[发明专利]具有视频数据自适应量化的视频编码或解码方法和装置

说明书

用于处理具有颜色分量的视频数据的视频编码或解码方法和装置包括：接收视频数据，执行帧间预测和帧内预测，确定亮度量化参数(QP)，导出色度QP偏置，从色度QP偏置和亮度QP计算色度QP，进行变换或逆变换，并利用亮度QP对亮度分量执行量化或逆量化，利用色度QP对色度分量进行量化或逆量化。从中间QP指数导出色度QP偏置，并且通过将亮度QP和色度QP偏移参数的和裁剪到指定范围来计算中间QP指数。通过限制色度QP偏置，可以自适应地控制分配用于编解码亮度和色度分量的位。

【交叉引用】

本申请要求2018.2.1提交的美国临时申请号为62/624,869，名称为“Methods andapparatus for adaptive quantization of video data”的美国临时申请案和2018.2.1提交的美国临时申请号为62/624,865，名称为“Methods and apparatus forquantization of video data”的美国临时申请案的优先权，其全部内容也一并引用于此。

【技术领域】

本发明涉及具有视频数据的自适应量化的视频编码或解码方法和装置。特别地，本发明涉及视频数据处理方法和装置，其利用从相关联的亮度量化参数导出的自适应色度量化参数对视频数据进行编码或解码。

【背景技术】

高效视频编解码(HEVC)标准是由ITU-T研究组的视频编解码专家视频编解码联合协作小组(Joint Collaborative Team on Video编解码,简写为JCT-VC)组开发的最新视频编解码标准。HEVC标准依赖于基于块的编解码结构，其将视频数据的每个切片(slice)划分为称为编解码树单元(CTU)的非重迭切片。视频图像由切片集合表示，并且每个切片由整数个CTU组成。光栅扫描顺序用于处理切片中的CTU。使用递归四叉树分割结构将每个CTU进一步递归地划分为一个或多个编解码单元(CU)以适应各种局部运动和纹理特性。CU大小被限制为小于或等于最小允许CU大小，其在序列参数集(SPS)中指定。图1中示出了四叉树块分区结构的示例，其中实线指示CTU 100中的CU边界。预测决策在CU级别进行，其中每个CU使用帧间预测或帧内预测来编解码。可以使用帧内预测根据帧内模式或使用具有至多两个运动矢量和参考指数的帧间预测来预测双向预测(B)切片中的每个CU的样本值。可以使用根据帧内模式的帧内预测或仅具有一个运动矢量和一个参考指数的帧间预测来预测预测(P)切片中的每个CU的样本值。使用帧内预测来预测帧内(I)切片中的所有CU。

一旦完成CU分层树的分割，每个CU根据用于预测的PU分区类型进一步分成一个或多个预测单元(PU)。图2示出了HEVC标准中定义的八种PU分区类型。根据图2中所示的八个PU分区类型之一将每个CU分成一个、两个或四个PU。当相同的预测过程应用于PU中的所有像素时，PU用作用于共享预测信息的基本代表性块。预测信息以PU为基础传送给解码器。在获得由预测过程产生的残差信号之后，属于CU的残差信号的残差数据根据残差四叉树(RQT)块分割结构被分成一个或多个变换单元(TU)，用于表示相关联的预测残差信号。TU中的残差将被转换为用于紧凑数据表示的变换系数。图1中的虚线表示CTU 100的TU边界。TU是用于对残差信号应用变换和量化的基本代表性块。对于每个TU，将具有与TU相同大小的变换矩阵应用于残差信号以生成变换系数，并且这些变换系数被量化并且以TU为基础传送到解码器。TU包含大小为8x8、16x16或32x32的亮度样本的变换块(TB)或大小为4x4的4个TB亮度样本，以及4：2：0颜色格式的图像中两个相应的色度样本TB。对每个TB应用整数变换处理(integer transform processing)，随后进行量化处理，并且在视频位流中对量化的系数级别进行编码。

术语编解码树块(CTB)、编解码块(CB)、预测块(PB)和TB被定义为分别指定与CTU、CU、PU和TU相关联的一个颜色分量的二维样本阵列。例如，CTU由一个亮度CTB、两个色度CTB及其相关的语法元素组成。在HEVC系统中，相同的四叉树块分区结构通常应用于亮度和色度分量，除非达到色度块的最小尺寸。