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用于视频编解码的方法和设备技术

技术编号:42297417 阅读:4 留言:0更新日期:2024-08-14 15:47
本公开的各方面提供用于视频编码/解码的方法和设备。在一些示例中,用于视频解码的设备包括接收电路和处理电路。例如,处理电路从已编码视频比特流解码出分区信息。分区信息指示帧内编码的(I)切片的最小允许四叉树(QT)叶节点大小。I切片的最小允许QT叶节点大小受小于编码树单元(CTU)大小的阈值约束。进一步地,处理电路基于最小允许QT叶节点大小将I切片中的编码树块划分为编码块,并从已编码视频比特流分别重建编码块。

【技术实现步骤摘要】

本公开描述了总体上涉及视频编解码的实施例。


技术介绍

1、本文所提供的背景描述旨在总体上呈现本公开的背景。在
技术介绍
部分以及本说明书的各个方面中所描述的目前已署名的专利技术人的工作所进行的程度,并不表明其在本公开提交时作为现有技术,且从未明示或暗示其被承认为本公开的现有技术。

2、可以使用具有运动补偿的图片间预测来执行视频编码和解码。未压缩的数字视频可以包括一系列图片,每个图片具有例如1920×1080亮度样本及相关色度样本的空间维度。所述系列图片可以具有固定的或可变的图片速率(也非正式地称为帧率),例如每秒60张图片或60hz。未压缩的视频具有特定的比特率要求。例如,每个样本8比特的1080p60 4:2:0视频(60hz帧率下1920x1080亮度样本分辨率)要求接近1.5gbit/s带宽。一小时这样的视频就需要超过600gb的存储空间。

3、视频编码和解码的一个目的是通过压缩减少输入视频信号的冗余。压缩可以帮助降低对上述带宽和/或存储空间的要求,在某些情况下可降低两个或更多数量级。无损压缩和有损压缩、以及两者的组合均可采用。无损压缩是指从压缩的原始信号中重建原始信号精确副本的技术。当使用有损压缩时,重建信号可能与原始信号不完全相同,但是原始信号和重建信号之间的失真足够小,使得重建信号可用于预期应用。有损压缩广泛应用于视频。容许的失真量取决于应用。例如,相比于电视应用的用户,某些消费流媒体应用的用户可以容忍更高的失真。可实现的压缩比反映出:较高的允许/容许失真可产生较高的压缩比。

4、视频编码器和解码器可以利用几大类技术,例如包括:运动补偿、变换、量化和熵编码。

5、视频编解码器技术可以包括已知的帧内编解码技术。在帧内编解码中,在不参考先前重建的参考图片的样本或其它数据的情况下表示样本值。在一些视频编解码器中,图片在空间上被细分为样本块。当所有的样本块都以帧内模式编解码时,该图片可以为帧内图片。帧内图片及其衍生(例如独立解码器刷新图片)可用于复位解码器状态,并且因此可用作已编码视频比特流和视频会话中的第一图片,或用作静止图像。帧内块的样本可用于变换,并且可以在熵编码之前量化变换系数。帧内预测可以是一种使预变换域中的样本值最小化的技术。在某些情况下,变换后的dc值越小,且ac系数越小,则在给定的量化步长尺寸下表示熵编码后的块所需的比特越少。

6、如同从诸如mpeg-2(运动图像专家组-2)编解码技术中所获知的,传统帧内编解码不使用帧内预测。然而,一些较新的视频压缩技术包括:试图从例如周围样本数据和/或元数据中得到数据块的技术,其中周围样本数据和/或元数据是在空间相邻块的编码/解码期间、且在解码顺序之前获得的。这种技术后来被称为"帧内预测"技术。需要注意的是,至少在某些情形下,帧内预测使用仅来自正在重建的当前图片的参考数据,而不使用来自参考图片的参考数据。

7、可以存在许多不同形式的帧内预测。当在给定的视频编解码技术中可以使用超过一种这样的技术时,所使用的技术可以按帧内预测模式进行编解码。在某些情形下,模式可以具有子模式和/或参数,且这些模式可以单独编解码或包含在模式码字中。给定模式/子模式/参数组合使用哪个码字会影响通过帧内预测获得的编解码效率增益,因此用于将码字转换成比特流的熵编码技术也会出现这种情况。

8、h.264引入了一种帧内预测模式,其在h.265中进行了改进,且在诸如联合开发模型(jem)、通用视频编解码(vvc)、基准集合(bms)等更新的编解码技术中进一步被改进。使用属于已经可用的样本的相邻样本值可以形成预测块。将相邻样本的样本值按照某一方向复制到预测块中。对所使用方向的引用可以被编码在比特流中,或者本身可以被预测。

9、参考图1a,右下方描绘了来自h.265的33个可能的预测方向(对应于35个帧内模式的33个角模式)中已知的九个预测方向的子集。箭头会聚的点(101)表示正在被预测的样本。箭头表示样本正在被预测的方向。例如,箭头(102)表示根据右上方与水平方向成45度角的一个或多个样本,预测样本(101)。类似地,箭头(103)表示根据左下方与水平方向成22.5度角的一个或多个样本,预测样本(101)。

10、仍然参考图1a,在左上方示出了一个包括4×4个样本的正方形块(104)(由粗虚线表示)。正方形块(104)由16个样本组成,每个样本用“s”、以及其在y维度(例如行索引)上的位置和在x纬度(例如列索引)上的位置来标记。例如,样本s21是y维度上的第二个样本(从上方开始)和x维度上的第一个样本(从左侧开始)。类似地,样本s44在y维度和x维度上都是块(104)中的第四个样本。由于该块为4×4大小的样本,因此s44位于右下角。还示出了遵循类似编号方案的参考样本。参考样本用“r”、以及其相对于块(104)的y位置(例如,行索引)和x位置(例如,列索引)来标记。在h.264与h.265中,预测样本与正在重建的块相邻,因此不需要使用负值。

11、通过从相邻样本复制参考样本值,可以进行帧内图片预测,其中相邻样本是由信号通知的预测方向所决定的。例如,假设已编码视频比特流包括信令,对于该块,该信令指示与箭头(102)一致的预测方向,即,根据右上方与水平方向成45度角的一个或多个预测样本来预测样本。在这种情况下,根据同一参考样本r05,预测样本s41、s32、s23和s14。然后,根据样本r08,预测样本s44。

12、在某些情况下,例如通过内插,可以合并多个参考样本的值,以便计算参考样本,尤其是当方向不能被45度整除时。

13、随着视频编解码技术的发展,可能的方向的数量已经增加了。在h.264(2003年)中,可以表示九种不同的方向。在h.265(2013年)和jem/vvc/bms中增加到了33个,而在此公开时,可以支持多达65个方向。已经进行了实验来识别最可能的方向,并且熵编码中的某些技术被用来使用少量比特来表示那些可能的方向,对于较不可能的方向则接受某些代价。此外,有时可以根据在相邻的、已经解码的块中所使用的相邻方向来预测方向本身。

14、图1b示出了一种示意图(180),其描述了根据jem的65种帧内预测方向,以说明随着时间的推移预测方向的数量增加。

15、从帧内预测方向到已编码视频比特流中的表示方向的比特的映射可以因视频编解码技术的不同而不同,例如,其范围可以从对帧内预测模式的预测方向到码字的简单直接映射,到包括最可能模式的复杂自适应方案以及类似技术。然而,在所有情况下,视频内容中可能存在某些方向,其在统计学上比其它方向更不可能出现。

16、运动补偿可以是一种有损压缩技术,且可涉及如下技术:来自先前重建的图片或重建图片一部分(参考图片)的样本数据块在空间上按运动矢量(下文称为mv)指示的方向移位后,用于新重建的图片或图片部分的预测。在某些情况下,参考图片可与当前正在重建的图片相同。mv可具有两个维度x和y,或者三个维度,其中第三个维度表示正在使用的参考图片(后者间本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于视频解码的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,

5.一种用于视频解码的方法,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.一种用于视频编码的方法,用于产生比特流,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,

9.一种用于视频编码的方法,用于产生比特流,所述方法包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,

11.一种用于视频解码的设备,包括:

12.一种用于视频编码的设备,包括:

13.一种用于视频解码的装置,包括:

14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,

15.根据权利要求12所述的装置,其中,所述划分单元,进一步用于:

16.根据权利要求13所述的装置,其中,

17.一种用于视频解码的装置,包括:

18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,

19.一种存储有指令的非易失性计算机可读介质,其中,

...

【技术特征摘要】

1.一种用于视频解码的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其中,

5.一种用于视频解码的方法,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,

7.一种用于视频编码的方法,用于产生比特流,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,

9.一种用于视频编码的方法,用于产生比特流,所述方法包括:

10.根据权利要求9所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李贵春李翔刘杉
申请(专利权)人:腾讯美国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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