[go: up one dir, main page]

CN114514742A - 采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚拟边界的方法 - Google Patents

采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚拟边界的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114514742A
CN114514742A CN202180005727.7A CN202180005727A CN114514742A CN 114514742 A CN114514742 A CN 114514742A CN 202180005727 A CN202180005727 A CN 202180005727A CN 114514742 A CN114514742 A CN 114514742A
Authority
CN
China
Prior art keywords
picture
sub
layer
pictures
video data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180005727.7A
Other languages
English (en)
Inventor
崔秉斗
刘杉
史蒂芬·文格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tencent America LLC
Original Assignee
Tencent America LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tencent America LLC filed Critical Tencent America LLC
Publication of CN114514742A publication Critical patent/CN114514742A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/132Sampling, masking or truncation of coding units, e.g. adaptive resampling, frame skipping, frame interpolation or high-frequency transform coefficient masking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/117Filters, e.g. for pre-processing or post-processing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/136Incoming video signal characteristics or properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/134Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or criterion affecting or controlling the adaptive coding
    • H04N19/157Assigned coding mode, i.e. the coding mode being predefined or preselected to be further used for selection of another element or parameter
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/174Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a slice, e.g. a line of blocks or a group of blocks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/17Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object
    • H04N19/176Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being an image region, e.g. an object the region being a block, e.g. a macroblock
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/80Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation
    • H04N19/82Details of filtering operations specially adapted for video compression, e.g. for pixel interpolation involving filtering within a prediction loop
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression
    • H04N19/86Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression involving reduction of coding artifacts, e.g. of blockiness

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Abstract

提供了一种用于编码视频数据的方法、计算机程序和计算机系统。接收视频数据,该视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片。在与所接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于虚拟边界的信息。基于对应于虚拟边界的用信号发送的信息,对视频数据进行解码。

Description

采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚 拟边界的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月31日向美国专利商标局提交的美国临时专利申请第63/003,148号以及于2020年11月11日向美国专利商标局提交的美国专利申请第17/095,366号的优先权,这些申请额全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及数据处理领域,更具体地,涉及视频编码和解码。
背景技术
使用具有运动补偿的帧间图片预测或帧内图片预测来进行视频编码和解码,已为人所知数十年。未压缩的数字视频可包括一系列图片,每个图片具有例如1920×1080亮度样本及相关联的色度样本的空间维度。该一系列图片可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幅图片或60赫兹(Hz)。未压缩的视频具有很高的比特率要求。例如,在每样本8比特下,1080p60 4:2:0的视频(在60Hz帧率下具有1920×1080亮度样本分辨率)需要接近1.5Gbit/s的带宽。一小时的此类视频可能需要600GB以上的存储空间。
视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩来减少输入视频信号中的冗余。压缩可有助于减小上述带宽或存储空间需求,在某些情况下可减小两个数量级或大于两个数量级。可采用无损压缩和有损压缩以及它们的组合。无损压缩是指可从压缩的原始信号中重建原始信号的精确副本的技术。当使用有损压缩时,重建的信号可能与原始信号不同,但是原始信号和重建的信号之间的失真足够小,以使重建的信号可用于预期应用。在视频的情况下,广泛使用有损压缩。可容忍的失真量取决于应用;例如某些消费流式应用的用户相比电视贡献应用(television contribution application)的用户来说可容忍更高的失真。可实现的压缩率可反映:更高的可允许/可容许的失真可产生更高的压缩率。
视频编码器和解码器可以利用来自几个广泛类别的技术,包括例如,运动补偿、变换、量化和熵编码,下面将介绍其中的一些。
历史上,视频编码器和解码器倾向于在给定的图片尺寸上操作,在大多数情况下,该图片尺度针对已编码视频序列(coded video sequence,CVS)、图片组(Group ofPictures,GOP)或类似的多图片时间帧进行限定且保持不变。例如,在MPEG-2中,已知的是系统设计会根据场景活动等因素改变水平分辨率(并且从而改变图片尺寸),但仅在I图片上如此,因此典型地所针对的是GOP。在例如ITU-T建议书H.263的附件P(ITU-TRec.H.263Annex P)中,对参考图片进行重新采样以用于CVS中不同的分辨率是已知的。然而,在该附件中,图片尺寸没有改变,只对对参考图片进行了重新采样,潜在地导致只有部分图片画布(picture canvas)被使用(在下采样的情况下),或者只有部分场景被捕获(在上采样的情况下)。进一步,H.263的附件Q允许以因子2(在每个维度上)对单独的宏块进行向上或向下重新采样。同样,图片尺寸保持不变。宏块的尺寸在H.263中是固定的,因此不需要用信号发送。
预测图片中图片尺寸的改变在现代视频编码中变得更加主流。例如,VP9允许对整个图片进行参考图片重新采样以及改变分辨率。类似地,针对VVC制定的某些提议(包括,例如,亨德利(Hendry)等人,“关于VVC的自适应分辨率改变(On adaptive resolutionchange(ARC)for VVC)”,联合视频小组文件JVET-M0135-v1,2019年1月9日至19日,其全部内容通过引用并入本文)允许对整个参考图片进行重新采样以达到不同的——更高的或更低的——分辨率。在上述文件中,所建议的是不同的候选分辨率被编码在序列参数集中,并被图片参数集中的每个图片语法元素所引用。
发明内容
实施例涉及用于编码视频数据的方法、系统和计算机可读介质。根据一个方面,提供了一种用于编码视频数据的方法。该方法可以包括:接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;在与所接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于虚拟边界的信息;基于对应于虚拟边界的用信号发送的信息,对视频数据进行解码。
根据另一个方面,提供了一种用于编码视频数据的计算机系统。所述计算机系统可以包括一个或多个处理器、一个或多个计算机可读存储器、一个或多个计算机可读有形存储设备以及存储在所述一个或多个存储设备中的由所述一个或多个处理器中的至少一个经由所述一个或多个存储器中的至少一个执行的程序指令,由此所述计算机系统能够执行方法。该方法可以包括:接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;在与所接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于虚拟边界的信息;基于对应于虚拟边界的用信号发送的信息,对视频数据进行解码。
根据又一个方面,提供了一种用于编码视频数据的计算机可读介质。所述计算机可读介质可以包括一个或多个计算机可读存储设备和存储在所述一个或多个有形存储设备中的程序指令,所述程序指令能够由处理器执行。程序指令能够由处理器执行以执行方法,所述方法可以相应地包括:接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;在与所接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于虚拟边界的信息;基于对应于虚拟边界的用信号发送的信息,对视频数据进行解码。
附图说明
根据下面结合附图的说明性实施例的详细描述,这些及其他的目的、特征和优点将变得显而易见。附图的各种特征不是按比例的,因为附图是为了便于本领域技术人员结合详细描述进行清晰的理解。在附图中:
图1是根据实施例的通信系统的简化框图的示意图。
图2是根据实施例的通信系统的简化框图的示意图。
图3是根据实施例的解码器的简化框图的示意图。
图4是根据实施例的编码器的简化框图的示意图。
图5是根据指示的现有技术或实施例的用于用信号发送ARC参数的选项的示意图。
图6是根据实施例的语法表的示例。
图7是根据实施例的计算机系统的示意图。
图8是具有自适应分辨率变化的用于可伸缩性的预测结构的示例。
图9是根据实施例的语法表的示例。
图10是解析和解码每个访问单元的poc周期和访问单元计计数值的简化框图的示意图。
图11是包括多层子图片的视频码流结构的示意图。
图12是具有增强分辨率的选定子图片的显示的示意图。
图13是包括多层子图片的视频码流的解码和显示过程的框图。
图14是具有子图片增强层的360视频显示的示意图。
图15是子图片布局信息及其对应的层和图片预测结构的示例。
图16是子图片布局信息及其对应的层和图片预测结构的示例,具有局部区域的空间可伸缩性模态。
图17是子图片布局信息的语法表的示例。
图18是子图片布局信息的SEI消息的语法表的示例。
图19是用于指示输出层以及每个输出层集合的档次/等级/水平信息的语法表的示例。
图20是用于指示每个输出层集合的输出层模式打开(on)的语法表的示例。
图21是用于指示每个输出层集合的每层的当前子图片的语法表的示例。
图22是用于指示子图片标识符的语法表的示例。
图23是用于指示子图片分区信息的语法表的示例。
图24是SPS中虚拟边界信息的语法表的示例。
图25是图片报头中虚拟边界信息的语法表的示例。
图26是PPS中虚拟边界信息的语法表的示例。
具体实施方式
本文公开了所要求保护的结构和方法的详细实施例;然而,可以理解,所公开的实施例仅仅是说明可以以各种形式实施的所要求保护的结构和方法。然而,这些结构和方法可以以许多不同的形式体现,并且不应被解释为限于本文所述的示例性实施例。相反,提供这些示例性实施例以使得本公开是彻底的和完整的,并将向本领域技术人员充分传达范围。在说明书中,可以省略众所周知的特征和技术的细节,以避免不必要地模糊所呈现的实施例。
如前面所描述的,视频编码器和解码器倾向于在给定的图片尺寸上操作,在大多数情况下,该图片尺寸对于编码的视频序列来说是限定的且保持不变。然而,图片可以被分割成一个或多个子图片。每个子图片可以进一步地划分成一个或多个切片。两个或多个独立编码子图片可以被合并到编码图片中,由解码器解码,并显示为单个输出图片。当编码图片由两个或多个编码子图片组成时,可能存在虚拟边界。因此,最理想的是对虚拟边界进行特殊处理。
本文根据各种实施例,参考方法、装置(系统)和计算机可读介质的流程图和/或框图对多个方面进行了描述。应当理解,流程图图示和/或框图的每个块以及流程图图示和/或框图中的块的组合,可以通过计算机可读程序指令实现。
图1示出了根据本公开的一个实施例的通信系统(100)的简化框图。系统(100)可包括通过网络(150)互连的至少两个终端(110,120)。对于单向数据传输,第一终端(110)可以在本地位置对视频数据进行编码,以通过网络(150)传输到另一终端(120)。第二终端(120)可从网络(150)接收另一终端的已编码视频数据,对已编码数据进行解码并显示所恢复的视频数据。单向数据传输在媒体服务等应用中可以是较常见的。
图1示出了设置成支持已编码视频的双向传输的第二对终端(130,140),该双向传输可例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输,每个终端(130,140)可对在本地位置采集的视频数据进行编码,以通过网络(150)传输到另一终端。每个终端(130,140)还可接收由另一终端传输的已编码视频数据,可对已编码数据进行解码且可以在本地显示设备处显示所恢复的视频数据。
在图1中,终端(110-140)可被示出为服务器、个人计算机以及智能手机,但是本公开的原理可不限于此。本公开的实施例在膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备上找到应用。网络(150)表示在终端(110-140)之间传送已编码视频数据的任何数量的网络,包括例如有线和/或无线通信网络。通信网络(150)可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。代表性的网络包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本讨论的目的,除非在下文中有所解释,否则网络(150)的架构和拓扑对于本公开的操作来说可能是无关紧要的。
作为所公开的主题的应用的示例,图2示出了流式传输系统中的视频编码器和解码器。所公开的主题可同等地适用于其它支持视频的应用,包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、记忆棒等的数字介质上存储压缩视频等等。
流式传输系统可包括采集子系统(213),该采集子系统可包括例如数码相机的视频源(201),该视频源创建了例如未压缩的视频样本流(202)。相较于已编码视频码流,被描绘为粗线以强调高数据量的视频样本流(202)可由耦接到相机(201)的编码器(203)处理。编码器(203)可包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开的主题的各方面。相较于样本流,被描绘为细线以强调较低数据量的已编码视频码流(204)可存储在流式传输服务器(205)上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端(206,208)可访问流式传输服务器(205)以检索已编码视频码流(204)的副本(207,209)。客户端(206)可包括视频解码器(210),该视频解码器对已编码视频码流的传入副本(207)进行解码,且可产生可在显示器(212)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频样本流(211)。在某些流式传输系统中,视频码流(204,207,209)可以根据一定的视频编码/压缩标准进行编码。这些标准的示例包括ITU-T建议书H.265。正在研究的是一种被非正式地称为通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)的视频编码标准。所公开的主题可以在VVC的背景下使用。
图3可以是根据本发明的一个实施例的视频解码器(210)的功能框图。
接收器(310)可接收将由解码器(210)解码的一个或多个编解码视频序列。在同一实施例或另一实施例中,一次可接收一个已编码视频序列,其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列的解码。可从信道(312)接收已编码视频序列,该信道可以是通向存储已编码视频数据的存储设备的硬件/软件链路。接收器(310)可接收可转发到它们各自的使用实体(未描绘)的已编码视频数据以及其它数据,例如已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(310)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动,缓冲存储器(315)可耦接在接收器(310)与熵解码器/解析器(320)(此后称为“解析器”)之间。当接收器(310)从具有足够带宽和可控性的存储/转发设备或从等时同步网络接收数据时,可能不需要缓冲器(315),或可将该缓冲器做得较小。为了尽力在互联网等业务分组网络上使用,可能需要缓冲器(315),该缓冲器可相对较大且可有利地具有自适应性大小。
视频解码器(210)可包括解析器(310)以根据已熵编码视频序列重建符号(421)。这些符号的类别包括用于管理解码器(210)的操作的信息,以及用以控制显示装置(212)(例如,显示器)的潜在信息,该显示装置不是解码器的组成部分,但可耦接到该解码器,如图2中所示。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental EnhancementInformation,SEI消息)或视频可用性信息(Video Usability Information,VUI)的参数集片段(未标示)。解析器(320)可对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可根据视频编码技术或标准进行,且可遵循本领域技术人员熟知的原理,包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器(320)可基于对应于群组的至少一个参数,从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(Group ofPictures,GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(Coding Unit,CU)、块、变换单元(Transform Unit,TU)、预测单元(Prediction Unit,PU)等等。熵解码器/解析器还可从已编码视频序列提取信息,例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等等。
解析器(320)可对从缓冲器(315)接收的视频序列执行熵解码/解析操作,从而创建符号(321)。
取决于已编码视频图片或一部分已编码视频图片(例如:帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素,符号(321)的重建可涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(320)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了简洁起见,未描述解析器(320)与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。
除已经提及的功能块以外,解码器210可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施例中,这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而,出于描述所公开主题的目的,概念上细分成下文的功能单元是适当的。
第一单元可以是缩放器/逆变换单元(351)。缩放器/逆变换单元(351)从解析器(320)接收作为符号(321)的量化变换系数以及控制信息,包括使用哪种变换方式、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元可输出包括样本值的块,该样本值可输入到聚合器(355)中。
在一些情况下,缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可属于帧内编码块;即:不使用来自先前重建的图片的预测性信息,但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内图片预测单元(352)提供。在一些情况下,帧内图片预测单元(352)采用从当前(部分重建的)图片(356)提取的周围已重建信息生成大小和形状与正在重建的块相同的块。在一些情况下,聚合器(355)基于每个样本,将帧内预测单元(352)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(351)提供的输出样本信息中。
在其它情况下,缩放器/逆变换单元(351)的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下,运动补偿预测单元(353)可访问参考图片存储器(357)以提取用于预测的样本。在根据符号(321)对提取的样本进行运动补偿之后,这些样本可由聚合器(355)添加到缩放器/逆变换单元的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号),从而生成输出样本信息。运动补偿单元从参考图片存储器内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制,且该运动矢量以该符号(321)的形式而供运动补偿单元使用,该符号(321)例如是包括X、Y和参考图片分量。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时,从参考图片存储器提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。
聚合器(355)的输出样本可在环路滤波器单元(356)中被各种环路滤波技术采用。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术,该环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频码流中的参数,且该参数作为来自解析器(320)的符号(321)可用于环路滤波器单元(356)。然而,在其他实施例中,视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息,以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。
环路滤波器单元(356)的输出可以是样本流,该样本流可输出到显示装置(212)以及存储在参考图片存储器(356),以用于后续的帧间图片预测。
一旦完全重建,某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。一旦已编码图片被完全重建,且已编码图片(通过例如解析器(320))被识别为参考图片,则当前参考图片(356)可变为参考图片缓冲器(357)的一部分,且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片存储器。
视频解码器320可根据可被归档为例如ITU-T H.265标准中的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件的意义上,已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。对于合规性,还要求已编码视频序列的复杂度处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下,层级限制最大图片大小、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下,由层级设定的限制可通过假想参考解码器(Hypothetical Reference Decoder,HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。
在实施例中,接收器(310)可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。该附加数据可以是已编码视频序列的一部分。该附加数据可由视频解码器(320)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signalnoise ratio,SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。
图4可以是根据本公开的一个实施例的视频编码器(203)的功能框图。
编码器(203)可从视频源(201)(并不是编码器的一部分)接收视频样本,该视频源可采集将由编码器(203)编码的视频图像。
视频源(201)可提供将由编码器(203)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列,该数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如:8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务系统中,视频源(201)可以是存储先前已准备的视频的存储装置。在视频会议系统中,视频源(201)可以包括采集本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片,当按顺序观看时,这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列,其中取决于所用的取样结构、色彩空间等,每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。
根据实施例,编码器(203)可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下,将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(443)。施行适当的编码速度是控制器(450)的一个功能。该控制器控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦接到这些单元。为了简洁起见,图中未标示耦接。由控制器设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片大小、图片群组(group of pictures,GOP)布局,最大运动矢量搜索范围等。本领域技术人员能够容易地识别控制器(150)的其它功能,这些功能涉及针对某一系统设计优化的视频编码器(203)。
一些视频编码器在本领域技术人员所容易认识到的“编码环路”中进行操作。作为简单的描述,编码环路可包括:源编码器(430)(例如)的编码部分,其负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号;和嵌入于编码器203中的本地解码器(433),本地解码器(433)以类似于(远程)解码器创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在本申请所考虑的视频压缩技术中,符号与已编码视频码流之间的任何压缩是无损的)。将重建的样本流输入到参考图片存储器(434)。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果,因此参考图片缓冲器中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按比特位精确对应的。换句话说,编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)是本领域技术人员所熟知的。
“本地”解码器(433)的操作可与例如已在上文结合图3详细描述的“远程”解码器(210)相同。然而,另外简要参考图3,当符号可用且熵编码器(445)和解析器(320)能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时,(包括信道(312)、接收器(310)、缓冲器(315)和解析器(320)在内的)解码器210的熵解码部分,可能无法完全在本地解码器(433)中实施。
此时可以观察到,除存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术,也必定以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。为此,所公开的主题关注的是解码器操作。对编码器技术的描述可被缩短,因为其与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域中需要更详细的描述,并且在下文提供。
作为其操作的一部分,源编码器(430)可执行运动补偿预测编码。参考来自视频序列中被指定为“参考帧”的一个或多个先前已编码帧,该运动补偿预测编码对输入帧进行预测性编码。以此方式,编码引擎(432)对输入帧的像素块与参考帧的像素块之间的差异进行编码,该参考帧可被选作该输入帧的预测参考。
本地视频解码器(433)可基于源编码器(430)创建的符号,对可指定为参考帧的帧的已编码视频数据进行解码。编码引擎(432)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图4中未示)处被解码时,重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(433)复制解码过程,该解码过程可由视频解码器对参考帧执行,且可使重建的参考图片存储在参考帧高速缓存(434)中。以此方式,源编码器(203)可在本地存储重建的参考帧的副本,该副本与将由远端视频解码器获得的重建参考帧具有共同内容(不存在传输误差)。
预测器(435)可针对编码引擎(432)执行预测搜索。即,对于将要编码的新帧,预测器(435)可在参考图片存储器(434)中搜索可作为该新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据,例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器(435)可基于样本块逐像素块操作,以找到合适的预测参考。在一些情况下,根据预测器(435)获得的搜索结果,可确定输入图片可具有从参考图片存储器(434)中存储的多个参考图片取得的预测参考。
控制器(450)可管理视频编码器(430)的编码操作,包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。
可在熵编码器(445)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等本领域技术人员所知晓的技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩,从而将该符号转换成已编码视频序列。
传输器(440)可缓冲由熵编码器(445)创建的已编码视频序列,从而为通过通信信道(460)进行传输做准备,该通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(440)可将来自视频编码器(430)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并,该其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。
控制器(450)可管理编码器(203)的操作。在编码期间,控制器(450)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型,但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如,通常可将图片分配为以下任一种帧类型。
帧内图片(I图片),其可以是不将序列中的任何其它帧用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片,包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh)图片。所属领域的技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。
预测性图片(P图片),其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片,该帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。
双向预测性图片(B图片),其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片,该帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地,多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。
源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如,4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块),且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码,根据应用于块的相应图片的编码分配来确定该其它块。举例来说,I图片的块可进行非预测编码,或该块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。
视频编码器(203)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中,视频编码器(203)可执行各种压缩操作,包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此,已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。
在实施例中,传输器(440)可在传输已编码的视频时传输附加数据。视频编码器(530)可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、辅助增强信息(SEI)消息、视频可用性信息(VUI)参数集片段等。
在更详细地描述所公开的主题的某些方面之前,需要引入一些术语,这些术语将在本文的其余部分中引用。
在某些情况下,子图片指的是样本、块、宏块、编码单元或类似实体的矩形排列,它们在语义上被分组,并且可以以改变的分辨率独立编码。一个图片可以有一个或多个子图片。一个或多个编码子图片可以形成编码图片。可以将一个或多个子图片组装成图片,并且可以从图片中提取一个或多个子图片。在某些环境中,一个或多个编码子图片可以在不转码(transcoding)到样本水平的情况下在压缩域中组装成编码图像,并且在相同或某些其他情况下,可以从压缩域中的编码图片中提取一个或多个编码子图片。
自适应分辨率改变是指通过例如,参考图片重新采样的方法,使得能够改变编码视频序列中图片或子图片的分辨率的机制。下文中,ARC参数是指执行自适应分辨率改变所需的控制信息,其可以包括例如,滤波器参数、缩放因子、输出图片和/或参考图片的分辨率以及各种控制标记(control flag)等。
以上描述集中于对单个的、语义独立的编码视频图片进行编码和解码。在描述具有独立ARC参数的多个子图片的编码/解码的含义及其隐含的附加的复杂性之前,将描述用于用信号通知ARC参数的选项。
参照图5,示出了用信号通知ARC参数的几种新的选项。正如每个选项所述,从编码效率、复杂性和体系结构的角度来看,它们都有一定的优点和缺点。视频编码标准或技术可以从这些选项或已知技术中的已知选项中选择一个或多个,以用于用信号通知ARC参数。这些选项可以不是相互排斥的,并且能够理解的是可以根据应用需求、所涉及的标准技术或编码器的选择来互换。
ARC参数的类别可以包括:
-上采样/下采样因子,在X和Y维度上是分开的或组合的。
-上采样/下采样因子,具有额外的时间维度,指示给定数量的图片的恒速放大/缩小。
-上述两种中的任意一种都可以涉及一个或多个可能是短语法元素的编码,该短语法元素可以指向包含因子的表。
-组合或单独的输入图片、输出图片、参考图片、编码图片在X或Y维,以样本、块、宏块、CU或任意其他适合的粒度为单位的分辨率。如果有一个以上的分辨率(例如,一个用于输入图片,一个用于参考图片),则在某些情况下,一组值可以从另一组值推断出。这可以通过,例如,使用标记来选通(gated)。更详细的示例,请参见下文。
-“翘曲(warping)”坐标类似于H.263附件P中使用的坐标,同样采用上面描述的适合的粒度。H.263附件P定义了对这种翘曲坐标进行编码的一种有效方法,但也可以设想出其他潜在的更有效的方法。例如,附件P中翘曲坐标的可变长度可逆的、“霍夫曼”式编码可以被适当长度的二进制编码所取代,其中,二进制码字的长度可以例如从可能乘以某个因子并偏移一定值的最大图片尺寸中得出,以便允许在最大图片尺寸边界之外的“翘曲”。
-上采样或下采样滤波器参数。在最简单的情况下,可能只有用于上采样和/或下采样的单个滤波器。然而,在某些情况下,有益的是在滤波器设计中允许更多的灵活性,这可能需要用信号通知滤波器参数。这样的参数可以通过可能的滤波器设计列表中的索引来选择,滤波器可以(例如,通过滤波器系数列表,使用合适的熵编码技术)被完全指定,滤波器可以通过上采样/下采样比例来隐含地选择,该上采样/下采样比例又根据任意的上述机制来用信号通知,以此类推。
下文中,该描述假定了通过码字指示的上采样/下采样因子(在X和Y维度中要被使用的相同因子)的有限集合的编码。该码字有利地例如使用Ext-Golomb码被可变长度编码,Ext-Golomb码常用于诸如H.264和H.265等视频编码规范中的某些语法元素。数值到上采样/下采样因子之间的一个适合的映射关系例如可以按照下表所示:
码字 Ext-Golomb码 原始分辨率/目标分辨率
0 1 1/1
1 010 1/1.5(上调50%)
2 011 1.5/1(下调50%)
3 00100 1/2(上调100%)
4 00101 2/1(下调100%)
可以根据应用的需要以及视频压缩技术或标准中可用的上调或下调机制的能力来设计许多类似的映射。该表可以扩展为更多的数值。数值也可以用Ext-Golomb码之外的熵编码机制来表示,例如使用二进制编码。当在视频处理引擎(最重要的是编码器和解码器)本身之外关注重新采样因子时,这可能有一定的优势,例如通过MANEs(media awarenetwork element,媒体感知网络元素)。应当注意的是,对于不需要分辨率改变的(假设)最常见的情况,可以选择短的Ext-Golomb码;在上面的表中,只有单个比特。在最常见的情况下,这可能比使用二进制码更具有编码效率优势。
表中条目的数量以及它们的语义可以是完全或部分可配置的。例如,表的基本轮廓可以在一个“高”参数集中传达,该“高”参数集例如为序列参数集或解码器参数集。可选地或附加地,一个或多个这样的表可以在视频编码技术或标准中定义,并且可以通过例如解码器参数集或序列参数集来选择。
下文中,我们描述如何在视频编码技术或标准语法中包括如上所述编码的上采样/下采样因子(ARC信息)。类似的考虑可能适用于控制上采样/下采样滤波器的一个或几个码字。当滤波器或其他数据结构需要相对大量的数据时,请参见下文讨论。
H.263附件P以四个翘曲坐标的形式将ARC信息502包括到图片报头501中,具体地,在H.263PLUSPTYPE(503)报头扩展中。当a)有可用的图片报头,以及b)预期ARC信息频繁变化时,这可能是一个明智的设计选择。然而,当使用H.263风格的信令时,开销可能相当高,并且因为图片报头可能是瞬时性质的,所以缩放因子可能不适用于图片边界。
上面引用的JVCET-M135-v1包括位于图片参数集(504)中的ARC参考信息(505)(索引),对包括目标分辨率的列表(506)进行索引,目标分辨率又位于序列参数集(507)内。根据作者所作的口头陈述,将表(506)中的可能分辨率放置在序列参数集(507)中可以通过在能力交换期间使用SPS作为互操作性协商点,来被证明是正确的。通过参考适当的图片参数集(504),不同图片的分辨率可以在由表(506)中的值设置的限制内改变。
仍然参照图5,可以存在以下附加选项,以在视频码流中传递ARC信息。如上所述,这些选项中的每一个都比现有技术具有某些优点。这些选项可以同时存在于同一视频编码技术或标准中。
在实施例中,诸如重新采样(缩放)因子的ARC信息(509)可以存在于切片报头、GOB报头、图块报头或图块组报头(下文称为图块组报头)(508)中。如果ARC信息小,比如如上所示为单个可变长度ue(v)或几比特的固定长度的码字,则这可以是足够的。在图块组报头中直接具有ARC信息的额外优点是,ARC信息可适用于子图片而不是整个图片,该子图片例如由该图块组报头表示。另见下文。此外,即使视频压缩技术或标准只设想整个图片的自适应分辨率改变(与之相反的是例如基于图块组的自适应分辨率改变),从容错性角度来看,将ARC信息放入图块组报头相对于放入H.263风格的图片报头具有某些优点。
在同一实施例或另一实施例中,ARC信息(512)本身可以存在于合适的参数集(511)中,例如,图片参数集、报头参数集、图块参数集、自适应参数集等(所描绘的自适应参数集)。该参数集的范围有利地不大于图片,例如为图块组。ARC信息的使用通过激活相关参数集来隐含地表示。例如,当视频编码技术或标准只考虑基于图片的ARC时,那么图片参数集或等同物可能是合适的。
在同一实施例或另一实施例中,ARC参考信息(513)可以存在于图块组报头(514)或类似的数据结构中。该参考信息(513)可以指的是范围超过单个图片的参数集(516)中可用的ARC信息(515)的子集,例如,序列参数集或解码器参数集。
如在JVET-M0135-v1中使用的,根据图块组报头、PPS、SPS而进行的PPS的间接隐含激活的附加水平,似乎是不必要的,因为图片参数集正如同序列参数集一样,可以(并且在诸如RFC3984的某些标准中已经)用于能力协商或通告。然而,如果ARC信息应该适用于例如也由图块组表示的子图片,则激活范围限于图块组的参数集,例如自适应参数集或报头参数集,可能是更好的选择。此外,如果ARC信息大于可忽略的大小——例如包含滤波器控制信息(比如大量滤波器系数)——那么从编码效率的角度来看,相比于直接使用报头(508),参数可能是更好的选择,因为通过引用相同的参数集,这些设置可以被未来的图片或子图片重复使用。
当使用序列参数集或范围跨越多个图片的另一个更高的参数集时,可能需要注意以下问题:
1、用于存储ARC信息表(516)的参数集,在某些情况下,可以是序列参数集,但在其他情况下有利地是解码器参数集。解码器参数集可以具有多个CVS(也就是编码视频流)的激活范围,即,从会话开始到会话终止的所有编码视频比特。这样的范围可能更合适,因为可能的ARC因子可以是解码器特性,可能在硬件中实现,并且硬件特性倾向于不随着任意的CVS(至少在某些娱乐系统中是图片组,长度为一秒钟或更短)而改变。也就是说,将表放入序列参数集是被明确地包括在本文描述的放置选项中,特别是结合下面的第2点。
2、ARC参考信息(513)有利地被直接放置在图片/切片/图块/GOB/图块组报头(此后称为图块组报头)(514)中,而不是像JVCET-M0135-v1中那样放置在图片参数集中,原因如下:当编码器想要改变图片参数集中的单个值时,例如ARC参考信息,那么它必须创建新的PPS并引用该新的PPS。假设只有ARC参考信息发生变化,而其他信息保持不变,例如PPS中的量化矩阵信息。这些信息可能规模庞大,并且需要重新发送以使新的PPS完整。由于ARC参考信息可以是单个码字,比如表(513)中的索引,并且这将是唯一改变的值,因此重新发送所有信息(例如,量化矩阵信息)将是繁琐和浪费的。到目前为止,从编码效率的角度来看,可以更好地避免通过PPS带来的间接性,如JVET-M0135-v1所提议的。类似地,将ARC参考信息放入PPS具有额外的缺点,即ARC参考信息(513)参考的ARC信息必然需要应用于整个图片而不是子图片,因为图片参数集激活的范围是图片。
在同一实施例或另一实施例中,ARC参数的用信号发送可以遵循图8中概述的详细示例。图6描述了至少自1993年以来在视频编码标准中使用的表示形式的语法图。这种语法图的标记法大致遵循C风格编程。用黑体显示的行指示码流中存在的语法元素,没用黑体显示的行通常指示控制流或变量设置。
作为适用于图片的(可能是矩形的)部分的报头的示例性语法结构的图块组报头(601),可以有条件地包含可变长度的Exp-Golomb编码语法元素dec_pic_size_idx(602)(用黑体描绘)。该语法元素在图块组报头中的存在可以通过使用自适应分辨率(603)来选通——这里,标记的值没有用黑体描述,这意味着当该标记出现在语法图中时,该标记存在于码流中。是否对该图片或图片的部分使用自适应分辨率可以在码流内部或外部的任意高级语法结构中用信号发送。在所示的示例中,它在序列参数集中用信号发送,概括如下。
仍然参照图6,还示出了序列参数集(610)的摘录。所示的第一个语法元素是adaptive_pic_resolution_change_flag(611)。当为真(true)时,该标记可以指示自适应分辨率的使用,而自适应分辨率又可能需要某些控制信息。在示例中,这种控制信息基于参数集(612)中基于if()语句的标记的值和图块组报头(601)而有条件地存在。
当使用自适应分辨率时,在该示例中,编码是以样本为单位的输出分辨率(613)。数字613指output_pic_width_in_luma_samples和output_pic_height_in_luma_samples,它们一起可以限定输出图片的分辨率。在视频编码技术或标准的其他地方,可以限定对这两个值中任意一个值的某些限制。例如,水平限定可能会限制总输出样本的数量,总输出样本的数量可能是这两个语法元素值的乘积。此外,某些视频编码技术或标准,或外部技术或标准,例如,系统标准,可以限制编号范围(例如,一个或两个维度必须可被数字2的幂指数整除),或高宽比(例如,宽度和高度的关系必须是4:3或16:9)。这种限制可以被引入以促进硬件实施方式或出于其他原因被引入,并且在本领域中是众所周知的。
在某些应用中,可取的是,编码器指示解码器使用一定的参考图片尺寸,而不是隐含地假定该尺寸为输出图片的尺寸。在这个示例中,语法元素reference_pic_size_present_flag(614)对参考图片维度(615)的条件存在进行选通(同样,数字指宽度和高度)。
最后,示出了可能的解码图片宽度和高度的表。例如,这样的表可以通过表指示(num_dec_pic_size_in_luma_samples_minus1)(616)来表示。“minus1(减1)”可以指该语法元素的值的解释。例如,如果编码值为零,则存在一个表项。如果值为5,则存在六个表项。对于表中的每个“行”,解码的图片宽度和高度被包括在语法(617)中。
可以使用图块组报头中的语法元素dec_pic_size_idx(602)对所呈现的表项(617)进行索引,从而允许每个图块组不同的解码尺寸——实际上是缩放因子。
某些视频编码技术或标准,例如VP9,通过结合时间可伸缩性实现某些形式的参考图片重新采样(用信号发送的方式与所公开的主题有很大的不同)来支持空间可伸缩性,从而实现空间可伸缩性。特别地,可以使用ARC风格技术某些参考图片可以被上采样到更高的分辨率,以形成空间增强层的基础。这些上采样的图片可以在高分辨率下使用正常的预测机制进行细化,从而增加细节。
所公开的主题可以在这样的环境中使用。在某些情况下,在相同的或另一个实施例中,NAL单元报头中的值,例如时间ID字段,不仅可用于指示时间层,还可用于指示空间层。这样做对于某些制度设计有一定的优势;例如,对于可伸缩环境,现存的选择转发单元(Selected Forwarding Unit,SFU)对基于NAL单元报头时间ID值为时间层选择的转发进行的创建和优化可以不加修改地使用。为了实现这一点,可能需要编码图片尺寸和时间层之间的映射,该映射由NAL单元报头中的时间ID字段指示。
在某些视频编码技术中,访问单元(Access Unit,AU)可以指在给定的时间实例中捕获并组成相应的图片/切片/图块/NAL单元码流的编码图片、切片、图块、NAL单元等。该实例的时间可以是合成时间。
在HEVC和某些其他视频编码技术中,图片顺序计数(picture order count,POC)值可用于指示存储在解码图片缓冲器(decoded picture buffer,DPB)中的多个参考图片中的选定参考图片。当访问单元(AU)包括一个或多个图片、切片或图块时,属于相同AU的每个图片、切片或图块可以携带相同的POC值,由此可以导出它们是根据相同合成时间的内容创建的。换句话说,在两个图片/切片/图块携带相同给定POC值的场景中,这可以指示属于相同AU并且具有相同合成时间的两个图片/切片/图块。相反,具有不同POC值的两个图片/图块/切片可以指示那些属于不同AU并且具有不同合成时间的图片/切片/图块。
在公开的主题的实施例中,上述刚性关系可以放宽,因为访问单元可以包括具有不同POC值的图片、切片或图块。通过允许AU内的不同POC值,可以使用POC值来识别具有相同呈现时间的潜在的独立解码图片/切片/图块。从而能够支持多个可伸缩层,而不改变参考图片选择信令(例如,参考图片集信令或参考图片列表信令),如下文将更详细地描述。
然而,对于具有不同POC值的其他图片/切片/图块,仍然希望能够单独地从POC值中识别图片/切片/图块所属的AU。这是可以实现的,如下所述。
在同一实施例或其他实施例中,访问单元计数(access unit count,AUC)可以在高级语法结构中用信号发送,例如NAL单元报头、切片报头、图块组报头、SEI消息、参数集或AU分隔符。AUC的值可用于标识哪些NAL单元、图片、切片或图块属于给定的AU。AUC的值可以对应于不同的合成时间实例。AUC值可以等于POC值的倍数。通过将POC值除以整数值,可以计算AUC值。在某些情况下,除法运算会给解码器实施方式带来一定的负担。在这种情况下,更小的限制AUC值的编号空间,可以允许用移位运算代替除法运算。例如,AUC值可以等于POC值范围的最高有效位(Most Significant Bit,MSB)值。
在相同实施例中,每个AU的POC周期的值(poc_cycle_au)可以在高级语法结构中用信号发送,例如NAL单元报头、切片报头、图块组报头、SEI消息、参数集或AU分隔符。poc_cycle_au可以指示有多少个不同的和连续的POC值可以与相同的AU相关联。例如,如果poc_cycle_au的值等于4,则POC值等于0至3(包括前述起止值)的图片、切片或图块与AUC值等于0的AU相关联,以及POC值等于4至7(包括前述起止值)的图片、切片或图块与AUC值等于1的AU相关联。因此,可以通过将POC值除以poc_cycle_au值来推断AUC的值。
在同一实施例或另一实施例中,poc_cyle_au的值可以从例如位于视频参数集(video parameter set,VPS)中的信息导出,该信息识别编码视频序列中空间层或SNR层的数量。下面简要描述了这种可能的关系。如上所描述的导出可以在VPS中节省几个比特,因此可以提高编码效率,有利的是,在视频参数集下面分层地以合适的高级语法结构明确地地对poc_cycle_au进行编码,以便能够对诸如图片之类的码流的给定的小部分的poc_cycle_au进行最小化。该优化可以比通过上面的导出过程节省更多的比特,因为POC值(和/或间接引用POC的语法元素的值)可以在低级语法结构中编码。
上述用于用信号发送自适应分辨率参数的技术,可以使用计算机可读指令作为计算机软件进行实现,并且物理地存储在一个或多个计算机可读介质中。例如,图7示出了适用于实现所公开主题的某些实施例的计算机系统700。
计算机软件可以使用任意合适的机器码或计算机语言进行编码,这些机器码或计算机语言可以受制于组装、编译、链接或类似机制,以创建包括指令的代码,这些指令可以由计算机中央处理单元(central processing unit,CPU)、图形处理单元(GraphicsProcessing Unit,GPU)等直接执行或通过解释、微代码执行等进行执行。
该指令可以在各种类型的计算机或其组件上执行,包括例如,个人计算机、平板计算机、服务器、智能手机、游戏设备、物联网设备等。
图7中显示的组件在本质上是示例性的,并且不旨在建议对实现本公开实施例的计算机软件的使用范围或功能的任意限制。组件的配置也不应被解释为具有与计算机系统700的示例性实施例中所示任意组件或任意组件的组合相关的任意依赖性或要求。
计算机系统700可以包括某些人机接口输入设备。这种人机接口输入设备可以响应一个或多个人类用户输入,通过例如,触觉输入(例如:击键、滑动、数据手套移动)、音频输入(例如:语音、鼓掌)、视觉输入(例如:手势)、嗅觉输入(未描绘)。人机接口设备还可用于捕获不一定与人类的有意识输入直接相关的某些媒体,例如音频(例如:语音、音乐、环境声音)、图像(例如:扫描图像、从静止图像摄像头得到的摄影图像)、视频(例如:二维视频、包括立体视频的三维视频)。
输入人机接口设备可以包括键盘701、鼠标702、触控板703、触摸屏710、数据手套704、操纵杆705、麦克风706、扫描仪707、摄像头708中的一个或多个(每种类型仅描绘一个)。
计算机系统700还可以包括某些人机接口输出设备。这类人机接口输出设备可以通过例如,触觉输出、声音、光和嗅觉/味觉刺激一个或多个人类用户的感官。这类人机接口输出设备可以包括触觉输出设备(例如,触摸屏710、数据手套704或操纵杆705反馈的触觉,但也可以存在不用作输入设备的触觉反馈设备)、音频输出设备(例如:扬声器709、耳机(未描绘))、视觉输出设备(例如,屏幕710,包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子屏幕、OLED屏幕,每类屏幕具有或不具有触摸屏输入能力,每类屏幕具有或不具有触觉反馈能力——其中的一些可以能够通过以下装置,例如立体输出、虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟雾罐(未描述)以及打印机(未描述),输出二维视觉输出或多于三维的输出。
计算机系统700还可以包括人类可访问的存储设备以及它们相关联的介质,例如包括具有CD/DVD等的CD/DVD ROM/RW 720等介质的光学介质721、拇指驱动器722、可移动硬盘驱动器或固态驱动器723、诸如磁带和软盘(未描绘)的传统磁介质、诸如安全加密狗(未描绘)的基于ROM/ASIC/PLD的专用设备等。
本领域技术人员还应理解,与当前公开的主题有关的使用的术语“计算机可读介质”不包括传输介质、载波或其他瞬时信号。
计算机系统700还可以包括到一个或多个通信网络的接口。网络可以是,例如,无线的、有线的、光的。网络可以进一步是本地的、广域的、城域的、车载的以及工业的、实时的、延时容忍的等。网络的例子包括局域网络,比如以太网,无线LAN,包括GSM、3G、4G、5G、LTE等的蜂窝网络,包括有线TV、卫星TV和地面广播TV的TV有线或无线广域网数字网络,车载网络以及包括CANBus的工业网络等。某些网络通常需要连接到某些通用数据端口或外围总线(749)的外部网络接口适配器(例如,计算机系统700的USB端口;其他的通常通过附接到如下所描述的系统总线(例如,进入PC计算机系统的以太网接口或进入智能手机计算机系统的蜂窝网络接口)而集成到计算机系统700的核心中。使用任意的这些网络,计算机系统700可以与其他实体通信。这种通信可以是单向只接收的(例如,广播TV),单向只发送的(例如,到某些CANbus设备的CANbus),或者双向的,例如,使用局域网或广域网到其他计算机系统。如上所描述的,某些协议和协议栈可以在这些网络和网络接口中的每一个上使用。
上述人机接口设备、人类可访问存储设备以及网络接口可以附接到计算机系统700的核心740。
核心740可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)741、图形处理单元(GPU)742、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Area,FPGA)743形式的专用可编程处理单元、用于特定任务的硬件加速器744等。这些设备与只读存储器(Read-only memory,ROM)745,随机访问存储器746,诸如内部非用户访问的硬盘驱动器、SSD等内部大容量存储器747可以通过系统总线748连接。在某些计算机系统中,可以以一个或多个物理插头的形式接入系统总线748,以实现能够通过额外的CPU、GPU等进行扩展。外围设备可以直接附接到核心的系统总线748,或者通过外围设备总线749。外围总线的体系结构包括PCI、USB等。
CPU 741、GPU 742、FPGA 743和加速器744可以执行某些指令,这些指令组合起来可以构成前述计算机代码。该计算机代码可以存储在ROM 745或RAM 746中。过渡数据也可以存储在RAM 746中,而永久数据可以存储在,例如内部大容量存储器747中。可以通过使用高速缓存存储器来实现对存储器设备的快速存储和检索,高速缓存存储器可以与一个或多个CPU 741、GPU 742、大容量存储器747、ROM745、RAM 746等密切相关联。
计算机可读介质上可以具有计算机代码,该计算机代码用于执行各种计算机实现的操作。介质和计算机代码可以是为了本公开的目的而专门设计和构造的,或者它们可以是计算机软件领域技术人员众所周知的和可用的。
作为示例而非限制,具有体系结构700的计算机系统,特别是核心740可以通过处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行包含在一个或多个有形的计算机可读介质中的软件提供功能。这类计算机可读介质可以是与如上介绍的用户可访问的大容量存储器相关联的介质,以及与核心740的某些非暂时性质的存储器,比如核心内部大容量存储器747或ROM745。实现本公开的各种实施例的软件可以存储在这样的设备中并由核心740执行。根据特定需要,计算机可读介质可以包括一个或多个存储器设备或芯片。该软件可以使核心740,具体地,使其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等)执行本文描述的特定过程或特定过程的特定部分,包括定义存储在RAM 746中的数据结构以及根据由该软件定义的过程来修改这种数据结构。此外或可选地,计算机系统可以通过硬接线或以其他方式体现在电路(例如:加速器744)中的逻辑提供功能,该电路可以代替软件或与软件一起操作,以执行本文所描述的特定过程或特定过程的特定部分。如果合适,对软件的引用可以包含逻辑,反之亦然。如果合适,对计算机可读介质的引用可以包括电路(例如,集成电路(integrated circuit,IC)),该电路存储用于执行的软件、用于执行的体现逻辑的电路或者两者都包括。本公开包括硬件和软件的任意合适的组合。
图8示出了具有自适应分辨率变化的、与temporal_id值、layer_id值、POC值和AUC值组合的视频序列结构的示例。在该示例中,具有AUC=0的第一AU中的图片、切片或图块可以具有temporal_id=0和layer_id=0或1,而具有AUC=1的第二AU中的图片、切片或图块可以具有temporal_id=1和layer_id=0或1。无论temporal_id和layer_id的值为何,POC的值按照每个图片增加1。在这个示例中,poc_cycle_au的值可以等于2。优选地,可以将poc_cycle_au的值设置为等于(空间可伸缩性)层的数量。因此,在这个示例中,POC值增加了2,而AUC值增加了1。
在上述实施例中,可以通过使用HEVC中现有的参考图片集(reference pictureset,RPS)信令或参考图片列表(reference picture list,RPL)信令来支持图片间或层间预测结构以及参考图片指示的全部或其子集。在RPS或RPL中,选择的参考图片是通过用信号通知当前图片和选择的参考图片之间的POC值或POC的变量(delta)值来指示的。对于所公开的主题,RPS和RPL可用于指示图片间或层间预测结构而不改变信令,但有以下限制。如果参考图片的temporal_id值大于当前图片的temporal_id值,则当前图片不得使用参考图片进行运动补偿或其他预测。如果参考图片的layer_id值大于当前图片的layer_id值,则当前图片不得使用参考图片进行运动补偿或其他预测。
在同一实施例和其他实施例中,用于时间运动向量预测的基于POC差的运动向量缩放可跨越访问单元内的多个图片进行禁止。因此,尽管每个图片在访问单元内可以具有不同的POC值,但运动向量不被缩放并用于访问单元内的时间运动向量预测。这是因为在同一AU中具有不同POC的参考图片被视为具有相同时间点的参考图片。因此,在实施例中,当参考图片属于与当前图片相关联的AU时,运动向量缩放函数可以返回1。
在同一实施例和其他实施例中,当参考图片的空间分辨率与当前图片的空间分辨率不同时,用于时间运动向量预测的基于POC差的运动向量缩放可以可选地跨越访问单元内的多个图片进行禁止。当允许运动向量缩放时,基于当前图片与参考图片之间的POC差和空间分辨率比对运动向量进行缩放。
在同一实施例或另一实施例中,特别是当poc_cycle_au具有非均匀值(当vps_contant_poc_cycle_per_au==0时)时,可以基于AUC差而不是POC差来缩放运动向量,以用于时间运动向量预测。否则(当vps_contant_poc_cycle_per_au==1时),基于AUC差的运动向量缩放可能与基于POC差的运动向量缩放相同。
在同一实施例或另一实施例中,当基于AUC差对运动向量进行缩放时,与当前图片在相同AU(具有相同的AUC值)中的参考运动向量不基于AUC差进行缩放,并且在基于当前图片与参考图片之间的空间分辨率比进行或不进行缩放的情况下不用于运动向量预测。
在同一实施例和其他实施例中,AUC值用于识别AU的边界,并用于假设参考解码器(hypothetical reference decoder,HRD)操作,该操作需要具有AU粒度的输入和输出定时。在大多数情况下,可以输出AU中具有最高层的解码图片用于显示。AUC值和layer_id值可以用于识别输出图片。
在实施例中,图片可以由一个或多个子图片组成。每个子图片可以覆盖图片的局部区域或整个区域。一个子图片支持的区域可以与另一个子图片支持的区域重叠,也可以不重叠。由一个或多个子图片组成的区域可以覆盖也可以不覆盖图片的整个区域。如果一个图片由一个子图片组成,则子图片支持的区域与图片支持的区域相同。
在同一实施例中,可以通过与用于编码图片的编码方法相似的编码方法对子图片进行编码。子图片可以独立编码,或者可以依赖于另一个子图片或编码图片进行编码。子图片可能有或可能没有来自另一个子图片或编码图片的任意解析依赖。
在同一实施例中,编码子图片可以包含在一个或多个层中。层中的编码子图片可以具有不同的空间分辨率。原始子图片可以在空间上重新采样(上采样或下采样),用不同的空间分辨率参数进行编码,以及包含在对应于层的码流中。
在同一实施例或另一实施例中,具有(W,H)的子图片(其中,W指示子图片的宽度,以及H指示子图片的高度)可以被编码并包含在对应于层0的编码码流中,而来自于具有原始空间分辨率的子图片的、具有(W*Sw,k,H*Sh,k)的上采样(或下采样)子图片,可以被编码并包含在对应于层k的编码码流中,其中,Sw,k和Sh,k指示水平方向上和垂直方向上的重新采样比率。如果Sw,k和Sh,k的值大于1,则重新采样等于上采样。而如果Sw,k和Sh,k的值小于1,则重新采样等于下采样。
在同一实施例或另一实施例中,层中的编码子图片可以具有与在相同的子图片或不同的子图片中的另一层中的编码子图片不同的视觉质量。例如,层n中的子图片i用量化参数Qi,n进行编码,而层m中的子图片j用量化参数Qj,m进行编码。
在同一实施例或另一实施例中,层中的编码子图片可以是独立可解码的(independently decodable),没有对相同局部区域的另一层中的编码子图片的任意解析依赖或解码依赖。不参考相同局部区域的另一个子图片层而可以独立解码的子图片层,是独立子图片层(independent sub-picture layer)。独立子图片层中的编码子图片可能具有或可能没有对相同子图片层中的先前编码子图片的解码依赖或解析依赖,但编码子图片可以没有对另一个子图片层中的编码图片的任意依赖。
在同一实施例或另一实施例中,层中的编码子图片可以是非独立可解码的(dependently decodable),具有对相同局部区域的另一层中的编码子图片的解析依赖或解码依赖。参考相同局部区域的另一个子图片层而可以非独立解码的子图片层,是非独立子图片层(dependent sub-picture layer)。非独立子图片中的编码子图片可以参考属于相同子图片的编码子图片,可以参考相同子图片层中的先前编码子图片,或者参考前述两个参考子图片。
在同一实施例或另一实施例中,编码子图片由一个或多个独立子图片层和一个或多个非独立子图片层组成。然而,对于编码子图片,可以存在至少一个独立子图片层。独立子图片层可以具有层标识符(layer_id)的值,层标识符可以存在于NAL单元报头或另一个高级语法结构中,其值等于0。layer_id等于0的子图片层是基础子图片层(base sub-picture layer)。
在同一实施例或另一实施例中,图片可以包括一个或多个前景子图片和一个背景子图片。背景子图片支持的区域可以等于图片的区域。前景子图片支持的区域可以与背景子图片支持的区域重叠。背景子图片可能是基础子图片层,而前景子图片可能是非基础(增强)子图片层。一个或多个非基础子图片层可以参考相同的基础层用于解码。layer_id等于a的每个非基础子图片层可以参考layer_id等于b的非基础子图片层,其中,a大于b。
在同一实施例或另一实施例中,图片可以包括具有或不具有背景子图片的一个或多个前景子图片。每个子图片可以具有自己的基础子图片层和一个或多个非基础(增强)层。每个基础子图片层可以被一个或多个非基础子图片层参考。layer_id等于a的每个非基础子图片层可以参考layer_id等于b的非基础子图片层,其中,a大于b。
在同一实施例或另一实施例中,图片可以包括具有或不具有背景子图片的一个或多个前景子图片。(基础或非基础)子图片层中的每个编码子图片可以被属于相同子图片的一个或多个非基础层子图片以及不属于相同子图片的一个或多个非基础层子图片参考。
在同一实施例或另一实施例中,图片可以包括具有或不具有背景子图片的一个或多个前景子图片。层a中的子图片可以被进一步地划分为相同层中的多个子图片。层b中的一个或多个编码子图片可以参考层a中的已划分子图片。
在同一实施例或另一实施例中,已编码视频序列(CVS)可以是一组编码图片。CVS可以由一个或多个编码子图片序列(coded sub-picture sequence,CSPS)组成,其中,CSPS可以是覆盖图片的相同局部区域的一组编码子图片。CSPS可以具有与已编码视频序列相同或不同的时间分辨率。
在同一实施例或另一实施例中,CSPS可以被编码并包含在一个或多个层中。CSPS可以由一个或多个CSPS层组成。解码对应于CSPS的一个或多个CSPS层可以重构对应于相同局部区域的子图片的序列。
在同一实施例或另一实施例中,对应于CSPS的CSPS层的数量可以与对应于另一个CSPS的CSPS层的数量相同或不同。
在同一实施例或另一实施例中,CSPS层可以具有与另一个CSPS层不同的时间分辨率(例如,帧速率)。原始(未压缩的)子图片序列可以在时间上被重新采样(上采样或下采样),用不同的时间分辨率参数进行编码,并包含在对应于层的码流中。
在同一实施例或另一实施例中,具有帧速率F的子图片序列可以被编码并包含在对应于层0的编码码流中,而来自原始子图片序列的具有F*St,k的时间上采样(或下采样)子图片序列,可以被编码并包含在对应于层k的编码码流中,其中,St,k指示层k的时间采样比率(temporal sampling ratio)。如果St,k的值大于1,则时间重新采样过程等于帧速率上转换。而当St,k的值小于1时,时间重新采样过程等于帧速率下转换。
在同一实施例或另一实施例中,当具有CSPS层a的子图片被具有CSPS层b的子图片参考以用于运动补偿或任意层间预测时,如果CSPS层a的空间分辨率与CSPS层b的空间分辨率不同,则CSPS层a中的解码像素被重新采样并用于参考。重新采样过程可能需要上采样滤波或下采样滤波。
在同一实施例或另一实施例中,图9示出了语法表的示例,用以指示VPS(或SPS)中的vps_poc_cycle_au的语法元素(指示用于已编码视频序列中所有图片/切片的poc_cycle_au);以及slice_poc_cycle_au的语法元素(在切片报头中指示当前切片的poc_cycle_au)。如果每个AU的POC值均匀增加,则VPS中的vps_contant_poc_cycle_per_au被设置为1,并且在VPS中用信号通知vps_poc_cycle_au。在这种情况下,slice_poc_cycle_au没有被明确地用信号通知,每个AU的AUC值通过将POC值除以vps_poc_cycle_au来计算。如果每个AU的POC值没有均匀增加,则VPS中的vps_contant_poc_cycle_per_au被设置为0。在这种情况下,vps_access_unit_cnt不用信号通知,而对于每个切片或图片,slice_access_unit_cnt在切片报头中用信号通知。每个切片或图片可以具有不同的slice_access_unit_cnt值。每个AU的AUC值通过将POC值除以slice_poc_cycle_au进行计算。图10示出了说明相关工作流程的框图。
在同一实施例或其他实施例中,即使图片、切片或图块的POC值可以不同,但与具有相同AUC值的AU对应的图片、切片或图块可以与相同的解码时间点或输出时间点(decoding or output time instance)相关联。因此,在不存在跨越相同AU中的图片、切片或图块的任意解析依赖/解码依赖的情况下,与相同AU相关联的图片、切片或图块的全部或子集可以并行解码,并且可以在相同的时间点输出。
在同一实施例或其他实施例中,即使图片、切片或图块的POC值可以不同,但与具有相同AUC值的AU对应的图片、切片或图块可以与相同的合成/显示时间点相关联。当合成时间被包含在容器格式中时,即使图片对应不同的AU,当图片具有相同的合成时间时,图片也可以在相同时间点显示。
在同一实施例或其他实施例中,每个图片、切片或图块可以在相同AU中具有相同的时间标识符(temporal_id)。对应于时间点的图片、切片或图块的全部或子集可以与相同的时间子层相关联。在同一实施例或其他实施例中,每个图片、切片或图块可以在相同AU中具有相同或不同的空间层id(layer_id)。对应于时间点的图片、切片或图块的全部或子集可与相同或不同的空间层相关联。
图11示出了包括具有layer_id等于0的背景视频CSPS和多个前景CSPS层的示例视频流。编码子图片可以由一个或多个CSPS层组成,而不属于任意前景CSPS层的背景区域可以由基础层组成。基础层可以包含背景区域和前景区域,而增强CSPS层包含前景区域。在相同区域,增强CSPS层可以具有比基础层更好的视觉质量。增强CSPS层可以参考基础层的、对应于相同区域的重构像素和运动向量。
在同一实施例或另一实施例中,对应于基础层的视频码流包含在视频文件的轨道(track)中,而对应于每个子图片的CSPS层包含在视频文件的分离的轨道中。
在同一实施例或另一实施例中,对应于基础层的视频码流包含在轨道中,而具有相同layer_id的CSPS层包含在分离的轨道中。在该示例中,对应于层k的轨道仅包括对应于层k的CSPS层。
在同一实施例或另一实施例中,每个子图片的每个CSPS层被存储在单独的轨道中。每个轨道可以具有或可以不具有对一个或多个其他轨道的任意解析依赖或解码依赖。
在同一实施例或另一实施例中,每个轨道可以包含对应于子图片的全部或子集的CSPS层的层i到层j的码流,其中,0<i=<j=<k,k是CSPS的最高层。
在同一实施例或另一实施例中,图片由一个或多个相关联的媒体数据组成,该媒体数据包括深度图、阿尔法图(alpha map)、3D几何数据、占用图等。这样的相关联的定时媒体数据可以被划分为一个或多个数据子流,每个数据子流对应于一个子图片。
在同一实施例或另一实施例中,图12示出了基于多层子图片方法的视频会议示例。在视频流中,包含对应于背景图片的一个基础层视频码流和对应于前景子图片的一个或多个增强层视频码流。每个增强层视频码流对应于CSPS层。在显示器中,默认地显示与基础层对应的图片。它包含一个或多个用户的画中画(picture in a picture,PIP)。当通过客户的控制选择特定用户时,对应于所选用户的增强CSPS层被解码,并以增强的质量或空间分辨率进行显示。图13示出了用于该操作的图。
在同一实施例或另一实施例中,网络中间盒(比如路由器)可以根据其带宽选择层的子集发送给用户。图片/子图片组织可用于带宽调整(bandwidth adaptation)。例如,如果用户没有带宽,路由器会根据其重要性或基于已使用的设置剥离层或选择一些子图片,这可以动态地进行以适应带宽。
图14示出了360视频的一个用例。当球形360图片投影到平面图片上时,投影360图片可被分割成多个子图片作为基础层。特定子图片的增强层可以被编码并传输到客户端。解码器可以解码包括所有子图片的基础层和所选子图片的增强层。如果当前视窗与选择的子图片相同,显示的图片采用具有增强层的解码子图片,可以具有更高的质量。否则,具有基础层的解码图片可以以低质量显示。
在同一实施例或另一实施例中,用于显示的任意布局信息可以作为补充信息(例如SEI消息或元数据)存在于文件中。一个或多个解码子图片可以根据用信号通知的布局信息重新定位和显示。布局信息可以由流媒体服务器或广播器用信号通知,或者可以由网络实体或云服务器重新生成,或者可以由用户的定制设置确定。
在实施例中,当输入图片被划分为一个或多个(矩形)子区域时,每个子区域可以被编码为独立层。对应于局部区域的每个独立层可以具有唯一的layer_id值。对于每个独立层,可以用信号通知子图片的尺寸和位置信息。例如,图片尺寸(宽度、高度)和左上角的偏移信息(x偏移,y偏移)(x_offset,y_offset)。图15示出了划分后的子图片的布局、其子图片尺寸和位置信息以及对应的图片预测结构的示例。包括子图片尺寸和子图片位置的布局信息可以在高级语法结构中用信号通知,高级语法结构比如为参数集、切片或图块组的报头,或SEI消息。
在同一实施例中,对应于独立层的每个子图片可以在AU内具有其唯一的POC值。当通过使用RPS或RPL结构中的语法元素来指示存储在DPB中的图片中的参考图片时,可以使用对应于层的每个子图片的POC值。
在同一实施例或另一实施例中,为了指示(层间)预测结构,可以不使用layer_id,而可以使用POC(变量)值。
在同一实施例中,对应于层(或局部区域)的POC值等于N的子图片可以被用作或可以不被用作POC值等于N+K的子图片的参考图片,该参考图片对应于用于运动补偿预测的相同层(或相同局部区域)。在大多数情况下,数字K的值可能等于(独立的)层的最大数量,该最大数量可能与子区域的数量相同。
在同一实施例或另一实施例中,图16示出了图15的扩展情况。当输入图片被划分为多个(例如四个)子区域时,每个局部区域可以用一个或多个层来编码。在这种情况下,独立层的数量可以等于子区域的数量,并且一个或多个层可以对应于子区域。因此,每个子区域可以用一个或多个独立层和零个或多个非独立层来进行编码。
在同一实施例中,在图16中,输入图片可以被分为四个子区域。右上角子区域可以被编码为两层,即,层1和层4,而右下角子区域可以被编码为两层,即,层3和层5。在这种情况下,层4可以参考层1以用于运动补偿预测,而层5可以参考层3以用于运动补偿。
在同一实施例或另一实施例中,跨越层边界的环内滤波(比如解块滤波、自适应环内滤波、重构器、双边滤波或任何基于深度学习的滤波)可以(可选地)被禁止。
在同一实施例或另一实施例中,跨越层边界的运动补偿预测或块内复制可以(可选地)被禁止。
在同一实施例或另一实施例中,在子图片边界处针对运动补偿预测或环内滤波的边界填充可以被可选地处理。指示边界填充是否被处理的标记可以在诸如参数集(VPS、SPS、PPS或APS)、切片或图块组报头或SEI消息等高级语法结构中用信号通知。
在同一实施例或另一实施例中,子区域(或子图片)的布局信息可以在VPS或SPS中用信号通知。图17示出了VPS和SPS中的语法元素的示例。在这个示例中,vps_sub_picture_dividing_flag在VPS中用信号通知。该标记可以指示输入图片是否被划分为多个子区域。当vps_sub_picture_dividing_flag的值等于0时,对应于当前VPS的已编码视频序列中的输入图片可以不被划分为多个子区域。在这种情况下,输入图片尺寸可以等于编码图片尺寸(pic_width_in_luma_samples,pic_height_in_luma_samples),该编码图片尺寸在SPS中用信号通知。当vps_sub_picture_dividing_flag的值等于1时,输入图片可以被划分为多个子区域。在这种情况下,语法元素vps_full_pic_width_in_luma_samples和vps_full_pic_height_in_luma_samples在VPS中用信号通知。vps_full_pic_width_in_luma_samples和vps_full_pic_height_in_luma_samples的值可以分别等于输入图片的宽度和高度。
在同一实施例中,vps_full_pic_width_in_luma_samples和vps_full_pic_height_in_luma_samples的值可以不用于解码,但可以用于合成和显示。
在同一实施例中,当vps_sub_picture_dividing_flag的值等于1时,语法元素pic_offset_x和pic_offset_y可以在SPS中用信号通知,SPS对应于特定层。在这种情况下,SPS中用信号通知的编码图片尺寸(pic_width_in_luma_samples,pic_height_in_luma_samples)可以等于对应于特定层的子区域的宽度和高度。此外,子区域的左上角的位置(pic_offset_x,pic_offset_y)可以在SPS中用信号通知。
在同一实施例中,子区域的左上角的位置信息(pic_offset_x,pic_offset_y)可以不用于解码,但可以用于合成和显示。
在同一实施例或另一实施例中,输入图片的全部子区域或子集子区域的布局信息(尺寸和位置)、层之间的依赖信息可以在参数集或SEI消息中用信号通知。图18示出了语法元素的示例,以指示子区域的布局信息,层之间的依赖,以及子区域与一个或多个层之间的关系。在这个示例中,语法元素num_sub_region指示当前已编码视频序列中(矩形)子区域的数量。语法元素num_layers指示当前已编码视频序列中层的数量。num_layers的值可以大于或等于num_sub_region的值。当任意子区域被编码为单个层时,num_layers的值可能等于num_sub_region的值。当一个或多个子区域被编码为多个层时,num_layers的值可以大于num_sub_region的值。语法元素direct_dependency_flag[i][j]指示从第j层到第i层的依赖关系。num_layers_for_region[i]指示与第i子区域相关联的层的数量。sub_region_layer_id[i][j]指示与第i子区域相关联的第j层的layer_id。sub_region_offset_x[i]和sub_region_offset_y[i]分别指示第i子区域左上角的水平位置和垂直位置。sub_region_width[i]和sub_region_height[i]分别指示第i子区域的宽度和高度。
在一个实施例中,在高级语法结构,例如VPS、DPS、SPS、PPS、APS或SEI消息中,可以用信号通知一个或多个语法元素,该语法元素指定输出层集合以指示具有或不具有档次等级水平(profile tier level)信息的待输出的多个层中的一个。参照图19,可以在VPS中用信号通知语法元素num_output_layer_sets,该语法元素指示参考VPS的已编码视频序列中的输出层集(output layer set,OLS)的数量。对于每一个输出层集合,output_layer_flag可以用信号通知,与输出层的数量一样多。
在同一实施例中,等于1的output_layer_flag[i]指定了第i层输出。等于0的vps_output_layer_flag[i]指定第i层不输出。
在同一实施例或另一实施例中,在高级语法结构,例如VPS、DPS、SPS、PPS、APS或SEI消息中,可以用信号通知一个或多个语法元素,该语法元素为每个输出层集合指定档次等级水平信息。仍然参照图19,可以在VPS中用信号通知语法元素num_profile_tile_level,该语法元素指示参考VPS的已编码视频序列中每个OLS的档次等级水平信息的数量。对于每个输出层集合,用于档次等级水平信息的语法元素集合或指示档次等级水平信息中的条目中的特定的档次等级水平信息的索引,可以用信号通知,与输出层的数量一样多。
在同一实施例中,profile_tier_level_idx[i][j]在VPS中的profile_tier_level()语法结构的列表中,指定应用于第i个OLS的第j层的profile_tier_level()语法结构的索引。
在同一实施例或另一实施例中,参照图20,当最大层的数量大于1(vps_max_layers_minus1>0)时,语法元素num_profile_tile_level和/或num_output_layer_sets可以用信号通知。
在同一实施例或另一实施例中,参照图20,指示第i输出层集合的输出层信令的模式的语法元素vps_output_layers_mode[i]可以存在于VPS中。
在同一实施例中,等于0的vps_output_layers_mode[i]指定在第i输出层集合的情况下,仅最高层被输出。等于1的vps_output_layer_mode[i]指定在第i输出层集合的情况下,所有层被输出。vps_output_layer_mode[i]等于2指定在第i输出层集合的情况下,输出的层是vps_output_layer_flag[i][j]等于1的层。可以预留更多的数值。
在同一实施例中,output_layer_flag[i][j]可以用信号通知或可以不用信号通知,取决于第i输出层集合的vps_output_layers_mode[i]的值。
在同一实施例或另一实施例中,参照图20,对于第i输出层集合,标记vps_ptl_signal_flag[i]可以存在。第i输出层集合的档次等级水平信息可以用信号通知或可以不用信号通知,取决于vps_ptl_signal_flag[i]的值。
在同一实施例或另一实施例中,参照图21,当前CVS中的子图片数量max_subpics_minus1可以在高级语法结构(例如VPS、DPS、SPS、PPS、APS或SEI消息)中用信号通知。
在同一实施例中,参照图21,当子图片的数量大于1(max_subpics_minus1>0)时,第i子图片的子图片标识符sub_pic_id[i]可以用信号通知。
在同一实施例或另一实施例中,指示属于每个输出层集合的每个层的子图片标识符的一个或多个语法元素可以在VPS中用信号通知。参照图22,指示第k子图片的sub_pic_id_layer[i][j][k]存在于第i输出层集合的第j层中。利用这些信息,对于特定输出层集的每一层,解码器可以识别哪些子图片可以解码和输出。
在一个实施例中,图片报头(picture header,PH)是包含应用于编码图片的所有切片的语法元素的语法结构。图片单元(picture unit,PU)是一组NAL单元,它们按照指定的分类规则相互关联,在解码顺序上是连续的,并且正好包含一个编码图片。PU可以包含图片报头(PH)以及组成编码图片的一个或多个VCL NAL单元。
在一个实施例中,SPS(RBSP)在被参考之前可用于解码过程,该SPS(RBSP)包括在TemporalId等于0的至少一个AU中或通过外部装置提供。
在一个实施例中,SPS(RBSP)在被参考之前可用于解码过程,该SPS(RBSP)包括在CVS中TemporalId等于0的至少一个AU中(该CVS包含一个或多个参考SPS的PPS)或通过外部装置提供。
在一个实施例中,SPS(RBSP)在被一个或多个PPS参考之前可用于解码过程,该SPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的nuh_layer_id等于参考CVS中的SPS NAL单元的PPSNAL单元的最小的nuh_layer_id值,该CVS包含参考SPS的一个或多个PPS;或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在一个实施例中,SPS(RBSP)在被一个或多个PPS引用之前可用于解码过程,该SPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的TemporalId等于0并且nuh_layer_id等于参考SPS NAL单元的PPS NAL单元的最小的nuh_layer_id值;或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在一个实施例中,SPS(RBSP)在被一个或多个PPS参考之前可用于解码过程,该SPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的TemporalId等于0并且nuh_layer_id等于参考CVS中的SPS NAL单元的PPS NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该CVS包含参考SPS的一个或多个PPS;或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在同一实施例或另一实施例中,pps_seq_parameter_set_id为参考的SPS指定sps_seq_parameter_set_id的值。pps_seq_parameter_set_id的值在被CLVS中的编码图片引用的所有PPS中可以是相同的。
在同一实施例或另一实施例中,CVS中具有sps_seq_parameter_set_id的特定值的所有SPS NAL单元可以具有相同的内容。
在同一实施例或另一实施例中,不论nuh_layer_id的值为何,SPS NAL单元可以共享sps_seq_parameter_set_id的相同值空间。
在同一实施例或另一实施例中,SPS NAL单元的nuh_layer_id值可以等于参考SPSNAL单元的PPS NAL单元的最小的nuh_layer_id值。
在实施例中,当nuh_layer_id等于m的SPS被一个或多个nuh_layer_id等于n的PPS引用时,nuh_layer_id等于m的层可以与nuh_layer_id等于n的层相同,或者与nuh_layer_id等于m的层的(直接或间接)参考层相同。
在实施例中,PPS(RBSP)在被参考之前应可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个AU中,该AU的TemporalId等于PPS NAL单元的TemporalId;或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个AU中,该AU的TemporalId等于CVS中PPS NAL单元的TemporalId,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被一个或多个PH(或编码切片NAL单元)参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的nuh_layer_id等于参考CVS中的PPSNAL的编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被一个或多个PH(或编码切片NAL单元)参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的TemporalId等于PPS NAL单元的TemporalId,且nuh_layer_id等于在CVS中参考PPS NAL单元的编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在同一实施例或另一实施例中,PH中的ph_pic_parameter_set_id为使用中的被参考的PPS指定pps_pic_parameter_set_id的值。pps_seq_parameter_set_id的值在被CLVS中的编码图片引用的所有PPS中可以是相同的。
在同一实施例或另一实施例中,在PU内具有pps_pic_parameter_set_id的特定值的所有PPS NAL单元将具有相同的内容。
在同一实施例或另一实施例中,无论nuh_layer_id值如何,PPS NAL单元都可以共享pps_pic_parameter_set_id的相同值空间。
在同一实施例或另一实施例中,PPS NAL单元的nuh_layer_id值可以等于编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该编码切片NAL单元参考NAL单元,该NAL单元参考PPSNAL单元。
在实施例中,当nuh_layer_id等于m的PPS被nuh_layer_id等于n的一个或多个编码切片NAL单元引用时,nuh_layer_id等于m的层可以与nuh_layer_id等于n的层相同,或者与nuh_layer_id等于m的层的(直接或间接)参考层相同。
在实施例中,PPS(RBSP)在被参考之前应可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个AU中,该AU的TemporalId等于PPS NAL单元的TemporalId;或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个AU中,该AU的TemporalId等于CVS中PPS NAL单元的TemporalId,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被一个或多个PH(或编码切片NAL单元)参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的nuh_layer_id等于编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该编码切片NAL单元参考CVS中的PPS NAL单元,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在实施例中,PPS(RBSP)在被一个或多个PH(或编码切片NAL单元)参考之前可用于解码过程,该PPS(RBSP)包括在至少一个PU中,该PU的TemporalId等于PPS NAL单元的TemporalId,且nuh_layer_id等于在CVS中参考PPS NAL单元的编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该CVS包含参考PPS的一个或多个PH(或编码切片NAL单元);或者该SPS(RBSP)通过外部装置提供。
在同一实施例或另一实施例中,PH中的ph_pic_parameter_set_id为使用中的被参考的PPS指定pps_pic_parameter_set_id的值。pps_seq_parameter_set_id的值在被CLVS中的编码图片引用的所有PPS中可以是相同的。
在同一实施例或另一实施例中,在PU内具有pps_pic_parameter_set_id的特定值的所有PPS NAL单元将具有相同的内容。
在同一实施例或另一实施例中,无论nuh_layer_id值为何,PPS NAL单元都可以共享pps_pic_parameter_set_id的相同值空间。
在同一实施例或另一实施例中,PPS NAL单元的nuh_layer_id值可以等于编码切片NAL单元的最小的nuh_layer_id值,该编码切片NAL单元参考NAL单元,该NAL单元参考PPSNAL单元。
在实施例中,当nuh_layer_id等于m的PPS被nuh_layer_id等于n的一个或多个编码切片NAL单元引用时,nuh_layer_id等于m的层可以与nuh_layer_id等于n的层的相同,或者与nuh_layer_id等于m的层的(直接或间接)参考层相同。
在实施例中,如图22所示,图片参数集中的pps_subpic_id[i]指定第i子图片的子图片ID。pps_subpic_id[i]语法元素的长度为pps_subpic_id_len_minus1加1比特。
对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个i值,变量SubpicIdVal[i]推导如下:
Figure BDA0003578215070000171
在同一实施例或另一实施例中,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的任意两个不同的值i和j,SubpicIdVal[i]可以不等于SubpicIdVal[j]。
在同一实施例或另一实施例中,当当前图片不是CLVS的第一图片时,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个i值,如果SubpicIdVal[i]的值不等于相同层中按照解码顺序的先前图片的SubpicIdVal[i]的值,则具有子图片索引i的当前图片中的子图片的所有编码切片NAL单元的nal_unit_type可以等于在IDR_W_RADL到CRA_NUT范围内(包括前述起止值)的特定值。
在同一实施例或另一实施例中,如果当前图片不是CLVS的第一图片时,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个i值,如果SubpicIdVal[i]的值不等于相同层中按照解码顺序的先前图片的SubpicIdVal[i]的值,则sps_independent_subpics_flag可以等于1。
在同一实施例或另一实施例中,如果当前图片不是CLVS的第一图片时,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个i值,如果SubpicidVal[i]的值不等于相同层中按照解码顺序的先前图片的SubpicidVal[i]的值,则subpic_treated_as_pic_flag[i]和loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]可以等于1。
在同一实施例或另一实施例中,如果当前图片不是CLVS的第一图片时,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个i值,如果SubpicidVal[i]的值不等于相同层中按照解码顺序的先前图片的SubpicidVal[i]的值,则sps_independent_subpics_flag将等于1或者subpic_treated_as_pic_flag[i]和loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]将等于1。
在同一实施例或另一实施例中,当子图片被独立编码而没有对另一个子图片进行任意参考时,区域的子图片标识符的值可以在编码的视频序列内被改变。
样本以CTB为单位进行处理。每个亮度CTB的数组大小(array size)在宽度和高度上都是CtbSizeY,单位为样本。每个色度CTB的数组的宽度和高度分别为CtbWidthC和CtbHeightC,单位为样本。每个CTB被分配一个分区信令以识别用于帧内或帧间预测和用于变换编码的块的尺寸。分区是递归的四叉树分区。四叉树的根与CTB关联。四叉树被分割直至到达叶子,该叶子被称为四叉树叶子。当分量宽度不是CTB尺寸的整数倍时,右边分量边界处的CTB是不完整的。当分量高度不是CTB尺寸的整数倍时,底部分量边界处的CTB是不完整的。
每个子图片的宽度和高度信息可以在SPS中以CtbSizeY为单位用信号发送。在图23中,例如,subpic_width_minus1[i]加1指定第i子图片的宽度,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_width_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY)))比特。当不存在时,subpic_width_minus1[i]的值被推断为等于((pic_width_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY)-subpic_ctu_top_left_x[i]-1。subpic_height_minus1[i]加1指定第i子图片的高度,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_height_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY))比特。当不存在时,subpic_height_minus1[i]的值被推断为等于((pic_height_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY)-subpic_ctu_top_left_y[i]-1。
当图片宽度大于或等于CtbSizeY时,每个子图片的宽度可以大于或等于CtbSizeY。当图片高度大于或等于CtbSizeY时,每个子图片的高度可以大于或等于CtbSizeY。
如果图片宽度不大于CtbSizeY,且图片高度不大于CtbSizeY,则图片不得划分为多于一个的子图片。在这种情况下,子图片的数量可以等于1。
当pic_width_max_in_luma_samples不大于CtbSizeY且pic_height_max_in_luma_samples不大于CtbSizeY时,subpic_info_present_flag的值将等于0。当subpic_info_present_flag等于0时,针对子图片分区信息不存在明确的信令,并且图片中的子图片数量等于1。
在同一实施例或另一实施例中,sps_subpic_id_len_minus1加上1指定用于表示语法元素sps_subpic_id[i]、语法元素pps_subpic_id[i](当存在时)和语法元素slice_subpic_id(当存在时)的比特的数量。sps_subpic_id_len_minus1的值可以在0到15的范围内(包括前述起止值)。1<<(sps_subpic_id_len_minus1)的值可以大于或等于sps_num_subpics_minus1+1。
在同一实施例或另一实施例中,当子图片的数量等于1时,subpic_info_present_flag可以等于0,并且子图片分区信息可以不被明确地用信号发送,因为在这种情况下,子图片宽度和高度信息等于图片宽度和高度信息,并且子图片的左上角的位置等于图片的左上角的位置。
例如,subpic_ctu_top_left_x[i]指定第i子图片左上角的CTU的水平位置,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_width_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY))比特。当不存在时,subpic_ctu_top_left_x[i]的值被推断为等于0。subpic_ctu_top_left_y[i]指定第i子图片左上角的CTU的垂直位置,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_height_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY))比特。当不存在时,则推断subpic_ctu_top_left_y[i]的值等于0。subpic_width_minus1[i]加1指定第i子图片的宽度,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_width_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY))比特。当不存在时,subpic_width_minus1[i]的值被推断为等于((pic_width_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY)-subpic_ctu_top_left_x[i]-1。subpic_height_minus1[i]加1指定第i子图片的高度,单位为CtbSizeY。语法元素的长度为Ceil(Log2((pic_height_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY))比特。当不存在时,subpic_height_minus1[i]的值被推断为等于((pic_height_max_in_luma_samples+CtbSizeY-1)>>CtbLog2SizeY)-subpic_ctu_top_left_y[i]-1。
在同一实施例或另一实施例中,当子图片的数量大于1时,subpic_info_present_flag可以等于1,并且可以在参数集中明确地用信号发送子图片分区信息,如图23所示。
例如,在图23中,sps_num_subpics_minus2加2指定CLVS中每个图片的子图片的数量。sps_num_subpics_minus2的值可以在0到Ceil(pic_width_max_in_luma_samples÷CtbSizeY)*Ceil(pic_height_max_in_luma_samples÷CtbSizeY)-2的范围内(包括前述起止值)。当不存在时,sps_num_subpics_minus2的值被推断为等于0。
在相同实施例中,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的i,列表SubpicWidthInTiles[i]和SubpicHeightInTiles[i]分别指定图块列和行中第i子图片的宽度和高度;以及,对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的i,列表subpicHeightLessThanOneTileFlag[i]指定第i子图片的高度是否小于一个图块行,推导如下:
Figure BDA0003578215070000181
当rect_slice_flag等于1时,对于在0到num_slices_in_pic_minus1范围内(包括前述起止值)的i,列表NumCtusInSlice[i]指定在第i切片中的CTU的数量;对于在0到num_slices_in_pic_minus1范围内(包括前述起止值)的i,列表SliceTopLeftTileIdx[i]指定该切片中包含第一CTU的图块的图块索引;对于在0到num_slices_in_pic_minus1范围内(包括前述起止值)的i以及在0到NumCtusInSlice[i]-1范围内(包括前述起止值)的j,矩阵CtbAddrInSlice[i][j]指定第i切片中第j个CTB的图片光栅扫描地址;以及,变量NumSlicesInTile[i]指定包含第i切片的图块中的切片的数量,推导如下:
Figure BDA0003578215070000191
Figure BDA0003578215070000201
两个或多个独立编码子图片可以合并为编码图片,从而编码图片可以解码并作为单个图片输出。
当两个或多个独立编码子图片合并为编码图片时,编码图片可以由具有两个或多个不同的NAL单元类型的VCL NAL单元组成。
在图23中,等于1的sps_independent_subpics_flag指定CLVS中的所有子图片边界都被视为图片边界,并且没有跨越子图片边界的环内滤波。等于0的sps_independent_subpics_flag不施加这样的约束。当不存在时,sps_independent_subpics_flag的值被推断为等于0。
在图23中,等于1的subpic_treated_as_pic_flag[i]指定CLVS中每个编码图片的第i子图片在解码过程(不包括环内滤波操作)中被视为图片。等于0的subpic_treated_as_pic_flag[i]指定CLVS中每个编码图片的第i子图片在解码过程(不包括环内滤波操作)中不被视为图片。当不存在时,subpic_treated_as_pic_flag[i]的值被推断为等于sps_independent_subpics_flag。当subpic_treated_as_pic_flag[i]等于1时,对于包括了包含第i子图片的层作为输出层的OLS中的每个输出层及其参考层,码流一致性的要求(requirement of bitstream conformance)为以下所有条件均为真(true):
-输出层及其参考层中的所有图片将具有相同的pic_width_in_luma_samples值和相同的ic_height_in_luma_samples值。
-输出层及其参考层引用的所有SPS将具有相同的sps_num_subpics_minus1值,并且对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个j值,将分别具有相同的subpic_ctu_top_left_x[j]值、subpic_ctu_top_left_y[j]值、subpic_width_minus1[j]值、subpic_height_minus1[j]值和loop_filter_across_subpic_enabled_flag[j]值。
-对于在0到sps_num_subpics_minus1范围内(包括前述起止值)的每个j值,输出层及其参考层中每个访问单元中的所有图片将具有相同的SubpicIdVal[j]值。
在图23中,等于1的loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]指定可以跨越CLVS中每个编码图片中的第i子图片的边界执行环内滤波操作。等于0的loop_filter_across_subpic_enabled_flag[i]指定不跨越CLVS中每个编码图片的第i子图片的边界执行环内滤波操作。当不存在时,loop_filter_across_subpic_enabled_pic_flag[i]的值被推断为等于1-sps_independent_subpics_flag。
虚拟边界信息可以在参数集(例如,SPS、PPS)中或在图片报头或切片报头中用信号发送。当存在虚拟边界时,跨越虚拟边界的任意环内滤波过程可以被禁止。
在实施例中,在图24中,虚拟边界信息在SPS中用信号发送。等于1的sps_virtual_boundaries_enabled_flag指定对跨越虚拟边界的环内滤波的禁止可以适用于CLVS中的编码图片。等于0的sps_virtual_boundaries_enabled_flag指定对跨越虚拟边界的环内滤波的禁止不适用于CLVS中的编码图片。环内滤波操作包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器操作。
等于1的sps_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界信息在SPS中用信号发送。等于0的sps_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界信息不在SPS中用信号发送。当有一个或一个以上的虚拟边界在SPS中用信号发送时,跨越引用SPS的图片中的虚拟边界的环内滤波操作是禁止的。环内滤波操作包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器操作。码流一致性的要求是,当res_change_in_clvs_allowed_flag的值等于1时,sps_virtual_boundaries_present_flag的值将等于0。sps_num_ver_virtual_boundaries指定在SPS中存在的sps_num_ver_virtual_boundaries_pos_x[i]语法元素的数量。当sps_num_ver_virtual_bounders不存在时,该数量被推断为等于0。sps_virtual_boundaries_pos_x[i]以亮度样本除以8为单位指定第i垂直虚拟边界的位置。sps_virtual_boundaries_pos_x[i]的值将在1到Ceil(pic_width_max_in_luma_samples÷8)-1范围内(包括前述起止值)。sps_num_hor_virtual_boundaries指定在SPS中存在的sps_num_hor_virtual_boundaries_pos_y[i]语法元素的数量。当sps_num_hor_virtual_bounders不存在时,该数量被推断为等于0。
当sps_virtual_boundaries_enabled_flag等于1且sps_virtual_boundaries_present_flag等于1时,sps_num_ver_virtual_borders和sps_num_hor_virtual_borders之和将大于0。
sps_virtual_boundaries_pos_y[i]以亮度样本除以8为单位指定第i水平虚拟边界的位置。sps_virtual_boundaries_pos_y[i]的值将在1到Ceil(pic_height_max_in_luma_samples÷8)-1范围内(包括前述起止值)。
在实施例中,在图25中,等于1的ph_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界的信息在PH中用信号发送。等于0的ph_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界信息不在PH中用信号发送。当有一个或多个虚拟边界在PH中用信号发送时,在图片中跨越虚拟边界的环内滤波操作是禁止的。环内滤波操作包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器操作。当不存在时,ph_virtual_boundaries_present_flag的值被推断为等于0。码流一致性的要求是,当subpic_info_present_flag等于1时,ph_virtual_boundaries_present_flag的值将等于0。
变量VirtualBoundariesPresentFlag推导如下:
Figure BDA0003578215070000211
ph_num_ver_virtual_boundaries指定在PH中存在的ph_num_ver_virtual_boundaries_pos_x[i]语法元素的数量。当ph_num_ver_virtual_bounders不存在时,该数量被推断为等于0。
变量NumverVirtualBounders推导如下:
Figure BDA0003578215070000212
ph_virtual_boundaries_pos_x[i]以亮度样本除以8为单位指定第i垂直虚拟边界的位置。ph_virtual_boundaries_pos_x[i]的值将在1到Ceil(pic_width_in_luma_samples÷8)-1的范围内(包括前述起止值)。
对于在0到NumVerVirtualBoundaries-1的范围内(包括前述起止值)的i,列表VirtualBoundariesPosx[i]以亮度样本为单位,指定了垂直虚拟边界的位置,该列表推导如下:for(i=0;i<NumVerVirtualBoundaries;i++)
VirtualBoundariesPosX[i]=(sps_virtual_boundaries_present_flag?
sps_virtual_boundaries_pos_x[i]:ph_virtual_boundaries_pos_x[i])*8
任意两个垂直虚边界之间的距离应大于或等于CtbSizeY亮度样本。
ph_num_hor_virtual_boundaries指定在PH中存在的ph_num_hor_virtual_boundaries_pos_y[i]语法元素的数量。当ph_num_hor_virtual_bounders不存在时,该数量被推断为等于0。
参数NumHorVirtualBoundaries推导如下:
Figure BDA0003578215070000213
当sps_virtual_boundaries_enabled_flag等于1且ph_virtual_boundaries_present_flag等于1时,ph_num_ver_virtual_borders和ph_num_hor_virtual_borders之和将大于0。
当图片可以由具有不同NAL单元类型的VCL NAL单元组成时,虚拟边界信息可以在SPS中用信号发送。在该情况下,虚拟边界信息可以不在图片报头中用信号发送。
当两个或多个编码的子图片被合并为编码图片时,虚拟边界信息可以被重写。如果虚拟边界信息在图片报头或切片报头中用信号发送,则会使合并过程变得复杂。
在实施例中,当mixed_nalu_types_in_pic_flag等于1时,ph_virtual_boundaries_present_flag的值将等于0。
在实施例中,当虚拟边界信息在SPS中未用信号发送时,虚拟边界信息在PPS中用信号发送。
在相同实施例中,例如在图26中,等于1的pps_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界信息在PPS中用信号发送。等于0的pps_virtual_boundaries_present_flag指定虚拟边界信息不在PPS中用信号发送。当有一个或多个虚拟边界在PPS中用信号发送时,在图片中跨越虚拟边界的环内滤波操作是禁止的。环内滤波操作包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器操作。当不存在时,pps_virtual_boundaries_present_flag的值被推断为等于0。
当sps_virtual_boundaries_present_flag等于1时,pps_virtual_boundaries_present_flag将等于0。
码流一致性的要求是,当subpic_info_present_flag等于1时,pps_virtual_boundaries_present_flag的值将等于0。
变量VirtualBoundariesPresentFlag推导如下:
Figure BDA0003578215070000221
pps_num_ver_virtual_boundaries指定在PH中存在的pps_num_ver_virtual_boundaries_pos_x[i]语法元素的数量。当pps_num_ver_virtual_bounders不存在时,该数量被推断为等于0。
变量NumverVirtualBounders推导如下:
Figure BDA0003578215070000222
pps_virtual_boundaries_pos_x[i]以亮度样本除以8为单位指定第i垂直虚拟边界的位置。pps_virtual_boundaries_pos_x[i]的值将在1到Ceil(pic_width_in_luma_samples÷8)-1范围内(包括前述起止值)。
对于在0到NumVerVirtualBoundaries-1范围内(包括前述起止值)的i,列表VirtualBoundariesPosx[i]以亮度样本为单位指定垂直虚拟边界的位置,该推导如下:
for(i=0;i<NumVerVirtualBoundaries;i++)
VirtualBoundariesPosX[i]=(sps_virtual_boundaries_present_flag?
sps_virtual_boundaries_pos_x[i]:pps_virtual_boundaries_pos_x[i])*8
任意两个垂直虚边界之间的距离将大于或等于CtbSizeY亮度样本。
尽管本公开已经描述了几个示例性实施例,但存在落入本公开范围内的替换实施例、置换实施例以及各种等价实施例。因此应当理解,本领域的技术人员将能够设计许多系统和方法,尽管在本文未明确示出或描述,但这些系统和方法体现了本公开的原理,因此在本公开的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种用于编码视频数据的方法,能够由处理器执行,所述方法包括:
接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;
在与接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于所述虚拟边界的信息;以及
基于对应于所述虚拟边界的用信号发送的信息,对所述视频数据进行解码。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,基于检测到的虚拟边界,禁止跨越所述虚拟边界进行环内滤波。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述环内滤波包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
重组所述一个或多个子图片,以及
在图片水平上更新对应于所述虚拟边界的信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,在序列参数集中用信号发送对应于所述虚拟边界的信息。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,两个垂直边界之间的距离被指定为大于或等于对应于亮度样本的尺寸,所述亮度样本与所述接收的视频数据相关联。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,当没有在序列参数集中用信号发送时,对应于所述虚拟边界的信息是图片参数集。
8.一种用于编码视频数据的计算机系统,所述计算机系统包括:
一个或多个计算机可读非暂时性存储介质,被配置为存储计算机程序代码;以及
一个或多个计算机处理器,被配置为访问所述计算机程序代码并按照所述计算机程序代码的指示操作,所述计算机程序代码包括:
接收代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;
信令代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器在与接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于所述虚拟边界的信息;以及
解码代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器基于对应于所述虚拟边界的所述用信号发送的信息,对所述视频数据进行解码。
9.根据权利要求8所述的计算机系统,其中,基于检测到的虚拟边界,禁止跨越所述虚拟边界进行环内滤波。
10.根据权利要求9所述的计算机系统,其中,所述环内滤波包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器中的一个或多个。
11.根据权利要求8所述的计算机系统,进一步包括:
重组代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器重组所述一个或多个子图片,以及
更新代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器在图片水平上更新对应于所述虚拟边界的信息。
12.根据权利要求8所述的计算机系统,其中,在序列参数集中用信号发送对应于所述虚拟边界的信息。
13.根据权利要求8所述的计算机系统,其中,两个垂直边界之间的距离被指定为大于或等于对应于亮度样本的尺寸,所述亮度样本与所述接收的视频数据相关联。
14.根据权利要求8所述的计算机系统,其中,当没有在序列参数集中用信号发送时,对应于所述虚拟边界的信息是图片参数集。
15.一种非暂时性计算机可读介质,存储有用于编码视频数据的计算机程序,所述计算机程序被配置为使一个或多个计算机处理器:
接收视频数据,所述视频数据包括具有一个或多个虚拟边界的一个或多个子图片;
在与接收的视频数据相关联的图片参数集、图片报头或切片报头中,用信号发送对应于所述虚拟边界的信息;以及
基于对应于所述虚拟边界的所述用信号发送的信息,对所述视频数据进行解码。
16.根据权利要求15所述的计算机可读介质,其中,基于检测到的虚拟边界,禁止跨越所述虚拟边界进行环内滤波。
17.根据权利要求16所述的计算机可读介质,其中,所述环内滤波包括解块滤波器、采样自适应偏移滤波器和自适应环路滤波器中的一个或多个。
18.根据权利要求15所述的计算机可读介质,进一步包括:
重组代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器重组所述一个或多个子图片,以及
更新代码,被配置为使所述一个或多个计算机处理器在图片水平上更新对应于所述虚拟边界的信息。
19.根据权利要求15所述的计算机可读介质,其中,在序列参数集中用信号发送对应于所述虚拟边界的信息。
20.根据权利要求15所述的计算机可读介质,其中,两个垂直边界之间的距离被指定为大于或等于对应于亮度样本的尺寸,所述亮度样本与所述接收的视频数据相关联。
CN202180005727.7A 2020-03-31 2021-03-18 采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚拟边界的方法 Pending CN114514742A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063003148P 2020-03-31 2020-03-31
US63/003,148 2020-03-31
US17/095,366 2020-11-11
US17/095,366 US11800096B2 (en) 2020-03-31 2020-11-11 Method for signaling virtual boundary signaling with subpictures in coded video stream
PCT/US2021/022898 WO2021202108A1 (en) 2020-03-31 2021-03-18 Method for signaling virtual boundary signaling with subpictures in coded video stream

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114514742A true CN114514742A (zh) 2022-05-17

Family

ID=77856666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180005727.7A Pending CN114514742A (zh) 2020-03-31 2021-03-18 采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚拟边界的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11800096B2 (zh)
EP (1) EP4005198A4 (zh)
JP (1) JP7330370B2 (zh)
KR (1) KR20220031102A (zh)
CN (1) CN114514742A (zh)
WO (1) WO2021202108A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021198309A1 (en) * 2020-04-02 2021-10-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Virtual boundary signaling
US11683528B2 (en) * 2020-05-11 2023-06-20 Qualcomm Incorporated Sub-picture extraction and constraints in video coding

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9232237B2 (en) 2011-08-05 2016-01-05 Texas Instruments Incorporated Block-based parallel deblocking filter in video coding
JP7248775B2 (ja) * 2018-07-09 2023-03-29 フラウンホーファー-ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン コード化された画像の多様な空間分割のためのエンコーダとデコーダ、符号化方法と復号方法
US11765349B2 (en) 2018-08-31 2023-09-19 Mediatek Inc. Method and apparatus of in-loop filtering for virtual boundaries
US11094088B2 (en) 2018-08-31 2021-08-17 Mediatek Inc. Method and apparatus of in-loop filtering for virtual boundaries in video coding
CN113170104A (zh) * 2018-11-15 2021-07-23 韩国电子通信研究院 使用基于区域的帧间/帧内预测的编码/解码方法和设备
US11089335B2 (en) * 2019-01-14 2021-08-10 Mediatek Inc. Method and apparatus of in-loop filtering for virtual boundaries
US11159791B2 (en) * 2019-03-16 2021-10-26 Mediatek Inc. Method and apparatus for signaling adaptive loop filter parameters in video coding
US11159822B2 (en) 2019-07-11 2021-10-26 Qualcomm Incorporated Intra-prediction according to virtual boundaries for video coding
SI4047933T1 (sl) 2019-11-18 2024-10-30 Lg Electronics Inc. Naprava in postopek za kodiranje slik na podlagi filtriranja
CN119544972A (zh) 2019-12-12 2025-02-28 Lg电子株式会社 图像编码/解码设备、传输图像的数据的设备和存储介质
KR20220100018A (ko) 2019-12-12 2022-07-14 엘지전자 주식회사 필터링 기반 영상 코딩 장치 및 방법
MX2022011207A (es) * 2020-03-16 2022-09-19 Bytedance Inc Unidad de acceso de punto de acceso aleatorio en codificacion de video escalable.

Also Published As

Publication number Publication date
US11800096B2 (en) 2023-10-24
US20210306626A1 (en) 2021-09-30
KR20220031102A (ko) 2022-03-11
EP4005198A1 (en) 2022-06-01
JP7330370B2 (ja) 2023-08-21
EP4005198A4 (en) 2022-11-16
JP2022549212A (ja) 2022-11-24
WO2021202108A1 (en) 2021-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113796080A (zh) 用于以子图片发信号通知输出层集的方法
US11356681B2 (en) Coded video sub-bitstream extraction
US12262037B2 (en) Method for adaptation parameter set reference and constraints in coded video stream
CN114586364A (zh) 用于多层视频流中的输出层集模式的方法
CN114223199A (zh) 用于视频编解码的方法和设备
CN113692744A (zh) 用信号通知具有子图片的输出层集的方法
CN114127800A (zh) 已编码视频流中跨层对齐的方法
CN113994664A (zh) 具有输出层集的图片输出方法
CN113950841A (zh) 用于多层视频码流的输出层集合的方法
CN114270819A (zh) 用于用信号通知参考图片重采样和空间可缩放性的组合的技术
US20240107045A1 (en) Derivation on sublayer-wise output layer set
CN112118443B (zh) 视频解码方法、系统、计算机设备以及存储介质
CN114514742A (zh) 采用已编码视频流中的子图片进行信号发送的用信号发送虚拟边界的方法
US20240080467A1 (en) Method for parameter set reference in coded video stream
US20230254506A1 (en) Method for parameter set reference constraints in coded video stream
CN112118453B (zh) 视频解码方法和设备、计算机设备以及存储介质
CN114270715A (zh) 用于输出层集模式的方法
CN114041289A (zh) 用于指示多层视频流中的子层数目的方法
CN113055668B (zh) 从已编码视频比特流中提取子比特流的方法和设备
CN113940080A (zh) 用于在已编码视频码流中发信号通知矩形切片分区的方法
CN113924770A (zh) 在已编码视频比特流中发信号通知子图片划分的方法
CN113453011A (zh) 解码已编码视频比特流的方法和设备
CN113875252A (zh) 用信号发送编码视频流中的混合nal单元类型和子图片划分的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 40072087

Country of ref document: HK