[发明专利]以4:4:4色度格式进行视频编解码的方法和装置

说明书

电子装置执行一种解码视频数据的方法，该方法包括：如果针对编码单元的残差启用自适应色彩变换(ACT)，则从比特流中的信息接收应用于量化参数以进行反量化的调整值、以及用于编码单元的残差的系数；通过对用于编码单元的残差的接收系数应用反量化和逆变换来重建编码单元的残差；以及，如果已经使用ACT对编码单元的残差进行编码，则通过应用逆ACT来修改编码单元的重建残差，以基于与应用于以有损或无损编码模式编码的一个编码单元的一个相同的逆ACT矩阵来将编码单元的重建残差从YCgCo色彩空间转换到原始色彩空间。

相关申请

本申请要求享有于2019年12月10日提交的标题为“Methods and Apparatus on4:4:4video CODING”的美国临时专利申请号62/946,328和于2019年12月13日提交的标题为“Methods and Apparatus on 4:4:4video CODING”的美国临时专利申请号62/948,054的优先权，上述两个美国临时专利申请通过引用的方式将其全部内容合并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及视频数据编解码和压缩，并且具体地，涉及改进和简化用于有损和无损编码的自适应色彩空间变换(ACT)的方法和装置。

背景技术

数字视频由各种电子设备支持，诸如数字电视、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字录制设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、智能电话、视频电话会议设备、视频流设备等。电子设备通过实施如由MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分、高级视频编解码(AVC)、高效视频编解码(HEVC)和通用视频编解码(VVC)标准定义的视频压缩/解压缩标准，来发送、接收、编码、解码、和/或存储数字视频数据。视频压缩通常包括执行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测，以减少或去除视频数据中固有的冗余。针对基于块的视频编解码，视频帧被分割为一个或多个条带，每个条带具有多个视频块，视频块也可以被称为编解码树单元(CTU)。每个CTU可以包含一个编码单元(CU)或递归地拆分成更小的CU，直到达到预定义的最小CU尺寸。每个CU(也称为叶CU)包含一个或多个变换单元(TU)，并且每个CU还包含一个或多个预测单元(PU)。每个CU可以以帧内模式、帧间模式或帧内块复制(IBC)模式被编解码。视频帧的帧内编码(I)条带中的视频块是使用空间预测被编码的，空间预测是关于同一视频帧内的相邻块中的参考样本进行的。视频帧的帧间编码(P(前向预测图片)或B(双向预测图片))条带中的视频块可以使用空间预测或时间预测，空间预测是关于同一视频帧内的相邻块中的参考样本进行的，时间预测是关于其他先前和/或未来参考视频帧中的参考样本进行的。

基于先前已编码的参考块(例如，相邻块)的空间预测或时间预测，得出了针对待编解码的当前视频块的预测块。寻找参考块的过程可以通过块匹配算法来完成。残差数据，其表示待编解码的当前块和预测块之间的像素差异，被称为残差块或预测误差。帧间编码块根据运动矢量和残差块而被编码，运动矢量指向形成预测块的参考帧中的参考块。确定运动矢量的过程通常被称为运动估计。帧内编码块根据帧内预测模式和残差块而被编码。为了进一步压缩，残差块从像素域被变换到变换域，例如频域，从而得出残差变换系数，残差变换系数然后可以被量化。最初以二维阵列排列的量化后的变换系数可以被扫描以产生变换系数的一维矢量，并且然后被熵编码到视频比特流中以实现甚至更多的压缩。

已编码的视频比特流然后被保存在计算机可读存储介质(例如，闪存)中，以被具有数字视频能力的另一电子设备访问，或者直接有线地或无线地发送给电子设备。电子设备然后通过以下方式执行视频解压缩(其是上文描述的视频压缩的相反过程)：例如，解析已编码的视频比特流以从比特流获得语法元素，以及至少部分地基于从比特流获得的语法元素从已编码的视频比特流将数字视频数据重建为其原始格式，并且电子设备将重建的数字视频数据呈现在电子设备的显示器上。

随着数字视频质量从高清变为4Kx2K或者甚至8Kx4K，要编码/解码的视频数据量呈指数增长。如何在保持已解码视频数据的图像质量的同时，能够更有效率地编码/解码视频数据，是一项持续的挑战。