视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序与流程

本发明涉及一种使用残差域中的自适应色变换和色度(色差)量化偏移的视频编码设备和视频解码设备。

背景技术：

在基于高效率视频编码(hevc)/h.265的视频编码系统中，数字化图像的每个帧被划分为编码树单元(ctu)并且相应的ctu按照光栅扫描的顺序被编码。ctu被划分为按照四叉树结构的编码单元(cu)并且然后被编码。每个cu被划分为预测单元(pu)并且被预测。而且，每个cu的预测误差被划分为按照四叉树结构的变换单元并且然后被频率变换。

cu是针对帧内预测或者帧间预测的编码单位。

帧内预测(intraprediction、intra-frameprediction)是用于根据待编码的帧的经重建的图像来生成预测信号的预测。在hevc/h.265中，定义了33个类型的角帧内预测等。在角帧内预测中，待编码的块周围的经重建的像素被外插在图14中所描绘的33个方向中的任何方向上以生成帧内预测信号。

除角帧内预测之外，dc预测和平面预测被指定为帧内预测。在dc预测中，参考图像的平均值被用作待预测的tu中的所有像素的预测值。在平面预测中，通过来自参考图像中的像素的线性内插来生成预测图像。

帧间预测(inter-frameprediction)是基于在显示时间方面与待编码的帧不同的经重建的帧的图像(参考图)的预测。帧间预测也被称为帧间预测(interprediction)。在帧间预测中，帧间预测信号基于参考图的经重建的图像块被生成(如果必要的话，使用像素内插)。

数字彩色图像由rgb数字图像组成。数字彩色图像一般地被变换为除rgb空间外的色空间中的信号以当彩色图像通过传输线被传输时增加压缩效率(减小数据量)。例如，图像信号被变换为其中亮度信号(y)和色度信号(cb，cr)的组合被组成的色空间(ycocr空间)中的信号。

通过变换针对通过使用偏移值“chroma_qp_index_offset”造成的亮度信号来生成针对色度信号的量化参数(qp)。在hevc中，cb_qp_index_offset(第一色度量化偏移)被应用到cb，并且cr_qp_index_offset(第二色度量化偏移)被应用到cr。

在hevc的rext(范围扩展)中，执行扩展函数的标准化(参见非专利文献1)。

作为用于使用rext来进一步增加扩展函数的压缩效率的方法，已经提出了非专利文献2中的被称为“残差域中的自适应色变换”的技术。如在图17中所图示的，残差域中的自适应色变换是以块为单位(按照块)自适应地将rgb空间的图像信号的预测误差信号变换为ycocr空间的信号的技术。

具体而言，以块为单位(按照块)选择是直接地压缩rgb空间的预测误差信号还是在压缩之前通过使用下面所描述的前向色空间变换矩阵(参见等式(1))将预测误差信号变换为ycocr的信号是可能的。而且，图17图示了数据关于阴影块而被压缩在ycocr空间中并且数据关于其他块而被压缩在rgb空间中的示例。

通过cu_residual_csc_flag语法信号来通知关于被用于块的数据压缩的色空间的信息。等式“cu_residual_csc_flag＝0”表示rgb空间的信号被压缩，同时“cu_residual_csc_flag＝1”表示信号在其被变换到ycocr空间之后被压缩。

如果cu_residual_csc_flag＝1，则接收器(视频解码设备)通过使用下面所描述的后向色空间变换矩阵将ycocr空间的信号恢复成rgb空间的信号并且然后执行解码处理。

[数学1]

而且，范数在前述色变换矩阵中不是常量，并且因此，当cu_residual_csc_flag＝1时，不同的色度量化偏移被添加到块预测误差信号的量化处理和反向量化处理中的针对每个ycocr分量的量化参数。

而且，专利文献1描述了一种视频编码设备和视频解码设备，其执行根据输入图像信号是rgb空间的信号还是ycocr空间的信号而不同的信号处理。具体而言，当基于h.264/avc来执行加权预测时，视频编码设备将相同偏移应用到r、g和b信号和亮度信号(y信号)并且关于被添加到预测信号的偏移将不同的偏移应用到色度信号。然而，专利文献1未教导关于色度量化偏移的任何新知识。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号2011-151683

非专利文献

非专利文献1：d.flynn等人，“highefficiencyvideocoding(hevc)rangeextensionstextspecification:draft7”，jctvc-q1005，jointcollaborativeteamonvideocoding(jct-vc)ofitu-tsg16wp3和iso/iecjtc1/sc29/wg11第17次会议：巴伦西亚，es，2014年3月27日-4月4日

非专利文献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次会议：札幌，jp，2014年6月30日-7月9日

技术实现要素：

技术问题

接着，参考图18，以下描述了一般视频编码设备的配置和操作，一般视频编码设备将具有数字化图像的每个帧的每个cu的位流输出为输入图像。

在图18中所图示的视频编码设备包括：开关101、色空间变换器102、开关103、频率变换器/量化器104、反向量化器/反向频率变换器105、开关106、反向色空间变换器107、开关108、缓冲器109、预测器110、预测参数确定器111、熵编码器112、减法器115和加法器116。

预测器110生成针对cu输入图像信号的预测信号。具体而言，预测器110基于帧内预测来生成预测信号(帧内预测信号)并且基于帧间预测来生成预测信号(帧间预测信号)。

从预测器110供应的预测图像在减法器115处从被输入到视频编码设备的图像被减去，并且然后被输入到开关101作为预测误差图像。在图18中所图示的示例中，输入图像是rgb空间的信号。而且，视频编码设备具有残差域中的自适应色变换的功能。例如，视频编码设备能够以块为单位(按照块)自适应地将rgb空间的图像信号的预测误差信号变换为ycocr空间的信号。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关101被设置以使得预测误差信号被输入给开关103。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关101被设置以使得预测误差图像被输入给色空间变换器102。而且，例如，开关101根据预测参数确定器111的控制来设置预测误差图像的输出目的地。

色空间变换器102通过使用前述等式(1)(前向色空间变换矩阵)将rgb空间的预测误差信号变换为ycocr空间的信号并且然后将信号输出给开关103。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关103将已经从开关101接收到的预测误差信号输出给频率变换器/量化器104。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关103将已经从色空间变换器102接收到的预测误差信号输出给频率变换器/量化器104。而且，例如，开关103根据预测参数确定器111的控制来选择预测误差图像的输入源。

频率变换器/量化器104将预测误差图像频率变换并且将经频率变换的预测误差图像(系数图像)量化。熵编码器112执行预测参数和量化系数图像的熵编码并且然后输出位流。

反向量化器/反向频率变换器105将量化系数图像反向量化。进一步地，反向量化器/反向频率变换器105对经反向量化的系数图像执行反向频率变换。经反向频率变换的经重建的预测误差图像被输入给开关106。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关106被设置以使得经重建的预测误差信号被输入给开关108。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关106被设置以使得经重建的预测误差图像被输入给反向色空间变换器107。开关106根据预测参数确定器111的控制来选择经重建的预测误差图像的输出目的地。

反向色空间变换器107通过使用前述等式(1)(后向色空间变换矩阵)将ycocr空间的经重建的预测误差信号变换为rgb空间的信号，并且然后将信号输出给开关108。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关108选择从开关106接收到的经重建的预测误差信号。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关108选择从反向色空间变换器107接收到的经重建的预测误差信号。而且，例如，开关108根据预测参数确定器111的控制来选择经重建的预测误差图像中的任何经重建的预测误差图像。

从开关108接收到的经重建的预测误差图像通过加法器116被供应有预测信号，并且然后作为经重建的图像被供应给缓冲器109。该缓冲器109存储经重建的图像。

预测参数确定器111指令预测器110通过例如将输入图像信号与预测信号比较来决定将编码成本最小化的预测参数。预测参数确定器111将决定的预测参数供应给熵编码器112。预测参数是与块预测有关的信息，诸如预测模式(帧内预测、帧间预测、帧内预测块大小、帧内预测方向、帧间预测块大小、运动向量等)。

预测参数确定器111进一步指令决定是rgb空间的预测误差信号还是ycocr空间的预测误差信号被用于每个块。

从视频编码设备输出的位流被传输给视频解码设备。视频解码设备通过执行解码处理来重建视频的图像。图19是图示了解码从一般视频编码设备输出的位流以获取经解码的图像的一般视频解码设备的配置的示例的框图。参考图19，下面将描述一般视频解码设备的配置和操作。

图19中所图示的视频解码设备包括：熵解码器212、反向量化器/反向频率变换器205、开关206、反向色空间变换器207、开关208、缓冲器209、预测器210和加法器216。

熵解码器212对输入位流熵解码。熵解码器212将量化系数图像供应给反向量化器/反向频率变换器205，并且将预测参数供应给预测器210。

反向量化器/反向频率变换器205将输入量化系数图像反向量化，并且将其输出为系数图像。而且，反向量化器/反向频率变换器205将频域中的系数图像变换为空间域中的图像，并且将其输出为预测误差图像。预测误差图像被输入给开关206。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关206被设置以使得预测误差信号被输入给开关208。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关206被设置以使得预测误差图像被输入给反向色空间变换器207。而且，开关206能够识别是rgb空间的预测误差信号还是ycocr空间的预测误差信号应当根据来自视频编码设备的信令而被使用。

反向色空间变换器207通过使用前述等式(1)(后向色空间变换矩阵)来将ycocr空间的预测误差信号变换为rgb空间的信号，并且然后将预测误差信号输出给开关208。

当rgb空间的预测误差信号被使用时，开关208选择从开关206接收到的预测误差信号。当ycocr空间的预测误差信号被使用时，开关208选择从反向颜色空间变换器207接收到的预测误差信号。该开关208能够识别是rgb空间的预测误差信号还是ycocr空间的预测误差信号应当根据来自视频编码设备的信令被使用。

来自开关208的预测误差图像在加法器216处被添加到从预测器210供应的预测信号，并且然后作为经重建的图像被供应给缓冲器209。该缓冲器209存储经重建的图像。

而且，被存储在缓冲器209中的经重建的图像被输出为经解码的图像(经解码的视频)。

缓冲器209存储在过去已经被解码为参考图像的图像。当执行帧内预测时，预测器210通过基于在过去在解码的情况下在图像内已经被解码的相邻的经重建的图像预测待解码的图像来生成预测图像。当执行帧间预测时，预测器210基于从缓冲器209供应的参考图像来生成预测图像。

在rext中，已经提出了出于主观图像质量改进的目的的色度量化偏移(色度qp偏移)技术。该色度量化偏移技术被用于通过信号通知针对第二色分量和第三色分量的色度量化偏移值来调节针对每个色分量的量化参数。具体而言，这种技术能够改变量化强度。

以下语法被提供用于信号通知色度量化偏移值：

-图片单位：pps_cb_qp_offset/pps_cr_qp_offset/slice_qp_delta_cb/

slice_qp_delta_cr

-切片单位:slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

-块单位:cu_chroma_qp_offset_idx

主观图像质量能够通过使用以上语法中的任何语法、通过调节针对每个色分量的量化强度而被增强。

图18中所图示的视频编码设备和图19中所图示的视频解码设备还应用色度量化偏移。如在图18中所图示的，先前确定的色度量化偏移被输入给视频编码设备。

在视频编码设备中，当在rgb空间的预测误差信号被使用时将系数图像量化时，频率变换器/量化器104根据第一色度量化偏移来增加或者减小b分量的量化参数，并且根据第二色度量化偏移来增加或者减小r分量的量化参数，如在图20中所图示的。反向量化器/反向频率变换器105根据第一色度量化偏移来增加或者减小b分量的反向量化参数，并且根据第二色度量化偏移来增加或者减小r分量的反向量化参数。

当ycocr空间的预测误差信号被使用时，当对系数图像量化时，频率变换器/量化器104根据第一色度量化偏移来增加或者减小co分量的量化参数，并且根据第二色度量化偏移来增加或者减小cr分量的量化参数，如在图20中所图示的。反向量化器/反向频率变换器105根据第一色度量化偏移来增加或者减小co分量的反向量化参数，并且根据第二色度量化偏移来增加或者减小cr分量的反向量化参数。

在视频解码设备中，反向量化器/反向频率变换器205按照与视频编码设备中的反向量化器/反向频率变换器105相同的方式操作。

色度量化偏移技术是信号通知针对第二色分量和第三色分量的色度量化偏移值的技术。因此，如果残差域中的自适应色变换与色度量化偏移被组合，则被压缩在rgb空间中的块和被压缩在ycocr空间中的块共享量化强度，如在图20中所图示的。由此，量化强度不能根据色空间而被适当地设置。因此，不能通过色度量化偏移技术来获取主观图像质量改进效果。

本发明的目标是提供能够在其中残差域中的自适应色变换和色度量化偏移被组合使用的情况下防止主观图像质量改进效果的劣化的一种视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序。

对问题的解决方案

根据本发明，提供了一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码设备，该设备包括：自适应色度量化偏移导出装置，用于导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化装置，用于通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

而且，根据本发明，提供了一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频解码设备，该设备包括：自适应色度量化偏移导出装置，用于导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化装置，用于通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

而且，根据本发明，提供了一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码方法，该方法包括：导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

而且，根据本发明，提供了一种能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频解码方法，该方法包括：导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

而且，根据本发明，提供了一种用于执行能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频编码方法的视频编码程序，该程序使得计算机执行：导出针对每个色空间的色度量化偏移的处理；以及通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化的处理。

而且，根据本发明，提供了一种用于执行能够从多个色空间之中以编码块为单位选择预测误差信号的色空间的视频解码方法的视频解码程序，该程序使得计算机执行：导出针对每个色空间的色度量化偏移的处理；以及通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化的处理。

发明的有利影响

根据本发明，有可能防止主观图像质量改进效果的劣化。

附图说明

[图1]图1是图示了视频编码设备的示例性实施例的框图。

[图2]图2是图示了与色度量化偏移的信号通知有关的处理的流程图。

[图3]图3是图示了视频解码设备的示例性实施例的框图。

[图4]图4是图示了与色度量化偏移的导出有关的处理的流程图。

[图5]图5是图示了用于传输alt_pps_cb_qp_offset和alt_pps_cr_qp_offset的语法的示例的说明图。

[图6]图6是图示了用于传输alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的语法的示例的说明图。

[图7]图7是图示了用于传输alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的语法的示例的说明图。

[图8]图8是图示了用于传输cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i]的语法的示例的说明图。

[图9]图9是图示了用于传输alt_cb_qp_offset_list[i]和alt_cr_qp_offset_list[i]的语法的示例的说明图。

[图10]图10是图示了能够实现视频编码设备和视频解码设备的功能的信息处理系统的配置示例的框图。

[图11]图11是图示了视频编码设备的主要部分的框图。

[图12]图12是图示了视频编码设备的主要部分的另一示例的框图。

[图13]图13是图示了视频编码设备的主要部分的又一示例的框图。

[图14]图14是图示了视频解码设备的主要部分的框图。

[图15]图15是图示了视频解码设备的主要部分的另一示例的框图。

[图16]图16是图示了视频解码设备的主要部分的又一示例的框图。

[图17]图17是图示了残差域中的自适应色变换的示例的说明图。

[图18]图18是图示了一般视频编码设备的配置的框图。

[图19]图19是图示了一般视频解码设备的配置的框图。

[图20]图20是图示了色度量化偏移的使用的示例的说明图。

具体实施方式

示例性实施例1

图1是图示了视频编码设备的第一示例性实施例的框图。参考图1，将对将具有数字化视频的每个帧的位流输出为输入图像的视频编码设备的配置进行描述。

如在图1中所图示的，第一示例性实施例的视频编码设备包括：开关101、色空间变换器102、开关103、频率变换器/量化器104、反向量化器/反向频率变换器105、开关106、反向色空间变换器107、开关108、缓冲器109、预测器110、预测参数确定器111、熵编码器112、减法器115和加法器116，与图18中所图示的一般视频编码设备类似。

如在图1中所图示的，视频编码设备进一步包括自适应色度量化偏移导出单元121和开关122。

由于开关101、色空间变换器102、开关103、频率变换器/量化器104、反向量化器/反向频率变换器105、开关106、反向色空间变换器107、开关108、缓冲器109、预测器110、减法器115和加法器116按照与图18中所图示的那些方式相同的方式操作，因而以下主要描述自适应色度量化偏移导出单元121和开关122的操作以及与色度量化偏移的信号通知有关的预测参数确定器111和熵编码器112的操作。而且，自适应色度量化偏移导出单元121接收针对rgb空间的色度量化偏移的输入和针对ycocr空间的色度量化偏移的输入。

图2是图示了与色度量化偏移的信号通知有关的处理的流程图。

视频编码设备通过adaptive_color_trans_flag信号通知指示残差域中的自适应色变换是否被执行的信息。而且，当执行残差域中的自适应色变换时，视频编码设备通过cu_residual_csc_flag信号通知指示块的色空间的信息。

除非残差域中的自适应色变换被执行，否则熵编码器122信号通知adaptive_color_trans_flag＝0并且通过使用以下语法来传输由自适应色度量化偏移(由自适应色度量化偏移导出单元121输入的针对rgb空间的色度量化偏移)导出单元121导出的针对rgb空间的色度量化偏移(步骤s101和s102)。如果残差域中的自适应色变换被执行，则熵编码器112设置adaptive_color_trans_flag＝1。另外，当压缩在rgb空间中被执行时，熵编码器112通过使用以下语法传输由自适应色度量化偏移导出单元121导出针对的rgb空间的色度量化偏移(步骤s103和s104)。

-图片单位:

pps_cb_qp_offset/pps_cr_qp_offset/slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

-切片单位:slice_qp_delta_cb/slice_qp_delta_cr

当压缩在ycocr空间中被执行时，熵编码器112通过使用以下语法来传输由自适应色度量化偏移导出单元121导出的针对ycocr空间的色度量化偏移(步骤s103和s105)。

-图片单位

alt_pps_cb_qp_offset/alt_pps_cr_qp_offset/alt_slice_qp_delta_cb/alt_slice_qp_delta_cr

-切片单位:alt_slice_qp_delta_cb/alt_slice_qp_delta_cr

而且，在其中残差域中的自适应色变换被执行的情况下，当压缩在ycocr空间中被执行时(当压缩未在rgb空间中被执行时)，熵编码器112信号通知cu_residual_csc_flag＝1。自适应色度量化偏移导出单元121将针对ycocr空间的导出的色度量化偏移(第一色度量化偏移和第二色度量化偏移)输出给开关122。

当压缩在rgb空间中被执行时，熵编码器112信号通知cu_residual_csc_flag＝0。该自适应色度量化偏移导出单元121将针对rgb空间的导出的色度量化偏移(第一色度量化偏移和第二色度量化偏移)输出给到开关122。

而且，自适应色度量化偏移导出单元121根据cu_residual_csc_flag来识别压缩是在rgb空间中还是在ycocr空间中被执行。

而且，频率变换器/量化器104通过使用由预测参数确定器111决定的色度量化偏移来调节量化参数。

预测参数确定器111例如提前存储针对rgb空间的色度量化偏移的值和针对ycocr空间的色度量化偏移的值，并且将针对rgb空间的色度量化偏移的值或者针对ycocr空间的色度量化偏移的值适当地供应给频率变换器/量化器104。在该情况下，针对rgb空间的色度量化偏移的值和针对ycocr空间的色度量化偏移的值被包括在被供应给熵编码器112的预测参数中。熵编码器112信号通知针对rgb空间的色度量化偏移的值和针对ycocr空间的色度量化偏移的值。

在这种情况下，视频编码设备明确地信号通知色度量化偏移。而且，视频编码设备信号通知色度量化偏移的值。

而且，在第二示例性实施例中，将更详细地描述自适应色度量化偏移导出单元121的操作。

视频编码设备的除以上操作外的操作与图18中所图示的视频编码设备的操作相同。

示例性实施例2

图3是图示了通过将从信号通知色度量化偏移的视频编码设备输出的位流解码来获取经解码的图像的视频解码设备的配置的框图。参考图3，将描述第二示例性实施例的视频解码设备的配置。

如在图3中所图示的，这一示例性实施例的视频解码设备包括：熵解码器212、反向量化器/反向频率变换器205、开关206、反向色空间变换器207、开关208、缓冲器209、预测器210和加法器216，与图19中所图示的一般视频解码设备类似。

如在图3中所图示的，视频解码设备进一步包括自适应色度量化偏移导出单元221和开关222。

由于反向量化器/反向频率变换器205、开关206、反向色空间变换器207、开关208、缓冲器209、预测器210和加法器216按照与图19中所图示的那些方式相同的方式操作，因而以下主要描述自适应色度量化偏移导出单元221和开关222的操作以及与色度量化偏移的导出有关的熵解码器212的操作。

图4是图示了与色度量化偏移的导出有关的处理的流程图。

如果熵解码器212解析位流以得到adaptive_color_trans_flag＝1(这指示残差域中的自适应色变换将被执行)(步骤s201)并且得到cu_residual_csc_flag＝1(这指示数据在ycocr空间中被压缩)(步骤s202)，则自适应色度量化偏移导出单元221导出针对ycocr空间的色度量化偏移(步骤s204)。如果熵解码器212得到cu_residual_csc_flag＝0(这指示数据被压缩在rgb空间中)(步骤s202)，则自适应色度量化偏移导出单元221导出针对rgb空间的色度量化偏移(步骤s203)。

自适应色度量化偏移导出单元221导出针对rgb空间的色度量化偏移(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)是将输入z裁剪到[x,y]范围中的函数。qpy是第一色分量的量化参数，cuqpoffsetcb是针对第二色分量的每个块的色度量化偏移，并且cuqpoffsetcr是针对第三色分量的每个块的色度量化偏移。虽然描述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空间的情况下，qpicb对应于针对b分量的色度量化偏移并且qpicr对应于针对r分量的色度量化偏移。

自适应色度量化偏移导出单元221导出针对ycocr空间的色度量化偏移(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，计算量化参数(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)

以下描述用于导出色度量化偏移的程序的特定示例。在以下描述中，由引号所围绕的措辞指示这一示例性实施例中的特性。

-“如果cu_residual_csc_flag等于0,”变量qpcb和qpcr被导出如下：

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)

-“否则(cu_residual_csc_flag等于1)，变量qpcb和qpcr被导出如下：

“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，则基于相应地等于qpicb和qpicr的指数qpi，变量qpcb和qpcr被设置等于qpc的值，如在预定表中所指定的。

-否则，基于相应地等于qpicb和qpicr的指数qpi，变量qpcb和qpcb被设置等于min(qpi,51)。

-针对cb和cr分量的色度量化参数qp'cb和qp'cr被导出如下：

qp'cb＝qpcb+qpbdoffsetc

qp'cr＝qpcr+qpbdoffsetc

当将输入量化系数图像反向量化并且将其输出为系数图像时，反向量化器/反向频率变换器205根据来自自适应色度量化偏移导出单元221的色度量化偏移来增加或者减小量化参数。

示例性实施例3

随后，将描述根据第三示例性实施例的视频编码设备。图5是图示了用于传输alt_pps_cb_qp_offset和alt_pps_cr_qp_offset的语法的示例的说明图(在非专利文献1的“7.3.2.3.2图片参数集范围扩展语法”中描述的语法的改进)。在图5中，以斜体书写的措辞指示这一示例性实施例的特性。

图6和图7是图示了用于传输alt_slice_qp_delta_cb和alt_slice_qp_delta_cr的语法的示例的说明图(在“7.3.6.1一般切片段表头语法”中所描述的语法的改进)。在图6和图7中，以斜体书写的措辞指示这一示例性实施例的特性。

而且，这一示例性实施例的视频编码设备的配置与图1中所图示的配置相同。在视频编码设备中，熵编码器112将针对rgb空间的色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，指定在其中被保留在视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数或者色度量化偏移的值)传输给视频解码设备。

当数据被压缩在ycocr空间中时，熵编码器112通过使用在图5和图6和图7中所图示的语法来信号通知针对ycocr空间的色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，色度量化偏移自身的值)。

示例性实施例4

随后，将描述根据第四示例性实施例的视频解码设备。这一示例性实施例的视频解码设备对应于第三示例性实施例的视频编码设备。注意，这一示例性实施例的视频解码设备的配置与图3中所图示的配置相同。

当熵解码器212通过使用视频解码设备中的、图5和图6和图7中所图示的语法解译出数据在ycocr空间中被压缩时，自适应色度量化偏移导出单元221按照与第二示例性实施例相同的方式导出色度量化偏移。

而且，在视频编码设备中，自适应色度量化偏移导出单元121按照与自适应色度量化偏移导出单元221相同的方式操作。

示例性实施例5

随后，将描述根据第五示例性实施例的视频编码设备。图8是图示了用于附加地传输cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i]的语法的示例的说明图(在npl1的“7.3.2.3.2图片参数集范围扩展语法”中描述的语法的改进)。在图8中，以斜体书写的措辞指示这一示例性实施例的特性(具体而言，部分指示cb_qp_offset_list/cr_qp_offset_list[therangeofchroma_qp_offset_list_len_minus1]的大小根据adaptive_color_trans_flag的值被增加)。在根据这一示例性实施例的视频编码设备中，量化偏移能够通过根据cu_residual_csc_flag语法的值调节以块为单位所被传输的cu_chroma_qp_offset_idx语法的值来以块为单位在针对rgb空间的那些量化偏移与针对ycocr空间的那些量化偏移之间被切换。

注意，这一示例性实施例的视频编码设备的配置与图1中所图示的配置相同。在视频编码设备中，熵编码器112将针对rgb空间色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，cu_chroma_qp_offset_idx语法是用于指定在其中被保留在视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数)传输给视频解码设备。

根据这一示例性实施例，在视频编码设备中，熵编码器112将针对ycocr空间色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，cu_chroma_qp_offset_idx语法是用于指定在其中被保留在视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数)传输给视频解码设备。在这一示例性实施例的视频解码设备中，色度量化偏移能够根据cu_residual_csc_flag语法的值、基于以块为单位被传输的cu_chroma_qp_offset_idx语法的值来以块为单位在针对rgb空间的那些色度量化偏移与针对ycocr空间的那些色度量化偏移之间被切换。

而且，以斜体书写的措辞(cb_qp_offset_list[i]和cr_qp_offset_list[i])对应于针对在图8中上文所描述的ycocr空间的色度量化偏移。

示例性实施例6

然后，将描述根据第六示例性实施例的视频解码设备。这一示例性实施例的视频解码设备对应于第五示例性实施例的视频编码设备。而且，这一示例性实施例的视频解码设备的配置与图3中所图示的配置相同。

当熵解码器212通过视频解码设备中、在图8中所图示的语法解译出数据在ycocr空间中被压缩时，例如，色度量化偏移从由指数所指定的数据表被读取，并且自适应色度量化偏移导出单元221按照与第二示例性实施例中相同的方式计算色度量化参数。

而且，在视频编码设备中，自适应色度量化偏移导出单元121按照与自适应色度量化偏移导出单元221相同的方式操作。

示例性实施例7

然后，将描述根据第七示例性实施例的视频编码设备。图9是图示了用于附加地传输alt_cb_qp_offset_list[i]和alt_cr_qp_offset_list[i]的语法的示例描述说明图(在npl1中描述的“7.3.2.3.2图片参数集范围扩展语法”中描述的语法的改进)。在图9中，以斜体书写的措辞指示这一示例性实施例的特性。

在第七示例性实施例中，cu_chroma_qp_offset_idx语法的值的解译与如稍后描述的第五示例性实施例比较根据cu_residual_csc_flag语法的值改变，并且因此针对每个块传输的cu_chroma_qp_offset_idx语法的位能够被保存。例如，在第七示例性实施例中，即使cu_chroma_qp_offset_idx＝0，也当cu_residual_csc_flag＝0时，导出针对rgb的cb_qp_offset_list[0]和cr_qp_offset_list[0]，并且当cu_residual_csc_flag＝1时，导出针对ycoc的ralt_cb_qp_offset_list[0]和alt_cr_qp_offset_list[0]。另一方面，在第五示例性实施例中，当cu_chroma_qp_offset_idx＝0时，导出针对rgb的cb_qp_offset_list[0]和cr_qp_offset_list[0]。因此，在第五示例性实施例中，如果列表大小是4(当chroma_qp_offset_list_len_minus1是3时)，则需要传输cu_chroma_qp_offset_idx＝4以便导出针对ycocr的cb_qp_offset_list[4]和alt_cr_qp_offset_list[4]。

而且，这一示例性实施例的视频编码设备的配置与图1中所图示的配置相同。在视频编码设备中，熵编码器112将针对rgb空间色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，用于指定在其中被保留在视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数)传输给视频解码设备。

根据这一示例性实施例，在视频编码设备中，熵编码器112将针对ycocr空间色度量化偏移通过其能够被标识的信息(例如，用于指定在其中被保留在视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数)传输给视频解码设备。

示例性实施例8

随后，将描述根据第八示例性实施例的视频解码设备。则以示例性实施例的视频解码设备对应于第七示例性实施例的视频编码设备。而且，这一示例性实施例的视频解码设备的配置与图3中所图示的配置相同。

当熵解码器212通过视频解码设备中、在图9中所图示的语法解译出数据在ycocr空间中被压缩时，例如，色度量化偏移从由指数指定的数据表被读取，并且自适应色度量化偏移导出单元221按照与第二示例性实施例中相同的方式计算色度量化参数。

而且，在视频编码设备中，自适应色度量化偏移导出单元121按照与自适应色度量化偏移导出单元221相同的方式操作。

以下描述了用于导出色度量化偏移的过程的具体示例。在以下描述中，由引号所围绕的措辞指示这一示例性实施例中的特性。

当存在时，cu_chroma_qp_offset_idx将指数指定到cb_qp_offset_list[]和cr_qp_offset_list[]或者alt_cb_qp_offset_list[]和alt_cr_qp_offset_list[]中，其被用于确定cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr的值。当存在时，cu_chroma_qp_offset_idx的值应当在0到chroma_qp_offset_list_len_minus1的范围(包括的)中。当不存在时，cu_chroma_qp_offset_idx的值被推断等于0。

当cu_chroma_qp_offset_flag存在时，以下适用：

-变量iscuchromaqpoffsetcoded被设置等于1。

-变量cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr被导出如下：

-如果cu_chroma_qp_offset_flag等于1并且“cu_residual_csc_flag等于0”，则以下适用：

cuqpoffsetcb＝cb_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]

cuqpoffsetcr＝cr_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]

-“否则如果cu_chroma_qp_offset_flag等于1并且cu_residual_csc_flag等于1，则以下适用：”

“cuqpoffsetcb＝alt_cb_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]”

“cuqpoffsetcr＝alt_cr_qp_offset_list[cu_chroma_qp_offset_idx]”

-否则(cu_chroma_qp_offset_flag等于0)，cuqpoffsetcb和cuqpoffsetcr二者被设置等于0。

示例性实施例9

虽然在以上示例性实施例中视频编码设备明确地信号通知色度量化偏移，但是即使信号通知预测误差信号的色空间以块为单位被选择，也可以省略色度量化偏移的信令。在本描述中，以上被称为色度量化偏移被隐含地信号通知。

在其中视频编码设备隐含地信号通知色度量化偏移的情况下，例如，熵解码器以块为单位信号通知adaptive_color_trans_flag＝1并且然后信号通知cu_residual_csc_flag，同时不信号通知色度量化偏移的值通过其能够标识的信息。

在其中熵解码器在视频解码设备解析位流以得到adaptive_color_trans_flag＝1并且得到cu_residual_csc_flag＝0(这指示数据在rgb空间中被压缩)的情况下，自适应色度量化偏移导出单元221读出先前被存储在视频解码设备中的rgb空间的色度量化偏移的值。另外，如果熵解码器得到cu_residual_csc_flag＝1(这指示数据在ycocr空间中被压缩)，则自适应色度量化偏移导出单元221根据针对rgb空间的先前存储的色度量化偏移的值来计算针对ycocr空间的色度量化偏移的值。

由于针对rgb空间的色度量化偏移在某种程度上与针对ycocr空间的色度量化偏移相关，换句话说，由于有可能定义用于根据针对rgb空间的色度量化偏移来计算针对ycocr空间的色度量化偏移的计算公式，因而自适应色度量化偏移导出单元221能够通过使用计算公式来导出针对ycocr空间的色度量化偏移。

具体而言，视频解码设备隐含地导出色度量化偏移。

而且，在视频编码设备中，自适应色度量化偏移导出单元121按照与自适应色度量化偏移导出单元221相同的方式操作。

而且，如果视频编码设备隐含地信号通知色度量化偏移，则待传输的数据量能够被降低。

虽然在以上示例性实施例中rgb空间和ycocr空间被图示为两个色空间，但是即使两个色空间之一或二者是其他色空间，以上示例性实施例的系统也适用。而且，虽然在以上示例性实施例中第一色分量g、第二色分量b和第三色分量r被使用在rgb空间中(参见图20)，但是将色信号分配给相应的色分量的方式不限于此，而是任意色信号可以被分配给相应的色分量。

虽然在以上示例性实施例中视频编码设备和视频解码设备使用两个色空间，但是这些设备还被允许使用三个或更多个色空间。

而且，上文所描述的示例性实施例中的每个示例性实施例可以由硬件实现，而且可以由计算机程序实现。

图10中所图示的信息处理系统包括：处理器1001、程序存储器1002、用于存储视频数据的存储介质和用于存储位流的存储介质1004。存储介质1003和存储介质1004可以是分离的存储介质或者被包括在相同存储介质中的存储区域。磁存储介质(诸如硬盘)可用作这样的存储介质。

在图10中所图示的信息处理系统中，程序存储器1002存储图1和图3中的每一个中所图示的块(除缓冲器的块之外)的功能的程序。处理器1001通过根据被存储在程序存储器1002中的程序执行过程来实现图1或图3中所图示的视频编码设备或者视频解码设备的功能。

图11是图示了视频编码设备的主要部分的框图。如在图11中所图示的，视频编码设备301包括：自适应色度量化偏移导出单元(311)(例如，对应于图1中所图示的自适应色度量化偏移导出单元121)，其导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化单元312(例如，对应于图1中所图示的反向量化/反向频率变换器105)，其通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

图12是图示了视频编码设备的主要部分的另一示例的框图。如在图12中所图示的，视频编码设备302进一步包括色空间选择通知单元313(例如，对应于图1中所图示的熵解码器112)，其信号通知预测误差信号的色空间将以块为单位被选择。

而且，除非视频编码设备302包括用于信号通知针对每个色空间的量化偏移的值能够被标识在图12中所图示的配置中的信息的装置，否则在视频编码设备302中隐含地导出色度量化偏移。

图13是图示了视频编码设备的主要部分的又一示例的框图。如在图13中所图示的，视频编码设备303进一步包括量化偏移信息传输单元314(例如，对应于图1中所图示的熵编码器112)，其信号通知针对每个色空间的色度量化偏移的值通过其能够被标识的信息。例如，色度量化偏移的值通过其能够被标识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视频解码设备中的色度量化偏移被设置的数据表的指数。

图14是图示视频解码设备的主要部分的框图。如在图14中所图示的，视频解码设备401包括：自适应色度量化偏移导出单元(411)(例如，对应于图3中所图示的自适应色度量化偏移导出单元221)，其导出针对每个色空间的色度量化偏移；以及反向量化单元412(例如，对应于图3中所图示的反向量化器/反向频率变换器205)，其通过使用针对每个色空间的色度量化偏移来将量化系数图像反向量化。

图15是图示视频解码设备的主要部分的另一示例的框图。如在图15中所图示的，视频解码设备402进一步包括：色空间选择解析单元413(例如，对应于图3中所图示的熵解码器212)，其解析位流以解译出预测误差信号的色空间将以块为单位被选择。

而且，除非视频解码设备402包括用于解析位流以解译出针对每个色空间的色度量化偏移的值通过其能够被标识在图15中所图示的配置中的信息的装置，否则视频解码设备402隐含地导出色度量化偏移。

图16是图示视频解码设备的主要部分的又一示例的框图。如在图16中所图示的，视频解码设备403进一步包括：色度量化偏移解析单元414(例如，对应于图3中所图示的熵解码器212)，其基于从接收到的位流解译出的信息来标识针对每个色空间的色度量化偏移的值。

虽然已经参考前述示例性实施例和示例描述了本发明，但是本发明不限于前述示例性实施例和示例。可以对本发明的范围内的本发明的结构和细节做出本领域的技术人员可理解的各种改变。

本申请要求于2014年10月3日提交的日本专利申请号2014-204392的优先权，并且其整体公开内容通过引用并入本文。

附图标记列表

101开关

102色空间变换器

103开关

104频率变换器/量化器

105反向量化器/反向频率变换器

106开关

107反向色空间变换器

108开关

109缓冲器

110预测器

111预测参数确定器

112熵编码器

115减法器

116加法器

121自适应色度量化偏移导出单元

122开关

205反向量化器/反向频率变换器

206开关

207反向色空间变换器

208开关

209缓冲器

210预测器

212熵解码器

216加法器

221自适应色度量化偏移导出单元

222开关

301、302、303视频编码设备

311自适应色度量化偏移导出单元

312反向量化单元

313色空间选择通知单元

314量化偏移信息传输单元

401、402、403视频解码设备

411自适应色度量化偏移导出单元

412反向量化单元

413色空间选择解析单元

414色度量化偏移解析单元

1001处理器

1002程序存储器

1003存储介质

1004存储介质