交叉分量样本裁剪的制作方法

所公开的实施方式总体上涉及视频编解码，包括但不限于用于在视频编解码期间联合地控制对图像帧的颜色分量的裁剪(clip)的系统和方法。

背景技术：

1、数字视频由各种电子设备例如数字电视、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字记录设备、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、视频流式传输设备等支持。电子设备跨通信网络发送和接收或以其他方式传送数字视频数据，以及/或者将数字视频数据存储在存储设备上。由于通信网络的有限带宽容量和存储设备的有限存储器资源，视频编解码可以用于在传送或存储视频数据之前根据一个或更多个视频编解码标准来压缩视频数据。

2、开发了多种视频编解码器标准。例如，视频编解码标准包括aomedia video 1(av1)、通用视频编解码(versatile video coding，vvc)、联合探索测试模型(jointexploration test model，jem)、高效视频编解码(high-efficiency video coding，hevc/h.265)、高级视频编解码(advanced video coding，avc/h.264)和运动图像专家组(movingpicture expert group，mpeg)编解码。视频编解码通常使用利用视频数据中固有的冗余的预测方法(例如，帧间预测、帧内预测等)。视频编解码旨在将视频数据压缩成使用较低比特率的形式，同时避免视频质量的劣化或使视频质量的劣化最小化。

3、hevc——也被称为h.265——是作为mpeg-h项目的一部分而设计的视频压缩标准。itu-t和iso/iec于2013年(版本1)、2014年(版本2)、2015年(版本3)和2016年(版本4)发布了hevc/h.265标准。通用视频编解码(vvc)(也被称为h.266)是视频压缩标准，旨在作为hevc的继承者。itu-t和iso/iec于2020年(版本1)和2022年(版本2)发布了vvc/h.266标准。av1是被设计为hevc的替选的开放式视频编解码格式。在2019年1月8日，发布了该规范的具有勘误表1的验证版本1.0.0。

技术实现思路

1、如以上所提及的，编码(压缩)降低了带宽和/或存储空间要求。如后面详细描述的，可以采用无损压缩和有损压缩二者。无损压缩是指可以从压缩的原始信号中经由解码过程重建原始信号的精确副本的技术。有损压缩是指原始视频信息在编解码期间没有完全保留并且在解码期间也不能完全恢复的编码/解码过程。当使用有损压缩时，重建信号可能与原始信号不相同，但是原始信号与重建信号之间的失真足够小，以使得重建信号对于预期应用有用。容许的失真量取决于应用。例如，某些消费者视频流式传输应用的用户可以比电影或电视广播应用的用户容忍更高的失真。可以选择或调整由特定编解码算法可实现的压缩比以反映各种失真容限：较高的可容忍的失真通常允许产生较高的损失和较高的压缩比的编解码算法。

2、本公开内容描述了在视频编解码期间联合地控制对图像帧的颜色分量的裁剪。在与颜色图像的不同颜色分量对应的不同像素值范围中自适应地裁剪颜色图像的像素值。例如，每个样本用三种颜色分量(例如，红色、绿色和蓝色(rgb)颜色分量、亮度和色度(ycbcr)分量)表示。每个颜色分量的像素值具有相应的裁剪范围，在相应裁剪范围内控制相应颜色分量的像素值。在一些实施方式中，同一颜色图像的两个颜色分量同位并且彼此相关。例如，第一颜色分量和第二颜色分量对应于颜色图像的相同的一个或更多个像素。对于图像帧或图像帧的编解码块，针对第一颜色分量的像素值的第一裁剪范围与针对第二颜色分量的像素值的第二裁剪范围相关联。根据在第一裁剪范围内识别的第一颜色分量的像素值，在第二裁剪范围内识别对应的第二颜色分量的像素值。相反地，根据在第二裁剪范围内识别的第二颜色分量的像素值，在第一裁剪范围内识别对应的第一颜色分量的像素值。至少部分地基于这两个剪切范围中的一个来恢复这两个裁剪范围中的另一个。通过这些手段，两个裁剪范围之一的信息不需要或仅需要部分地编码并在视频比特流中发送，从而减少了要编码的视频数据的量并提高了视频数据传输的效率。

3、根据一些实施方式，提供了视频解码的方法。方法包括接收包括具有两个或更多个颜色分量的当前非单色图像帧的视频数据。当前非单色图像帧包括具有第一颜色分量和第二颜色分量的样本，并且第二颜色分量不同于第一颜色分量。方法还包括：基于接收到的视频数据中的语法元素值来获得针对样本中的第一颜色分量的像素值的第一裁剪范围，以及基于针对第一颜色分量的像素值的第二裁剪范围来得到针对样本中的第二颜色分量的像素值的第二裁剪范围。方法还包括：响应于第二颜色分量的像素值超过第二裁剪范围，将像素值限制成与第二裁剪范围对应的最小值或最大值。方法还包括使用关于样本的受限像素值来重建当前非单色图像帧。

4、根据一些实施方式，提供了一种计算系统，例如流式传输系统、服务器系统、个人计算机系统或其他电子设备。该计算系统包括控制电路系统和存储一组或更多组指令的存储器。所述一组或更多组指令包括用于执行本文所描述的方法中的任何方法的指令。在一些实施方式中，计算系统包括编码器部件和/或解码器部件。

5、根据一些实施方式，提供了一种非暂态计算机可读存储介质。非暂态计算机可读存储介质存储用于由计算系统执行的一组或更多组指令。所述一组或更多组指令包括用于执行本文所描述的方法中的任何方法的指令。

6、因此，所公开的设备和系统利用用于对视频进行编解码的方法。这样的方法、设备和系统可以补充或替代用于视频编解码的常规方法、设备和系统。

7、本说明书中描述的特征和优点不一定全部包括在内，并且特别地，鉴于本公开内容中提供的附图、说明书和权利要求，一些附加的特征和优点对于本领域普通技术人员将是明显的。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是出于可读性和指导性的目的而选择的，并不一定是为了描绘或限制本文所描述的主题而选择的。

技术特征：

1.一种用于解码视频数据的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二裁剪范围选自所述第二颜色分量的多个第二非连续数据范围，得到所述第二裁剪范围还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，每个第二非连续数据范围对应于所述第一颜色分量的第一数据范围，选择所述第二裁剪范围还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一偏差和所述第二偏差中的每一个用2的相应整数幂的量化形式来表示和用信号通知。

6.根据权利要求4所述的方法，其中：

7.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述第二颜色分量的像素值的所述第二裁剪范围包括多个连续数据间隔，并且每个连续数据间隔对应于针对所述第一颜色分量的像素值的所述第一裁剪范围的数据间隔，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，所述第二裁剪范围包括所述样本的第一颜色分量的像素值，所述方法还包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个连续数据间隔包括第一数目的数据间隔，并且所述第一数目是预定义的或以与所述当前非单色图像帧相关联的语法用信号通知。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个连续数据间隔具有固定的间隔大小。

11.一种计算系统，包括：

12.根据权利要求11的计算系统，其中：

13.根据权利要求11所述的计算系统，其中，所述第二颜色分量与所述第一颜色分量在所述当前非单色图像帧中同位。

14.根据权利要求11所述的计算系统，所述一个或更多个程序还包括指令用于：

15.根据权利要求11所述的计算系统，其中，包括所述当前非单色图像帧的所述视频数据包括以下中的一个或更多个：预测样本的编解码块、重建样本的编解码块、以及由环路滤波器处理和输出的一个或更多个重建编解码块。

16.根据权利要求15所述的计算系统，其中，所述环路滤波器选自由以下各项组成的组：解块滤波器、cdef滤波器、ccso滤波器、环路恢复滤波器、sao滤波器、自适应环路滤波器、交叉分量alf、和交叉分量sao滤波器。

17.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储用于由计算系统的控制电路系统执行的一个或更多个程序，所述一个或更多个程序包括指令用于：

18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，所述一个或更多个程序还包括指令用于：

19.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，所述一个或更多个程序还包括指令用于：

20.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中，所述第一颜色分量是与所述两个色度分量之一对应的亮度分量，并且所述第二颜色分量是所述两个色度分量(cb和cr)之一。

技术总结本文所描述的各种实现方式包括用于对视频进行编解码的方法和系统。在一个方面中，方法包括接收包括具有样本的当前图像帧的视频数据，该样本具有第一颜色分量和第二颜色分量。方法还包括：基于接收到的视频数据中的语法元素值获得针对样本中的第一颜色分量的像素值的第一裁剪范围；以及基于第一裁剪范围得到针对样本中的第二颜色分量的像素值的第二裁剪范围。方法还包括响应于第二颜色分量的像素值超过第二裁剪范围，将像素值限制成与第二裁剪范围对应的最小值或最大值。方法还包括使用关于样本的受限像素值来重建当前非单色图像帧。技术研发人员：赵欣,李贵春,许晓中,刘杉受保护的技术使用者：腾讯美国有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18