CN115136599A - 发信号通知视频编码中存在色度偏移 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理视频的至少一个图像的至少一个块的视频编码系统，该视频编码系统包括分别提供或使用与视频有关的信令信息的编码过程和解码过程，其中信令信息至少包括表示色度偏移值存在的信息，其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被设置并且信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
Description
技术领域
本实施方案中的至少一个实施方案一般涉及发信号通知用于视频编码和解码的语法，并且更具体地涉及色度(chroma)偏移值。
背景技术
为了实现高压缩效率，图像和视频编码方案通常采用预测和变换来利用视频内容中的空间和时间冗余。一般来讲，帧内或帧间预测用于利用帧内或帧间相关，然后对在原始块与预测块之间的差异(通常表示为预测误差或预测残差)进行变换、量化和熵编码。为了重构视频，通过对应于熵编码、量化、变换和预测的逆过程对压缩数据进行解码。
发明内容
本实施方案中的一个或多个本实施方案提供了一种处理视频的至少一个图像的至少一个块的视频编码系统，该视频编码系统包括分别在编码装置和解码装置上实现的编码过程和解码过程，该编码过程和解码过程分别提供或使用与视频有关的信令信息，其中信令信息包括表示色度偏移值存在的信息，其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被设置并且信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
根据至少一个实施方案的第一方面，一种视频编码方法包括：针对视频的至少一个图像的至少一个块，对至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息进行编码，其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被设置并且信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
根据至少一个实施方案的第二方面，一种视频解码方法包括：针对视频的至少一个图像的至少一个块，获得至少包括表示色度偏移值存在的信息的信令信息，在表示色度偏移值存在的信息被设置的条件下，从信令信息获得表示色度偏移值的信息，并且基于获得的信令信息对至少一个块进行解码。
根据至少一个实施方案的第三方面，一种装置包括用于对图片或视频中的至少一个块的图片数据进行编码的编码器，其中编码器被配置为对至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息进行编码，其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被设置并且信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
根据至少一个实施方案的第四方面，一种装置包括用于对图片或视频中的至少一个块的图片数据进行解码的解码器，其中解码器被配置为获得至少包括表示色度偏移值存在的信息的信令信息，在表示色度偏移值存在的信息被设置的条件下，从信令信息获得表示色度偏移值的信息，并且基于获得的信令信息对至少一个块进行解码。
根据至少一个实施方案的第五方面，比特流包括至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息，其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被设置并且信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
根据至少一个实施方案的第六方面，呈现了一种包括能够由处理器执行的程序代码指令的计算机程序，该计算机程序实施根据至少第一方面或第二方面的方法的步骤。
根据至少一个实施方案的第七方面，呈现了一种存储在非暂态计算机可读介质上并且包括能够由处理器执行的程序代码指令的计算机程序产品，该计算机程序产品实施根据至少第一方面或第二方面的方法的步骤。
附图说明
图1示出了视频编码器100的示例的框图。
图2示出了视频解码器200的示例的框图。
图3示出了在其中实现各个方面和实施方案的系统的示例的框图。
图4A示出了根据一个示例性实施方案的用于编码的流程图的示例。
图4B示出了根据一个示例性实施方案的用于解码的流程图的示例。
图5示出了根据本发明原理的示例的支持编码视频的内容传递的端到端工作流的高层表示。
图6A示出了根据第二示例性实施方案的用于编码的流程图的示例。
图6B示出了根据第二示例性实施方案的用于解码的流程图的示例。
具体实施方式
图1示出了视频编码器100的示例的框图。视频编码器的示例包括符合HEVC标准的高效视频编码(HEVC)编码器，或对HEVC标准进行改进的HEVC编码器，或采用类似于HEVC的技术的编码器，诸如由JVET(联合视频探索小组)针对VVC(通用视频编码)标准开发的JEM(联合探索模型)编码器，或其他编码器。
在被编码之前，视频序列可经历预编码处理(101)。例如通过以下方式来执行此操作：将颜色变换应用于输入彩色图片(例如，从RGB 4:4:4到YCbCr 4:2:0的转换)，或执行输入图片分量的重新映射，以便获得对压缩更具弹性的信号分布(例如，使用颜色分量中的一个颜色分量的直方图均衡化)。元数据可与预处理相关联并且附接到比特流。
在编码器100中，图片由编码器元件进行编码，如下所述。以例如CU为单位对要编码的图片进行分区(102)和处理。例如，使用帧内模式或帧间模式对每个单元进行编码。当单元以帧内模式进行编码时，其执行帧内预测(160)。在帧间模式中，执行运动估计(175)和补偿(170)。编码器决定(105)帧内模式或帧间模式中的哪一者用于对单元进行编码，并且通过例如预测模式标记来指示帧内/帧间决策。例如通过从原始图像块减去(110)预测块来计算预测残差。
然后，对预测残差进行变换(125)和量化(130)。对经量化的变换系数以及运动向量和其他语法元素进行熵编码(145)，以输出比特流。编码器可跳过变换，并对未变换的残余信号直接应用量化。编码器可绕过变换和量化两者，即，在不应用变换或量化过程的情况下直接对残差进行编码。
编码器对编码块进行解码以提供用于进一步预测的参考。对经量化的变换系数进行解量化(140)和逆变换(150)以对预测残差进行解码。组合(155)经解码的预测残差和预测块，重构图像块。将环路滤波器(165)应用到重构的图像，以执行例如去块效应/SAO(样本自适应偏移)滤波，从而减少编码伪影。经滤波的图像存储在参考图片缓冲器(180)中。
图2示出了视频解码器200的示例的框图。视频解码器的示例包括符合HEVC标准的高效视频编码(HEVC)解码器，或对HEVC标准进行改进的HEVC解码器，或采用类似于HEVC的技术的解码器，诸如由JVET(联合视频探索小组)针对VVC(通用视频编码)标准开发的JEM(联合探索模型)解码器，或其他解码器。
在解码器200的示例中，比特流由解码器元件进行解码，如下所述。视频解码器200通常执行与如图1所描述的编码道次互逆的解码道次，该解码道次执行视频解码作为对视频数据编码的一部分。编码器100通常还执行视频解码作为对视频数据编码的一部分。
具体地，解码器的输入包括视频比特流，该视频比特流可由视频编码器100生成。首先对比特流进行熵解码(230)以获得变换系数、运动矢量、图片分区信息和其他编码的信息。图片分区信息指示CTU的大小以及将CTU分割成CU(在适用时可能划分成PU)的方式。因此，解码器可根据解码的图片分区信息将图片分成(235)CTU，并且将每个CTU分成CU。对变换系数进行去量化(240)，包括用于调整下述色度量化参数的至少一个实施方案，并进行逆变换(250)以解码预测残差。
组合(255)经解码的预测残差和预测块，重构图像块。可从帧内预测(260)或运动补偿预测(即帧间预测)(275)获得(270)预测块。如上所述，AMVP和合并模式技术可用于导出运动补偿的运动向量，该运动向量可使用内插滤波器来计算参考块的子整数样本的内插值。向重构图像应用环路滤波器(265)。经滤波的图像存储在参考图片缓冲器(280)中。
经解码的图片还可经历解码后处理(285)，例如，逆颜色变换(例如，从YCbCr 4:2:0到RGB 4:4:4的变换)或执行在预编码处理(101)中执行的重新映射过程的逆重新映射。解码后处理可使用在预编码处理中导出并且在比特流中发信号通知的元数据。
图3示出了在其中实现各种方面和实施方案的系统的示例的框图。系统1000可体现为包括下文所述的各个部件的设备，并且被配置为执行本专利申请中所述的一个或多个方面。此类设备的示例包括但不限于各种电子设备，诸如个人计算机、膝上型计算机、智能电话、平板电脑、数字多媒体机顶盒、数字电视机接收器、个人视频录制系统、连接的家用电器、编码器、转码器和服务器。系统1000的元件可单独地或组合地体现在单个集成电路、多个IC和/或分立部件中。例如，在至少一个实施方案中，系统1000的处理和编码器/解码器元件分布在多个IC和/或分立元件上。在各种实施方案中，系统1000经由例如通信总线或通过专用输入和/或输出端口通信地耦接到其他类似系统或其他电子设备。在各种实施方案中，系统1000被配置为实现本文档中所述的一个或多个方面。
系统1000包括至少一个处理器1010，该至少一个处理器被配置为执行加载到其中的指令，以用于实现例如本文档中所述的各个方面。处理器1010可包括嵌入式存储器、输入输出接口和本领域已知的各种其他电路。系统1000包括至少一个存储器1020(例如，易失性存储器设备和/或非易失性存储器设备)。系统1000包括存储设备1040，该存储设备可包括非易失性存储器和/或易失性存储器，包括但不限于EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、闪存、磁盘驱动器和/或光盘驱动器。作为非限制性示例，存储设备1040可包括内部存储设备、附接存储设备和/或网络可访问的存储设备。
系统1000包括编码器/解码器模块1030，该编码器/解码器模块被配置为例如处理数据以提供编码视频或解码视频，并且编码器/解码器模块1030可包括其自身的处理器和存储器。编码器/解码器模块1030表示可被包括在设备中以执行编码和/或解码功能的模块。众所周知，设备可包括编码模块和解码模块中的一者或两者。此外，编码器/解码器模块1030可实现为系统1000的独立元件，或者可结合在处理器1010内作为本领域技术人员已知的硬件和软件的组合。
要加载到处理器1010或编码器/解码器1030上以执行本文档中所述的各个方面的程序代码可存储在存储设备1040中，并且随后被加载到存储器1020上以供处理器1010执行。根据各种实施方案，处理器1010、存储器1020、存储设备1040和编码器/解码器模块1030中的一者或多者可在本文档中所述过程的执行期间存储各个项目中的一个或多个项目。此类存储项目可包括但不限于输入视频、解码的视频或部分解码的视频、比特流、矩阵、变量以及处理等式、公式、运算和运算逻辑的中间或最终结果。
在若干实施方案中，处理器1010和/或编码器/解码器模块1030内部的存储器用于存储指令以及提供工作存储器以用于在编码或解码期间所需要的处理。然而，在其他实施方案中，处理设备外部的存储器(例如，处理设备可以是处理器1010或编码器/解码器模块1030)用于这些功能中的一个或多个功能。外部存储器可以是存储器1020和/或存储设备1040，例如动态易失性存储器和/或非易失性闪存存储器。在若干实施方案中，外部非易失性闪存存储器用于存储电视机的操作系统。在至少一个实施方案中，诸如RAM的快速外部动态易失性存储器被用作用于视频编码和解码操作的工作存储器，诸如用于MPEG-2、HEVC或VVC。
对系统1000的元件的输入可通过如框1130中所示的各种输入设备提供。此类输入设备包括但不限于：(i)接收例如由广播器通过无线电发射的RF信号的RF部分，(ii)复合输入端子，(iii)USB输入端子，和/或(iv)HDMI输入端子。
在各种实施方案中，框1130的输入设备具有如本领域已知的相关联的相应输入处理元件。例如，RF部分可与以下各项所需的元件相关联：(i)选择所需的频率(也称为选择信号，或将信号频带限制于一个频带)，(ii)对所选的信号进行下变频，(iii)再次频带限制于更窄频带以选择(例如)在某些实施方案中可称为信道的信号频带，(iv)解调经下变频和频带限制的信号，(v)执行纠错，以及(vi)解复用以选择所需的数据分组流。各种实施方案的RF部分包括用于执行这些功能的一个或多个元件，例如频率选择器、信号选择器、频带限制器、信道选择器、滤波器、下变频器、解调器、纠错器和解复用器。RF部分可包括执行这些功能中的各种功能的调谐器，这些功能包含例如下变频接收信号至更低频率(例如，中频或近基带频率)或至基带。在一个机顶盒实施方案中，RF部分及其相关联的输入处理元件接收通过有线(例如，电缆)介质发射的RF信号，并且通过滤波、下变频和再次滤波至期望的频带来执行频率选择。各种实施方案重新布置上述(和其他)元件的顺序，移除这些元件中的一些元件，和/或添加执行类似或不同功能的其他元件。添加元件可包括在现有元件之间插入元件，例如，插入放大器和模数变换器。在各种实施方案中，RF部分包括天线。
此外，USB和/或HDMI端子可包括用于跨USB和/或HDMI连接将系统1000连接到其他电子设备的相应接口处理器。应当理解，输入处理(例如Reed-Solomon纠错)的各个方面可根据需要例如在单独的输入处理IC内或在处理器1010内实现。类似地，USB或HDMI接口处理的方面可根据需要在单独的接口IC内或在处理器1010内实现。将经解调、纠错和解复用的流提供给各种处理元件，包括例如处理器1010，以及与存储器和存储元件结合操作的编码器/解码器1030，以根据需要处理数据流以呈现在输出设备上。
系统1000的各种元件可设置在集成外壳内。在集成外壳内，各种元件可使用合适的连接布置(例如，如本领域已知的内部总线，包括I2C总线、布线和印刷电路板)互连并且在其间传输数据。
系统1000包括能够经由通信信道1060与其他设备通信的通信接口1050。通信接口1050可包括但不限于被配置为通过通信信道1060发射和接收数据的收发器。通信接口1050可包括但不限于调制解调器或网卡，并且通信信道1060可例如在有线和/或无线介质内实现。
在各种实施方案中，使用Wi-Fi网络诸如IEEE 802.11将数据流式传输到系统1000。这些实施方案的Wi-Fi信号通过适用于Wi-Fi通信的通信信道1060和通信接口1050接收。这些实施方案的通信信道1060通常连接到接入点或路由器，该接入点或路由器提供对包括互联网的外部网络的访问，以允许流式应用和其他云上通信。其它实施方案使用通过输入块1130的HDMI连接传递数据的机顶盒向系统1000提供流式数据。还有其他实施方案使用输入块1130的RF连接向系统1000提供流式数据。
系统1000可将输出信号提供到各种输出设备，包括显示器1100、扬声器1110和其他外围设备1120。在实施方案的各个示例中，其他外围设备1120包括以下中的一者或多者：独立DVR、磁盘播放器、立体系统、照明系统和基于系统1000的输出来提供功能的其他设备。在各种实施方案中，使用信令(诸如AV.Link、CEC或其他通信协议)在系统1000与显示器1100、扬声器1110或其他外围设备1120之间传送控制信号，该其他通信协议使得能够在具有或没有用户干预的情况下进行设备到设备控制。输出设备可通过相应接口1070、1080和1090经由专用连接通信地耦接到系统1000。另选地，输出设备可使用通信信道1060经由通信接口1050连接到系统1000。显示器1100和扬声器1110可与电子设备(诸如电视机)中的系统1000的其他部件集成在单个单元中。在各种实施方案中，显示接口1070包括显示驱动器，诸如例如定时控制器(T Con)芯片。
例如，如果输入1130的RF部分是单独机顶盒的一部分，则显示器1100和扬声器1110可选地与其他部件中的一个或多个部件分开。在显示器1100和扬声器1110为外部部件的各种实施方案中，输出信号可经由专用输出连接(包括例如HDMI端口、USB端口或COMP输出)提供。本文所述的具体实施可在例如方法或过程、装置、软件程序、数据流或信号中实现。即使仅在单个形式的具体实施的上下文中讨论(例如，仅作为方法讨论)，讨论的特征的具体实施也可以其他形式(例如，装置或程序)实现。装置可在例如适当的硬件、软件和固件中实现。方法可在例如一般是指处理设备的装置(诸如，例如处理器)中实施，该装置包括例如计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑设备。处理器还包括通信设备，诸如例如计算机、手机、便携式/个人数字助理(“PDA”)以及便于最终用户之间信息通信的其他设备。
如上所述，去块滤波器是应用于重构图片以减少编码伪影的环路滤波器(165)。这些滤波器需要参数。以下语法元素在如由VVC草案8指定的视频编码系统的示例中描述。然而，其他视频编码系统或其他版本的VVC可使用用于发信号通知和使用去块滤波器的类似机构。在此类示例中，可在图片参数集(PPS)中、在切片标头(SH)或图片标头(PH)中对去块参数进行编码。这由名称为deblocking_filter_override_enabled_flag的PPS标记控制。如果该标记等于一，则参数在PH或SH中进行编码，否则它们在PPS中进行编码。这由表1示出。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表1
标记的语义如下：
-deblocking_filter_override_enabled_flag等于1指定在参考PPS的PH中存在ph_deblocking_filter_override_flag，或在参考PPS的切片标头中存在slice_deblocking_filter_override_flag。
-deblocking_filter_override_enabled_flag等于0指定在参考PPS的PH中不存在ph_deblocking_filter_override_flag，或在参考PPS的切片标头中不存在slice_deblocking_filter_override_flag。
-当不存在时，推断deblocking_filter_override_enabled_flag的值等于0。
如果允许覆盖，则dbf_info_in_ph_flag指定参数是否在PH或SH中编码。更具体地：
-dbf_info_in_ph_flag等于1指定去块滤波信息存在于PH语法结构中，并且不存在于不包含PH语法结构的参考PPS的切片标头中。
-dbf_info_in_ph_flag等于0指定去块滤波信息不存在于PH语法结构中，并且可存在于不包含PH语法结构的参考PPS的切片标头中。
-当不存在时，推断dbf_info_in_ph_flag的值等于0。
在图片头部中，参数如表2中所示被编码。
| picture_header_structure(){ | 描述符 |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag&&dbf_info_in_ph_flag){ | |
| ph_deblocking_filter_override_flag | u(1) |
| if(ph_deblocking_filter_override_flag){ | |
| ph_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！ph_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| ph_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_tc_offset_div2 | se(v) |
| ph_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| ph_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … |
表2
在切片标头中，参数如表3中所示被编码。
| slice_header(){ | 描述符 |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag&&！dbf_info_in_ph_flag) | |
| slice_deblocking_filter_override_flag | u(1) |
| if(slice_deblocking_filter_override_flag){ | |
| slice_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！slice_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| slice_beta_offset_div2 | se(v) |
| slice_tc_offset_div2 | se(v) |
| slice_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| slice_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| slice_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| slice_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| … |
表3
在所有三个级别(PPS、PH和HS)下，经编码的去块参数可以是beta_offset_div2、tc_offset_div2、cb_beta_offset_div2、cb_tc_offset_div2、cr_beta_offset_div2和cr_tc_offset_div2。它们表示用于去块的beta和tc偏移，并且可以针对亮度和色度(cb和cr)分量进行编码。与视频编码系统中的许多其他语法不同，可以对色度参数进行编码，而不管色度格式如何。
具体地，yuv400的色度格式是仅存在亮度分量的格式。也就是说，不使用所有色度相关语法和代码。
类似地，存在一种颜色分量的可分离编码称为yuv444的编码模式。在这种情况下，色度分量被视为独立的亮度分量。该配置对应于SPS标志separate_colour_plane_flag，其如表4中所示被编码。
| seq_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| chroma_format_idc | u(2) |
| if(chroma_format_idc＝＝3) | |
| separate_colour_plane_flag | u(1) |
| … |
表4
在该表中，chroma_format_idc值等于3指示444的色度格式。
因此，存在不应使用色度相关语法的两种配置。名为ChromaArrayType的变量可以用于区分这种情况，并且可如下计算。当separate_colour_plane_flag等于0时，ChromaArrayType设置为等于chroma_format_idc，否则，ChromaArrayType设置为等于0。因此，如果ChromaArrayType等于零，则不应使用色度相关语法。
然而，无论ChromaArrayType值如何，对与色度有关的去块滤波参数进行编码。也就是说，即使不使用色度，以下四个语法元素也均被编码：cb_beta_offset_div2、cb_tc_offset_div2、cr_beta_offset_div2和cr_tc_offset_div2。因此，此类信令是冗余的，并且会消耗一些从未使用过的比特。此外，这使得编码器设计者设置不相关的值变得更加复杂。
下文描述的实施方案在设计时考虑了前述内容。
在至少一个实施方案中，处理视频的至少一个图像的至少一个块的视频编码系统包括分别提供或使用与视频有关的信令信息的编码过程和解码过程，其中当表示去块滤波信息存在的信息为真并且表示去块滤波禁用的信息为假并且表示色度类型的信息为真时，信令信息包括用于色度的去块滤波参数。换句话说，用于色度的去块滤波参数的存在经受一组语法元素的测试。这允许通过减小所需信息的总体大小来改进编码效率，因为这些参数只在需要时出现在比特流中。
图4A示出了根据一个示例性实施方案的用于编码过程的流程图的示例。此类过程例如在上述视频编码器100中实现。在此过程中，在步骤401中，编码器检查指示去块滤波控制参数存在的标记。如果是这样的话，在分支“是”中，编码器在步骤402中检查指示去块滤波被禁用的标记。如果不是这样，在分支“否”中，编码器在步骤403中检查色度类型。该测试对应于确定使用yuv400还是yuv444，换句话说，分别确定是否仅使用亮度分量(没有色度，或者是否亮度(luminance)和色度(chrominance)在不同平面中单独编码。如果是这样的话，在分支“无色度或单独平面”中，编码器在步骤404中发信号通知待应用于色度样本的去块滤波参数。换句话说，去块滤波参数被添加到待编码的信令信息中。在所有其他情况下(步骤401或403的分支“否”，步骤402的分支“是”)，将发信号通知用于色度的去块滤波参数。最后，在步骤405中，用信令信息对块进行编码。该过程在步骤406中在其他块上重复，直到在步骤407中提供经编码的比特流。本领域技术人员将确认整个编码过程包括由于不与实施方案相关而未在此处表示的其他步骤。
图4B示出了根据一个示例性实施方案的用于解码过程的流程图的示例。此类过程例如在视频解码器200中实现，但也在视频编码器100中实现，这两个设备均如上所述。描述了与解码器有关的该过程。在此过程中，在步骤411中，解码器检查指示去块滤波控制参数存在的标记。如果是这样的话，在分支“是”中，解码器在步骤412中检查指示去块滤波被禁用的标记。如果不是这样，在分支“否”中，解码器在步骤413中检查色度类型。与针对编码过程类似，该测试对应于确定使用yuv400还是yuv444，换句话说，分别确定是否仅使用亮度(luma)分量(没有色度)，或者是否亮度和色度在不同平面中单独编码。如果是这样的话，在分支“无色度或单独平面”中，解码器在步骤414中获得待应用于色度样本的去块滤波参数。在所有其他情况下(步骤411或413的分支“否”，步骤412的分支“是”)，不发信号通知用于色度的去块滤波参数，因此在步骤415中推断合适的去块滤波参数。最后，在步骤405中，对块进行解码，并且使用获得的或推断的参数应用去块滤波。本领域技术人员将确认整个编码过程包括由于不与实施方案相关而未在此处表示的其他步骤。
图4A和图4B的过程允许解决冗余问题，因为色度去块参数的编码由色度格式调节。在使用VVC草案8的语法的示例性具体实施中，这可通过测试ChromaArrayType语法元素的值来进行。当ChromaArrayType为零时，以下参数不应在PPS、PH或SH级别下进行编码：beta_offset_div2、tc_offset_div2、cb_beta_offset_div2、cb_tc_offset_div2、cr_beta_offset_div2和cr_tc_offset_div2。
表5示出了根据应用于VVC语法的具体实施的示例性实施方案，其中在图片参数集级别测试了ChromaArrayType语法元素。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| if(ChromaArrayType！＝0){ | |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表5
表6示出了根据应用于VVC语法的具体实施的示例性实施方案，其中在图片标头级别测试了ChromaArrayType语法元素。
| picture_header_structure(){ | 描述符 |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag&&dbf_info_in_ph_flag){ | |
| ph_deblocking_filter_override_flag | u(1) |
| if(ph_deblocking_filter_override_flag){ | |
| ph_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！ph_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| ph_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_tc_offset_div2 | se(v) |
| if(ChromaArrayType！＝0){ | |
| ph_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| ph_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| ph_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| } | |
| … |
表6
表7示出了根据应用于VVC语法的具体实施的示例性实施方案，其中在切片标头级别测试了ChromaArrayType语法元素。
表7
这种机制简化了编码器设计，因为当使用具有可分离颜色格式的yuv444或yuv400色度格式时，不再需要指定不使用的参数的虚拟值。这也提高了编码的效率，因为在PPS、PH或SH级别下节省了一些比特。当考虑大量数据集或互联网流量时，这尤其具有吸引力。
在第二实施方案中，提出了减少SPS与PPS之间的相互作用。实际上，ChromaArrayType取决于SPS语法元素chroma_format_idc和separate_colour_plane_flag。因此，可能优选的是，在PPS内不使用该值。由于该原因，可使用pps_chroma_tool_offsets_present_flag的PPS标记。此标记意味着启用/禁用所有色度QP偏移。除了表1中所示的语法元素之外，图片参数集还包括表8中所示的元素。
表8
这些语法元素的语义如下：
-pps_chroma_tool_offsets_present_flag等于1指定色度工具偏移相关语法元素存在于PPS RBSP语法结构中。
-pps_chroma_tool_offsets_present_flag等于0指定色度工具偏移相关语法元素不存在于PPS RBSP语法结构中。
-当ChromaArrayType等于0，pps_chroma_tool_offsets_present_flag的值应等于0。
因此，在该第二实施方案中，使用相同标记来检查色度分量是否可用，如表9中所示。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| if(pps_chroma_tool_offsets_present_flag{ | |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表9
通过编辑，提出了将名称pps_chroma_tool_offsets_present_flag flag更改为pps_chroma_tool_offsets_dbf_present_flag。这由下表9.1示出。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| if(pps_chroma_tool_offsets_dbf_present_flag{ | |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表9.1
此语法元素的语义如下：
-pps_chroma_tool_offsets_dbf_present_flag等于1指定色度工具偏移相关语法元素和色度去块滤波参数存在于PPS RBSP语法结构中。
-pps_chroma_tool_offsets_dbp_present_flag等于0指定色度工具偏移相关语法元素和色度去块滤波参数不存在于PPS RBSP语法结构中。
-当ChromaArrayType等于0，pps_chroma_tool_offsets_dbf_present_flag的值应等于0。
在至少一个变体实施方案中，提出了避免PPS对SPS的任何依赖性并且将对色度QP偏移工具的控制与对色度去块滤波参数的控制进行解耦。这可以通过在PPS中插入特定标记来实现，专用于在所考虑的PPS中发信号通知色度去块滤波参数的信令。这可以采取表10中所示的pps_chroma_deblocking_filter_parms_present_flag语法元素和修改的PPS语法表的形式。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag | u(1) |
| if(pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag){ | |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表10
此变体实施方案的优点是将在PPS中发信号通知色度去块滤波参数与发信号通知色度QP偏移参数解耦，这可取决于例如VVC草案8中指定的pps_chroma_tool_offsets_present_flag。新引入PPS级别标记语法元素的语义如下：
-pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag等于1指定色度解码图片参数存在于PPS RBSP语法结构中。
-pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag等于0指定色度去块滤波参数不存在于PPS RBSP语法结构中。
-当ChromaArrayType等于0，pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag的值应等于0。
在至少一个变体实施方案中，引入指示色度可用的PPS级别标记。例如，其被命名为pps_chroma_available_flag，并且以某种方式重复ChromaArrayType不同于0或不处于PPS级别的信息。如果该新标记等于零或为假，则色度去块和色度偏移相关标记应等于零。比特流一致性的要求是，当chromaArrayType为零时，pps_chroma_available_flag的值应为零，并且当chromaArrayType为一时，pps_chroma_available_flag的值应为一。
根据该实施方案的第一方面，色度去块滤波参数不应存在于PPS中，如表11所示。根据另外的方面，如果标记pps_chroma_available_flag等于零或为假，则以pps_chroma_tool_offsets_present_flag开始的PPS色度QP偏移相关语法元素不应存在于PPS中。
| pic_parameter_set_rbsp(){ | 描述符 |
| … | |
| pps_chroma_available_flag | u(1) |
| if(pps_chroma_available_flag){ | |
| pps_chroma_tool_offsets_present_flag | u(1) |
| if(pps_chroma_tool_offsets_present_flag){ | |
| pps_cb_qp_offset | se(v) |
| pps_cr_qp_offset | se(v) |
| pps_joint_cbcr_qp_offset_present_flag | u(1) |
| if(pps_joint_cbcr_qp_offset_present_flag) | |
| pps_joint_cbcr_qp_offset_value | se(v) |
| pps_slice_chroma_qp_offsets_present_flag | u(1) |
| pps_cu_chroma_qp_offset_list_enabled_flag | u(1) |
| } | |
| } | |
| … | |
| deblocking_filter_control_present_flag | u(1) |
| if(deblocking_filter_control_present_flag){ | |
| deblocking_filter_override_enabled_flag | u(1) |
| pps_deblocking_filter_disabled_flag | u(1) |
| if(！pps_deblocking_filter_disabled_flag){ | |
| pps_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_tc_offset_div2 | se(v) |
| if(pps_chroma_available_flag){ | |
| pps_cb_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cb_tc_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_beta_offset_div2 | se(v) |
| pps_cr_tc_offset_div2 | se(v) |
| } | |
| } | |
| } | |
| … | |
| if(deblocking_filter_override_enabled_flag) | |
| dbf_info_in_ph_flag | u(1) |
表11
根据该实施方案的变体，如果标记pps_chroma_abailable_flag等于1或为真，则将如表10的先前实施方案中所述，发信号通知标记pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag。然后，PPS中色度去块滤波参数的存在应取决于标记pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag的值。如果不存在于比特流中，则应推断标记pps_chroma_deblocking_filter_params_present_flag为0。
表12
图5示出了根据本发明原理的示例的支持编码视频的内容传递的端到端工作流的高层表示。编码器设备100被配置为实现根据上文所描述的至少一个实施方案的用于对图像或视频比特流进行编码的方法，并且解码器设备200被配置为实现根据上文所描述的至少一个实施方案的用于对图像或视频流进行解码的方法。两个远程设备100和200通过分发网络500进行通信，该分发网络被配置为至少将来自设备100的编码图像或视频比特流提供给设备200。
被配置为实现编码方法的设备100属于一组设备，包括移动设备、通信设备、游戏设备、平板(或平板电脑)、计算机设备诸如膝上型电脑、静态图像相机、摄像机、编码芯片、静态图像服务器和视频服务器(例如广播服务器、视频点播服务器或web服务器)。
被配置为实现如本文所述的解码方法的设备200属于一组设备，包括移动设备、通信设备、游戏设备、机顶盒、电视机(或电视)、平板(或平板电脑)、计算机设备诸如膝上型电脑、显示器、头戴式显示器和解码芯片。
根据一个示例，网络是广播网络，其适于将来自设备100的静态图像或视频图像广播至多个解码设备，包括设备200。基于DVB和ATSC的网络是此类广播网络的示例。根据另一示例，网络是宽带网络，其适于将来自设备100的静态图像或视频图像传递至多个解码设备，包括设备200。基于互联网的网络、GSM网络或IPTV网络是此类宽带网络的示例。
在优选实施方案中，端到端工作流使用用于设备100的广播服务器、用于设备200的电视或机顶盒和DVB地面广播网络。
在另选的实施方案中，分发网络NET由其中存储编码图像或视频比特流的物理封装介质替换。物理封装介质包括光学封装介质，例如蓝光光盘和UHD蓝光，但也包括基于存储器的封装介质。
本公开已描述了例如可被传输或存储的各种信息，诸如例如语法。此信息能够以多种方式封装或布置，包括例如视频标准中常见的方式，诸如将信息放入SPS、PPS、NAL单元、标头(例如，NAL单元标头或切片标头)或SEI消息中。其他方式也是可用的，包括例如用于系统级或应用级标准的通用方式，诸如将信息放入以下中的一者或多者：
·SDP(会话描述协议)，其为用于描述多媒体通信会话以用于会话通知和会话邀请的一种格式，例如，如在RFC中所述并与RTP(实时传输协议)传输结合使用。
·MPEG DASH MPD(基于HTTP的动态自适应流式传输，媒体演示描述)描述符，例如，如在DASH中使用并通过HTTP传输，描述符与表示或表示的集合相关联，以向内容表示提供附加特性。
·RTP(实时传输协议)标头扩展，例如，如在RTP流式传输期间使用。
·ISO基础媒体文件格式，例如，如在OMAF中使用并且使用box，该box是由唯一类型标识符和长度定义的面向对象的构建基块，在某些规范中也称为“atom”。
·通过HTTP传输的HLS(HTTP实时流式传输)manifest。manifest可例如与内容的版本或版本集合相关联，以提供版本或版本集合的特性。
图6A示出了根据第二示例性实施方案的用于编码过程的流程图的示例。更具体地，它表示用于实现与上述表9对应的变体实施方案的示例性流程图。此类过程600例如在上述视频编码器100中实现。在此过程中，在步骤602中，编码器检查色度的使用和单独颜色平面的使用。如果使用色度并且不使用单独的颜色平面，则在步骤604中，需要色度偏移值。这通过适当的标记(例如，如表9中的pps_chroma_tool_offsets_present_flag)来发信号通知，并且例如通过插入表9中所示的cb和cr偏移相关元素来发信号通知色度偏移值。如果不是这种情况，在分支“没有色度或单独平面”中，不发信号通知与色度偏移值有关的附加信令。然后在步骤608中用适当的信令信息对块进行编码。该过程在步骤602、604和606中在其他块上重复，直到在步骤608中提供经编码的比特流。本领域技术人员将确认整个编码过程包括由于不与实施方案相关而未在此处表示的其他步骤。
图6B示出了根据第二示例性实施方案的用于解码过程的流程图的示例。更具体地，它表示用于实现与上述表9对应的变体实施方案的示例性流程图。此类过程650例如在上述视频解码器200中实现。在此过程中，在步骤652中，解码器检查发信号通知色度偏移值存在的标记(例如，如表9中的pps_chroma_tool_offsets_present_flag)。如果是这种情况，则在步骤654中，例如通过解析如表9中所示的后续元素，获得色度偏移值。如果不是这种情况，在分支“没有色度或单独平面”中，未进一步获得与色度偏移值有关的附加信令。然后，在步骤656中基于适当的信令信息对块进行解码。该过程在步骤652、654和656中在其他块上重复，直到比特流已被处理为止。本领域技术人员将确认整个编码过程包括由于不与实施方案相关而未在此处表示的其他步骤。
提及“一个实施方案”或“实施方案”或“一个具体实施”或“具体实施”以及它们的其他变型，意味着结合实施方案描述的特定的特征、结构、特性等包括在至少一个实施方案中。因此，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”或“在一个具体实施中”或“在具体实施中”的出现以及出现在本说明书通篇的各个地方的任何其他变型不一定都是指相同的实施方案。此外，该申请或其权利要求可指“确定”各种信息。确定信息可包括例如估计信息、计算信息、预测信息或从存储器检索信息中的一者或多者。此外，本申请或其权利要求书可涉及“访问”各种信息。访问信息可包括例如接收信息、(例如，从存储器)检索信息、存储信息、移动信息、复制信息、计算信息、预测信息或估计信息中的一者或多者。另外，本申请或其权利要求书可涉及“接收”各种信息。与“访问”一样，接收旨在为广义的术语。接收信息可包括例如(例如，从存储器或光学介质存储装置)访问信息或检索信息中的一者或多者。此外，在诸如例如存储信息、处理信息、发射信息、移动信息、复制信息、擦除信息、计算信息、确定信息、预测信息或估计信息的操作期间，“接收”通常以一种方式或另一种方式参与。另外，亮度(luma)和亮度(luminance)在使用上无异，并且应理解为具有相同的含义。类似地，色度(chroma)和色度(chrominance)在使用上无异，并且应理解为具有相同的含义。
应当理解，例如，在“A/B”、“A和/或B”以及“A和B中的至少一者”的情况下，使用以下“/”、“和/或”和“至少一种”中的任一种旨在涵盖仅选择第一列出的选项(A)，或仅选择第二列出的选项(B)，或选择两个选项(A和B)。作为进一步的示例，在“A、B和/或C”和“A、B和C中的至少一者”的情况下，此类短语旨在涵盖仅选择第一列出的选项(A)，或仅选择第二列出的选项(B)，或仅选择第三列出的选项(C)，或仅选择第一列出的选项和第二列出的选项(A和B)，或仅选择第一列出的选项和第三列出的选项(A和C)，或仅选择第二列出的选项和第三列出的选项(B和C)，或选择所有三个选项(A和B和C)。如对于本领域和相关领域的普通技术人员显而易见的是，这可扩展到所列出的尽可能多的项目。
对于本领域的技术人员将显而易见的是，具体实施可产生格式化为携带例如可存储或可传输的信息的各种信号。信息可包括例如用于执行方法的指令或由所述具体实施中的一个具体实施产生的数据。例如，可格式化信号以携带所述实施方案的比特流。此类信号可格式化为例如电磁波(例如，使用频谱的射频部分)或基带信号。格式化可包括例如对数据流进行编码并且使用经编码的数据流调制载体。信号携带的信息可为例如模拟或数字信息。如已知的，信号可通过多种不同的有线或无线链路传输。信号可存储在处理器可读介质上。
Claims (17)
1.一种视频编码方法，所述视频编码方法包括：针对视频的至少一个图像的至少一个块，对所述至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息进行编码，
其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被设置并且所述信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且
其中当色度不存在并且使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
2.一种视频解码方法，所述视频解码方法包括：针对视频的至少一个图像的至少一个块：
-获得信令信息，所述信令信息至少包括表示色度偏移值存在的信息，
-在表示色度偏移值存在的所述信息被设置的条件下，从所述信令信息获得表示色度偏移值的信息，以及
-基于所获得的信令信息对所述至少一个块进行解码。
3.一种视频编码装置，所述视频编码装置包括编码器，所述编码器被配置为，针对视频的至少一个图像的至少一个块，对所述至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息进行编码，
其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被设置并且所述信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且
其中当色度不存在并且使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息。
4.一种视频解码装置，所述视频解码装置包括编码器，所述编码器被配置为，针对视频的至少一个图像的至少一个块：
-获得信令信息，所述信令信息至少包括表示色度偏移值存在的信息，
-在表示色度偏移值存在的所述信息被设置的条件下，从所述信令信息获得表示色度偏移值的信息，以及
-基于所获得的信令信息对所述至少一个块进行解码。
5.根据权利要求1所述的视频编码方法，其中在图片参数集中发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
6.根据权利要求2所述的视频解码方法，其中在图片参数集中发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
7.根据权利要求3所述的视频编码装置，其中在图片参数集中发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
8.根据权利要求4所述的视频解码装置，其中在图片参数集中发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
9.根据权利要求5所述的视频编码方法，其中在所述图片级别发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
10.根据权利要求6所述的视频解码方法，其中在所述图片级别发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
11.根据权利要求7所述的视频编码装置，其中在所述图片级别发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
12.根据权利要求8所述的视频解码装置，其中在所述图片级别发信号通知表示色度偏移值存在的所述信息。
13.根据权利要求3、7或11所述的视频编码装置，所述视频编码装置属于一组设备，所述一组设备包括移动设备、通信设备、游戏设备、平板、平板电脑、计算机设备诸如膝上型电脑、静态图像相机、摄像机、编码芯片、静态图像服务器、视频服务器、广播服务器、视频点播服务器和web服务器。
14.根据权利要求4、8或12中任一项所述的视频解码装置，所述视频解码装置属于一组设备，所述一组设备包括移动设备、通信设备、游戏设备、机顶盒、电视机、电视、平板、平板电脑、计算机设备、膝上型电脑、显示器、头戴式显示器和解码芯片。
15.一种比特流，针对视频的至少一个图像的至少一个块，所述比特流通过以下方式形成：
-对所述至少一个块和至少包括表示色度偏移值存在的信息的对应信令信息进行编码，
其中当色度存在并且不使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被设置并且所述信令信息进一步包括表示色度偏移值的信息，并且
其中当色度不存在或使用单独的颜色平面时，表示色度偏移值存在的所述信息被重新设置并且不进一步发信号通知表示色度偏移值的信息；以及
-形成包括所编码的当前块的所述比特流。
16.一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码指令，所述程序代码指令能够由处理器执行以实现根据权利要求1、2、5、6、9或10中的至少一项所述的方法的步骤。
17.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括程序代码指令，所述程序代码指令能够由处理器执行以实现根据权利要求1、2、5、6、9或10中的至少一项所述的方法的步骤。
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