本發(fā)明涉及一種使用殘差域中的自適應色變換和色度(色差)量化偏移的視頻編碼設備和視頻解碼設備。

背景技術(shù)：

在基于高效率視頻編碼(hevc)/h.265的視頻編碼系統(tǒng)中，數(shù)字化圖像的每個幀被劃分為編碼樹單元(ctu)并且相應的ctu按照光柵掃描的順序被編碼。ctu被劃分為按照四叉樹結(jié)構(gòu)的編碼單元(cu)并且然后被編碼。每個cu被劃分為預測單元(pu)并且被預測。而且，每個cu的預測誤差被劃分為按照四叉樹結(jié)構(gòu)的變換單元并且然后被頻率變換。

cu是針對幀內(nèi)預測或者幀間預測的編碼單位。

幀內(nèi)預測(intraprediction、intra-frameprediction)是用于根據(jù)待編碼的幀的經(jīng)重建的圖像來生成預測信號的預測。在hevc/h.265中，定義了33個類型的角幀內(nèi)預測等。在角幀內(nèi)預測中，待編碼的塊周圍的經(jīng)重建的像素被外插在圖14中所描繪的33個方向中的任何方向上以生成幀內(nèi)預測信號。

除角幀內(nèi)預測之外，dc預測和平面預測被指定為幀內(nèi)預測。在dc預測中，參考圖像的平均值被用作待預測的tu中的所有像素的預測值。在平面預測中，通過來自參考圖像中的像素的線性內(nèi)插來生成預測圖像。

幀間預測(inter-frameprediction)是基于在顯示時間方面與待編碼的幀不同的經(jīng)重建的幀的圖像(參考圖)的預測。幀間預測也被稱為幀間預測(interprediction)。在幀間預測中，幀間預測信號基于參考圖的經(jīng)重建的圖像塊被生成(如果必要的話，使用像素內(nèi)插)。

數(shù)字彩色圖像由rgb數(shù)字圖像組成。數(shù)字彩色圖像一般地被變換為除rgb空間外的色空間中的信號以當彩色圖像通過傳輸線被傳輸時增加壓縮效率(減小數(shù)據(jù)量)。例如，圖像信號被變換為其中亮度信號(y)和色度信號(cb，cr)的組合被組成的色空間(ycocr空間)中的信號。

通過變換針對通過使用偏移值“chroma_qp_index_offset”造成的亮度信號來生成針對色度信號的量化參數(shù)(qp)。在hevc中，cb_qp_index_offset(第一色度量化偏移)被應用到cb，并且cr_qp_index_offset(第二色度量化偏移)被應用到cr。

在hevc的rext(范圍擴展)中，執(zhí)行擴展函數(shù)的標準化(參見非專利文獻1)。

作為用于使用rext來進一步增加擴展函數(shù)的壓縮效率的方法，已經(jīng)提出了非專利文獻2中的被稱為“殘差域中的自適應色變換”的技術(shù)。如在圖17中所圖示的，殘差域中的自適應色變換是以塊為單位(按照塊)自適應地將rgb空間的圖像信號的預測誤差信號變換為ycocr空間的信號的技術(shù)。

具體而言，以塊為單位(按照塊)選擇是直接地壓縮rgb空間的預測誤差信號還是在壓縮之前通過使用下面所描述的前向色空間變換矩陣(參見等式(1))將預測誤差信號變換為ycocr的信號是可能的。而且，圖17圖示了數(shù)據(jù)關(guān)于陰影塊而被壓縮在ycocr空間中并且數(shù)據(jù)關(guān)于其他塊而被壓縮在rgb空間中的示例。

通過cu_residual_csc_flag語法信號來通知關(guān)于被用于塊的數(shù)據(jù)壓縮的色空間的信息。等式“cu_residual_csc_flag＝0”表示rgb空間的信號被壓縮，同時“cu_residual_csc_flag＝1”表示信號在其被變換到y(tǒng)cocr空間之后被壓縮。

如果cu_residual_csc_flag＝1，則接收器(視頻解碼設備)通過使用下面所描述的后向色空間變換矩陣將ycocr空間的信號恢復成rgb空間的信號并且然后執(zhí)行解碼處理。

[數(shù)學1]

而且，范數(shù)在前述色變換矩陣中不是常量，并且因此，當cu_residual_csc_flag＝1時，不同的色度量化偏移被添加到塊預測誤差信號的量化處理和反向量化處理中的針對每個ycocr分量的量化參數(shù)。

而且，專利文獻1描述了一種視頻編碼設備和視頻解碼設備，其執(zhí)行根據(jù)輸入圖像信號是rgb空間的信號還是ycocr空間的信號而不同的信號處理。具體而言，當基于h.264/avc來執(zhí)行加權(quán)預測時，視頻編碼設備將相同偏移應用到r、g和b信號和亮度信號(y信號)并且關(guān)于被添加到預測信號的偏移將不同的偏移應用到色度信號。然而，專利文獻1未教導關(guān)于色度量化偏移的任何新知識。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開號2011-151683

非專利文獻

非專利文獻1：d.flynn等人，“highefficiencyvideocoding(hevc)rangeextensionstextspecification:draft7”，jctvc-q1005，jointcollaborativeteamonvideocoding(jct-vc)ofitu-tsg16wp3和iso/iecjtc1/sc29/wg11第17次會議：巴倫西亞，es，2014年3月27日-4月4日

非專利文獻2：l.zhang等人，“scce5test3.2.1:in-loopcolor-spacetransform”，jctvc-r0147,jointcollaborativeteamonvideocoding(jct-vc)ofitu-tsg16wp3和iso/iecjtc1/sc29/wg11第18次會議：札幌，jp，2014年6月30日-7月9日

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

接著，參考圖18，以下描述了一般視頻編碼設備的配置和操作，一般視頻編碼設備將具有數(shù)字化圖像的每個幀的每個cu的位流輸出為輸入圖像。

在圖18中所圖示的視頻編碼設備包括：開關(guān)101、色空間變換器102、開關(guān)103、頻率變換器/量化器104、反向量化器/反向頻率變換器105、開關(guān)106、反向色空間變換器107、開關(guān)108、緩沖器109、預測器110、預測參數(shù)確定器111、熵編碼器112、減法器115和加法器116。

預測器110生成針對cu輸入圖像信號的預測信號。具體而言，預測器110基于幀內(nèi)預測來生成預測信號(幀內(nèi)預測信號)并且基于幀間預測來生成預測信號(幀間預測信號)。

從預測器110供應的預測圖像在減法器115處從被輸入到視頻編碼設備的圖像被減去，并且然后被輸入到開關(guān)101作為預測誤差圖像。在圖18中所圖示的示例中，輸入圖像是rgb空間的信號。而且，視頻編碼設備具有殘差域中的自適應色變換的功能。例如，視頻編碼設備能夠以塊為單位(按照塊)自適應地將rgb空間的圖像信號的預測誤差信號變換為ycocr空間的信號。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)101被設置以使得預測誤差信號被輸入給開關(guān)103。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)101被設置以使得預測誤差圖像被輸入給色空間變換器102。而且，例如，開關(guān)101根據(jù)預測參數(shù)確定器111的控制來設置預測誤差圖像的輸出目的地。

色空間變換器102通過使用前述等式(1)(前向色空間變換矩陣)將rgb空間的預測誤差信號變換為ycocr空間的信號并且然后將信號輸出給開關(guān)103。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)103將已經(jīng)從開關(guān)101接收到的預測誤差信號輸出給頻率變換器/量化器104。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)103將已經(jīng)從色空間變換器102接收到的預測誤差信號輸出給頻率變換器/量化器104。而且，例如，開關(guān)103根據(jù)預測參數(shù)確定器111的控制來選擇預測誤差圖像的輸入源。

頻率變換器/量化器104將預測誤差圖像頻率變換并且將經(jīng)頻率變換的預測誤差圖像(系數(shù)圖像)量化。熵編碼器112執(zhí)行預測參數(shù)和量化系數(shù)圖像的熵編碼并且然后輸出位流。

反向量化器/反向頻率變換器105將量化系數(shù)圖像反向量化。進一步地，反向量化器/反向頻率變換器105對經(jīng)反向量化的系數(shù)圖像執(zhí)行反向頻率變換。經(jīng)反向頻率變換的經(jīng)重建的預測誤差圖像被輸入給開關(guān)106。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)106被設置以使得經(jīng)重建的預測誤差信號被輸入給開關(guān)108。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)106被設置以使得經(jīng)重建的預測誤差圖像被輸入給反向色空間變換器107。開關(guān)106根據(jù)預測參數(shù)確定器111的控制來選擇經(jīng)重建的預測誤差圖像的輸出目的地。

反向色空間變換器107通過使用前述等式(1)(后向色空間變換矩陣)將ycocr空間的經(jīng)重建的預測誤差信號變換為rgb空間的信號，并且然后將信號輸出給開關(guān)108。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)108選擇從開關(guān)106接收到的經(jīng)重建的預測誤差信號。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)108選擇從反向色空間變換器107接收到的經(jīng)重建的預測誤差信號。而且，例如，開關(guān)108根據(jù)預測參數(shù)確定器111的控制來選擇經(jīng)重建的預測誤差圖像中的任何經(jīng)重建的預測誤差圖像。

從開關(guān)108接收到的經(jīng)重建的預測誤差圖像通過加法器116被供應有預測信號，并且然后作為經(jīng)重建的圖像被供應給緩沖器109。該緩沖器109存儲經(jīng)重建的圖像。

預測參數(shù)確定器111指令預測器110通過例如將輸入圖像信號與預測信號比較來決定將編碼成本最小化的預測參數(shù)。預測參數(shù)確定器111將決定的預測參數(shù)供應給熵編碼器112。預測參數(shù)是與塊預測有關(guān)的信息，諸如預測模式(幀內(nèi)預測、幀間預測、幀內(nèi)預測塊大小、幀內(nèi)預測方向、幀間預測塊大小、運動向量等)。

預測參數(shù)確定器111進一步指令決定是rgb空間的預測誤差信號還是ycocr空間的預測誤差信號被用于每個塊。

從視頻編碼設備輸出的位流被傳輸給視頻解碼設備。視頻解碼設備通過執(zhí)行解碼處理來重建視頻的圖像。圖19是圖示了解碼從一般視頻編碼設備輸出的位流以獲取經(jīng)解碼的圖像的一般視頻解碼設備的配置的示例的框圖。參考圖19，下面將描述一般視頻解碼設備的配置和操作。

圖19中所圖示的視頻解碼設備包括：熵解碼器212、反向量化器/反向頻率變換器205、開關(guān)206、反向色空間變換器207、開關(guān)208、緩沖器209、預測器210和加法器216。

熵解碼器212對輸入位流熵解碼。熵解碼器212將量化系數(shù)圖像供應給反向量化器/反向頻率變換器205，并且將預測參數(shù)供應給預測器210。

反向量化器/反向頻率變換器205將輸入量化系數(shù)圖像反向量化，并且將其輸出為系數(shù)圖像。而且，反向量化器/反向頻率變換器205將頻域中的系數(shù)圖像變換為空間域中的圖像，并且將其輸出為預測誤差圖像。預測誤差圖像被輸入給開關(guān)206。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)206被設置以使得預測誤差信號被輸入給開關(guān)208。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)206被設置以使得預測誤差圖像被輸入給反向色空間變換器207。而且，開關(guān)206能夠識別是rgb空間的預測誤差信號還是ycocr空間的預測誤差信號應當根據(jù)來自視頻編碼設備的信令而被使用。

反向色空間變換器207通過使用前述等式(1)(后向色空間變換矩陣)來將ycocr空間的預測誤差信號變換為rgb空間的信號，并且然后將預測誤差信號輸出給開關(guān)208。

當rgb空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)208選擇從開關(guān)206接收到的預測誤差信號。當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，開關(guān)208選擇從反向顏色空間變換器207接收到的預測誤差信號。該開關(guān)208能夠識別是rgb空間的預測誤差信號還是ycocr空間的預測誤差信號應當根據(jù)來自視頻編碼設備的信令被使用。

來自開關(guān)208的預測誤差圖像在加法器216處被添加到從預測器210供應的預測信號，并且然后作為經(jīng)重建的圖像被供應給緩沖器209。該緩沖器209存儲經(jīng)重建的圖像。

而且，被存儲在緩沖器209中的經(jīng)重建的圖像被輸出為經(jīng)解碼的圖像(經(jīng)解碼的視頻)。

緩沖器209存儲在過去已經(jīng)被解碼為參考圖像的圖像。當執(zhí)行幀內(nèi)預測時，預測器210通過基于在過去在解碼的情況下在圖像內(nèi)已經(jīng)被解碼的相鄰的經(jīng)重建的圖像預測待解碼的圖像來生成預測圖像。當執(zhí)行幀間預測時，預測器210基于從緩沖器209供應的參考圖像來生成預測圖像。

在rext中，已經(jīng)提出了出于主觀圖像質(zhì)量改進的目的的色度量化偏移(色度qp偏移)技術(shù)。該色度量化偏移技術(shù)被用于通過信號通知針對第二色分量和第三色分量的色度量化偏移值來調(diào)節(jié)針對每個色分量的量化參數(shù)。具體而言，這種技術(shù)能夠改變量化強度。

以下語法被提供用于信號通知色度量化偏移值：

-圖片單位：pps_cb_qp_offset/pps_cr_qp_offset/slice_qp_delta_cb/

slice_qp_delta_cr

-切片單位:slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

-塊單位:cu_chroma_qp_offset_idx

主觀圖像質(zhì)量能夠通過使用以上語法中的任何語法、通過調(diào)節(jié)針對每個色分量的量化強度而被增強。

圖18中所圖示的視頻編碼設備和圖19中所圖示的視頻解碼設備還應用色度量化偏移。如在圖18中所圖示的，先前確定的色度量化偏移被輸入給視頻編碼設備。

在視頻編碼設備中，當在rgb空間的預測誤差信號被使用時將系數(shù)圖像量化時，頻率變換器/量化器104根據(jù)第一色度量化偏移來增加或者減小b分量的量化參數(shù)，并且根據(jù)第二色度量化偏移來增加或者減小r分量的量化參數(shù)，如在圖20中所圖示的。反向量化器/反向頻率變換器105根據(jù)第一色度量化偏移來增加或者減小b分量的反向量化參數(shù)，并且根據(jù)第二色度量化偏移來增加或者減小r分量的反向量化參數(shù)。

當ycocr空間的預測誤差信號被使用時，當對系數(shù)圖像量化時，頻率變換器/量化器104根據(jù)第一色度量化偏移來增加或者減小co分量的量化參數(shù)，并且根據(jù)第二色度量化偏移來增加或者減小cr分量的量化參數(shù)，如在圖20中所圖示的。反向量化器/反向頻率變換器105根據(jù)第一色度量化偏移來增加或者減小co分量的反向量化參數(shù)，并且根據(jù)第二色度量化偏移來增加或者減小cr分量的反向量化參數(shù)。

在視頻解碼設備中，反向量化器/反向頻率變換器205按照與視頻編碼設備中的反向量化器/反向頻率變換器105相同的方式操作。

色度量化偏移技術(shù)是信號通知針對第二色分量和第三色分量的色度量化偏移值的技術(shù)。因此，如果殘差域中的自適應色變換與色度量化偏移被組合，則被壓縮在rgb空間中的塊和被壓縮在ycocr空間中的塊共享量化強度，如在圖20中所圖示的。由此，量化強度不能根據(jù)色空間而被適當?shù)卦O置。因此，不能通過色度量化偏移技術(shù)來獲取主觀圖像質(zhì)量改進效果。

本發(fā)明的目標是提供能夠在其中殘差域中的自適應色變換和色度量化偏移被組合使用的情況下防止主觀圖像質(zhì)量改進效果的劣化的一種視頻編碼設備、視頻解碼設備、視頻編碼方法、視頻解碼方法和程序。

對問題的解決方案

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻編碼設備，該設備包括：自適應色度量化偏移導出裝置，用于導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及反向量化裝置，用于通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻解碼設備，該設備包括：自適應色度量化偏移導出裝置，用于導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及反向量化裝置，用于通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻編碼方法，該方法包括：導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻解碼方法，該方法包括：導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于執(zhí)行能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻編碼方法的視頻編碼程序，該程序使得計算機執(zhí)行：導出針對每個色空間的色度量化偏移的處理；以及通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化的處理。

而且，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于執(zhí)行能夠從多個色空間之中以編碼塊為單位選擇預測誤差信號的色空間的視頻解碼方法的視頻解碼程序，該程序使得計算機執(zhí)行：導出針對每個色空間的色度量化偏移的處理；以及通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化的處理。

發(fā)明的有利影響

根據(jù)本發(fā)明，有可能防止主觀圖像質(zhì)量改進效果的劣化。

附圖說明

[圖1]圖1是圖示了視頻編碼設備的示例性實施例的框圖。

[圖2]圖2是圖示了與色度量化偏移的信號通知有關(guān)的處理的流程圖。

[圖3]圖3是圖示了視頻解碼設備的示例性實施例的框圖。

[圖4]圖4是圖示了與色度量化偏移的導出有關(guān)的處理的流程圖。

[圖5]圖5是圖示了用于傳輸alt_pps_cb_qp_offset和alt_pps_cr_qp_offset的語法的示例的說明圖。

[圖6]圖6是圖示了用于傳輸alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的語法的示例的說明圖。

[圖7]圖7是圖示了用于傳輸alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的語法的示例的說明圖。

[圖8]圖8是圖示了用于傳輸cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i]的語法的示例的說明圖。

[圖9]圖9是圖示了用于傳輸alt_cb_qp_offset_list[i]和alt_cr_qp_offset_list[i]的語法的示例的說明圖。

[圖10]圖10是圖示了能夠?qū)崿F(xiàn)視頻編碼設備和視頻解碼設備的功能的信息處理系統(tǒng)的配置示例的框圖。

[圖11]圖11是圖示了視頻編碼設備的主要部分的框圖。

[圖12]圖12是圖示了視頻編碼設備的主要部分的另一示例的框圖。

[圖13]圖13是圖示了視頻編碼設備的主要部分的又一示例的框圖。

[圖14]圖14是圖示了視頻解碼設備的主要部分的框圖。

[圖15]圖15是圖示了視頻解碼設備的主要部分的另一示例的框圖。

[圖16]圖16是圖示了視頻解碼設備的主要部分的又一示例的框圖。

[圖17]圖17是圖示了殘差域中的自適應色變換的示例的說明圖。

[圖18]圖18是圖示了一般視頻編碼設備的配置的框圖。

[圖19]圖19是圖示了一般視頻解碼設備的配置的框圖。

[圖20]圖20是圖示了色度量化偏移的使用的示例的說明圖。

具體實施方式

示例性實施例1

圖1是圖示了視頻編碼設備的第一示例性實施例的框圖。參考圖1，將對將具有數(shù)字化視頻的每個幀的位流輸出為輸入圖像的視頻編碼設備的配置進行描述。

如在圖1中所圖示的，第一示例性實施例的視頻編碼設備包括：開關(guān)101、色空間變換器102、開關(guān)103、頻率變換器/量化器104、反向量化器/反向頻率變換器105、開關(guān)106、反向色空間變換器107、開關(guān)108、緩沖器109、預測器110、預測參數(shù)確定器111、熵編碼器112、減法器115和加法器116，與圖18中所圖示的一般視頻編碼設備類似。

如在圖1中所圖示的，視頻編碼設備進一步包括自適應色度量化偏移導出單元121和開關(guān)122。

由于開關(guān)101、色空間變換器102、開關(guān)103、頻率變換器/量化器104、反向量化器/反向頻率變換器105、開關(guān)106、反向色空間變換器107、開關(guān)108、緩沖器109、預測器110、減法器115和加法器116按照與圖18中所圖示的那些方式相同的方式操作，因而以下主要描述自適應色度量化偏移導出單元121和開關(guān)122的操作以及與色度量化偏移的信號通知有關(guān)的預測參數(shù)確定器111和熵編碼器112的操作。而且，自適應色度量化偏移導出單元121接收針對rgb空間的色度量化偏移的輸入和針對ycocr空間的色度量化偏移的輸入。

圖2是圖示了與色度量化偏移的信號通知有關(guān)的處理的流程圖。

視頻編碼設備通過adaptive_color_trans_flag信號通知指示殘差域中的自適應色變換是否被執(zhí)行的信息。而且，當執(zhí)行殘差域中的自適應色變換時，視頻編碼設備通過cu_residual_csc_flag信號通知指示塊的色空間的信息。

除非殘差域中的自適應色變換被執(zhí)行，否則熵編碼器122信號通知adaptive_color_trans_flag＝0并且通過使用以下語法來傳輸由自適應色度量化偏移(由自適應色度量化偏移導出單元121輸入的針對rgb空間的色度量化偏移)導出單元121導出的針對rgb空間的色度量化偏移(步驟s101和s102)。如果殘差域中的自適應色變換被執(zhí)行，則熵編碼器112設置adaptive_color_trans_flag＝1。另外，當壓縮在rgb空間中被執(zhí)行時，熵編碼器112通過使用以下語法傳輸由自適應色度量化偏移導出單元121導出針對的rgb空間的色度量化偏移(步驟s103和s104)。

-圖片單位:

pps_cb_qp_offset/pps_cr_qp_offset/slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

-切片單位:slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

當壓縮在ycocr空間中被執(zhí)行時，熵編碼器112通過使用以下語法來傳輸由自適應色度量化偏移導出單元121導出的針對ycocr空間的色度量化偏移(步驟s103和s105)。

-圖片單位

alt_pps_cb_qp_offset/alt_pps_cr_qp_offset/alt_slice_qp_delta_cb/alt_slice_qp_delta_cr

-切片單位:alt_slice_qp_delta_cb/alt_slice_qp_delta_cr

而且，在其中殘差域中的自適應色變換被執(zhí)行的情況下，當壓縮在ycocr空間中被執(zhí)行時(當壓縮未在rgb空間中被執(zhí)行時)，熵編碼器112信號通知cu_residual_csc_flag＝1。自適應色度量化偏移導出單元121將針對ycocr空間的導出的色度量化偏移(第一色度量化偏移和第二色度量化偏移)輸出給開關(guān)122。

當壓縮在rgb空間中被執(zhí)行時，熵編碼器112信號通知cu_residual_csc_flag＝0。該自適應色度量化偏移導出單元121將針對rgb空間的導出的色度量化偏移(第一色度量化偏移和第二色度量化偏移)輸出給到開關(guān)122。

而且，自適應色度量化偏移導出單元121根據(jù)cu_residual_csc_flag來識別壓縮是在rgb空間中還是在ycocr空間中被執(zhí)行。

而且，頻率變換器/量化器104通過使用由預測參數(shù)確定器111決定的色度量化偏移來調(diào)節(jié)量化參數(shù)。

預測參數(shù)確定器111例如提前存儲針對rgb空間的色度量化偏移的值和針對ycocr空間的色度量化偏移的值，并且將針對rgb空間的色度量化偏移的值或者針對ycocr空間的色度量化偏移的值適當?shù)毓o頻率變換器/量化器104。在該情況下，針對rgb空間的色度量化偏移的值和針對ycocr空間的色度量化偏移的值被包括在被供應給熵編碼器112的預測參數(shù)中。熵編碼器112信號通知針對rgb空間的色度量化偏移的值和針對ycocr空間的色度量化偏移的值。

在這種情況下，視頻編碼設備明確地信號通知色度量化偏移。而且，視頻編碼設備信號通知色度量化偏移的值。

而且，在第二示例性實施例中，將更詳細地描述自適應色度量化偏移導出單元121的操作。

視頻編碼設備的除以上操作外的操作與圖18中所圖示的視頻編碼設備的操作相同。

示例性實施例2

圖3是圖示了通過將從信號通知色度量化偏移的視頻編碼設備輸出的位流解碼來獲取經(jīng)解碼的圖像的視頻解碼設備的配置的框圖。參考圖3，將描述第二示例性實施例的視頻解碼設備的配置。

如在圖3中所圖示的，這一示例性實施例的視頻解碼設備包括：熵解碼器212、反向量化器/反向頻率變換器205、開關(guān)206、反向色空間變換器207、開關(guān)208、緩沖器209、預測器210和加法器216，與圖19中所圖示的一般視頻解碼設備類似。

如在圖3中所圖示的，視頻解碼設備進一步包括自適應色度量化偏移導出單元221和開關(guān)222。

由于反向量化器/反向頻率變換器205、開關(guān)206、反向色空間變換器207、開關(guān)208、緩沖器209、預測器210和加法器216按照與圖19中所圖示的那些方式相同的方式操作，因而以下主要描述自適應色度量化偏移導出單元221和開關(guān)222的操作以及與色度量化偏移的導出有關(guān)的熵解碼器212的操作。

圖4是圖示了與色度量化偏移的導出有關(guān)的處理的流程圖。

如果熵解碼器212解析位流以得到adaptive_color_trans_flag＝1(這指示殘差域中的自適應色變換將被執(zhí)行)(步驟s201)并且得到cu_residual_csc_flag＝1(這指示數(shù)據(jù)在ycocr空間中被壓縮)(步驟s202)，則自適應色度量化偏移導出單元221導出針對ycocr空間的色度量化偏移(步驟s204)。如果熵解碼器212得到cu_residual_csc_flag＝0(這指示數(shù)據(jù)被壓縮在rgb空間中)(步驟s202)，則自適應色度量化偏移導出單元221導出針對rgb空間的色度量化偏移(步驟s203)。

自適應色度量化偏移導出單元221導出針對rgb空間的色度量化偏移(第一色度量化偏移qpicb和第二色度量化偏移qpicr)如下。

qpicb＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+pps_cb_qp_offset+slice_cb_qp_offset+cuqpoffsetcb)

qpicr＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+pps_cr_qp_offset+slice_cr_qp_offset+cuqpoffsetcr)(2)

在等式(2)中，clip3(x,y,z)是將輸入z裁剪到[x,y]范圍中的函數(shù)。qpy是第一色分量的量化參數(shù)，cuqpoffsetcb是針對第二色分量的每個塊的色度量化偏移，并且cuqpoffsetcr是針對第三色分量的每個塊的色度量化偏移。雖然描述qpicb和qpicr被使用，但是在其中第一色分量是g分量、第二色分量是b分量并且第三色分量是r分量的rgb空間的情況下，qpicb對應于針對b分量的色度量化偏移并且qpicr對應于針對r分量的色度量化偏移。

自適應色度量化偏移導出單元221導出針對ycocr空間的色度量化偏移(第一色度量化偏移qpicb和第二色度量化偏移qpicr)，如在以下等式(3)中所描述的。

qpicb＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+alt_pps_cb_qp_offset+alt_slice_cb_qp_offset+cuqpoffsetcb)

qpicr＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+alt_pps_cr_qp_offset+alt_slice_cr_qp_offset+cuqpoffsetcr)(3)

而且，計算量化參數(shù)(qp'cb,qp'cr)，如在以下等式(4)中所描述的。

qp'cb＝qpcb+qpbdoffsetc

qp'cr＝qpcr+qpbdoffsetc(4)

以下描述用于導出色度量化偏移的程序的特定示例。在以下描述中，由引號所圍繞的措辭指示這一示例性實施例中的特性。

-“如果cu_residual_csc_flag等于0,”變量qpcb和qpcr被導出如下：

qpicb＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+pps_cb_qp_offset+slice_cb_qp_offset+cuqpoffsetcb)

qpicr＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+pps_cr_qp_offset+slice_cr_qp_offset+cuqpoffsetcr)

-“否則(cu_residual_csc_flag等于1)，變量qpcb和qpcr被導出如下：

“qpicb＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+alt_pps_cb_qp_offset+alt_slice_cb_qp_offset+cuqpoffsetcr)”

“qpicr＝clip3(-qpbdoffsetc,57,qpy+alt_pps_cr_qp_offset+alt_slice_cr_qp_offset+cuqpoffsetcr)”

-如果chromaarraytype等于1，則基于相應地等于qpicb和qpicr的指數(shù)qpi，變量qpcb和qpcr被設置等于qpc的值，如在預定表中所指定的。

-否則，基于相應地等于qpicb和qpicr的指數(shù)qpi，變量qpcb和qpcb被設置等于min(qpi,51)。

-針對cb和cr分量的色度量化參數(shù)qp'cb和qp'cr被導出如下：

qp'cb＝qpcb+qpbdoffsetc

qp'cr＝qpcr+qpbdoffsetc

當將輸入量化系數(shù)圖像反向量化并且將其輸出為系數(shù)圖像時，反向量化器/反向頻率變換器205根據(jù)來自自適應色度量化偏移導出單元221的色度量化偏移來增加或者減小量化參數(shù)。

示例性實施例3

隨后，將描述根據(jù)第三示例性實施例的視頻編碼設備。圖5是圖示了用于傳輸alt_pps_cb_qp_offset和alt_pps_cr_qp_offset的語法的示例的說明圖(在非專利文獻1的“7.3.2.3.2圖片參數(shù)集范圍擴展語法”中描述的語法的改進)。在圖5中，以斜體書寫的措辭指示這一示例性實施例的特性。

圖6和圖7是圖示了用于傳輸alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的語法的示例的說明圖(在“7.3.6.1一般切片段表頭語法”中所描述的語法的改進)。在圖6和圖7中，以斜體書寫的措辭指示這一示例性實施例的特性。

而且，這一示例性實施例的視頻編碼設備的配置與圖1中所圖示的配置相同。在視頻編碼設備中，熵編碼器112將針對rgb空間的色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，指定在其中被保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù)或者色度量化偏移的值)傳輸給視頻解碼設備。

當數(shù)據(jù)被壓縮在ycocr空間中時，熵編碼器112通過使用在圖5和圖6和圖7中所圖示的語法來信號通知針對ycocr空間的色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，色度量化偏移自身的值)。

示例性實施例4

隨后，將描述根據(jù)第四示例性實施例的視頻解碼設備。這一示例性實施例的視頻解碼設備對應于第三示例性實施例的視頻編碼設備。注意，這一示例性實施例的視頻解碼設備的配置與圖3中所圖示的配置相同。

當熵解碼器212通過使用視頻解碼設備中的、圖5和圖6和圖7中所圖示的語法解譯出數(shù)據(jù)在ycocr空間中被壓縮時，自適應色度量化偏移導出單元221按照與第二示例性實施例相同的方式導出色度量化偏移。

而且，在視頻編碼設備中，自適應色度量化偏移導出單元121按照與自適應色度量化偏移導出單元221相同的方式操作。

示例性實施例5

隨后，將描述根據(jù)第五示例性實施例的視頻編碼設備。圖8是圖示了用于附加地傳輸cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i]的語法的示例的說明圖(在npl1的“7.3.2.3.2圖片參數(shù)集范圍擴展語法”中描述的語法的改進)。在圖8中，以斜體書寫的措辭指示這一示例性實施例的特性(具體而言，部分指示cb_qp_offset_list/cr_qp_offset_list[therangeofchroma_qp_offset_list_len_minus1]的大小根據(jù)adaptive_color_trans_flag的值被增加)。在根據(jù)這一示例性實施例的視頻編碼設備中，量化偏移能夠通過根據(jù)cu_residual_csc_flag語法的值調(diào)節(jié)以塊為單位所被傳輸?shù)腸u_chroma_qp_offset_idx語法的值來以塊為單位在針對rgb空間的那些量化偏移與針對ycocr空間的那些量化偏移之間被切換。

注意，這一示例性實施例的視頻編碼設備的配置與圖1中所圖示的配置相同。在視頻編碼設備中，熵編碼器112將針對rgb空間色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，cu_chroma_qp_offset_idx語法是用于指定在其中被保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù))傳輸給視頻解碼設備。

根據(jù)這一示例性實施例，在視頻編碼設備中，熵編碼器112將針對ycocr空間色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，cu_chroma_qp_offset_idx語法是用于指定在其中被保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù))傳輸給視頻解碼設備。在這一示例性實施例的視頻解碼設備中，色度量化偏移能夠根據(jù)cu_residual_csc_flag語法的值、基于以塊為單位被傳輸?shù)腸u_chroma_qp_offset_idx語法的值來以塊為單位在針對rgb空間的那些色度量化偏移與針對ycocr空間的那些色度量化偏移之間被切換。

而且，以斜體書寫的措辭(cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i])對應于針對在圖8中上文所描述的ycocr空間的色度量化偏移。

示例性實施例6

然后，將描述根據(jù)第六示例性實施例的視頻解碼設備。這一示例性實施例的視頻解碼設備對應于第五示例性實施例的視頻編碼設備。而且，這一示例性實施例的視頻解碼設備的配置與圖3中所圖示的配置相同。

當熵解碼器212通過視頻解碼設備中、在圖8中所圖示的語法解譯出數(shù)據(jù)在ycocr空間中被壓縮時，例如，色度量化偏移從由指數(shù)所指定的數(shù)據(jù)表被讀取，并且自適應色度量化偏移導出單元221按照與第二示例性實施例中相同的方式計算色度量化參數(shù)。

而且，在視頻編碼設備中，自適應色度量化偏移導出單元121按照與自適應色度量化偏移導出單元221相同的方式操作。

示例性實施例7

然后，將描述根據(jù)第七示例性實施例的視頻編碼設備。圖9是圖示了用于附加地傳輸alt_cb_qp_offset_list[i]和alt_cr_qp_offset_list[i]的語法的示例描述說明圖(在npl1中描述的“7.3.2.3.2圖片參數(shù)集范圍擴展語法”中描述的語法的改進)。在圖9中，以斜體書寫的措辭指示這一示例性實施例的特性。

在第七示例性實施例中，cu_chroma_qp_offset_idx語法的值的解譯與如稍后描述的第五示例性實施例比較根據(jù)cu_residual_csc_flag語法的值改變，并且因此針對每個塊傳輸?shù)腸u_chroma_qp_offset_idx語法的位能夠被保存。例如，在第七示例性實施例中，即使cu_chroma_qp_offset_idx＝0，也當cu_residual_csc_flag＝0時，導出針對rgb的cb_qp_offset_list[0]和cr_qp_offset_list[0]，并且當cu_residual_csc_flag＝1時，導出針對ycoc的ralt_cb_qp_offset_list[0]和alt_cr_qp_offset_list[0]。另一方面，在第五示例性實施例中，當cu_chroma_qp_offset_idx＝0時，導出針對rgb的cb_qp_offset_list[0]和cr_qp_offset_list[0]。因此，在第五示例性實施例中，如果列表大小是4(當chroma_qp_offset_list_len_minus1是3時)，則需要傳輸cu_chroma_qp_offset_idx＝4以便導出針對ycocr的cb_qp_offset_list[4]和alt_cr_qp_offset_list[4]。

而且，這一示例性實施例的視頻編碼設備的配置與圖1中所圖示的配置相同。在視頻編碼設備中，熵編碼器112將針對rgb空間色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，用于指定在其中被保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù))傳輸給視頻解碼設備。

根據(jù)這一示例性實施例，在視頻編碼設備中，熵編碼器112將針對ycocr空間色度量化偏移通過其能夠被標識的信息(例如，用于指定在其中被保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù))傳輸給視頻解碼設備。

示例性實施例8

隨后，將描述根據(jù)第八示例性實施例的視頻解碼設備。則以示例性實施例的視頻解碼設備對應于第七示例性實施例的視頻編碼設備。而且，這一示例性實施例的視頻解碼設備的配置與圖3中所圖示的配置相同。

當熵解碼器212通過視頻解碼設備中、在圖9中所圖示的語法解譯出數(shù)據(jù)在ycocr空間中被壓縮時，例如，色度量化偏移從由指數(shù)指定的數(shù)據(jù)表被讀取，并且自適應色度量化偏移導出單元221按照與第二示例性實施例中相同的方式計算色度量化參數(shù)。

而且，在視頻編碼設備中，自適應色度量化偏移導出單元121按照與自適應色度量化偏移導出單元221相同的方式操作。

以下描述了用于導出色度量化偏移的過程的具體示例。在以下描述中，由引號所圍繞的措辭指示這一示例性實施例中的特性。

當存在時，cu_chroma_qp_offset_idx將指數(shù)指定到cb_qp_offset_list[]和cr_qp_offset_list[]或者alt_cb_qp_offset_list[]和alt_cr_qp_offset_list[]中，其被用于確定cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr的值。當存在時，cu_chroma_qp_offset_idx的值應當在0到chroma_qp_offset_list_len_minus1的范圍(包括的)中。當不存在時，cu_chroma_qp_offset_idx的值被推斷等于0。

當cu_chroma_qp_offset_flag存在時，以下適用：

-變量iscuchromaqpoffsetcoded被設置等于1。

-變量cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr被導出如下：

-如果cu_chroma_qp_offset_flag等于1并且“cu_residual_csc_flag等于0”，則以下適用：

cuqpoffsetcb＝cb_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]

cuqpoffsetcr＝cr_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]

-“否則如果cu_chroma_qp_offset_flag等于1并且cu_residual_csc_flag等于1，則以下適用：”

“cuqpoffsetcb＝alt_cb_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]”

“cuqpoffsetcr＝alt_cr_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]”

-否則(cu_chroma_qp_offset_flag等于0)，cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr二者被設置等于0。

示例性實施例9

雖然在以上示例性實施例中視頻編碼設備明確地信號通知色度量化偏移，但是即使信號通知預測誤差信號的色空間以塊為單位被選擇，也可以省略色度量化偏移的信令。在本描述中，以上被稱為色度量化偏移被隱含地信號通知。

在其中視頻編碼設備隱含地信號通知色度量化偏移的情況下，例如，熵解碼器以塊為單位信號通知adaptive_color_trans_flag＝1并且然后信號通知cu_residual_csc_flag，同時不信號通知色度量化偏移的值通過其能夠標識的信息。

在其中熵解碼器在視頻解碼設備解析位流以得到adaptive_color_trans_flag＝1并且得到cu_residual_csc_flag＝0(這指示數(shù)據(jù)在rgb空間中被壓縮)的情況下，自適應色度量化偏移導出單元221讀出先前被存儲在視頻解碼設備中的rgb空間的色度量化偏移的值。另外，如果熵解碼器得到cu_residual_csc_flag＝1(這指示數(shù)據(jù)在ycocr空間中被壓縮)，則自適應色度量化偏移導出單元221根據(jù)針對rgb空間的先前存儲的色度量化偏移的值來計算針對ycocr空間的色度量化偏移的值。

由于針對rgb空間的色度量化偏移在某種程度上與針對ycocr空間的色度量化偏移相關(guān)，換句話說，由于有可能定義用于根據(jù)針對rgb空間的色度量化偏移來計算針對ycocr空間的色度量化偏移的計算公式，因而自適應色度量化偏移導出單元221能夠通過使用計算公式來導出針對ycocr空間的色度量化偏移。

具體而言，視頻解碼設備隱含地導出色度量化偏移。

而且，在視頻編碼設備中，自適應色度量化偏移導出單元121按照與自適應色度量化偏移導出單元221相同的方式操作。

而且，如果視頻編碼設備隱含地信號通知色度量化偏移，則待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量能夠被降低。

雖然在以上示例性實施例中rgb空間和ycocr空間被圖示為兩個色空間，但是即使兩個色空間之一或二者是其他色空間，以上示例性實施例的系統(tǒng)也適用。而且，雖然在以上示例性實施例中第一色分量g、第二色分量b和第三色分量r被使用在rgb空間中(參見圖20)，但是將色信號分配給相應的色分量的方式不限于此，而是任意色信號可以被分配給相應的色分量。

雖然在以上示例性實施例中視頻編碼設備和視頻解碼設備使用兩個色空間，但是這些設備還被允許使用三個或更多個色空間。

而且，上文所描述的示例性實施例中的每個示例性實施例可以由硬件實現(xiàn)，而且可以由計算機程序?qū)崿F(xiàn)。

圖10中所圖示的信息處理系統(tǒng)包括：處理器1001、程序存儲器1002、用于存儲視頻數(shù)據(jù)的存儲介質(zhì)和用于存儲位流的存儲介質(zhì)1004。存儲介質(zhì)1003和存儲介質(zhì)1004可以是分離的存儲介質(zhì)或者被包括在相同存儲介質(zhì)中的存儲區(qū)域。磁存儲介質(zhì)(諸如硬盤)可用作這樣的存儲介質(zhì)。

在圖10中所圖示的信息處理系統(tǒng)中，程序存儲器1002存儲圖1和圖3中的每一個中所圖示的塊(除緩沖器的塊之外)的功能的程序。處理器1001通過根據(jù)被存儲在程序存儲器1002中的程序執(zhí)行過程來實現(xiàn)圖1或圖3中所圖示的視頻編碼設備或者視頻解碼設備的功能。

圖11是圖示了視頻編碼設備的主要部分的框圖。如在圖11中所圖示的，視頻編碼設備301包括：自適應色度量化偏移導出單元(311)(例如，對應于圖1中所圖示的自適應色度量化偏移導出單元121)，其導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及反向量化單元312(例如，對應于圖1中所圖示的反向量化/反向頻率變換器105)，其通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

圖12是圖示了視頻編碼設備的主要部分的另一示例的框圖。如在圖12中所圖示的，視頻編碼設備302進一步包括色空間選擇通知單元313(例如，對應于圖1中所圖示的熵解碼器112)，其信號通知預測誤差信號的色空間將以塊為單位被選擇。

而且，除非視頻編碼設備302包括用于信號通知針對每個色空間的量化偏移的值能夠被標識在圖12中所圖示的配置中的信息的裝置，否則在視頻編碼設備302中隱含地導出色度量化偏移。

圖13是圖示了視頻編碼設備的主要部分的又一示例的框圖。如在圖13中所圖示的，視頻編碼設備303進一步包括量化偏移信息傳輸單元314(例如，對應于圖1中所圖示的熵編碼器112)，其信號通知針對每個色空間的色度量化偏移的值通過其能夠被標識的信息。例如，色度量化偏移的值通過其能夠被標識的信息是色度量化偏移的值自身或者用于指定在其中保留在視頻解碼設備中的色度量化偏移被設置的數(shù)據(jù)表的指數(shù)。

圖14是圖示視頻解碼設備的主要部分的框圖。如在圖14中所圖示的，視頻解碼設備401包括：自適應色度量化偏移導出單元(411)(例如，對應于圖3中所圖示的自適應色度量化偏移導出單元221)，其導出針對每個色空間的色度量化偏移；以及反向量化單元412(例如，對應于圖3中所圖示的反向量化器/反向頻率變換器205)，其通過使用針對每個色空間的色度量化偏移來將量化系數(shù)圖像反向量化。

圖15是圖示視頻解碼設備的主要部分的另一示例的框圖。如在圖15中所圖示的，視頻解碼設備402進一步包括：色空間選擇解析單元413(例如，對應于圖3中所圖示的熵解碼器212)，其解析位流以解譯出預測誤差信號的色空間將以塊為單位被選擇。

而且，除非視頻解碼設備402包括用于解析位流以解譯出針對每個色空間的色度量化偏移的值通過其能夠被標識在圖15中所圖示的配置中的信息的裝置，否則視頻解碼設備402隱含地導出色度量化偏移。

圖16是圖示視頻解碼設備的主要部分的又一示例的框圖。如在圖16中所圖示的，視頻解碼設備403進一步包括：色度量化偏移解析單元414(例如，對應于圖3中所圖示的熵解碼器212)，其基于從接收到的位流解譯出的信息來標識針對每個色空間的色度量化偏移的值。

雖然已經(jīng)參考前述示例性實施例和示例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于前述示例性實施例和示例。可以對本發(fā)明的范圍內(nèi)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細節(jié)做出本領域的技術(shù)人員可理解的各種改變。

本申請要求于2014年10月3日提交的日本專利申請?zhí)?014-204392的優(yōu)先權(quán)，并且其整體公開內(nèi)容通過引用并入本文。

附圖標記列表

101開關(guān)

102色空間變換器

103開關(guān)

104頻率變換器/量化器

105反向量化器/反向頻率變換器

106開關(guān)

107反向色空間變換器

108開關(guān)

109緩沖器

110預測器

111預測參數(shù)確定器

112熵編碼器

115減法器

116加法器

121自適應色度量化偏移導出單元

122開關(guān)

205反向量化器/反向頻率變換器

206開關(guān)

207反向色空間變換器

208開關(guān)

209緩沖器

210預測器

212熵解碼器

216加法器

221自適應色度量化偏移導出單元

222開關(guān)

301、302、303視頻編碼設備

311自適應色度量化偏移導出單元

312反向量化單元

313色空間選擇通知單元

314量化偏移信息傳輸單元

401、402、403視頻解碼設備

411自適應色度量化偏移導出單元

412反向量化單元

413色空間選擇解析單元

414色度量化偏移解析單元

1001處理器

1002程序存儲器

1003存儲介質(zhì)

1004存儲介質(zhì)