CN115398922A - 用于图像编码和解码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于解码的方法，该方法包括：获得(501)比特流，该比特流表示编码视频序列；获得(502)第一信息，该第一信息指示该比特流中是否不存在提供至少一个编码参数的第一类型的容器；检查第一语法元素的值，该第一语法元素的值指示是否针对该视频序列的图像的样本的当前块激活使用该至少一个编码参数的编码工具；以及，当该第二语法元素指示该编码工具的激活时，在不存在该容器的情况下对该当前块的解码进行自适应。

Description

用于图像编码和解码的方法和设备
1.技术领域
本发明实施方案中的至少一个实施方案整体涉及用于图像编码和解码的方法和设备，并且更具体地涉及用于确保一些信令工具与一些编码工具的一致交互的方法和设备。
2.背景技术
为了实现高压缩效率，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。在编码期间，将视频内容的图像划分为样本块(即像素)，然后将这些块分区为一个或多个子块，在下文称为原始子块。然后对每个子块应用帧内或帧间预测以利用帧内或帧间图像相关性。无论使用何种预测方法(帧内或帧间)，都针对每个原始子块确定预测值子块。然后，对表示原始子块与预测值子块之间的差的子块(通常表示为预测误差子块、预测残差子块或简单地表示为残差块)进行变换、量化和熵编码，以生成编码视频流。为了重构视频，通过对应于变换、量化和熵编码的逆过程来解码压缩数据。
与诸如MPEG-1(ISO/CEI-11172)、MPEG-2(ISO/CEI 13818-2)或MPEG-4/AVC(ISO/CEI 14496-10)的第一视频压缩方法相比，视频压缩方法的复杂度已经大大增加。实际上，出现了许多新的编码工具，或者现有的编码工具在上几代视频压缩标准得到了改进(例如在由称为联合视频专家组(JVET)的ITU-T和ISO/IEC专家组成的联合协作组正在开发的名称为通用视频编码(VVC)的国际标准中，或者在标准HEVC(ISO/IEC 23008-2-MPEG-H第2部分，高效率视频编码/ITU-T H.265))中。同时，提出了一些信令工具，允许例如由沿视频序列的许多子块共享的一些编码工具的信令参数。这些信令工具中的一个信令工具是自适应参数集(APS)。APS是特定数据容器(称为NAL(网络抽象层)单元)，其为自适应环路滤波(ALF)编码工具、具有色度缩放的亮度映射(LMCS)编码工具以及用于量化的缩放矩阵提供参数。
在一些情况下，当使用以APS为信令的参数的编码工具被激活时，比特流中可能不存在APS。
期望提出这样的解决方案：当比特流中不存在信令容器同时参考由该信令容器提供的参数的编码工具被激活时，允许编码器或解码器的一致行为。
3.发明内容
在第一方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种用于解码的方法，该方法包括：获得比特流，该比特流表示编码视频序列；获得第一信息，该第一信息指示比特流中是否不存在提供至少一个编码参数的第一类型的容器；检查第一语法元素的值，该第一语法元素的值指示是否针对视频序列的图像的样本的当前块激活使用所述至少一个编码参数的编码工具；以及，当第二语法元素指示编码工具的激活时，在不存在容器的情况下对当前块的解码进行自适应。
在一个实施方案中，第一信息从第二语法元素获得，该第二语法元素从比特流获得。
在一个实施方案中，第一类型的容器是自适应参数集，并且第二语法元素指示是否授权在比特流中存在至少一个自适应参数集。
在一个实施方案中，对当前块的解码进行自适应包括输出表示比特流的不符合项的第二信息。
在一个实施方案中，对当前块的解码进行自适应包括停用编码工具以用于对当前块进行解码。
在一个实施方案中，对解码进行自适应包括从至少一个第二类型的至少一个容器获得至少一个参数，以及应用使用所获得的参数的编码工具来对当前块进行解码。
在一个实施方案中，至少一个第二类型的至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
在第二方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种用于编码的方法，该方法包括：获得视频序列以在比特流中编码；根据第一信息对视频序列的图像的样本块的编码进行自适应，该第一信息指示是否授权在比特流中存在为编码工具提供至少一个编码参数的第一类型的容器。
在一个实施方案中，第一信息在比特流中被编码。
在一个实施方案中，第一类型的容器是自适应参数集，并且第二语法元素指示是否授权在比特流中存在至少一个自适应参数集。
在一个实施方案中，对编码进行自适应包括：如果未授权存在容器，则从编码工具的列表中移除被考虑用于对当前块进行编码的编码工具。
在一个实施方案中，对编码进行自适应包括：如果授权使用编码工具来对当前块进行编码，则在至少一个第二类型的至少一个容器中对至少一个编码参数进行编码。
在一个实施方案中，至少一个第二类型的至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
在第三方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种用于解码的设备，该设备包括电子电路，该电子电路适用于：获得比特流，该比特流表示编码视频序列；获得第一信息，该第一信息指示比特流中是否不存在提供至少一个编码参数的第一类型的容器；检查第一语法元素的值，该第一语法元素的值指示是否针对视频序列的图像的样本的当前块激活使用所述至少一个编码参数的编码工具；以及，当第二语法元素指示编码工具的激活时，在不存在容器的情况下对当前块的解码进行自适应。
在一个实施方案中，第一信息从第二语法元素获得，该第二语法元素从比特流获得。
在一个实施方案中，第一类型的容器是自适应参数集，并且第二语法元素指示是否授权在比特流中存在至少一个自适应参数集。
在一个实施方案中，对当前块的解码进行自适应包括输出表示比特流的不符合项的第二信息。
在一个实施方案中，对当前块的解码进行自适应包括停用编码工具以用于对当前块进行解码。
在一个实施方案中，对解码进行自适应包括从至少一个第二类型的至少一个容器获得至少一个参数，以及应用使用所获得的参数的编码工具来对当前块进行解码。
在一个实施方案中，至少一个第二类型的至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
在第四方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种用于编码的设备，该设备包括电子电路，该电子电路适用于：获得视频序列以在比特流中编码；根据第一信息对视频序列的图像的样本块的编码进行自适应，该第一信息指示是否授权在比特流中存在为编码工具提供至少一个编码参数的第一类型的容器。
在一个实施方案中，第一信息在比特流中被编码。
在一个实施方案中，第一类型的容器是自适应参数集，并且第二语法元素指示是否授权在比特流中存在至少一个自适应参数集。
在一个实施方案中，对编码进行自适应包括：如果未授权存在容器，则从编码工具的列表中移除被考虑用于对当前块进行编码的编码工具。
在一个实施方案中，对编码进行自适应包括：如果授权使用编码工具来对当前块进行编码，则在至少一个第二类型的至少一个容器中对至少一个编码参数进行编码。
在一个实施方案中，至少一个第二类型的至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
在第五方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种信号，该信号包括按照根据第二方面的用于编码的方法或由根据第四方面的用于编码的设备生成的数据。
在第六方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于实现根据第一方面或第二方面的方法的程序代码指令。
在第七方面，本发明实施方案中的一个或多个实施方案提供了一种信息存储装置，该信息存储装置存储用于实现根据第一方面或第二方面的方法的程序代码指令。
4.附图说明
图1示出了原始视频的像素图像所经历的分区的示例；
图2示意性地描绘了由编码模块执行的用于对视频流进行编码的方法；
图3示意性地描绘了用于对编码视频流(即比特流)进行解码的方法；
图4A示意性地示出了能够实现编码模块或解码模块的处理模块的硬件架构的示例，其中实现了各个方面和实施方案；
图4B示出了系统的示例的框图，其中实现了各个方面和实施方案；
图5示意性地描绘了当在解码器侧APS不可用时用于对解码过程进行自适应的解决方案；以及，
图6示意性地描绘了当不能使用APS时用于对编码过程进行自适应的解决方案。
5.具体实施方式
在以下描述中，一些实施方案使用在VVC的上下文中或在HEVC的上下文中开发的工具。然而，这些实施方案不限于对应于VVC或HEVC的视频编码/解码方法，并且适用于其他视频编码/解码方法，而且适用于其中从另一图像预测图像的任何方法。
图1示出了原始视频10的像素样本11所经历的分区的示例。在此认为样本由三个分量组成：一个亮度分量和两个色度分量。在该情况下，样本对应于像素。然而，以下实施方案适用于由包括另一数量的分量的样本构成的图像(例如，其中样本包括一个分量的灰度样本)，或者由包括三个颜色分量和透明度分量和/或深度分量的样本构成的图像。以下实施方案适用于图像的一个分量。在该情况下，样本对应于一个分量的值。
图像划分为多个编码实体。首先，如图1中的参考标号13所表示，图像划分为称为编码树单元(CTU)的块的网格。CTU由N×N个亮度样本块以及两个对应的色度样本块组成。N通常是二的幂，例如最大值为“128”。其次，图像划分为一个或多个CTU组。例如，该图像可划分为一个或多个图块行和图块列，图块是覆盖图像的矩形区域的CTU序列。在一些情况下，图块可划分为一个或多个砖块，每个砖块由图块内的至少一个CTU行组成。在图块和砖块的概念之上，存在另一编码实体，称为切片，其可包含图像的至少一个图块或图块的至少一个砖块。
在图1的示例中，如参考标号12所表示，图像11划分为三个切片S1、S2和S3，每个切片包括多个图块(未表示)。
如图1中的参考标号14所表示，CTU可分区为称为编码单元(CU)的一个或多个子块的分层树的形式。CTU是分层树的根(即，父节点)，并且可分区为多个CU(即，子节点)。如果每个CU未进一步分区为较小CU，则每个CU成为分层树的叶；或者如果每个CU进一步分区为较小CU(即，子节点)，则每个CU成为较小CU的父节点。可应用几种类型的分层树，包括例如四叉树、二叉树和三叉树。在四叉树中，CTU(或CU)可分区为大小相等的“4”个正方形CU(即，可以是大小相等的“4”个正方形CU的父节点)。在二叉树中，CTU(或CU)可水平地或竖直地分区为大小相等的“2”个矩形CU。在三叉树中，CTU(或CU)可水平地或竖直地分区为“3”个矩形CU。例如，高度为N且宽度为M的CU竖直地(或水平地)分区为高度为N(或N/4)且宽度为M/4(或M)的第一CU、高度为N(或N/2)且宽度为M/2(或M)的第二CU以及高度为N(或N/4)且宽度为M/4(或M)的第三CU。
在图1的示例中，首先，使用四叉树类型分区将CTU 14分区为“4”个正方形CU。左上角的CU是分层树的叶，因为其未进一步分区，即其并非任何其他CU的父节点。再次使用四叉树类型分区将右上角的CU进一步分区为“4”个较小正方形CU。使用二叉树类型分区将右下角的CU竖直地分区为“2”个矩形CU。使用三叉树类型分区将左下角的CU竖直地分区为“3”个矩形CU。
在图像编码期间，分区是自适应的，每个CTU均被分区以便优化CTU准则的压缩效率。
在一些压缩方法中，出现了预测单元(PU)和变换单元(TU)的概念。在该情况下，用于预测的编码实体(即，PU)和用于变换的编码实体(即，TU)可以是对CU的子划分。例如，如图1所表示，大小为2N×2N的CU可划分为大小为N×2N或大小为2N×N的PU 1411。另外，所述CU可划分为大小为N×N的“4”个TU 1412或大小为(N/2)×(N/2)的“16”个TU。
在本申请中，术语“块”或“图像块”或“子块”可用于指CTU、CU、PU和TU中的任一者。另外，术语“块”或“图像块”可用于指MPEG-4/AVC或其他视频编码标准中所指定的宏块、分区和子块，并且更一般地指众多大小的样本的阵列。
在本申请中，术语“重构”和“解码”可互换使用，术语“像素”和“样本”可互换使用，术语“图像”、“图片”、“子图片”、“切片”和“帧”可互换使用。
图2示意性地描绘了由编码模块执行的用于对视频流进行编码的方法。设想了该用于编码的方法的变型，但是为了清楚起见，以下描述了图2的用于编码的方法，而未描述所有预期变型。
当前原始图像201的编码在步骤202期间以当前原始图像201的分区开始，如关于图1所描述。因此，当前图像201分区为CTU、CU、PU、TU等。对于每个块，编码模块确定在帧内预测与帧间预测之间的编码模式。
由步骤203表示的帧内预测包括根据帧内预测方法从预测块预测当前块的样本，该预测块从位于要编码的当前块的因果关系附近的重构块的样本导出。帧内预测的结果是指示使用附近块的哪些样本的预测方向，以及通过计算当前块与预测块之间的差而得到的残差块。
帧间预测包括从当前图像(该图像被称为参考图像)之前或之后的图像的样本块(称为参考块)预测当前块的样本。在根据帧间预测方法对当前块进行编码期间，由运动估计步骤204根据相似度标准确定参考图像的最接近当前块的块。在步骤204期间，确定指示参考图像中的参考块的位置的运动矢量。所述运动矢量在运动补偿步骤205期间使用，在该运动补偿步骤期间以当前块与参考块之间的差的形式计算残差块。
在第一视频压缩标准中，上述单向帧间预测模式是唯一可用的帧间模式。随着视频压缩标准的演进，帧间模式族已显著增长并且现在包括许多不同的帧间模式。
在选择步骤206期间，由编码模块在所测试的预测模式(帧内预测模式、帧间预测模式)中根据速率/失真准则(即，RDO准则)选择优化压缩性能的预测模式。
当选择预测模式时，在步骤207期间变换残差块，并且在步骤209期间量化残差块。在量化期间，在变换域中，除了量化参数之外，还通过缩放矩阵对变换系数进行加权。缩放矩阵是允许以其他频率为代价来支持一些频率的编码工具。一般来讲，低频是有利的。一些视频压缩方法允许应用用户定义的缩放矩阵而不是默认的缩放矩阵。在该情况下，需要将缩放矩阵的参数发射到解码器。在一些具体实施中，使用诸如信令容器(即NAL(网络抽象层)单元)的信令工具来指定非默认缩放矩阵的参数。在一些具体实施中，用于发信号通知缩放矩阵参数的NAL单元被称为自适应参数集(APS)。
需注意，编码模块可跳过变换，并对未变换的残差信号直接应用量化。
当根据帧内预测模式对当前块进行编码时，在步骤210期间，由熵编码器对预测方向以及变换和量化的残差块进行编码。
当根据帧间预测模式对当前块进行编码时，在步骤208中对与该帧间预测模式相关联的运动数据进行编码。
一般来讲，可使用两种模式来编码运动数据，分别称为AMVP(自适应运动矢量预测)模式和合并模式。
AMVP模式基本上包括发信号通知用于预测当前块的参考图像、运动矢量预测值索引和运动矢量差(也称为运动矢量残差)。
合并模式包括发信号通知在运动数据预测值列表中收集的一些运动数据的索引。该列表由“5”或“7”个候选项构成，并且在解码器和编码器侧上以相同的方式构建。因此，合并模式旨在导出取自合并列表的一些运动数据。合并列表通常包含与一些空间和时间上相邻的块相关联的运动数据，当处理当前块时，所述运动数据在它们的重构状态下可用。
一旦预测，运动信息接下来就与变换和量化的残差块一起在步骤210期间由熵编码器编码。需注意，编码模块可绕过变换和量化，即，对残差应用熵编码，而不应用变换或量化过程。熵编码的结果插入到编码视频流(即比特流)211中。
需注意，熵编码器可以上下文自适应二进制算术编码器(CABAC)的形式实现。CABAC对二进制符号进行编码，这保持了低复杂度并且允许对任何符号的更频繁使用的位进行概率建模。
在量化步骤209之后，重构当前块，使得对应于该块的像素可用于将来预测。该重建阶段也称为预测环路。因此，在步骤212期间将逆量化应用于所变换和量化的残差块，并且在步骤213期间应用逆变换。根据用于在步骤214期间获得的当前块的预测模式，重构当前块的预测块。如果根据帧间预测模式对当前块进行编码，则编码模块在适当时在步骤216期间使用当前块的运动信息对参考块应用运动补偿。如果根据帧内预测模式对当前块进行编码，则在步骤215期间，使用与当前块相对应的预测方向来重构当前块的参考块。将参考块和重构的残差块相加，以便获得重构的当前块。
在重构后，在步骤217期间，将旨在减少编码伪像的环路内后置滤波应用于重构块。该后置滤波称为环路内后置滤波，因为该后置滤波发生在预测环路中，以在编码器处获得与解码器相同的参考图像，从而避免编码过程与解码过程之间的漂移。例如，环路内后置滤波包括解块滤波、SAO(样本自适应偏移)滤波和具有基于块的滤波器自适应的自适应环路滤波(ALF)。
在ALF中，对于亮度分量，基于局部梯度的方向和活动性，为图像的每个4×4块选择多个滤波器中的一个滤波器。滤波器选择基于4×4块的分类。需要将ALF滤波器参数发射到解码器。在一些具体实施中，在自适应参数集(APS)中发信号通知ALF滤波器参数。
在熵编码步骤210期间，在编码视频流211中引入表示环路内解块滤波器的激活或停用以及在被激活时所述环路内解块滤波器的特性的参数。
出现在上一代视频压缩方法中的新编码工具已经在环路内后置滤波之前添加了新的处理块。这种称为具有色度缩放的亮度映射(LMCS)的编码工具具有两个主分量：基于自适应分段线性模型的亮度分量的环路内映射；对于色度分量，应用亮度相关的色度残差缩放。亮度分量的环路内映射通过在动态范围内重新分配码字来调整输入信号的动态范围，从而提高压缩效率。色度残差缩放被设计成补偿亮度信号与其对应色度信号之间的交互作用。需要将LMCS的参数发射到解码器。在一些具体实施中，在自适应参数集(APS)中发信号通知LMCS的参数。
出现在上一代视频压缩方法中的另一种新的编码工具被称为逐步解码刷新(GDR)。GDR提供重构图像的虚拟边界，其中一部分不可用作预测参考。当针对图像激活GDR时，其NAL单元类型作为GDR_NUT被发信号通知。
当重构块时，在步骤218期间将块插入到存储在解码图片缓冲器(DPB)219中的重构图像中。然后，这样存储的重构图像可用作待编码的其他图像的参考图像。
图3示意性地描绘了用于对根据关于图2描述的方法编码的编码视频流(即比特流)211进行解码的方法。所述解码方法由解码模块执行。设想了该用于解码的方法的变型，但是为了清楚起见，以下描述了图3的用于解码的方法，而未描述所有预期变型。
解码是逐块进行的。对于当前块，其在步骤310期间以当前块的熵解码开始。熵解码允许获得当前块的预测模式。
如果已经根据帧内预测模式对当前块进行了编码，则熵解码允许获得表示帧内预测方向和残差块的信息。
如果已经根据帧间预测模式对当前块进行了编码，则熵解码允许获得表示运动数据和残差块的信息。适当时，在步骤308期间，根据AMVP模式或合并模式针对当前块重构运动数据。在合并模式中，通过熵解码获得的运动数据包括运动矢量预测值候选项列表中的索引。解码模块应用与编码模块相同的过程来重构用于常规合并模式和子块合并模式的候选项列表。利用重构的列表和索引，解码模块能够检索用于预测块的运动矢量的运动矢量。
用于解码的方法包括步骤312、313、315、316和317，它们在所有方面分别与用于编码的方法的步骤212、213、215、216和217相同。而在编码模块层级，步骤214包括根据速率失真标准评估每个模式并选择最佳模式的模式选择过程，步骤314仅包括读取比特流211中表示所选模式的信息。在步骤318中，将解码块保存在解码图像中并将解码图像存储在DPB319中。当解码模块对给定图像进行解码时，存储在DPB 319中的图像与由编码模块在所述给定图像的编码期间存储在DPB 219中的图像相同。也可由解码模块输出解码的图像，以例如进行显示。
在使用ALF、LMCS或使用非默认缩放矩阵编码的当前块的特定情况下，解码器需要获得ALF、LMCS和非默认缩放矩阵参数。如上文所提及的，ALF、LMCS和非默认缩放矩阵参数由APS提供。然而，在一些情况下，当针对当前块激活ALF和/或LMCS和/或非默认缩放矩阵的使用时，由解码器接收的比特流可能不包括APS。此类情况可能在发射期间APS已经丢失时发生。此类情况也可能在比特流在没有APS的情况下被本地编码时发生。具体地，一些视频压缩方法允许指定编码视频流不包括任何APS。在一些情况下，该特征在编码视频流中例如在序列标头层级由称为no_aps_constraint_flag的标记指定。如果标记no_aps_constraint_flag等于一，则未授权在编码视频流中提供APS。否则，如果标记no_aps_constraint_flag等于零，则对在编码视频流中存在APS无约束。标记no_aps_constraint_flag例如在称为general_constraint_info()的语法元素中被编码，语法元素general_constraint_info()在语法元素profile_tier_level()中被编码，语法元素profile_tier_level()被嵌入在信号容器DPS(解码参数集)、VPS(视频参数集)或SPS(序列参数集)中。下文所述的实施方案提出这样的解决方案：当比特流中不存在APS同时参考由APS提供的参数的编码工具被激活时，允许编码器或解码器的一致行为。
类似于标记no_aps_constraint_flag，存在另一约束标记以禁止使用类型GDR_NUT的NAL单元。该标记被命名为no_gdr_constraint_flag。它禁止使用GDR NAL单元，而不是停用GDR本身。
图4A示意性地示出根据不同方面和实施方案修改的能够实现编码模块或解码模块的处理模块40的硬件架构的示例，该编码模块或解码模块能够分别实现图2的用于编码的方法和图3的用于解码的方法。作为非限制性示例，处理模块40包括由通信总线405连接的以下项：包含一个或多个微处理器的处理器或CPU(中央处理单元)400、通用计算机、专用计算机和基于多核心架构的处理器；随机存取存储器(RAM)401；只读存储器(ROM)402；存储单元403，该存储单元可包括非易失性存储器和/或易失性存储器，包括但不限于电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、磁盘驱动器和/或光盘驱动器，或者存储介质读取器，诸如SD(安全数字)卡读取器和/或硬盘驱动器(HDD)和/或网络可访问存储设备；至少一个通信接口404，该至少一个通信接口用于与其他模块、设备或装备交换数据。通信接口404可包括但不限于被配置为通过通信信道发射和接收数据的收发器。通信接口404可包括但不限于调制解调器或网卡。
如果处理模块40实现解码模块，则通信接口404使得例如处理模块40能够接收编码视频流并提供解码视频流。如果处理模块40实现编码模块，则通信接口404使得例如处理模块40能够接收要编码的原始图像数据并提供编码视频流。
处理器400能够执行从ROM 402、外部存储器(未示出)、存储介质或通信网络加载到RAM 401中的指令。当处理模块40上电时，处理器400能够从RAM 401读取指令并执行这些指令。这些指令形成计算机程序，该计算机程序使得例如由处理器400实现关于图3描述的解码方法或关于图2描述的编码方法，该解码和编码方法包括以下在本文档中描述的各个方面和实施方案。
所述编码或解码方法的全部或部分算法和步骤可通过由诸如DSP(数字信号处理器)或微控制器的可编程机器执行一组指令而以软件形式实现，或者可通过诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的机器或专用部件而以硬件形式实现。
图4B示出了其中实现了各个方面和实施方案的系统4的示例的框图。系统4可体现为包括以下描述的各种部件的设备，并且被配置成执行本文档描述的一个或多个方面和实施方案。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、连接的家用电器和服务器。系统4的元件可单独地或组合地体现在单个集成电路(IC)、多个IC和/或分立部件中。例如，在至少一个实施方案中，系统4包括实现解码模块或编码模块的一个处理模块40。然而，在另一实施方案中，系统4可包括实现解码模块的第一处理模块40和实现编码模块的第二处理模块40，或者实现解码模块和编码模块的一个处理模块40。在各种实施方案中，系统40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一个或多个其他系统或其他电子设备。在各种实施方案中，系统4被配置为实现本文档中所述的一个或多个方面。
系统4包括至少一个处理模块40，该至少一个处理模块能够实现编码模块或解码模块中的一者或两者。
处理模块40的输入可通过如框42所示的各种输入模块来提供。此类输入模块包括但不限于：(i)射频(RF)模块，其接收例如由广播器通过空中传输的RF信号；(ii)分量(COMP)输入模块(或一组COMP输入模块)；(iii)通用串行总线(USB)输入模块；和/或(iv)高清晰度多媒体接口(HDMI)输入模块。图4B中未示出的其他示例包括复合视频。
在各种实施方案中，框42的输入模块具有如本领域所已知的相关联相应输入处理元件。例如，RF模块可与适用于以下的元件相关联：(i)选择所需的频率(也称为选择信号，或将信号频带限制到一个频带)，(ii)下变频选择的信号，(iii)再次频带限制到更窄频带以选择(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包流。各种实施方案的RF模块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，这些功能包括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模块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所需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模块包括天线。
另外，USB和/或HDMI模块可包括用于跨USB和/或HDMI连接将系统4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内或在处理模块40内实现。类似地，USB或HDMI接口处理的各方面可根据需要在单独的接口IC内或在处理模块40内实现。解调、纠错和解复用的流被提供给处理模块40。
系统4的各种元件可设置在集成壳体内。在集成壳体内，各种元件可使用合适的连接布置(例如，本领域已知的内部总线，包括IC间(I2C)总线、布线和印刷电路板)互连并且在这些元件之间传输数据。例如，在系统4中，处理模块40通过总线405与所述系统4的其他元件互连。
处理模块40的通信接口404允许系统4在通信信道41上通信。例如，可在有线和/或无线介质中实现通信信道41。
在各种实施方案中，使用诸如Wi-Fi网络，例如IEEE 802.11(IEEE是指电气和电子工程师协会)之类的无线网络将数据流式发射或以其他方式提供给系统4。这些实施方案中的Wi-Fi信号通过适用于Wi-Fi通信的通信信道41和通信接口404进行接收。这些实施方案的通信信道41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，以用于允许流式应用和其他云上通信。其他实施方案使用通过输入块42的HDMI连接传递数据的机顶盒向系统4提供流式数据。还有其他实施方案使用输入块42的RF连接向系统4提供流式数据。如上所述，各种实施方案以非流式的方式提供数据。另外，各种实施方案使用除了Wi-Fi以外的无线网络，例如蜂窝网络或蓝牙网络。
系统4可将输出信号提供到各种输出设备，包括显示器46、扬声器47和其他外围设备48。各种实施方案的显示器46包括例如触摸屏显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、曲面显示器和/或可折叠显示器中的一者或多者。显示器46可用于电视机、平板电脑、膝上型计算机、蜂窝电话(移动电话)或其他设备。显示器46还可与其他部件集成在一起(例如，如在智能电话中)，或者是单独的(例如，笔记本电脑的外部监视器)。在实施方案的各种示例中，其他外围设备46包括独立数字视频光盘(或数字通用光盘，两个术语都是DVR)、光盘播放器、立体声系统和/或照明系统中的一者或多者。各种实施方案使用提供基于系统4的输出的功能的一个或多个外围设备48。例如，盘播放器执行播放系统4的输出的功能。
在各种实施方案中，控制信号使用诸如AV.Link、消费电子产品控制(CEC)或其他通信协议的信令在系统4与显示器46、扬声器47或其他外围设备48之间传送，该其他通信协议使得能够在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43、44和45经由专用连接通信地耦接到系统4。另选地，输出设备可使用通信信道41经由通信接口404连接到系统4。显示器46和扬声器47可与电子设备(诸如电视机)中的系统4的其他部件集成在单个单元中。在各种实施方案中，显示器接口43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42的RF部分是单独机顶盒的一部分，则显示器46和扬声器47可另选地与其他部件中的一个或多个部件分开。在显示器46和扬声器47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。
各种具体实施参与解码。如本申请中所用，“解码”可涵盖例如对所接收的编码视频流执行的过程的全部或部分，以便产生适于显示的最终输出。在各种实施方案中，此类过程包括通常由解码器执行的一个或多个过程，例如熵解码、逆量化、逆变换和预测。在各种实施方案中，此类过程还包括或另选地包括由本申请中描述的各种具体实施或实施方案的解码器执行的过程，例如，用于确定比特流中是否存在APS，或用于当针对当前块激活ALF和/或LMCS和/或非默认缩放矩阵的使用同时没有APS可用于解码器时，对当前块的解码进行自适应。
作为进一步的示例，在一个实施方案中，“解码”仅指环路内后置滤波(图3中的步骤317)或逆量化(图3中的步骤312)。短语“解码过程”是具体地指代操作的子集还是广义地指代更广泛的解码过程基于具体描述的上下文将是清楚的，并且据信将被本领域的技术人员很好地理解。
各种具体实施参与编码。以与上面关于“解码”的讨论类似的方式，如在本申请中使用的“编码”可涵盖例如对输入视频序列执行以便产生编码视频流的全部或部分过程。在各种实施方案中，此类过程包括通常由编码器执行的一个或多个过程，例如，分区、预测、变换、量化、环路内后置滤波和熵编码。在各种实施方案中，此类过程还包括或另选地包括由本申请中描述的各种具体实施或实施方案的编码器执行的过程，例如，用于根据比特流中存在或不存在APS来对块的编码进行自适应。
作为进一步的示例，在一个实施方案中，“编码”是指量化和逆量化(图2中的步骤209和212)以及环路内后置滤波(图2中的步骤217)。短语“编码过程”是具体地指代操作的子集还是广义地指代更广泛的编码过程基于具体描述的上下文将是清楚的，并且据信将被本领域的技术人员很好地理解。
需注意，如本文所用的语法元素名称、标记名称、容器名称、编码工具名称是描述性术语。因此，它们不排除使用其他语法元素、标记、容器或编码工具名称。
当附图呈现为流程图时，应当理解，其还提供了对应装置的框图。类似地，当附图呈现为框图时，应当理解，其还提供了对应的方法/过程的流程图。
各种实施方案是指速率失真优化。具体地，在编码过程期间，通常考虑速率和失真之间的平衡或折衷。速率失真优化通常表述为最小化速率失真函数，该速率失真函数是速率和失真的加权和。存在不同的方法解决速率失真优化问题。例如，这些方法可基于对所有编码选项(包括所有考虑的模式或编码参数值)的广泛测试，并且完整评估其编码成本以及重构信号在编码和解码之后的相关失真。更快的方法还可用于降低编码复杂性，特别是对基于预测或预测残差信号而不是重构的残差信号的近似失真的计算。也可使用这两种方法的混合，诸如通过针对可能的编码选项中的仅一些编码选项使用近似失真，而针对其他编码选项使用完全失真。其他方法仅评估可能的编码选项的子集。更一般地，许多方法采用各种技术中任一种来执行优化，但是优化不一定是对编码成本和相关失真两者的完整评估。
本文所述的具体实施和方面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处理器中实施，
该处理设备包括例如计算机、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。
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申请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。
另外，本申请可涉及“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、从其他信息推断信息、从存储器检索信息或例如从另一设备、模块或从用户获得信息中的一者或多者。
此外，本申请可涉及“访问”各种信息。访问信息可包括例如接收信息、检索信息(例如，从存储器)、存储信息、移动信息、复制信息、计算信息、确定信息、预测信息、推断信息或估计信息中的一者或多者。
另外，本申请可涉及“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访问信息或检索信息(例如，从存储器)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、推断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。
应当理解，例如，在“A/B”、“A和/或B”以及“A和B中的至少一者”、“A和B中的一者或多者”的情况下，使用以下“/”、“和/或”以及“至少一种”、“一者或多者”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”、“A、B和C中的一者或多者”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。
而且，如本文所用，词语“发信号通知”是指(除了别的以外)向对应解码器指示某物。例如，在某些实施方案中，编码器发信号通知与ALF、LMCS和缩放矩阵相关的语法元素或参数。这样，在一个实施方案中，在编码器侧和解码器侧两者均使用相同的参数。因此，例如，编码器可将特定参数发射(显式信令)到解码器，使得解码器可使用相同的特定参数。相反，如果解码器已具有特定参数以及其他，则可在不发射(隐式信令)的情况下使用信令，以简单允许解码器知道和选择特定参数。通过避免发射任何实际功能，在各种实施方案中实现了位节省。应当理解，信令可以各种方式实现。例如，在各种实施方案中，使用一个或多个语法元素、标记等将信息发信号通知至对应解码器。虽然前面涉及词语“signal(发信号通知)”的动词形式，但是词语“signal(信号)”在本文也可用作名词。
对于本领域的普通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编码视频流。可格式化此类信号例如为电磁波(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编码视频流进行编码以及使用编码视频流调制载波。信号携带的信息可以是例如模拟或数字信息。已知的是，信号可通过各种不同的有线或无线链路发射。信号可存储在处理器可读介质上。
图5示意性地描绘了当在解码器侧APS不可用时用于对解码过程进行自适应的解决方案。
当处理模块40实现解码模块时，处理模块40执行图5的过程。
在步骤501中，处理模块40获得编码视频流211。在步骤501期间，处理模块40通过将图3所示的解码方法应用于编码视频流211来开始解码过程。在步骤501结束时，处理模块准备对当前块进行解码。
在步骤502中，处理模块40获得指示编码视频流中是否不存在APS的信息。在步骤502的第一实施方案中，处理模块40根据从编码视频流211获得的标记no_aps_constraint_flag来确定是否授权在编码视频流211中提供APS。如果授权在编码视频流中提供APS，则处理模块40对当前块执行常规解码过程。
如果在编码视频流211中没有APS可用，则步骤502之后是步骤503。在步骤502的第一实施方案中，根据标记no_aps_constraint_flag(no_aps_constraint_flag＝1)，当未授权在编码视频流211中提供APS时，在编码视频流211中没有APS可用。
在步骤503中，处理模块40检查语法元素的值，该语法元素的值指示是否针对当前块激活使用由APS提供的至少一个编码参数的编码工具。在步骤503的第一实施方案中，指示是否针对当前块激活使用由APS提供的至少一个编码参数的编码工具的语法元素是以下项中的一项：标记sps_alf_enabled_flag、标记sps_lmcs_enabled_flag和标记sps_scaling_list_enabled_flag。标记sps_alf_enabled_flag在序列层级(序列参数集(SPS))指定当等于零时禁用自适应环路滤波。sps_alf_enabled_flag等于一指定启用自适应环路滤波。当等于一时标记sps_lmcs_enabled_flag在SPS层级指定在编码视频流中使用LMCS。sps_lmcs_enabled_flag等于零指定在编码视频流中不使用LMCS。当等于一时，标记sps_scaling_list_enabled_flag在SPS层级指定非默认缩放矩阵用于变换系数的缩放过程。sps_scaling_list_enabled_flag等于零指定没有非默认缩放矩阵用于变换系数的缩放过程。
就GDR的情况而言，称为gdr_enabled_flag的语法元素在SPS层级被发信号通知，并且当等于零时允许停用GDR。
当没有语法元素指示使用由APS提供的至少一个编码参数的编码工具被激活时，步骤503之后是步骤504。否则，如果至少一个语法元素指示使用由APS提供的至少一个参数的编码工具被激活，则处理模块40在步骤505中对当前块的解码进行自适应。在步骤503的第一实施方案中，当标记sps_alf_enabled_flag、sps_lmcs_enabled_flag和sps_scaling_list_enabled_flag中的至少一个标记等于一时，执行步骤505。
在步骤505的第一实施方案中，即使标记sps_alf_enabled_flag、sps_lmcs_enabled_flag和sps_scaling_list_enabled_flag等于一时，处理模块40也认为它们等于零。在该情况下，解码过程的自适应包括忽略指示使用由APS提供的至少一个参数的编码工具被激活的每个语法元素的值。
在步骤505的第二实施方案中，当没有APS可用并且使用由APS提供的至少一个参数的编码工具被激活时，处理模块40输出不符合项信息。不符合项信息是例如指示编码视频流211不可解码的信息。不符合项信息例如被输出到显示器46，以便将其显示给用户。
在步骤505的第三实施方案中，当没有APS可用并且使用由APS提供的至少一个参数的编码工具被激活时，处理模块40从至少一个第二类型的至少一个容器获得通常由APS提供的每个参数，而不是在APS中搜索所述参数。在该情况下，处理模块40应用使用所获得的参数的编码工具(ALF、LMCS、非默认矩阵的使用)来对当前块进行解码。
例如，在步骤505的第三实施方案的第一变型中，ALF、LMCS和缩放矩阵参数在SPS层级被发信号通知。
在步骤505的第三实施方案的该第一变型中，在表TAB1中描述了SPS层级的语法：
Figure BDA0003879744390000201
表TAB1
表TAB1中的粗体部分对应于为步骤505的第三实施方案的第一变型定义的语法元素。
标记sps_alf_parameters_in_sps_flag、sps_lmcs_parameters_in_sps_flag、sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag的语义的示例如下：
·sps_alf_parameters_in_sps_flag等于零指定不在SPS层级发信号通知ALF参数。sps_alf_parameters_in_sps_flag等于一指定在SPS层级发信号通知ALF参数。当不存在时，推断sps_alf_parameters_in_sps_flag的值为零。
·sps_lmcs_parameters_in_sps_flag等于零指定不在SPS层级发信号通知LMCS参数。sps_lmcs_parameters_in_sps_flag等于一指定在SPS层级发信号通知LMCS参数。当不存在时，推断sps_lmcs_parameters_in_sps_flag的值为零。
·sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag等于零指定不在SPS层级发信号通知缩放矩阵参数。sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag等于一指定在SPS层级发信号通知缩放矩阵。当不存在时，推断sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag的值为零。
在表TAB2和TAB3中，描述了适用于步骤505的第三实施方案的第一变型的图片标头和切片标头层级的语法的示例。
Figure BDA0003879744390000211
Figure BDA0003879744390000221
表TAB2
Figure BDA0003879744390000222
表TAB3
粗体部分表示对现有语法的修改，该修改由在表TAB1中表示的SPS层级的所提出的语法引起。
在步骤505的第三实施方案的第一变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用ALF，则标记sps_alf_parameters_in_sps_flag等于一。此外，在该情况下，标记alf_info_in_ph_flag等于零。alf_info_in_ph_flag等于一指定ALF信息存在于图片标头语法结构中并且不存在于参考不含图片标头语法结构的PPS的切片标头中。alf_info_in_ph_flag等于零指定ALF信息不存在于图片标头语法结构中并且可存在于参考不含图片标头语法结构的PPS的切片标头中。
在步骤505的第三实施方案的第一变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用LMCS，则标记sps_lmcs_parameters_in_sps_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第一变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用非默认缩放矩阵，则标记sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第一变型的替代形式中，代替添加三个SPS层级标记(即，sps_alf_parameters_in_sps_flag、sps_lmcs_parameters_in_sps_flag和sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag)，使用单个SPS层级标记sps_aps_parameters_signaling来在SPS层级发信号通知ALF、LMCS和缩放列表参数。如果ALF、LMCS或缩放列表被它们的SPS标记激活，则标记sps_aps_parameters_signaling被编码。在步骤505的第三实施方案的第一变型的该替代形式中，在表TAB1_Bis中描述了SPS层级的语法：
Figure BDA0003879744390000241
表TAB1_Bis
表TAB1_Bis中的粗体部分对应于为步骤505的第三实施方案的第一变型的替代形式定义的语法元素。
在表TAB2_Bis和TAB3_Bis中，描述了适用于步骤505的第三实施方案的第一变型的图片标头和切片标头层级的语法的示例。
Figure BDA0003879744390000251
表TAB2_Bis
Figure BDA0003879744390000261
表TAB3_Bis
粗体部分表示对现有语法的修改，该修改由在表TAB1_Bis中表示的SPS层级的所提出的语法引起。
在步骤505的第三实施方案的第二变型中，ALF、LMCS和缩放矩阵参数在PPS层级被发信号通知。一个优点是，PPS可比SPS更频繁地被发信号通知。即，对于单个序列，可发信号通知一个或多个PPS。
在步骤505的第三实施方案的该第二变型中，在表TAB4中描述了PPS层级的语法：
Figure BDA0003879744390000271
表TAB4
适用于步骤505的第三实施方案的第二变型的新语法在表TAB4中以粗体表示。
标记pps_alf_parameters_in_pps_flag、pps_lmcs_parameters_in_pps_flag、pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag的语义的示例如下：
·pps_alf_parameters_in_pps_flag等于零指定不在PPS层级发信号通知ALF参数。pps_alf_parameters_in_pps_flag等于一指定在PPS层级发信号通知ALF参数。
·pps_lmcs_parameters_in_pps_flag等于零指定不在PPS层级发信号通知LMCS参数。pps_lmcs_parameters_in_pps_flag等于一指定在PPS层级发信号通知LMCS参数。
·pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag等于零指定不在PPS层级发信号通知缩放矩阵参数。pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag等于一指定在PPS层级发信号通知缩放矩阵。
在表TAB5和TAB6中，描述了适用于步骤505的第三实施方案的第二变型的图片标头和切片标头层级的语法的示例。
Figure BDA0003879744390000281
表TAB5
Figure BDA0003879744390000291
表TAB6
粗体部分表示对现有语法的修改，该修改由在表TAB4中表示的PPS层级的所提出的语法引起。
在步骤505的第三实施方案的第二变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用ALF，则标记pps_alf_parameters_in_pps_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第二变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用LMCS，则标记pps_lmcs_parameters_in_pps_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第二变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用非默认缩放矩阵，则标记pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第二变型的替代形式中，代替定义三个PPS层级标记(pps_alf_parameters_in_pps_flag、pps_lmcs_parameters_in_pps_flag和pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag)，使用单个标记pps_aps_parameters_signaling。在步骤505的第三实施方案的第二变型的该替代形式中，在表TAB4_Bis中描述了PPS层级的语法：
Figure BDA0003879744390000301
表TAB4_Bis
在表TAB5_Bis和TAB6_Bis中，描述了适用于步骤505的第三实施方案的第二变型的替代形式的图片标头和切片标头层级的语法的示例。
Figure BDA0003879744390000311
表TAB5_Bis
Figure BDA0003879744390000321
表TAB6_Bis
在步骤505的第三实施方案的第三变型中，ALF、LMCS和缩放矩阵参数在图片标头层级被发信号通知。一个优点是，图片标头比SPS和PPS更频繁地被发信号通知。
在步骤505的第三实施方案的该第三变型中，在表TAB7和TAB_7_Bis中描述了图片标头(PH)层级和切片层级的语法：
Figure BDA0003879744390000331
表TAB7
Figure BDA0003879744390000341
表TAB7_Bis
适用于步骤505的第三实施方案的第三变型的新语法在表TAB7中以粗体表示。
标记ph_alf_parameters_in_ph_flag、ph_lmcs_parameters_in_ph_flag、ph_scaling_list_parameters_in_ph_flag的语义的示例如下：
·ph_alf_parameters_in_ph_flag等于零指定不在PH层级发信号通知ALF参数。ph_alf_parameters_in_ph_flag等于一指定在PH层级发信号通知ALF参数。当不存在时，推断ph_alf_parameters_in_ph_flag的值为零。
·ph_lmcs_parameters_in_ph_flag等于零指定不在PH层级发信号通知LMCS参数。ph_lmcs_parameters_in_ph_flag等于1指定在PH层级发信号通知LMCS参数。当不存在时，推断ph_lmcs_parameters_in_ph_flag的值为零。
·ph_scaling_list_parameters_in_ph_flag等于零指定不在PH层级发信号通知缩放矩阵参数。ph_scaling_list_parameters_in_ph_flag等于一指定在PH层级发信号通知缩放列表。当不存在时，推断ph_scaling_list_parameters_in_ph_flag的值为零。
在步骤505的第三实施方案的第三变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用ALF，则标记ph_alf_parameters_in_ph_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第三变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用LMCS，则标记ph_lmcs_parameters_in_ph_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第三变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用非默认缩放矩阵，则标记ph_scaling_list_parameters_in_ph_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第四变型中，ALF、LMCS和缩放矩阵参数在切片标头层级被发信号通知。
在步骤505的第三实施方案的第四变型中，在表TAB8中描述了切片标头(SH)层级的语法：
Figure BDA0003879744390000351
Figure BDA0003879744390000361
表TAB8
适用于步骤505的第三实施方案的第四变型的新语法在表TAB7中以粗体表示。
标记sh_alf_parameters_in_sh_flag、sh_lmcs_parameters_in_sh_flag、sh_scaling_list_parameters_in_sh_flag的语义的示例如下：
·sh_alf_parameters_in_sh_flag等于零指定不在SH层级发信号通知ALF参数。sh_alf_parameters_in_sh_flag等于一指定在SH层级发信号通知ALF参数。当不存在时，推断sh_alf_parameters_in_sh_flag的值为零。
·sh_lmcs_parameters_in_sh_flag等于零指定不在SH层级发信号通知LMCS参数。sh_lmcs_parameters_in_sh_flag等于一指定在SH层级发信号通知LMCS参数。当不存在时，推断sh_lmcs_parameters_in_sh_flag的值为零。
·sh_scaling_list_parameters_in_sh_flag等于零指定不在SH层级发信号通知缩放矩阵参数。sh_scaling_list_parameters_in_sh_flag等于一指定在SH层级发信号通知缩放矩阵。当不存在时，推断sh_scaling_list_parameters_in_sh_flag的值为零。
在步骤505的第三实施方案的第四变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用ALF，则标记sh_alf_parameters_in_sh_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第四变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用LMCS，则标记sh_lmcs_parameters_in_sh_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第三变型中，如果在标记no_aps_constraint_flag等于一时使用非默认缩放矩阵，则标记sh_scaling_list_parameters_in_sh_flag等于一。
在步骤505的第三实施方案的第五变型中，经由指示ALF、LMCS和缩放矩阵参数的使用的标记在任何层级发信号通知它们。在该情况下，例如，在SPS中存在指示SPS层级的编码的一种标记，在PPS中存在指示PPS层级的编码的另一种标记，在PH中存在指示PH层级的编码的另一种标记并且在SH中存在指示SH层级的编码的另一种标记。在较高层级编码的参数不应在较低层级编码。在表TAB9、TAB10、TAB11和TAB12中描述了对应的语法(语义与步骤505的第三实施方案的先前变型中的语义保持相同)：
Figure BDA0003879744390000381
表TAB9
Figure BDA0003879744390000382
表TAB10
Figure BDA0003879744390000391
Figure BDA0003879744390000401
表TAB11
Figure BDA0003879744390000411
Figure BDA0003879744390000421
表TAB12适用于步骤505的第三实施方案的第五变型的新语法在表TAB9、TAB10、TAB11和TAB12中以粗体表示。
在步骤505的第三实施方案的第五变型中：
·如果sps_alf_parameters_in_sps_flag等于一，则标记pps_alf_parameters_in_pps_flag等于零；
·如果sps_lmcs_parameters_in_sps_flag等于一，则标记pps_lmcs_parameters_in_pps_flag等于零；
·如果sps_scaling_list_parameters_in_sps_flag等于一，则标记pps_scaling_list_parameters_in_pps_flag等于零；
·如果no_aps_constraint_flag等于一，则ALF、LMCS和缩放矩阵参数在SPS和/或PPS和/或PH和/或SH层级被编码(如果被激活)。
在一些情况下，通常在APS层级发信号通知的工具的参数(ALF、LMCS和非默认缩放矩阵)可在其他容器中扩展。例如，在SPS层级对第一编码工具的参数进行编码，在PPS层级对第二编码工具的参数进行编码，并且在PH层级对第三编码工具的参数进行编码。
在步骤502的第二实施方案中，指示由处理模块40获得的编码视频流中是否不存在APS的信息是指示是否已经在编码视频流211的发射期间丢失了APS的信息。
在步骤502的第三实施方案中，指示由处理模块40获得的编码视频流中是否不存在APS的信息是指示处理模块40未被设计为考虑APS的信息。在该情况下，最终存在于由处理模块40接收的编码视频流中的APS被处理模块40忽略。
在步骤503的第二实施方案中，指示是否针对由处理模块40检查的当前块激活使用由APS提供的至少一个编码参数的编码工具的语法元素是切片层级的语法元素，例如语法元素slice_alf_enabled_flag。slice_alf_enabled_flag等于一指定ALF被启用并且可被应用于切片中的Y、Cb或Cr颜色分量。slice_alf_enabled_flag等于零指定ALF对于切片中的所有颜色分量被禁用。当不存在时，推断slice_alf_enabled_flag的值等于ph_alf_enabled_flag。
在步骤503的第三实施方案中，指示是否针对由处理模块40检查的当前块激活使用由APS提供的至少一个编码参数的编码工具的语法元素是CTU层级的语法元素，例如，语法元素alf_ctb_flag[cIdx][xCtb][yCtb]。alf_ctb_flag[cIdx][xCtb][yCtb]等于一指定ALF被应用于亮度位置(xCtb,yCtb)处的CTU的由cIdx指示的颜色分量的编码单元。alf_ctb_flag[cIdx][xCtb][yCtb]等于零指定ALF不被应用于亮度位置(xCtb,yCtb)处的CTU的由cIdx指示的颜色分量的CU。当alf_ctb_flag[cIdx][xCtb][yCtb]不存在时，推断其等于零。
就GDR的类似情况而言，当no_gdr_constraint_flag等于一时，标记gdr_enabled_flag等于零。在涉及GDR的第一实施方案中，约束标记的语义如下：
no_gdr_constraint_flag等于一指定在由编码器输出的编码视频流中不应存在类型GDR_NUT的NAL单元，并且gdr_enabled_flag应为零。no_gdr_constraint_flag等于零并不强加这种约束。
在涉及GDR的第二实施方案中，约束标记no_gdr_constraint_flag仅如下约束SPS层级标记gdr_enabled_flag的值：
no_gdr_constraint_flag等于一指定gdr_enabled_flag应为零。no_gdr_constraint_flag等于零并不强加这种约束。
在涉及GDR的第三实施方案中，添加符合项约束以确保当约束标记no_gdr_constraint_flag为一时SPS层级标记gdr_enabled_flag被设置为零：
比特流符合项的要求是：当no_gdr_constraint_flag等于一时，gdr_enabled_flag的值应为零。
对于上述所有实施方案，编码模块和方法与解码模块和方法兼容。具体地，在引起语法修改的实施方案中(例如在步骤505的第三实施方案中)，编码模块和方法遵守所述语法。
图6示意性地描绘了当不能使用APS时用于对编码过程进行自适应的解决方案。
当处理模块40实现编码模块时，处理模块40执行图6的过程。
在步骤601中，处理模块40获得原始视频序列从而以编码视频流211的形式编码。
在步骤602中，处理模块40获得指示是否授权使用APS来编码原始视频序列的信息。该信息或者由用户以处理模块40的配置参数的形式提供。
如果授权使用APS，则在步骤602期间，处理模块40使用标记no_aps_constraint_flag在编码视频流211中发信号通知该信息。在该情况下，标记no_aps_constraint_flag被设置为零。如果未授权使用APS，则标记no_aps_constraint_flag被设置为一。
如果授权使用APS，则在步骤603中由处理模块40应用常规编码过程。
否则，原始视频序列的图像块的编码过程适应于在步骤604期间使用APS的不可能性。
在步骤604的第一实施方案中，当APS未被授权时，从考虑用于对视频序列的块进行编码的编码工具列表中移除由APS为其提供至少一个参数的每个编码工具。因此，当标记no_aps_constraint_flag等于一时，ALF、LMCS和非默认缩放矩阵不被视为可用于对原始视频序列的块进行编码的工具。在步骤604的该第一实施方案中，当no_aps_constraint_flag＝1时，SPS层级标记sps_alf_enabled_flag、sps_lmcs_enabled_flag和sps_scaling_list_enabled_flag被约束为等于零。在步骤604的第一实施方案的变型中，当no_aps_constraint_flag＝1时，标记no_alf_constraint_flag被约束为一。标记no_alf_constraint_flag例如在称为general_constraint_info()的语法元素中被编码。当等于一时，标记no_alf_constraint_flag指定sps_alf_enabled_flag应等于零。no_alf_constraint_flag等于零并不强加这种约束。类似地，标记no_lmcs_enabled_flag和no_scaling_list_enabled_flag可用于约束sps_lmcs_enabled_flag和sps_scaling_list_enabled_flag的值。
在步骤604的第二实施方案中，对编码过程进行自适应包括：如果授权使用利用这些参数的编码工具来对当前块进行编码，则在SPS和/或PPS和/或PH和/或SH中对通常在APS中编码的参数进行编码。因此，ALF参数、LMCS参数和/或非默认缩放矩阵参数在SPS和/或PPS和/或PH和/或SH中被编码，是针对原始视频序列的块授权使用ALF、LMCS和非默认缩放矩阵。该实施方案与解码过程的步骤505的第三实施方案的变型兼容。具体地，步骤604的第二实施方案使用结合步骤505的第三实施方案描述的语法。
在图6的解决方案的替代形式中，使用单个SPS层级语法元素sps_no_aps_signaling来指定是否在APS层级以外的其他层级发信号通知APS、LMCS和缩放列表参数。当该标记被设置为一时，允许在切片层级或图片层级发信号通知这些参数。该实施方案允许减少信令开销，其中在先前实施方案中使用至少三个标记。如果至少ALF、LMCS或缩放列表由其SPS层级标记激活，则发信号通知标记sps_no_aps_signaling，否则推断其为零。如果sps_no_aps_signaling等于一，则允许另选的编码。此外，当用于APS(即no_aps_constraint_flag)的约束标记被设置为一时，该标记也必须为一，以允许发信号通知APS、LMCS和缩放列表参数，但不允许使用APS。
在表TAB13、TAB14和TAB15中描述了对应的语法。
Figure BDA0003879744390000461
表TAB13
Figure BDA0003879744390000462
Figure BDA0003879744390000471
表TAB14
Figure BDA0003879744390000481
表TAB15
此外，实施方案可包括以下特征、设备或方面中的一个或多个，单独地或以任何组合，跨各种权利要求类别和类型：
·包括传递根据所述实施方案中任一项生成的信息的语法的比特流或信号；
·在信令中插入语法元素，这使得解码器能够以与编码器所使用的方式相对应的方式对解码过程进行自适应；
·创建和/或传输和/或接收和/或解码包括一个或多个所述语法元素或其变型的比特流或信号；
·根据所述实施方案中任一项所述的创建和/或发射和/或接收和/或解码；
·根据所述实施方案中任一项所述的方法、过程、装置、存储指令的介质、存储数据的介质或信号；
·根据所描述的实施方案中的任一个实施方案执行编码或解码过程的自适应的电视机、机顶盒、移动电话、平板电脑或其他电子设备；
·根据所描述的实施方案中的任一个实施方案执行编码或解码过程的自适应并(例如，使用监视器、屏幕或其他类型的显示器)显示所得的图像的电视机、机顶盒、移动电话、平板电脑或其他电子设备；
·选择(例如，使用调谐器)信道以接收包括编码图像的信号并且执行根据所描述的实施方案中的任一实施方案的解码过程的自适应的电视机、机顶盒、蜂窝电话、平板电脑或其他电子设备；
·通过空中接收(例如，使用天线)包括编码图像的信号并且执行根据所述实施方案中任一项的解码过程的自适应的电视机、机顶盒、蜂窝电话、平板或其他电子设备。

Claims (29)

1.一种用于解码的方法，所述方法包括：
获得(501)比特流，所述比特流表示编码视频序列；
获得(502)第一信息，所述第一信息指示所述比特流中是否不存在提供至少一个编码参数的第一类型的容器；
检查(503)第一语法元素的值，所述第一语法元素的值指示是否针对所述视频序列的图像的样本的当前块激活使用所述至少一个编码参数的编码工具；以及，
当第二语法元素指示所述编码工具的激活时，在不存在所述容器的情况下对所述当前块的解码进行自适应(505)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信息从第二语法元素获得，所述第二语法元素从所述比特流获得。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一类型的所述容器是自适应参数集，并且所述第二语法元素指示是否授权在所述比特流中存在至少一个自适应参数集。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中对所述当前块的所述解码进行自适应包括输出表示所述比特流的不符合项的第二信息。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中对所述当前块的所述解码进行自适应包括停用所述编码工具以用于对所述当前块进行解码。
6.根据权利要求1至3中任一前述权利要求所述的方法，其中对所述解码进行自适应包括从至少一个第二类型的至少一个容器获得所述至少一个参数，以及应用使用所获得的参数的所述编码工具来对所述当前块进行解码。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个第二类型的所述至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
8.一种用于编码的方法，所述方法包括：
获得(601)视频序列以在比特流中编码；
根据第一信息对所述视频序列的图像的样本块的编码进行自适应(602,604)，所述第一信息指示是否授权在所述比特流中存在为编码工具提供至少一个编码参数的第一类型的容器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一信息在所述比特流中被编码。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述第一类型的所述容器是自适应参数集，并且所述第二语法元素指示是否授权在所述比特流中存在至少一个自适应参数集。
11.根据权利要求8至10中任一前述权利要求所述的方法，其中对所述编码进行自适应包括：如果未授权存在所述容器，则从编码工具的列表中移除被考虑用于对所述当前块进行编码的所述编码工具。
12.根据权利要求8至10中任一前述权利要求所述的方法，其中对所述编码进行自适应包括：如果授权使用所述编码工具来对所述当前块进行编码，则在至少一个第二类型的至少一个容器中对所述至少一个编码参数进行编码。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一个第二类型的所述至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
14.一种用于解码的设备，所述设备包括电子电路，所述电子电路适用于：
获得(501)比特流，所述比特流表示编码视频序列；
获得(502)第一信息，所述第一信息指示所述比特流中是否不存在提供至少一个编码参数的第一类型的容器；
检查第一语法元素的值，所述第一语法元素的值指示是否针对所述视频序列的图像的样本的当前块激活使用所述至少一个编码参数的编码工具；以及，
当第二语法元素指示所述编码工具的激活时，在不存在所述容器的情况下对所述当前块的解码进行自适应。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一信息从第二语法元素获得，所述第二语法元素从所述比特流获得。
16.根据权利要求14或15所述的设备，其中所述第一类型的所述容器是自适应参数集，并且所述第二语法元素指示是否授权在所述比特流中存在至少一个自适应参数集。
17.根据权利要求14、15或16所述的设备，其中对所述当前块的所述解码进行自适应包括输出表示所述比特流的不符合项的第二信息。
18.根据权利要求14至17中任一前述权利要求所述的设备，其中对所述当前块的所述解码进行自适应包括停用所述编码工具以用于对所述当前块进行解码。
19.根据权利要求14至16中任一前述权利要求所述的设备，其中对所述解码进行自适应包括从至少一个第二类型的至少一个容器获得所述至少一个参数，以及应用使用所获得的参数的所述编码工具来对所述当前块进行解码。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述至少一个第二类型的所述至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
21.一种用于编码的设备，所述设备包括电子电路，所述电子电路适用于：
获得视频序列以在比特流中编码；
根据第一信息对所述视频序列的图像的样本块的编码进行自适应，所述第一信息指示是否授权在所述比特流中存在为编码工具提供至少一个编码参数的第一类型的容器。
22.根据权利要求21所述的设备，其中所述第一信息在所述比特流中被编码。
23.根据权利要求21或22所述的设备，其中所述第一类型的所述容器是自适应参数集，并且所述第二语法元素指示是否授权在所述比特流中存在至少一个自适应参数集。
24.根据权利要求21至23中任一前述权利要求所述的设备，其中对所述编码进行自适应包括：如果未授权存在所述容器，则从编码工具的列表中移除被考虑用于对所述当前块进行编码的所述编码工具。
25.根据权利要求21至23中任一前述权利要求所述的设备，其中对所述编码进行自适应包括：如果授权使用所述编码工具来对所述当前块进行编码，则在至少一个第二类型的至少一个容器中对所述至少一个编码参数进行编码。
26.根据权利要求25所述的设备，其中所述至少一个第二类型的所述至少一个容器是序列参数集和/或图片参数集和/或图片标头和/或序列标头。
27.一种信号，所述信号包括根据权利要求8至13中任一前述权利要求所述的用于编码的方法或由根据权利要求21至26中任一前述权利要求所述的用于编码的设备生成的数据。
28.一种计算机程序，所述计算机程序包括用于实现根据权利要求1至13中任一前述权利要求所述的方法的程序代码指令。
29.一种信息存储装置，所述信息存储装置存储用于实现根据权利要求1至13中任一前述权利要求所述的方法的程序代码指令。
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