一示例,熵编码单元220可以对来自模式选择单元202的预测语法元素(例如,用于帧间预测的运动信息或用于帧内预测的帧内模式信息)进行熵编码。熵编码单元220可以对作为视频数据的另一示例的语法元素执行一个或多个熵编码操作,以生成经熵编码的数据。例如,熵编码单元220可以执行上下文自适应可变长度译码(CAVLC)操作、CABAC操作、可变到可变(V2V)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)操作、概率区间分割熵(PIPE)译码操作、指数Golomb编码操作、或对数据的另一种类型的熵编码操作。在一些示例中,熵编码单元220可以在其中语法元素未被熵编码的旁路模式下操作。
视频编码器200可以输出比特流,其包括用于重构切片或图片的块所需要的经熵编码的语法元素。具体地,熵编码单元220可以输出比特流。
关于块描述了上述操作。这样的描述应当被理解为用于亮度译码块和/或色度译码块的操作。如上所述,在一些示例中,亮度译码块和色度译码块是CU的亮度分量和色度分量。在一些示例中,亮度译码块和色度译码块是PU的亮度分量和色度分量。
在一些示例中,不需要针对色度译码块重复关于亮度编码块执行的操作。作为一个示例,不需要重复用于识别用于亮度译码块的运动矢量(MV)和参考图片的操作来识别用于色度块的MV和参考图片。确切而言,可以对用于亮度译码块的MV进行缩放以确定用于色度块的MV,并且参考图片可以是相同的。作为另一示例,对于亮度译码块和色度译码块,帧内预测过程可以是相同的。
视频编码器200表示被配置为对视频数据进行编码的设备的示例,该设备包括:存储器,其被配置为存储视频数据;以及一个或多个处理单元,其在电路中实现并且被配置为:在经编码的视频比特流中并且针对当前图片来对指定目标恢复点图片的语法元素进行编码,其中,目标恢复点图片在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后。
图4是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器300的框图。图4是出于解释的目的而提供的,并且不对在本公开内容中广泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的,本公开内容描述了根据JEM、VVC和HEVC的技术的视频解码器300。然而,本公开内容的技术可以由被配置用于其它视频译码标准的视频译码设备来执行。
在图4的示例中,视频解码器300包括译码图片缓冲区(CPB)存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和解码图片缓冲区(DPB)134。CPB存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和DPB 134中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。此外,视频解码器300可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
预测处理单元304包括运动补偿单元316和帧内预测单元318。预测处理单元304可以包括加法单元,以根据其它预测模式来执行预测。作为示例,预测处理单元304可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以形成运动补偿单元316的一部分)、仿射单元、线性模型(LM)单元等。在其它示例中,视频解码器300可以包括更多、更少或不同的功能组件。
CPB存储器320可以存储要由视频解码器300的组件解码的视频数据,比如经编码的视频比特流。例如,可以从计算机可读介质110(图1)获得被存储在CPB存储器320中的视频数据。CPB存储器320可以包括存储来自经编码的视频比特流的经编码的视频数据(例如,语法元素)的CPB。此外,CPB存储器320可以存储除了经译码的图片的语法元素之外的视频数据,比如表示来自视频解码器300的各个单元的输出的临时数据。DPB 314通常存储经解码的图片,视频解码器300可以输出经解码的图片,和/或在解码经编码的视频比特流的后续数据或图片时使用经解码的图片作为参考视频数据。CPB存储器320和DPB 314可以由各种存储器设备中的任何一者形成,比如DRAM,包括SDRAM、MRAM、RRAM或其它类型的存储器设备。CPB存储器320和DPB 314可以由相同的存储器设备或分别的存储器设备来提供。在各个示例中,CPB存储器320可以与视频解码器300的其它组件在芯片上,或者相对于那些组件在芯片外。
另外或替代地,在一些示例中,视频解码器300可以从存储器120(图1)取回经译码的视频数据。也就是说,存储器120可以如上文所讨论地利用CPB存储器320来存储数据。同样,当视频解码器300的一些或全部功能是在要被视频解码器300的处理电路执行的软件中实现时,存储器120可以存储要被视频解码器300执行的指令。
示出了图4中示出的各个单元以帮助理解由视频解码器300执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。类似于图3,固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如,可编程电路可以执行软件或固件,软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如,以接收参数或输出参数),但是固定功能电路执行的操作的类型通常是不可变的。在一些示例中,这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程),并且在一些示例中,一个或多个单元可以是集成电路。
视频解码器300可以包括根据可编程电路形成的ALU、EFU、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中由在可编程电路上执行的软件执行视频解码器300的操作的示例中,片上或片外存储器可以存储视频解码器300接收并且执行的软件的指令(例如,对象代码)。
熵解码单元302可以从CPB接收经编码的视频数据,并且对视频数据进行熵解码以重新产生语法元素。预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310和滤波器单元312可以基于从比特流中提取的语法元素来生成经解码的视频数据。
通常,视频解码器300在逐个块的基础上重构图片。视频解码器300可以个别地对每个块执行重构操作(其中,当前正在被重构(即,被解码)的块可以被称为“当前块”)。
熵解码单元302可以对定义经量化的变换系数块的经量化的变换系数的语法元素以及比如量化参数(QP)和/或变换模式指示的变换信息进行熵解码。逆量化单元306可以使用与经量化的变换系数块相关联的QP来确定量化程度,并且同样地,确定供逆量化单元306应用的逆量化程度。逆量化单元306可以例如执行按位左移操作以对经量化的变换系数进行逆量化。逆量化单元306从而可以形成包括变换系数的变换系数块。
在逆量化单元306形成变换系数块之后,逆变换处理单元308可以将一种或多种逆变换应用于变换系数块,以生成与当前块相关联的残差块。例如,逆变换处理单元308可以将逆DCT、逆整数变换、逆Karhunen-Loeve变换(KLT)、逆旋转变换、逆方向变换或另一逆变换应用于变换系数块。
此外,预测处理单元304根据由熵解码单元302进行熵解码的预测信息语法元素来生成预测块。例如,如果预测信息语法元素指示当前块是经帧间预测的,则运动补偿单元316可以生成预测块。在这种情况下,预测信息语法元素可以指示在DPB 314中的要从其取回参考块的参考图片、以及标识相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图3)所描述的方式基本类似的方式来执行帧间预测过程。
作为另一示例,如果预测信息语法元素指示当前块是经帧内预测的,则帧内预测单元318可以根据由预测信息语法元素指示的帧内预测模式来生成预测块。再次,帧内预测单元318通常可以以与关于帧内预测单元226(图3)所描述的方式基本上类似的方式来执行帧内预测过程。帧内预测单元318可以从DPB 314取回当前块的邻近样本的数据。
重构单元310可以使用预测块和残差块来重构当前块。例如,重构单元310可以将残差块的样本与预测块的对应样本相加来重构当前块。
滤波器单元312可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如,滤波器单元312可以执行去块操作以减少沿着经重构的块的边缘的块效应伪影。不一定在所有示例中都执行滤波器单元312的操作。
视频解码器300可以将经重构的块存储在DPB 314中。如上所讨论的,DPB 314可以将参考信息(比如用于帧内预测的当前图片以及用于后续运动补偿的先前解码的图片的样本)提供给预测处理单元304。此外,视频解码器300可以从DPB 314输出经解码的图片,以用于在比如图1的显示设备118的显示设备上的后续呈现。
以这种方式,视频解码器300表示视频解码设备的示例,该视频解码设备包括:存储器,其被配置为存储视频数据;以及一个或多个处理单元,其在电路中实现并且被配置为:根据经译码的视频比特流并且针对当前图片来对指定目标恢复点图片的语法元素进行解码,其中,目标恢复点图片在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后。类似地,视频解码器300表示视频解码设备的示例,该视频解码设备包括:存储器,其被配置为存储视频数据;以及一个或多个处理单元,其在电路中实现并且被配置为:根据经译码的视频比特流对具有恢复点的第一渐进随机存取(GRA)图片进行解码;根据经译码的视频比特流对具有恢复点的第二GRA图片进行解码;以及响应于确定第二GRA图片位于在第一GRA图片与第一GRA图片的恢复点之间,利用第二GRA图片的恢复点来替换第一GRA图片的恢复点。
图5是示出用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。当前块可以包括当前CU。尽管关于视频编码器200(图1和3)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图5的方法类似的方法。
在该示例中,视频编码器200最初预测当前块(350)。例如,视频编码器200可以形成用于当前块的预测块。然后,视频编码器200可以计算用于当前块的残差块(532)。为了计算残差块,视频编码器200可以计算在原始的未经编码的块与用于当前块的预测块之间的差。然后,视频编码器200可以对残差块的系数进行变换以及量化(354)。接下来,视频编码器200可以扫描残差块的经量化的变换系数(356)。在扫描期间或在扫描之后,视频编码器200可以对系数进行熵编码(358)。例如,视频编码器200可以使用CAVLC或CABAC来对系数进行编码。然后,视频编码器200可以输出块的经熵译码的数据(360)。
图6是示出用于对视频数据的当前块进行解码的示例方法的流程图。当前块可以包括当前CU。尽管关于视频解码器300(图1和图4)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图6的方法类似的方法。
视频解码器300可以接收用于当前块的经熵译码的数据,比如经熵译码的预测信息和用于与当前块相对应的残差块的系数的经熵译码的数据(370)。视频解码器300可以对经熵译码的数据进行熵解码以确定用于当前块的预测信息并且重新产生残差块的系数(372)。视频解码器300可以例如使用如通过用于当前块的预测信息指示的帧内预测模式或帧间预测模式来预测当前块(374),以计算用于当前块的预测块。然后,视频解码器300可以对所重新产生的系数进行逆扫描(376),以创建经量化的变换系数的块。然后,视频解码器300可以对系数进行逆量化以及逆变换以产生残差块(378)。最终,视频解码器300可以通过将预测块和残差块进行组合来对当前块进行解码(380)。
图7是示出根据本公开内容的一种或多种技术的用于在视频译码中对渐进随机存取(GRA)恢复点进行编码的示例技术的流程图。尽管关于视频编码器200(图1和图4)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图7的方法类似的方法。
视频编码器200可以确定在视频数据的当前序列的图片中指定随机存取点。例如,视频编码器200可以确定在视频数据序列中以规则间隔(例如,每30秒、每1分钟等)指定随机存取点。另外,视频编码器200可以确定将随机存取点指定为对源序列中的场景剪辑的响应或对快速更新图片内更新请求的响应。
除了指定随机存取点之外,视频编码器200还可以指定恢复点。如果随机存取点与恢复点相同,则随机存取操作是瞬时的;否则,其是渐进的。
为了启用渐进随机存取(GRA),视频编码器200可以针对当前序列的图片中的当前图片并且在显示顺序中在当前图片处或当前图片之后选择目标恢复点图片(702)。例如,视频编码器200的模式选择单元202可以识别目标恢复点图片的图片顺序计数(POC)值。该识别出的POC值可以称为recoveryPointPocVal。
视频编码器200可以在经译码的视频比特流中以信号发送对所选择的目标恢复点图片的指示。与以信号发送所识别出的POC值相反,视频编码器200可以以信号发送在所识别出的POC值与当前图片的POC值(PicOrderCntVal)之间的差。例如,视频编码器200可以根据以下等式来确定在所识别出的POC值与当前图片的POC值之间的差,其中:
recovery_poc_cnt=recoveryPointPocVal–PicOrderCntVal
其中recoveryPointPocVal是目标恢复点图片的POC值,PicOrderCntVal是当前图片的POC值,以及recovery_poc_cnt是在目标恢复点图片的POC值与当前图片的POC值之间的差。
视频编码器200可以选择目标恢复点图片,使得recovery_poc_cnt的值满足某些约束。例如,视频编码器200可以选择目标恢复点图片,使得recovery_poc_cnt的值在零到MaxPicOrderCntLsb(例如,最大图片顺序计数的表示,比如最大图片顺序计数的最低有效位)(包括零和MaxPicOrderCntLsb)的范围内。
如上文讨论的,视频编码器200可以以信号发送在所识别出的POC值与当前图片的POC值之间的差。同样如上文讨论的,并且根据本公开内容的一种或多种技术,视频编码器200可以使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片。例如,模式选择单元202可以使得熵编码单元220在经译码的视频比特流中并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定用于当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行编码(704)。语法元素可以被命名为recovery_poc_cnt或类似的名称。
熵编码单元220可以在当前图片所引用的经译码的视频比特流的报头语法结构中对语法元素进行编码。例如,熵编码单元220可以在切片报头或图片报头语法结构中对语法元素进行编码。
通过使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片,视频编码器200可以消除在经渲染的图片的输出中引入间隙的不期望的状况。另外,使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片可以减少视频编码器200用于以信号发送目标恢复点图片的数据量,这可以提高译码效率。
图8是示出根据本公开内容的一种或多种技术的用于在视频译码中对渐进随机存取(GRA)恢复点进行解码的示例技术的流程图。尽管关于视频解码器300(图1和图4)进行了描述,但是应当理解的是,其它设备可以被配置为执行与图8的方法类似的方法。
根据本公开内容的一种或多种技术并且如上文讨论的,视频解码器300可以使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片。例如,熵解码单元302可以根据经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定用于当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码(802)。目标恢复点图片可以在显示顺序中位于当前图片处或当前图片之后。例如,目标恢复点图片可以具有大于或等于当前图片的POC值的POC值。
熵解码单元302可以根据在当前图片所引用的经译码的视频比特流的报头语法结构对语法元素进行解码。例如,熵解码单元302可以根据切片报头或图片报头语法结构对语法元素进行解码。
视频解码器300可以验证语法元素的值是否满足某些约束。例如,视频解码器300可以验证语法元素的值在0到MaxPicOrderCntLsb(包括0和MaxPicOrderCntLsb)的范围内。
通过使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片,视频解码器300可以消除在经渲染的图片的输出中引入间隙的不期望的状况。另外,使用具有无符号值的语法元素来以信号发送目标恢复点图片可以减少视频解码器300用于以信号发送目标恢复点图片的数据量,这可以提高译码效率。
视频解码器300可以在目标恢复点图片处恢复对当前序列的图片的解码(804)。例如,响应于接收指示搜索操作的请求目的地的用户输入,视频解码器300可以识别最接近搜索操作的所请求目的地的随机存取点,并且在目标恢复点图片处开始或恢复对序列的图片的解码。
以下编号示例可以示出本公开内容的一个或多个方面:
示例1。一种对视频数据进行译码的方法,所述方法包括:经由经译码的视频比特流并且针对当前图片来对指定目标恢复点图片的语法元素进行译码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及基于所述语法元素来对所述当前图片进行译码。
示例2。根据权利要求1所述的方法,其中,对所述语法元素进行译码包括:使用无符号代码来对所述语法元素进行译码。
示例3。根据权利要求2所述的方法,其中,使用所述无符号代码来对所述语法元素进行译码包括:将所述语法元素译码为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素。
示例4。根据权利要求1-权利要求3中的任何权利要求所述的方法,其中,所述语法元素为recovery_poc_cnt语法元素。
示例5。一种对视频数据进行译码的方法,所述方法包括:从经译码的视频比特流获得针对具有恢复点图片的第一渐进随机存取(GRA)图片的信息;从所述经译码的视频比特流获得针对具有恢复点图片的第二GRA图片的信息;以及响应于确定所述第二GRA图片位于所述第一GRA图片与所述第一GRA图片的恢复点图片之间,利用所述第二GRA图片的恢复点图片来替换所述第一GRA图片的恢复点图片。
示例6。根据权利要求5所述的方法,还包括:确定所述第一GRA图片的恢复点图片是有效的,直到对所述第二GRA图片或所述第二GRA图片的恢复点图片进行解码为止。
示例7。根据权利要求5或权利要求6所述的方法,还包括:确定所述第一GRA图片的恢复点图片是有效的,直到对帧内随机存取点(IRAP)图片进行解码为止。
示例8。根据权利要求5-权利要求7中的任何权利要求所述的方法,其中,所述第一GRA图片的恢复点图片是通过第一RpPicOrderCntVal变量指定的,其中,所述第二GRA图片的恢复点图片是通过第二RpPicOrderCntVal变量指定的。
示例9。根据权利要求8所述的方法,其中,利用所述第二GRA图片的恢复点图片来替换所述第一GRA图片的恢复点图片包括:利用所述第二RpPicOrderCntVal变量的值来替换所述第一RpPicOrderCntVal变量的值。
示例10。根据权利要求1-权利要求9中的任何权利要求所述的方法,其中,译码包括解码。
示例11。根据权利要求1-权利要求10中的任何权利要求所述的方法,其中,译码包括编码。
示例12。一种用于对视频数据进行译码的设备,所述设备包括用于执行根据权利要求1-权利要求11中的任何权利要求的所述方法的一个或多个单元。
示例13。根据权利要求12所述的设备,其中,所述一个或多个单元包括在电路中实现的一个或多个处理器。
示例14。根据权利要求12和权利要求13中的任何权利要求所述的设备,还包括:用于存储所述视频数据的存储器。
示例15。根据权利要求12-权利要求14中的任何权利要求所述的设备,还包括:被配置为显示经解码的视频数据的显示器。
示例16。根据权利要求12-权利要求15中的任何权利要求所述的设备,其中,所述设备包括照相机、计算机、移动设备、广播接收机设备或机顶盒中的一者或多者。
示例17。根据权利要求12-权利要求16中的任何权利要求所述的设备,其中,所述设备包括视频解码器。
示例18。根据权利要求12-权利要求17中的任何权利要求所述的设备,其中,所述设备包括视频编码器。
示例19。一种具有在其上存储的指令的计算机可读存储介质,所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行权利要求1-权利要求11中的任何权利要求的所述方法。
要认识到的是,取决于示例,本文中描述的技术中的任何技术的某些动作或事件可以是以不同的顺序执行的,可以被添加、合并或完全省略(例如,并非所有描述的动作或事件是对于技术的实践都是必要的)。此外,在某些示例中,动作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器并发地执行而不是顺序地执行。
在一个或多个示例中,所描述的功能可以是在硬件、软件、固件或其任何组合中来实现的。如果是在软件中实现的,则所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者在其上传输,并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质,其对应于比如数据存储介质的有形介质或者通信介质,所述通信介质包括例如根据通信协议来促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。以这种方式,计算机可读介质通常可以对应于:(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质;或者(2)比如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器存取以取回指令、代码和/或数据结构的用于对在本公开内容中描述的技术的实现方式的任何可用的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
通过举例而非限制的方式,这样的计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、闪存、或者可以用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码并且可以由计算机存取的任何其它介质。此外,任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如,如果指令是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者无线技术(比如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源来发送的,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者无线技术(比如红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而,应当理解的是,计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它暂时性介质,而是替代地针对非暂时性的有形存储介质。如本文中使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中,磁盘通常磁性地复制数据,而光盘利用激光来光学地复制数据。上述各项的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以是由一个或多个处理器(比如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或其它等效的集成或分立逻辑电路)来执行的。因此,如本文中使用的术语“处理器”和“处理电路”可以指代前述结构中的任何一者或者适用于本文中描述的技术的实现方式的任何其它结构。另外,在一些方面中,本文中描述的功能可以是在被配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内提供的,或者被并入经组合的编解码器中。此外,所述技术可以是在一个或多个电路或逻辑元件中完全地实现的。
本公开内容的技术可以是在各种各样的设备或装置中(包括无线手机、集成电路(IC)或一组IC(例如,芯片集))实现的。在本公开内容中描述了各种组件、模块或单元,以强调被配置为执行所公开的技术的设备的功能的方面,但是不一定要求由不同的硬件单元来实现。而是,如上文描述的,各种单元可以被组合在编解码器硬件单元中,或者由包括如上文描述的一个或多个处理器的可互操作的硬件单元的集合结合适当的软件和/或固件来提供。
已经描述了各个示例。这些示例和其它示例在所附的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种对视频数据进行解码的方法,所述方法包括:
根据经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及
在所述目标恢复点图片处恢复对所述当前序列的图片的解码。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,指定所述目标恢复点图片的所述值在零到MaxPicOrderCntLsb,的范围内,包括零和MaxPicOrderCntLsb。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,对所述值进行解码包括:根据所述当前图片所引用的所述经译码的视频比特流的报头语法结构对所述语法元素进行解码。
4.根据权利要求3所述的方法,还包括:
基于指定所述目标恢复点图片的所述值和所述当前图片的图片顺序计数(POC)值来确定所述目标恢复点图片的POC值。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述语法元素是recovery_poc_cnt语法元素。
6.一种对视频数据进行编码的方法,所述方法包括:
针对当前序列的图片中的当前图片并且在显示顺序中在所述当前图片处或在所述当前图片之后,选择目标恢复点图片;以及
在经译码的视频比特流中并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对所述当前序列的图片中的所述当前图片的所述目标恢复点图片的值进行编码。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,指定所述目标恢复点图片的所述值在零到MaxPicOrderCntLsb的范围内,包括零和MaxPicOrderCntLsb。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,对所述值进行编码包括:在所述当前图片所引用的所述经译码的视频比特流的报头语法结构中对所述语法元素进行编码。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述语法元素是recovery_poc_cnt语法元素。
10.一种用于对视频数据进行解码的设备,所述设备包括:
存储器,其被配置为存储经译码的视频比特流的至少一部分;以及
一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:
根据所述经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及
在所述目标恢复点图片处恢复对所述当前序列的图片的解码。
11.根据权利要求10所述的设备,其中,指定所述目标恢复点图片的所述值在零到MaxPicOrderCntLsb的范围内,包括零和MaxPicOrderCntLsb。
12.根据权利要求11所述的设备,其中,对所述值进行解码包括:根据所述当前图片所引用的所述经译码的视频比特流的报头语法结构对所述语法元素进行解码。
13.根据权利要求12所述的设备,还包括:
基于指定所述目标恢复点图片的所述值和所述当前图片的图片顺序计数(POC)值来确定所述目标恢复点图片的POC值。
14.根据权利要求12所述的设备,其中,所述语法元素是recovery_poc_cnt语法元素。
15.根据权利要求10所述的设备,还包括显示器,所述一个或多个处理器还被配置为:输出来自所述当前序列的图片中的经解码的图片以供在所述显示器处显示。
16.一种用于对视频数据进行编码的设备,所述设备包括:
存储器,其被配置为存储经译码的视频比特流的至少一部分;以及
一个或多个处理器,其在电路中实现并且被配置为:
针对当前序列的图片中的当前图片并且在显示顺序中在所述当前图片处或在所述当前图片之后,选择目标恢复点图片;以及
在所述经译码的视频比特流中并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对所述当前序列的图片中的所述当前图片的所述目标恢复点图片的值进行编码。
17.根据权利要求16所述的设备,其中:
指定所述目标恢复点图片的所述值在零到MaxPicOrderCntLsb的范围内,包括零和MaxPicOrderCntLsb,以及
为了对所述值进行编码,所述一个或多个处理器被配置为:在所述当前图片所引用的所述经译码的视频比特流的报头语法结构中,对所述语法元素进行编码。
18.一种存储指令的计算机可读存储介质,所述指令当由视频解码器的一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器进行以下操作:
根据经译码的视频比特流并且作为具有左比特在前的无符号整数第0阶指数Golomb译码语法元素,对指定针对当前序列的图片中的当前图片的目标恢复点图片的值进行解码,其中,所述目标恢复点图片在显示顺序中位于所述当前图片处或所述当前图片之后;以及
在所述目标恢复点图片处恢复对所述当前序列的图片的解码。
19.根据权利要求18所述的计算机可读存储介质,其中:
指定所述目标恢复点图片的所述值在零到MaxPicOrderCntLsb的范围内,包括零和MaxPicOrderCntLsb,以及
使得所述一个或多个处理器对所述值进行解码的所述指令包括使得所述一个或多个处理器进行以下操作的指令:根据所述当前图片所引用的所述经译码的视频比特流的报头语法结构对所述语法元素进行解码。
20.根据权利要求19所述的计算机可读存储介质,还包括使得所述一个或多个处理器进行以下操作的指令:
基于指定所述目标恢复点图片的所述值和所述当前图片的图片顺序计数(POC)值来确定所述目标恢复点图片的POC值。
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