CN114258675A - 用于视频编码的跨分量自适应环路滤波 - Google Patents

Abstract

一种用于对视频数据进行解码的示例设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理器，其在电路中实现并且被配置为：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(‑(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

Description

用于视频编码的跨分量自适应环路滤波

本申请要求享受于2020年8月27日提交的美国申请No.17/004,831和于2019年8月28日提交的美国临时申请No.62/892,908的权益，据此将上述申请中的每个申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及视频编码(video coding)，包括视频编码(video encoding)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、视频游戏控制台、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、视频流设备等。数字视频设备实现视频编码技术(诸如在由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4(第10部分，高级视频编码(AVC))、ITU-T H.265/高效率视频编码(HEVC)、以及此类标准的扩展所定义的标准中描述的那些技术)。通过实现这样的视频编码技术，视频设备可以更加高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。

视频编码技术包括空间(帧内图片)预测和/或时间(帧间图片)预测以减少或去除在视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频编码，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，视频块也可以被称为编码树单元(CTU)、编码单元(CU)和/或编码节点。图片的经帧内编码(I)的切片中的视频块是使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码的。图片的经帧间编码(P或B)的切片中的视频块可以使用相对于同一图片中的相邻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。图片可以被称为帧，并且参考图片可以被称为参考帧。

发明内容

概括而言，本公开内容描述了涉及视频数据的跨分量自适应环路滤波的技术。这些技术包括例如用于跨分量自适应环路滤波器(CCALF)的编码(编码或解码)滤波器系数以及指示各种CCALF中的哪一个将应用于给定视频数据集合的编码数据，例如用于切片、块、色度分量等。通常，视频编码装置(video coder)将CCALF应用于色度分量块，并且使用对应的亮度分量的样本来细化色度分量块的样本。根据本公开内容的技术，视频编码装置可以对表示每个CCALF的滤波器系数的数据进行编码。

例如，滤波器系数可以各自具有有理值，包括十进制部分和分数部分。视频编码装置可以从用于表示滤波器系数值的十进制部分的比特数量中确定滤波器系数的值的范围。因此，视频编码装置可以使用范围值来确定滤波器系数的值。在(使用针对滤波器系数的值所确定的范围)确定了每个滤波器系数的值之后，视频编码装置可以使用具有所确定的滤波器系数值的CCALF来对经解码的视频数据的块执行跨分量自适应环路滤波。

在一个示例中，一种对视频数据进行解码的方法包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对所述视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

在另一示例中，一种用于对视频数据进行解码的设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理器，其在电路中实现并且被配置为：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对所述视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

在另一示例中，一种计算机可读存储介质具有存储在其上的指令，所述指令在被执行时使得处理器进行以下操作：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

在另一示例中，一种用于对视频数据进行解码的设备包括：用于确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k的单元；用于确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)的单元，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元，所述滤波器系数在所述动态范围内。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据描述、附图并且权利要求，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2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3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4是示出可以根据本公开内容的技术使用的包括跨分量自适应环路滤波器的示例自适应环路滤波器的框图。

图5是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。

图6是示出根据本公开内容的技术的用于对当前块进行解码的示例方法的流程图。

图7是示出根据本公开内容的技术的对视频数据的块进行编码的示例方法的流程图。

图8是示出根据本公开内容的技术的对视频数据的块进行编码的示例方法的流程图。

具体实施方式

跨分量自适应环路滤波器(CCALF)允许使用对应的亮度数据对色度数据进行滤波。CCALF可以合并到自适应环路滤波器(ALF)中，以细化视频数据的色度分量。本公开内容描述了对CCALF的各种改进。例如，CCALF中的滤波器系数被表示为使用十比特进行编码的定点十进制数字。本公开内容描述了使用少于十个比特来对滤波器系数的十进制部分进行编码的固定长度编码。还使用成本乘数对CCALF滤波器系数进行编码。本公开内容描述了用于通过限制滤波器系数的动态范围来降低成本乘数的技术。通过减少用于表示系数的十进制部分的比特数量和成本乘数，可以减小比特流的大小，从而改善了视频编码的技术领域。

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编码(coding)(编码(encoding)和/或解码(decoding))。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提供要被目的地设备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，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、电话手机(诸如智能电话)、电视机、相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备等。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，并且因此可以被称为无线通信设备。

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执行跨分量自适应环路滤波的技术。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布置。例如，源设备102可以从诸如外部相机之类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方式连接，而不是包括集成显示设备。

在图1中所示的系统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跨分量自适应环路滤波的技术。源设备102和目的地设备116仅是这样的编码设备的示例，其中，源设备102生成经编码的视频数据以用于传输给目的地设备116。本公开内容将“编码”设备指代为执行对数据的编码(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分别表示编码设备(具体地，视频编码器和视频解码器)的示例。在一些示例中，源设备102和目的地设备116可以以基本上对称的方式进行操作，使得源设备102和目的地设备116中的每一者都包括视频编码和解码组件。因此，系统100可以支持在源设备102和目的地设备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，并且将视频数据的连续的一系列图片(也被称为“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，诸如摄像机、包含先前捕获的原始视频的视频存档单元、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，或者生成实时视频、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可以将图像从所接收的次序(有时被称为“显示次序”)重新排列为用于编码的编码次序。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、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。另外或可替代地，存储器106、120可以存储可由例如视频编码器200和视频解码器300分别执行的软件指令。尽管在该示例中被示为与视频编码器200和视频解码器300分开，但是应当理解的是，视频编码器200和视频解码器300还可以包括用于在功能上类似或等效目的的内部存储器。此外，存储器106、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、120的部分可以被分配为一个或多个视频缓冲器，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移动到目的地设备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可以根据诸如无线通信协议之类的通信标准，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可以根据诸如无线通信协议之类的通信标准，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。通信介质可以形成诸如以下各项的基于分组的网络的一部分：局域网、广域网、或诸如互联网之类的全球网络。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种，诸如硬盘驱动器、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数据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)、被配置为提供文件传输协议服务(诸如文件传输协议(FTP)或单向传输文件递送(FLUTE)协议)的服务器、内容递送网络(CDN)设备、超文本传输协议(HTTP)服务器、多媒体广播多播服务(MBMS)或增强型MBMS(eMBMS)服务器和/或网络附加存储(NAS)设备。文件服务器114可以另外或替代地实现一种或多种HTTP流式传输协议，诸如基于HTTP的动态自适应流式传输(DASH)、HTTP实时流式传输(HLS)、实时流式传输协议(RTSP)、HTTP动态流式传输等。

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。输入接口122可以被配置为根据以上讨论的用于从文件服务器114取回或接收媒体数据的各种协议中的任何一个或多个或者用于取回媒体数据的其它这样的协议来操作。

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(诸如4G、4G-LTE(长期演进)、改进的LTE、5G等)来传输数据(诸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(诸如IEEE 802.11规范、IEEE 802.15规范(例如，ZigBee^TM)、Bluetooth^TM标准等)来传输数据(诸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编码，以支持各种多媒体应用中的任何一种，诸如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、互联网流式视频传输(诸如基于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定义的诸如以下语法元素之类的信令信息(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编码单元(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种，诸如阴极射线管(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(诸如用户数据报协议(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种，诸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。当所述技术部分地用软件实现时，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，用硬件来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(诸如蜂窝电话)。

视频编码器200和视频解码器300可以根据视频编码标准(诸如ITU-T H.265(也被称为高效率视频编码(HEVC)标准)或对其的扩展(诸如多视图和/或可伸缩视频编码扩展))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(诸如ITU-T H.266标准，也被称为多功能视频编码(VVC))进行操作。VVC标准的近期草案是在Bross等人，“Versatile Video Coding(Draft 5)”，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的联合视频专家组(JVET)，第14次会议，日内瓦，瑞士，2019年3月19-27日，JVET-N1001-v3(下文中称为“VVC草案5”)中描述的。然而，本公开内容的技术不限于任何特定的编码标准。

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编码。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编码。也就是说，并不是对用于图片的样本的红色、绿色和蓝色(RGB)数据进行编码，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编码，其中，色度分量可以包括红色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编码(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编码以包括对用于块的数据进行编码或解码(例如，预测和/或残差编码)的过程。经编码的视频比特流通常包括用于表示编码决策(例如，编码模式)以及将图片分割为块的语法元素的一系列值。因此，关于对图片或块的编码的引用通常应当被理解为用于形成图片或块的语法元素的编码值。

HEVC定义了各种块，包括编码单元(CU)、预测单元(PU)和变换单元(TU)。根据HEVC，视频编码装置(诸如视频编码器200)根据四叉树结构来将编码树单元(CTU)分割为CU。也就是说，视频编码装置将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”，并且这种叶节点的CU可以包括一个或多个PU和/或一个或多个TU。视频编码装置可以进一步分割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，诸如帧内模式指示。

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VVC进行操作。根据VVC，视频编码装置(诸如视频编码器200)将图片分割为多个编码树单元(CTU)。视频编码器200可以根据树结构(诸如四叉树-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，诸如在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、以及根据二叉树分割而被分割的第二级。QTBT结构的根节点对应于CTU。二叉树的叶节点对应于编码单元(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，诸如用于亮度分量的一个QTBT/MTT结构和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编码装置。

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，砖块(brick)可以指代图片中的特定瓦片(tile)内的CTU行的矩形区域。瓦片可以是图片中的特定瓦片列和特定瓦片行内的CTU的矩形区域。瓦片列指代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，诸如在图片参数集中)指定的宽度。瓦片行指代CTU的矩形区域，其具有由语法元素指定的高度(例如，诸如在图片参数集中)以及等于图片的宽度的宽度。

在一些示例中，可以将瓦片分割为多个砖块，每个砖块可以包括瓦片内的一个或多个CTU行。没有被分割为多个砖块的瓦片也可以被称为砖块。然而，作为瓦片的真实子集的砖块可以不被称为瓦片。

图片中的砖块也可以被排列在切片中。切片可以是图片的整数个砖块，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瓦片或者仅包括一个瓦片的完整砖块的连续序列。

本公开内容可以互换地使用“NxN”和“N乘N”来指代块(诸如CU或其它视频块)在垂直和水平维度方面的样本大小，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编码的图片的数据来预测CU，而帧内预测通常指代根据同一图片的先前经编码的数据来预测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与参考块之间的差异方面与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)、或其它这种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。

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(诸如放大或缩小、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。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、当前块的相邻样本。假定视频编码器200以光栅扫描次序(从左到右、从上到下)对CTU和CU进行编码，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、左上方或左侧的。

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种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。

在诸如对块的帧内预测或帧间预测之类的预测之后，视频编码器200可以计算用于该块的残差数据。残差数据(诸如残差块)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，诸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可以减小与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(并且因此较高频率)的系数放在矢量的前面，并且将较低能量(并且因此较低频率)的变换系数放在矢量的后面。在一些示例中，视频编码器200可以利用预定义的扫描次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编码(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分配给要被发送的符号。上下文可以涉及例如符号的相邻值是否为零值。概率确定可以是基于被分配给符号的上下文的。

视频编码器200还可以例如在图片报头、块报头、切片报头中为视频解码器300生成语法数据(诸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(诸如序列参数集(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解码对应的视频数据。

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执行的过程相反的过程，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、但是相反的方式来对用于比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义将图片的信息分割为CTU、以及根据对应的分割结构(诸如QTBT结构)对每个CTU的分割，以定义CTU的CU。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现用于该块的残差块。视频解码器300使用经信号通知的预测模式(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)进行组合以重现原始块。视频解码器300可以执行额外处理，诸如执行去块化处理以减少沿着块的边界的视觉伪影。

视频编码器200和视频解码器300还可以被配置为执行跨分量自适应环路滤波。即，在对色度(chroma)块进行解码之后，视频编码器200和视频解码器300可以使用跨分量自适应环路滤波来对经解码的色度块的样本进行细化。通常，视频编码器200和视频解码器300可以将跨分量自适应环路滤波器(CCALF)应用于经解码的色度块，其中，CCALF是指要用于对经解码的色度块的样本进行细化的对应的亮度样本。

CCALF包含滤波器系数集合。视频编码器200和视频解码器300可以例如在自适应参数集合(APS)、图片参数集合(PPS)、序列参数集合(SPS)、切片报头、块报头中或在其它此类结构中对滤波器系数的值进行编码(分别进行编码或解码)。根据本公开内容的技术，视频编码器200和视频解码器300可以使用表示滤波器系数的十进制部分的比特数量和偏移值来计算滤波器系数的值将在其中的动态范围。因此，使用动态范围，视频编码器200和视频解码器300可以减少在未确定动态范围的情况下对实际滤波器系数值进行编码所需的比特数量。

令k表示用于表示滤波器系数的十进制部分的比特数量，并且令c表示偏移值。视频编码器200和视频解码器300可以将动态范围计算为(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，其中“<<”表示按位左移运算符。偏移值c可以是预定的或被编码为包括视频数据的比特流的一部分。值k可以小于10并且大于0。视频编码器200和视频解码器300可以使用固定长度的码字来对滤波器系数的值进行编码。如上所述，视频编码器200和视频解码器300可以在例如APS中对CCALF的滤波器系数进行编码。视频编码器200和视频解码器300可以对切片报头或块中的索引值进行编码，该索引值标识要用于切片/块的CCALF之一。

本公开内容通常可能涉及“用信号通知”某些信息(诸如语法元素)。术语“用信号通知”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可以在比特流中用信号通知用于语法元素的值。通常，用信号通知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(诸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2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2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泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容在诸如HEVC视频编码标准和开发中的H.266视频编码标准之类的视频编码标准的背景下描述了视频编码器200。然而，本公开内容的技术不限于这些视频编码标准，并且通常适用于视频编码和解码。

在图2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、解码图片缓冲器(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种形成，诸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单独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2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在可以执行的操作上预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且在可以执行的操作中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/或可编程内核。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目标代码，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，其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(诸如，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通常也可以被称为“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经编码的图片)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可以从这些计算中识别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)，所述运动矢量限定相对于当前图片中的当前块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可以例如通过逐样本平均或加权平均来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编码，帧内预测单元226可以根据与当前块相邻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相邻样本的值进行组合，并且在当前块上沿着所定义的方向来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可以计算与当前块的相邻样本的平均值，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还可以确定在残差块中的样本值之间的差，以使用残余差分脉冲编码调制(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的亮度编码块的大小，而PU的大小可以指代PU的亮度预测单元的大小。假定特定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202不将CU进一步分割为PU的示例中，每个CU可以与亮度编码块和对应的色度编码块相关联。如上所述，CU的大小可以指代CU的亮度编码块的大小。视频编码器200和视频解码器300可以支持2N×2N、2N×N或N×2N的CU大小。

对于其它视频编码技术(诸如块内复制模式编码、仿射模式编码和线性模型(LM)模式编码)，作为一些示例，模式选择单元202经由与编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(诸如调色板模式编码)，模式选择单元202可以不生成预测块，而是替代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为当前块生成残差块。为了生成残差块，残差产生单元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(诸如旋转变换)。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。量化可能导致信息丢失，并且因此，经量化的变换系数可以具有与变换处理单元206所生成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，以从变换系数块来重构残差块。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由模式选择单元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可以执行去块化操作以减少沿着CU的边缘的块状伪影。在一些示例中，可以跳过滤波器单元216的操作。滤波器单元216可以单独地或以任何组合地执行本公开内容的跨分量自适应环路滤波技术。同样，熵编码单元220可以被配置为根据本公开内容的技术来对跨分量自适应环路滤波参数进行熵编码。

根据本公开内容的技术，滤波器单元216从跨分量自适应环路滤波器(CCALF)系数存储器232取回CCALF滤波器系数。在其它示例中，CCALF系数存储器232可以形成视频数据存储器230的一部分。通常，CCALF系数存储器232存储用于一个或多个CCALF的CCALF滤波器系数。模式选择单元202可以执行多个编码通路以确定要用于当前切片的色度块的适当的CCALF之一，并且然后将表示CCALF之一的数据发送到熵编码单元220。熵编码单元220可以对自适应参数集合(APS)进行熵编码，该APS包括用于色度分量的一个或多个CCALF的CCALF滤波器系数集合以及包括索引的切片报头，该索引标识要用于切片中的色度分量的CCALF之一。

此外，为了对表示CCALF滤波器系数的数据进行编码，熵编码单元220可以对表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量的数据进行编码。例如，k可以表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量。此外，c可以表示要应用于k的偏移。在一些示例中，c可以是预定的，而在其它示例中，熵编码单元220可以例如在序列参数集合(SPS)、图片参数集合(SPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头中或在滤波器级别(例如，特定于对应的CCALF的值c，诸如在APS中)中对表示c的数据进行编码。

滤波器单元216可以使用值c和值k来确定CCALF滤波器系数的动态范围。动态范围可以在(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)之内，其中“<<”表示按位左移运算符。滤波器单元216可以使用动态范围来确定表示CCALF滤波器系数的适当值，诸如适当的固定长度码字。滤波器单元216可以将固定长度码字传递给熵编码单元220。替代地，熵编码单元220可以确定k、c和动态范围的值，并且使用这些值来选择适当的固定长度码字。

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。滤波器单元216可以将CCALF应用于经解码的色度块，并且将经滤波的色度块存储到解码图片缓冲器218。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从DPB 218取回由经重构的(并且潜在地经滤波的)块形成的参考图片，以对后续经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。在另一示例中，在滤波器单元216中没有运行滤波器的经重构的样本可以被存储在DPB中并且用于帧内预测。

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变长编码(CAVLC)操作、CABAC操作、可变-可变(V2V)长度编码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术编码(SBAC)操作、概率区间分割熵(PIPE)编码操作、指数哥伦布编码操作、或对数据的另一种熵编码操作。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，其包括用于切片或图片的重构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编码块和/或色度编码块的操作。如上所述，在一些示例中，亮度编码块和色度编码块是CU的亮度分量和色度分量。在一些示例中，亮度编码块和色度编码块是PU的亮度分量和色度分量。

在一些示例中，不需要针对色度编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编码块的运动矢量(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，可以对用于亮度编码块的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，对于亮度编码块和色度编码块，帧内预测过程可以是相同的。

视频编码器200可以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：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

图3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3是出于解释的目的而提供的，并且不对在本公开内容中泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容根据VVC和HEVC的技术描述了视频解码器300。然而，本公开内容的技术可以由被配置用于其它视频编码标准的视频编码设备来执行。

在图3的示例中，视频解码器300包括编码图片缓冲器(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和解码图片缓冲器(DPB)314。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 314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，诸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可以存储除了经编码的图片的语法元素之外的视频数据，诸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种形成，诸如动态随机存取存储器(DRAM)，包括同步DRAM(SDRAM)、磁阻RAM(MRAM)、电阻RAM(RRAM)、或其它类型的存储器设备。CPB存储器320和DPB314可以由相同的存储器设备或单独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)取回经编码的视频数据。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用要被视频解码器300的处理电路执行的软件来实现时，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3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2，固定功能电路指代提供特定功能并且在可以执行的操作上预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且在可以执行的操作中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，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可以包括由可编程电路形成的ALU、EFU、数字电路、模拟电路和/或可编程内核。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，目标代码)。

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现语法元素。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在逐块的基础上重构图片。视频解码器300可以单独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诸如量化参数(QP)和/或变换模式指示之类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，确定逆量化程度以供逆量化单元306应用。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图片中的当前块的位置而言参考图片中的参考块的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图2)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2)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取回与当前块的相邻样本的数据。在一个示例中，没有运行滤波器单元312的未滤波的经重构的样本可以被存储在DPB 314中并且用于帧内预测。

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。

熵解码单元302还可以根据本公开内容的技术对跨分量自适应环路滤波器(CCALF)参数进行熵解码。熵解码单元302可以将跨分量自适应环路滤波器参数提供给滤波器单元312。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可以执行去块化操作以减少沿着经重构的块的边缘的块状伪影。不一定在所有示例中都执行滤波器单元312的操作。根据本公开内容的技术，滤波器单元312可以使用跨分量自适应环路滤波器参数来对视频数据的经解码的块的色度分量执行跨分量自适应环路滤波。

根据本公开内容的技术，熵解码单元302可以对自适应参数集合(APS)进行熵解码，该APS包括用于一个或多个跨分量自适应环路滤波器(CCALF)滤波器系数(例如，一个或多个CCALF滤波器系数集合)的数据。熵解码单元302还可以对包括当前块的切片的切片报头进行熵解码，并且切片报头可以包括引用可以用于对切片的色度块样本执行CCALF滤波的一个或多个CCALF滤波器系数集合的一个或多个索引。替代地，索引可以被包括在块报头(例如，色度块报头、CU报头、CTU报头或其它这样的数据结构)中。

熵解码单元302可以将CCALF滤波器系数存储到CCALF系数存储器322。在一些示例中，CCALF系数存储器322可以形成包括CPB存储器320的同一存储器的一部分。通常，CCALF系数存储器322存储用于一个或多个CCALF的CCALF滤波器系数。

为了对表示CCALF滤波器系数的数据进行解码，熵解码单元302可以对表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量的数据进行解码。例如，k可以表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量。此外，c可以表示要应用于k的偏移。在一些示例中，c可以是预定的，而在其它示例中，熵解码单元302可以例如在序列参数集合(SPS)、图片参数集合(SPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头中或在滤波器级别(例如，特定于对应的CCALF的值c，诸如在APS中)中对表示c的数据进行解码。值k可以小于10且大于0。

熵解码单元302和/或滤波器单元312可以使用值c和值k来确定CCALF滤波器系数的动态范围。动态范围可以在(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)之内，其中“<<”表示按位左移运算符。熵解码单元302可以熵解码(或使用旁路模式解码来解码)表示CCALF滤波器系数的固定长度码字。滤波器单元312和/或熵解码单元302可以使用动态范围来确定CCALF滤波器系数的值，使得CCALF滤波器系数的值在动态范围内。例如，熵解码单元302和/或滤波器单元312可以确定经解码的值表示要被添加到范围的下端以重构CCALF滤波器系数的实际值的偏移。熵解码单元302可以将经解码的值或CCALF滤波器系数传递到滤波器单元312，滤波器单元312可以将CCALF滤波器系数存储到CCALF系数存储器322。

此外，熵解码单元302可以将一个或多个索引的值传递给滤波器单元312，并且滤波器单元312可以使用索引来确定适当的CCALF滤波器系数集合，以应用于视频数据的经解码的色度块。滤波器单元312可以取回与色度块相对应的亮度块的样本，并且应用CCALF滤波器系数以使用对应的亮度块样本来修改色度块样本。

视频解码器300可以将经重构和滤波的块存储在DPB 314中。如上所讨论的，DPB314可以将参考信息(诸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经解码的图片的样本)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，以用于在诸如图1的显示设备118之类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：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

图4是示出可以根据本公开内容的技术使用的包括跨分量自适应环路滤波器332、334的自适应环路滤波器330的集合示例的框图。特别地，跨分量自适应环路滤波器332用于蓝色色度数据，而跨分量自适应环路滤波器334用于红色色度数据。图2的滤波器单元216和/或图3的滤波器单元312可以包括与图4的自适应环路滤波器330相似或相同的自适应环路滤波器(ALF)集合。

在JVET-O0636中，提出了被称为跨分量自适应环路滤波器(CCALF)的工具。CCALF作为自适应环路滤波器(ALF)的一部分进行操作，并且利用亮度样本来细化每个色度分量。该工具由比特流中的信息控制，并且该信息包括用于每个色度分量的滤波器系数(在自适应参数集合(APS)中用信号通知)和控制将滤波器应用于样本的块的掩码。在JVET-O0636中，每个滤波器系数被表示为定点十进制数。特别地，滤波器系数使用低10比特来表示十进制部分。利用指数哥伦布(EG)编码来用信号通知每个系数，其顺序取决于滤波器模板中系数的位置。

本公开内容认识到，可以例如根据本公开内容的任何或全部技术来改进和简化在JVET-O0636中描述的CCALF工具。因此，可以根据本公开内容的任何或所有技术(例如，如下所述，以任何组合)来配置图4的跨分量自适应环路滤波器332、334。

根据本公开内容，可以相对于JVET-O0636的技术来简化系数代码。在一些示例中，固定长度编码可以用于用信号通知跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数。在一些示例中，所有系数可以被编码为具有相同阶值的指数哥伦布(EG)，其中阶值可以是固定的。替代地，可以在序列或APS级别用信号通知阶值，并且可以使用相同的阶值来用信号通知跨分量自适应环路滤波器332、334的所有滤波器系数。

替代地，可以在滤波器级别用信号通知阶值，并且可以使用相应的阶值来对跨分量自适应环路滤波器332、334之一的所有系数进行编码。以这种方式，视频编码器200可以使用第j阶指数哥伦布码字来对跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数进行编码，并且视频解码器300可以使用第j阶指数哥伦布码字来对跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数进行解码，并且可以在SPS、APS、PPS、切片报头、块报头等中对j的值进行编码。替代地，视频编码器200和视频解码器300可以被预先配置有值j，或者使用固定长度编码来对跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数进行编码。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以使用少于10个比特来对跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数的十进制部分进行编码。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以被配置为约束跨分量自适应环路滤波器332、334的滤波器系数的动态范围以减少成本乘数。令k为用于表示系数的十进制部分的比特数量。滤波器系数的动态范围可以被限制在开区间(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)中。在一些示例中，可以将固定的动态范围应用于所有系数，即，对于跨分量自适应环路滤波器332、334的所有系数，c均是固定的。在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以在SPS、PPS、APS或切片级别对c进行编码，并且视频编码器200和视频解码器300在相同的SPS、PPS、APS或切片中对跨分量自适应环路滤波器332、334的所有系数进行编码时可以应用相同的值c。在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以在滤波器级别(即，针对跨分量自适应环路滤波器332、334中的每一个)对c进行编码，并且视频编码器200和视频解码器300可以将相同的值c应用于跨分量自适应环路滤波器332、334中的对应一个的所有系数。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以在每个色度编码树块(CTB)处对启用标志进行编码。如果CTB的标志为真，则视频编码器200和视频解码器300可以对用于该CTB的控制掩码进行编码；否则，如果CTB的标志为假，则视频编码器200和视频解码器300不对用于该CTB的控制掩码进行编码，并且不向该CTB应用CCALF。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以将多个CCALF滤波器用于切片内的色度分量。视频编码器200和视频解码器300可以在切片的切片报头中对所有应用的滤波器的APS索引进行编码。视频编码器200和视频解码器300可以单独地对每个色度分量的APS索引进行编码。替代地，所有色度分量可以共享相同的APS索引集合。然后，在切片中，对于其中应用了跨分量自适应环路滤波器(CCALF)的每个色度CTB，视频编码器200和视频解码器300可以对来自表示要使用的实际CCALF的那些APS(例如，定义对应的CCALF的滤波器系数集合)的滤波器的索引进行编码。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以根据同一APS中的CCALF的另一滤波器来预测和编码一个APS中的CCALF的滤波器。视频编码器200和视频解码器300可以对预测标志进行编码以指示是否应用了预测。

在JVET-O636中，可以针对每个分量单独地用信号通知CCALF的滤波器，即，一个色度分量只能将滤波器用于同一分量。根据本公开内容的技术，为了去除该约束，使得色度分量的像素可以使用APS中的任何CCALF滤波器，视频编码器200和视频解码器300可以在切片/CTB/子CTB级别对滤波器信息(例如，哪个滤波器/跨分量自适应环路滤波器332、334的哪个滤波器系数集合)进行编码。

图5是示出根据本公开内容的技术的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2)进行了描述，但是应当理解，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(352)。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和量化(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可以输出块的经熵编码的数据(360)。

然后，视频编码器200可以对当前块进行解码(362)。例如，视频编码器200可以对经量化的变换系数进行逆量化和逆变换以重现残差块，并且将经重现的残差块与预测块组合。然后，视频编码器200可以例如使用根据本公开内容的跨分量自适应环路滤波技术来对经解码的块进行滤波(364)。块的经熵编码的数据还可以包括例如滤波器索引，该滤波器索引指示为该块选择了哪些跨分量自适应环路滤波器。然后，视频编码器200可以存储经滤波的块(366)，例如，以在预测要被编码(和解码)的未来块时进行参考。

此外，视频编码器200可以根据本公开内容的技术来对表示跨分量自适应环路滤波器(CCALF)滤波器系数的数据进行编码和输出(368)，如在上文并且在下文关于图7更详细地讨论的。例如，视频编码器200可以使用值k(表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量)和值c(表示要应用于k的偏移)来确定CCALF滤波器系数的动态范围，例如，使用公式(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)。在该示例中，“-(1<<(k–c))+1”表示动态范围的低端，而“1<<(k–c))–1”表示动态范围的高端。

以这种方式，图5的方法可以表示对视频数据进行解码(在编码之后)的方法的示例，包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

图6是示出根据本公开内容的技术的用于对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3)进行了描述，但是应当理解，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编码的数据(诸如经熵编码的预测信息、用于与当前块相对应的残差块的系数的经熵编码的数据、以及用于当前块的经熵编码的跨分量自适应环路滤波器信息)(370)。视频解码器300可以对经熵编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现残差块的系数(372)。视频解码器300可以例如使用如由用于当前块的预测信息所指示的帧内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可以对所重现的系数进行逆扫描(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和逆变换以产生残差块(378)。最后，视频解码器300可以通过将预测块和残差块组合来对当前块进行解码(380)。

此外，视频解码器300可以解码和重现CCALF滤波器系数(382)，例如，如上文所论述并且在下文中关于图8更详细地解释的。例如，视频解码器300可以使用值k(表示用于表示CCALF滤波器系数的十进制部分的比特数量)和值c(表示要应用于k的偏移)来确定CCALF滤波器系数的动态范围，例如，使用公式(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)。在该示例中，“-(1<<(k–c))+1”表示动态范围的低端，而“1<<(k–c))–1”表示动态范围的高端。视频解码器300还可以使用CCALF滤波器系数(例如，使用根据本公开内容的任何技术的跨分量自适应环路滤波)来对经解码的块进行滤波(384)。然后，视频解码器300可以存储经滤波的块(386)，例如，以在预测要解码的未来块时进行参考。

以这种方式，图6的方法可以表示对视频数据进行解码的方法的示例，包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

图7是示出根据本公开内容的技术的对视频数据的块进行编码的示例方法的流程图。尽管关于图1和2的视频编码器200描述了图7的方法，但是应当理解，其它设备可以被配置为执行该方法或类似方法。

视频编码器200可以最初对视频数据的色度(chroma)块进行编码(400)。视频编码器200通常可以执行上文讨论的图5的方法以对色度块进行编码，如关于图2解释的。然后，再次如上文关于图5和图2论述的，视频编码器200可以对色度块进行解码(402)。即，如图2所示，视频编码器200还包括视频解码组件，诸如逆量化单元210、逆变换单元212和重现单元214，其对经编码的块进行解码。

视频编码器200还可以确定CCALF滤波器系数的值k和值c(404)。如上文解释的，视频编码器200可以将每个CCALF滤波器系数的值k确定为表示用于表示CCALF滤波器系数值的十进制部分的比特数量。值c表示要应用于值k的偏移，并且对于CCALF的所有CCALF滤波器系数可以是固定的。值k可以小于10并且大于0。在一些示例中，c可以是预定的，而在其它示例中，视频编码器200可以例如在序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头中或在滤波器级别(例如，连同APS中的其它滤波器数据一起)对值c进行编码。同样地，视频编码器200可以动态确定值k并且将值k编码为视频比特流的一部分。

然后，视频编码器200可以使用值k和值c来确定CCALF滤波器系数的动态范围(406)。例如，视频编码器200可以使用给定CCALF滤波器系数的值k和值c，使用公式(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)来确定该CCALF滤波器系数的动态范围，其中“-(1<<(k–c))+1”表示动态范围的低端，并且“1<<(k–c))–1”表示动态范围的高端。

此外，视频编码器200可以确定表示CCALF滤波器系数的值的固定长度码字(408)。固定长度码字可以将CCALF滤波器系数的值表示为CCALF滤波器系数与动态范围的低端之间的差。此外，固定长度码字可以被构造为使得不包括表示超过动态范围的高端的CCALF滤波器系数值的码字。另外，视频编码器200可以对用于CCALF的其它数据(诸如标识包括色度块的切片的切片报头或色度块的块报头中的一个或多个适当的CCALF的索引)进行编码。

在其它示例中，不是使用固定长度码字，而是视频编码器200可以使用第j阶指数哥伦布码字对CCALF滤波器系数进行熵编码，其中j对于每个滤波器系数可以相同。视频编码器200还可以例如在SPS、PPS、APS、切片报头、块报头中或在滤波器级别对j的值进行熵编码。替代地，j的值可以被预先配置。

此外，在一些示例中，视频编码器200可以根据另一CCALF的CCALF滤波器系数来预测CCALF的CCALF滤波器系数。例如，视频编码器200可以根据蓝色色度块的CCALF滤波器系数来预测红色色度块CCALF的CCALF滤波器系数，反之亦然。另外或替代地，视频编码器200可以根据第二CCALF滤波器系数集合来预测第一CCALF滤波器系数集合，两者均针对相同的色度分量(例如，两者均针对蓝色分量或两者均针对红色分量)。视频编码器200可以对指示某个CCALF滤波器的CCALF滤波器系数是否是根据另一CCALF滤波器预测出的标志进行编码。

视频编码器200还可以编码和输出用于CCALF滤波器系数的码字(410)。在一些示例中，码字本身可以是CCALF滤波器系数的完全编码的表示，而在其它示例中，码字可以表示CCALF滤波器系数的二值化值，视频编码器200还可以例如使用CABAC来对该二值化值进行熵编码。然后，视频编码器200可以使用CCALF滤波器系数集合来对经解码的色度块进行滤波(412)并且存储经滤波的色度块(414)。

以这种方式，图7的方法可以表示对视频数据进行解码(在编码之后)的方法的示例，包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

图8是示出根据本公开内容的技术的对视频数据的块进行编码的示例方法的流程图。尽管关于图1和3的视频解码器300描述了图8的方法，但是应当理解，其它设备可以被配置为执行该方法或类似方法。

视频解码器300可以最初对视频数据的色度块进行解码(420)。视频解码器300通常可以执行上文讨论的图6的方法以对色度块进行解码，如还关于图3解释的。

视频解码器300还可以确定CCALF滤波器系数的值k和值c(422)。如上文解释的，视频解码器300可以将每个CCALF滤波器系数的值k确定为表示用于表示CCALF滤波器系数值的十进制部分的比特数量。值c表示要应用于值k的偏移，并且对于CCALF的所有CCALF滤波器系数可以是固定的。值k可以小于10并且大于0。在一些示例中，c可以是预定的，而在其它示例中，视频解码器300可以例如在序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头中或在滤波器级别(例如，连同APS中的其它滤波器数据一起)对值c进行解码。同样地，视频解码器300可以将值k解码为视频比特流的一部分。

然后，视频解码器300可以使用值k和值c来确定CCALF滤波器系数的动态范围(424)。例如，视频解码器300可以使用给定CCALF滤波器系数的值k和值c，使用公式(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)来确定该CCALF滤波器系数的动态范围，其中“-(1<<(k–c))+1”表示动态范围的低端，并且“1<<(k–c))–1”表示动态范围的高端。

此外，视频解码器300可以对表示CCALF滤波器系数的值的固定长度码字进行解码(426)。固定长度码字可以将CCALF滤波器系数的值表示为CCALF滤波器系数与动态范围的低端之间的差。此外，固定长度码字可以被构造为使得不包括表示超过动态范围的高端的CCALF滤波器系数值的码字。另外，视频解码器300可以对用于CCALF的其它数据(诸如标识包括色度块的切片的切片报头或色度块的块报头中的一个或多个适当的CCALF的索引)进行解码。

在其它示例中，不是使用固定长度码字，而是视频解码器300可以使用第j阶指数哥伦布码字对CCALF滤波器系数进行熵解码，其中j对于每个滤波器系数可以相同。视频解码器300还可以例如在SPS、PPS、APS、切片报头、块报头中或在滤波器级别对j的值进行熵解码。替代地，j的值可以被预先配置。

此外，在一些示例中，视频解码器300可以根据另一CCALF的CCALF滤波器系数来预测CCALF的CCALF滤波器系数。例如，视频解码器300可以根据蓝色色度块的CCALF滤波器系数来预测红色色度块CCALF的CCALF滤波器系数，反之亦然。另外或替代地，视频解码器300可以根据第二CCALF滤波器系数集合来预测第一CCALF滤波器系数集合，两者均针对相同的色度分量(例如，两者均针对蓝色分量或两者均针对红色分量)。视频解码器300可以对指示某个CCALF滤波器的CCALF滤波器系数是否是根据另一CCALF滤波器预测出的标志进行解码。

然后，视频解码器300可以使用CCALF滤波器系数集合来对经解码的色度块进行滤波(430)并且存储经滤波的色度块(432)。

以这种方式，图8的方法可以表示对视频数据进行解码的方法的示例，包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；对视频数据的块进行解码；以及使用滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，滤波器系数在动态范围内。

在以下示例中概括了本公开内容的某些技术。

示例1：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：使用固定长度码字来对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数进行编码；对视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例2：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：使用相应的第k阶指数哥伦布码字来对跨分量自适应环路滤波器的所有滤波器系数进行编码，其中，k对于所述滤波器系数中的每个滤波器系数都是相同的；对视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例3：根据示例2所述的方法，其中，值k是预先配置的。

示例4：根据示例2所述的方法，还包括：对值k进行编码。

示例5：根据示例4所述的方法，其中，对所述值k进行编码包括在以下各项中的至少一项中对所述值k进行编码：序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头、或在滤波器级别。

示例6：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：使用小于10并且大于0的比特数量来对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数进行编码，以表示所述滤波器系数的十进制值；对视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例7：一种方法，其包括根据示例1-5中任一项所述的方法和根据示例6所述的方法的组合。

示例8：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)；对视频数据的块进行解码；以及使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例9：根据示例8所述的方法，其中，所述值c对于所述跨分量自适应环路滤波器的所有滤波器系数是固定的。

示例10：根据示例8和9中任一项所述的方法，还包括在以下各项中的至少一项中对所述值c进行编码：序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头、或在滤波器级别。

示例11：一种方法，其包括根据示例1-7中任一项所述的方法和根据示例8-10中任一项所述的方法的组合。

示例12：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：对用于视频数据的编码树块(CTB)的跨分量自适应环路滤波器启用标志的值进行编码，所述值指示针对所述CTB是否启用了跨分量自适应环路滤波；对所述CTB进行解码；以及仅当所述值指示针对所述CTB启用了跨分量自适应环路滤波时，才对经解码的CTB执行跨分量自适应环路滤波。

示例13：一种方法，其包括根据示例1-11中任一项所述的方法和根据示例12所述的方法的组合。

示例14：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：在自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行编码；在视频数据的切片的切片报头中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行编码；对所述切片的块进行解码；以及使用由所述一个或多个索引引用的所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例15：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：在自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行编码；在视频数据的编码树块(CTB)中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行编码；对所述CTB进行解码；以及使用由所述一个或多个索引引用的所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合来对经解码的CTB执行跨分量自适应环路滤波。

示例16：一种方法，其包括根据示例1-13中任一项所述的方法和根据示例14或15中任一项所述的方法的组合。

示例17：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：对第一跨分量自适应环路滤波器的第一滤波器系数集合进行编码；对第二跨分量自适应环路滤波器的第二滤波器系数集合进行编码，其中，对所述第二滤波器系数集合进行编码包括：根据一个或多个滤波器系数的第一集合来预测所述第二滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数；对视频数据的块进行解码；以及使用所述第二滤波器系数集合来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例18：根据示例17所述的方法，还包括：对预测标志的值进行编码，所述预测标志指示所述第二滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数是根据所述第一滤波器系数集合预测出的。

示例19：一种方法，其包括根据示例1-16中任一项所述的方法和根据示例17或18中任一项所述的方法的组合。

示例20：一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数集合进行编码；对第一色度分量的第一块和第二色度分量的第二块进行解码，所述第一色度分量不同于所述第二色度分量；使用所述滤波器系数集合来对第一经解码的块执行跨分量自适应环路滤波；以及使用所述滤波器系数集合来对第二经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

示例21：根据示例20所述的方法，其中，所述第一色度分量包括蓝色色度分量，并且所述第二色度分量包括红色色度分量。

示例22：根据示例20和21中任一项所述的方法，还包括：对标识所述第一经解码的块的所述滤波器系数集合的滤波器索引进行编码；以及对标识所述第二经解码的块的所述滤波器系数集合的所述滤波器索引进行编码。

示例23：根据示例22所述的方法，其中，对所述滤波器索引进行编码包括：在切片报头、编码树块(CTB)报头或子CTB级别中对所述滤波器索引进行编码。

示例24：一种方法，其包括根据示例1-19中任一项所述的方法和根据示例20-23中任一项所述的方法的组合。

示例25：根据示例1-24中任一项所述的方法，还包括：在对所述块或CTB进行解码之前，对所述块或CTB进行编码。

示例26：一种用于对视频数据进行编码或解码的设备，所述设备包括：用于执行根据示例1-25中任一项所述的方法的一个或多个单元。

示例27：根据示例26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28：根据示例26所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的一项或多项：相机、计算机、移动设备、广播接收器设备、或机顶盒。

示例29：根据示例26所述的设备，还包括：被配置为存储视频数据的存储器。

示例30：根据示例26所述的设备，还包括：被配置为捕获视频数据的相机。

示例31：根据示例26所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的至少一项：集成电路；微处理器；或无线通信设备。

示例32：一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得处理器执行根据示例1-25中任一项所述的方法。

示例33：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于使用固定长度码字来对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数进行编码的单元；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例34：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于使用相应的第k阶指数哥伦布码字来对跨分量自适应环路滤波器的所有滤波器系数进行编码的单元，其中，k对于所述滤波器系数中的每个滤波器系数都是相同的；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例35：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于使用小于10并且大于0的比特数量来对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数进行编码，以表示所述滤波器系数的十进制值的单元；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例36：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k的单元；用于确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)的单元；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例37：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于对用于视频数据的编码树块(CTB)的跨分量自适应环路滤波器启用标志的值进行编码的单元，所述值指示针对所述CTB是否启用了跨分量自适应环路滤波；用于对所述CTB进行解码的单元；以及用于仅当所述值指示针对所述CTB启用了跨分量自适应环路滤波时，才对经解码的CTB执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例38：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于在自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行编码的单元；用于在视频数据的切片的切片报头中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行编码的单元；用于对所述切片的块进行解码的单元；以及用于使用所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例39：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于在自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行编码的单元；用于在视频数据的编码树块(CTB)中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行编码的单元；用于对所述CTB进行解码的单元；以及使用所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合来对经解码的CTB执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例40：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于对第一跨分量自适应环路滤波器的第一滤波器系数集合进行编码的单元；用于对第二跨分量自适应环路滤波器的第二滤波器系数集合进行编码的单元，其中，对所述第二滤波器系数集合进行编码包括：根据一个或多个滤波器系数的第一集合来预测所述第二滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数；用于对视频数据的块进行解码的单元；以及用于使用所述第二滤波器系数集合来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

示例41：一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：用于对跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数集合进行编码的单元；用于对第一色度分量的第一块和第二色度分量的第二块进行解码的单元，所述第一色度分量不同于所述第二色度分量；用于使用所述滤波器系数集合来对第一经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元；以及用于使用所述滤波器系数集合来对第二经解码的块执行跨分量自适应环路滤波的单元。

要认识到的是，根据示例，本文描述的任何技术的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，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实施所述技术都是必要的)。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，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果用软件来实现，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通过其进行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，其对应于诸如数据存储介质之类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)诸如信号或载波之类的通信介质。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访问以取回用于实现在本公开内容中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。

通过举例而非限制性的方式，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、或者能够用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码以及能够由计算机访问的任何其它介质。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(例如，红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者无线技术(例如，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、信号或其它临时性介质，而是替代地针对非临时性的有形存储介质。如本文所使用的，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，而光盘则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之内。

指令可以由一个或多个处理器来执行，诸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。因此，如本文所使用的术语“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于实现本文描述的技术的任何其它结构。另外，在一些方面中，本文描述的功能可以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，或者被并入经组合的编解码器中。此外，所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现。

本公开内容的技术可以在多种多样的设备或装置中实现，包括无线手机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)。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以执行所公开的技术的设备的功能性方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。确切而言，如上所述，各种单元可以被组合在编解码器硬件单元中，或者由可互操作的硬件单元的集合(包括如上所述的一个或多个处理器)结合适当的软件和/或固件来提供。

已经描述了各个示例。这些和其它示例在所附的权利要求的范围内。

Claims (27)

1.一种对视频数据进行解码的方法，所述方法包括：

确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；

确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；

对视频数据的块进行解码；以及

使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述值c对于所述跨分量自适应环路滤波器的所有滤波器系数是固定的。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在以下各项中的至少一项中对所述值c进行解码：序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头、或在滤波器级别。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：对表示所述滤波器系数的固定长度码字进行解码。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用相应的第j阶指数哥伦布码字来对所述跨分量自适应环路滤波器的所有系数进行解码，其中，j对于所述滤波器系数中的每个滤波器系数都是相同的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，j的值是预先配置的。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：对j的值进行解码。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述j的值进行解码包括在以下各项中的至少一项中对所述j的值进行解码：序列参数集合(SPS)、图片参数集合(PPS)、自适应参数集合(APS)、切片报头、块报头、或在滤波器级别。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述值k小于10并且大于0。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述块包括编码树块(CTB)，所述方法还包括：对用于所述CTB的跨分量自适应环路滤波器启用标志的值进行解码，所述值指示针对所述CTB是否启用了跨分量自适应环路滤波。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在包括所述当前块的切片的自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行解码；以及

在所述切片的切片报头中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行解码，所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合包括所述滤波器系数。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在包括所述当前块的切片的自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行解码；以及

在所述当前块的块报头中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行解码，所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合包括所述滤波器系数。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述跨分量自适应环路滤波器包括第二跨分量自适应环路滤波器，所述方法还包括：

对第一跨分量自适应环路滤波器的第一滤波器系数集合进行解码；

对所述第二跨分量自适应环路滤波器的包括所述滤波器系数的第二滤波器系数集合进行解码，其中，对所述第二滤波器系数集合进行解码包括：根据一个或多个滤波器系数的第一集合来预测所述第二滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：对预测标志的值进行编码，所述预测标志指示所述第二滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数是根据所述第一滤波器系数集合预测出的。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述块包括第一色度分量的第一块，所述方法还包括：

对第二色度分量的第二块进行解码，所述第一色度分量与所述第二色度分量不同；以及

使用滤波器系数来对第二经解码的块执行跨分量自适应环路滤波。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一色度分量包括蓝色色度分量，并且所述第二色度分量包括红色色度分量。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：在对所述块进行解码之前，对所述块进行编码。

18.一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：

被配置为存储视频数据的存储器；以及

一个或多个处理器，其在电路中实现并且被配置为进行以下操作：

确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；

确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；

对视频数据的块进行解码；以及

使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：对表示所述滤波器系数的固定长度码字进行解码。

20.根据权利要求18所述的设备，其中，所述值k小于10并且大于0。

21.根据权利要求18所述的设备，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：

在包括所述当前块的切片的自适应参数集合(APS)中对多个跨分量自适应环路滤波器的多个滤波器系数集合进行解码；以及

在所述切片的切片报头中对引用所述多个滤波器系数集合中的一个或多个滤波器系数集合的一个或多个索引进行解码，所述多个滤波器系数集合中的所述一个或多个滤波器系数集合包括所述滤波器系数。

22.根据权利要求18所述的设备，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：在对所述块进行解码之前，对所述块进行编码。

23.根据权利要求18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。

24.根据权利要求18所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的一项或多项：相机、计算机、移动设备、广播接收器设备、或机顶盒。

25.根据权利要求18所述的设备，还包括：被配置为捕获所述视频数据的相机。

26.根据权利要求18所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的至少一项：

集成电路；

微处理器；或者

无线通信设备。

27.一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得处理器进行以下操作：

确定用于表示跨分量自适应环路滤波器的滤波器系数的十进制值的比特数量k；

确定对于值c，所述滤波器系数的动态范围包括(-(1<<(k–c))+1,(1<<(k–c))–1)，c表示相对于值k的偏移值，并且“<<”表示按位左移运算符；

对视频数据的块进行解码；以及

使用所述滤波器系数来对经解码的块执行跨分量自适应环路滤波，所述滤波器系数在所述动态范围内。

Images