[發(fā)明專利]色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280051870.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103918269B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷少民;郭峋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)發(fā)科技（新加坡）私人有限公司
• 主分類號(hào): H04N19/593
• 分類號(hào): H04N19/593;H04N19/59
• 代理公司: 北京萬(wàn)慧達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11111
• 代理人: 白華勝

交叉引用

本發(fā)明主張于2012年1月4日提交且發(fā)明名稱為“Improvements of Luma-based Chroma Intra Prediction”的申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/CN2012/070009的PCT專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該P(yáng)CT專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引用并合并參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于視頻編碼(video coding)，更具體地，本發(fā)明是有關(guān)于與基于重建亮度像素(reconstructed luma pixels)的色度(chroma)幀內(nèi)預(yù)測(cè)(intra prediction)有關(guān)的編碼技術(shù)。

背景技術(shù)

運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償性幀間(inter-frame)編碼已廣泛應(yīng)用于各種編碼標(biāo)準(zhǔn)，如MPEG-1/2/4及H.261/H.263/H.264/AVC。相比于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償性幀間編碼可有效減少壓縮視頻的比特率(bitrate)，幀內(nèi)編碼(intra coding)用于壓縮具有較大運(yùn)動(dòng)(motion)或場(chǎng)景(scene)改變的區(qū)域。另外，幀內(nèi)編碼也用于處理起始圖像(initial picture)，或?yàn)殡S機(jī)存取或緩和誤差傳遞(error propagation)而周期性插入I－圖像或I－區(qū)塊。幀內(nèi)預(yù)測(cè)使用圖片內(nèi)或圖片區(qū)域內(nèi)的空間相關(guān)。在實(shí)做中，圖片或圖片區(qū)域劃分為區(qū)塊，并在區(qū)塊基礎(chǔ)上執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)。當(dāng)前區(qū)塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)依靠已處理的相鄰區(qū)塊的像素。例如，若圖像或圖像區(qū)域中的區(qū)塊按行處理，先由左至右然后再由上(top)到下(bottom)，當(dāng)前區(qū)塊的頂部的相鄰區(qū)塊及左側(cè)的相鄰區(qū)塊用于形成對(duì)當(dāng)前區(qū)塊中的像素的幀內(nèi)預(yù)測(cè)。已處理的相鄰區(qū)塊中的任意像素可用于當(dāng)前區(qū)塊中的像素的幀內(nèi)預(yù)測(cè)，但經(jīng)常只使用靠近當(dāng)前區(qū)塊的頂部邊界和左側(cè)邊界的相鄰區(qū)塊的像素。

幀內(nèi)預(yù)測(cè)器通常設(shè)計(jì)為使用圖像中的空間特征，如平滑區(qū)域(smooth area)（直流DC模式）、垂直線或邊緣(vertical line or edge)、水平線或邊緣(horizontal line or edge)及對(duì)角線或邊緣(diagonal line or edge)。此外，空間相關(guān)經(jīng)常存在于亮度(Luminance,Luma)分量與色度(Chrominance,Chroma)分量之間。因此，重建的亮度像素可用于產(chǎn)生幀內(nèi)色度預(yù)測(cè)。在高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding,HEVC)的最新進(jìn)展中，揭露一種基于同位(co-located)重建亮度區(qū)塊的色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)方法。色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)的類型定義為L(zhǎng)M（亮度）預(yù)測(cè)。主要的概念是使用重建的亮度像素來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的色度像素的預(yù)測(cè)器。圖1為預(yù)測(cè)操作的示意圖。圖1A為根據(jù)HEVC測(cè)試模型版本5.0(HEVC Test Model Version5.0,HM-5.0)的基于重建亮度像素的色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)的獲取示例示意圖。圖1B為與待預(yù)測(cè)的相應(yīng)的色度區(qū)塊有關(guān)的色度像素及相鄰色度像素的示例示意圖。首先，圖1A中的同位亮度區(qū)塊的相鄰的重建像素及圖1B中色度區(qū)塊的相鄰的重建像素用于獲取兩個(gè)區(qū)塊之間的相關(guān)參數(shù)。然后，使用這些參數(shù)及亮度區(qū)塊的重建像素來(lái)產(chǎn)生色度區(qū)塊的預(yù)測(cè)像素。在參數(shù)獲取過(guò)程中，使用了當(dāng)前亮度區(qū)塊的頂部第一行重建像素和左側(cè)第二列重建像素。使用亮度區(qū)塊的特定行和列是為了匹配色度分量的4:2:0采樣格式。

根據(jù)LM預(yù)測(cè)模式，色度數(shù)值由同位區(qū)塊的重建亮度數(shù)值預(yù)測(cè)得出。色度分量的空間解析度可低于亮度分量。為了使用亮度信號(hào)用于色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)，亮度信號(hào)的解析度可能需要降低以匹配色度分量的解析度。例如，對(duì)于4:2:0采樣格式，U分量和V分量在垂直方向和水平方向上只有亮度分量采樣值數(shù)目的一半。因此，需要在垂直方向和水平方向上對(duì)重建的亮度采樣值使用2:1的解析度降級(jí)(resolution reduction)。解析度降級(jí)可通過(guò)下采樣(down-sampling)處理或子采樣(sub-sampling)處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本說(shuō)明書(shū)中的下采樣處理指通過(guò)使用適當(dāng)?shù)牡屯V波來(lái)進(jìn)行的信號(hào)抽樣(decimation)，用以在降低解析度之前減少可能的信號(hào)混疊(signal aliasing)，本領(lǐng)域也稱為抽樣。另一方面，子采樣處理執(zhí)行直接抽樣，事先不會(huì)進(jìn)行濾波。下采樣處理和子采樣處理均可降低采樣解析度。子采樣處理可能導(dǎo)致信號(hào)混疊，子采樣處理用于某些信號(hào)處理系統(tǒng)中是因其簡(jiǎn)便性。對(duì)于根據(jù)LM模式的色度幀內(nèi)預(yù)測(cè)，子采樣處理用于水平方向，而下采樣處理用于垂直方向。