CN103650512A - 基于亮度的色度帧内预测 - Google Patents

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Abstract

描述用于执行基于亮度的色度帧内预测的系统、装置和方法。可将下采样滤波器应用于亮度像素位置的亮度值，以便生成帧内帧的预测单元中的色度像素位置的重构亮度值。下采样重构亮度值则可用于预测色度像素位置的色度值。在一些实现中，色度位置的重构亮度值可用于预测那个位置的色度值。在其它实现中，邻近色度像素位置的重构亮度值可经过分析，以便自适应地预测色度像素位置的色度值。

Description

基于亮度的色度帧内预测
背景技术
在视频编码中，在没有与其它帧的相关性的情况下对帧内编码帧进行编码，从而允许对这些帧单独解码，并且例如用作快进和快退视频播放的随机访问点。图像帧或图片、例如帧内编码帧可按照最大编码单元(LCU)的单元编码。LCU可以是128×128像素块、64×64块、32×32块或者16×16块。LCU可直接编码，或者可分为四个较小编码单元(CU)。CU又可直接编码，或者可进一步再细分。最小CU通常对应于8×8像素块或像素位置。
为了促进像素值的预测，大小2N×2N的每个CU可分为不同大小的预测单元(PU)，其中像素值可基于同一帧或图片的邻近PU中的其它像素值来帧内预测。对于帧内编码，2N×2N CU可按照一个2N×2N PU或者按照四个N×N PU来编码。例如，32×32 LCU可分为四个16×16 CU，其中每个又可分为四个8×8 PU以用于帧内预测目的。另外，对于彩色图片、例如按照YUV 4:2:0格式所编码的图片，8×8 PU可对应于一个8×8亮度块Y和两个较小4×4色度块U和V。
亮度和色度块通常彼此无关地来帧内预测。因此，按常规，亮度像素值从相邻PU的重构亮度像素值来预测，而色度像素值从邻近PU的重构色度像素值来预测。但是，PU的亮度和色度块中包含的信息可能不是完全无关的，因为它们可呈现相似结构特征、例如对象纹理等。所需的是用于借助于亮度和色度块之间的相似性以帮助编码和/或解码过程期间的像素预测的技术。
附图说明
在附图中作为举例而不是作为限制来说明本文所述的资料。为了说明的简洁和清晰起见，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清晰起见，一些元件的尺寸可能相对于其它元件经过放大。此外，在认为适当的情况下，在附图之间重复参考标号，以便表示对应或相似的元件。附图中：
图1是示例视频编码器系统的说明示意图；
图2是示例视频解码器系统的说明示意图；
图3是示出示例过程的示意图；
图4是示出示例帧内预测方案的示意图；
图5是示出示例过程的示意图；
图6是示出示例帧内预测方案的示意图；
图7是示出示例帧内预测方案的示意图；
图8是示例系统的图示；以及
图9是全部按照本公开的至少部分实现所设置的示例系统的图示。
具体实施方式
现在参照附图来描述一个或多个实施例。虽然论述特定配置和布置，但是应当理解，这只是为了便于说明目的而进行。相关领域的技术人员将会知道，可采用其它配置和布置，而没有背离本描述的精神和范围。相关领域的技术人员将会清楚地知道，本文所述的技术和/或布置也可用于除了本文所述之外的多种其它系统和应用中。
虽然以下描述提出在例如芯片上系统(SoC)架构等的架构中会是显而易见的各种实现，但是本文所述技术和/或布置的实现并不局限于特定架构和/或计算系统，而是可为了相似目的而通过任何执行环境来实现。例如，各种架构(例如采用多个集成电路(IC)芯片和/或封装的架构)和/或各种计算装置和/或消费者电子(CE)装置(例如机顶盒、智能电话等)可实现本文所述的技术和/或布置。此外，虽然以下描述可提出诸如系统组件的逻辑实现、类型和相互关系、逻辑划分/集成选择等的许多具体细节，但是要求保护的主题即使没有这类具体细节也可实施。在其它情况下，一些材料、例如控制结构和全软件指令序列可能没有详细示出，以免影响对本文所公开资料的理解。
本文所公开的资料可通过硬件、固件、软件或者它们的任何组合来实现。本文所公开的资料还可实现为存储在机器可读介质上的指令，其可由一个或多个处理器来读取和运行。机器可读介质可包括用于存储或传送机器(例如计算装置)可读形式的信息的任何介质和/或机构。例如，机器可读介质可包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪速存储装置；电、光、声或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)等。
本说明书中提到“一个实现”、“实现”、“示例实现”等指明所述的实现或实施例可包括特定特征、结构或特性，但是每一个实现可能不一定都包括该特定特征、结构或特性。此外，这类词语不一定指同一个实现。此外，在结合实现来描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，均认为结合其他实现来实现这种特征、结构或特性处于本领域的技术人员的知识范围之内。
本文所述的资料可在视频编码器/解码器系统(其承担视频压缩和/或解压缩)的上下文中实现。图1示出示例视频编码器100，其包括按照本公开的帧内预测模块106。编码器100可至少部分实现一个或多个高级视频编解码器标准，例如ITU-T H.264标准(2003年3月发布)。当前视频信息可采取视频数据的多个帧的形式从当前视频块102来提供。可将当前视频传递给差分化单元103。差分化单元103可以是差分脉冲编码调制(DPCM)(又称作核心视频编码)环路的组成部分，其可包括运动补偿(MC)模块108和运动估计(ME)模块104。该环路还可包括帧内预测模块106、帧内插值模块110和帧缓冲器111。在一些情况下，环内去块滤波器112也可用于DPCM环路中。
可将当前视频提供给差分化单元103和ME模块104。MC模块108或者帧内插值模块110可产生通过开关113的输出，该输出然后可从当前视频102中被减去，以便产生余量。余量则可在变换/量化级114来变换和量化，并且在模块120中经受熵编码，以便提供信道输出122、例如编码比特流。
可将运动补偿级108或者帧内插值级110的输出提供给求和器115，求和器115也可从逆量化单元116和逆变换单元118接收输入。逆量化单元116和逆变换单元118可向回向DPCM环路提供去量化和去变换信息。
帧内预测模块106可至少部分实现本文所述的各种基于亮度的色度帧内预测方案。例如，如下面将更详细描述，帧内预测模块106可至少部分确定和/或指定包括帧内预测数据和/或参数的信息，例如哪些PU或者其部分将要经受基于亮度的色度帧内预测方案、哪一种基于亮度的色度帧内预测方案将要应用、哪一种(哪些)亮度下采样滤波器将要使用、哪些对应滤波器系数将要使用等。帧内预测模块106可在一个或多个比特流报头(其作为信道输出122的一部分来提供，并且将由兼容解码器用于实现按照本公开的基于亮度的色度帧内预测方案)中传送这种信息。
图2示出视频解码器200，其中包括按照本公开的帧内预测模块202。解码器200可实现一个或多个高级视频编解码器标准，例如H.264标准。解码器200可包括信道输入204，信道输入204耦合到熵解码模块206。信道输入204可从编码器、例如图1的编码器100的信道输出接收输入。在各个实现中，在输入204所接收的信道输出可包括具有一个或多个比特流报头(其传送适合于将解码器200配置成实现按照本公开的基于亮度的色度帧内预测方案的帧内预测数据和/或参数)的编码比特流。
来自解码模块206的输出可提供给逆量化模块208，以及模块208的输出可提供给逆变换模块210。来自解码模块206的输出也可提供给帧内预测模块202和运动补偿(MC)模块212。帧内预测模块202的输出可提供给帧内插值模块214，帧内插值模块214可馈给选择器开关216。来自逆变换模块210的信息以及如开关216所选的或者MC模块212或者帧内插值模块214的信息则可经过求和218，提供给环内去块模块220，并且反馈回给帧内插值模块214。环内去块模块220的输出则可提供给帧缓冲器222，并且因此提供给帧内预测模块202和MC模块212。
帧内预测模块202可至少部分实现本文所述的各种基于亮度的色度帧内预测方案。在各个实现中，帧内预测模块202可与图1的编码器100的帧内预测模块106来同步和/或协调，如下面将更详细说明。按照本公开，编码器100的帧内预测模块106可用于确定各种帧内预测数据和/或参数，该帧内预测数据和/或参数适合于供解码器200的帧内预测模块202用于进行下面将要更详细描述的基于亮度的色度帧内预测方案中。例如，编码器100可采取信道输出112中包含的并且由信道输入204所接收的一个或多个比特流报头的形式来提供这种帧内预测数据和/或参数。此外，在各种配置中，编码器100和解码器200以及对应帧内预测模块106和202可在普通视频编解码器架构中实现，而并不局限于任何特定编码架构、例如H.264编码架构。
编码器100和解码器200以及如本文所述由其所执行的处理可通过硬件、固件或软件或者它们的任何组合来实现。另外，本文所公开的任一个或多个特征可通过硬件、软件、固件和它们的组合来实现，其中包括分立和集成电路逻辑、专用集成电路(ASIC)逻辑和微控制器，并且可实现为域特定集成电路封装的组成部分或者集成电路封装的组合。如本文所使用的术语“软件”表示包括其中存储了计算机程序逻辑的计算机可读介质的计算机程序产品，计算机程序逻辑使计算机系统执行本文所公开的一个或多个特征和/或特征的组合。
图3示出按照本公开的各个实现的示例过程300的流程图。过程300可包括如框302、304和/或306的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。在各个实现中，过程300可在视频编码器、例如图1的编码器100进行。
过程300可开始于框302，其中对于图像帧的当前预测单元(PU)中的色度像素位置，可对于与图像帧中的色度像素位置物理上相邻的多个亮度像素位置来确定纹理特性。例如，在各个实现中，框302可涉及编码器100使用帧内预测模块106来分析与帧内编码帧的色度像素位置邻近的亮度像素位置的纹理特性，其中解码器、例如图2的解码器200稍后可预测那个色度像素位置的色度值，如下面将更详细说明。在各个非限制性示例中，在框302所确定的纹理特性可包括将与色度像素位置相邻的亮度像素位置的编组表征为呈现平滑纹理特性(例如为没有明显边缘)，或者表征为具有相对色度像素位置沿各种方向定向的一个或多个边缘。
图4示出用于具有YUV 4:2:0格式的8×8 PU 401的示例帧内预测方案400，其中PU 401的亮度像素位置和色度像素位置分别示为圆圈402和三角形404。在经受如本文所述的处理时，PU、例如PU 401可描述为当前PU。示例PU 401包括图像边缘406，其中在边缘406的任一侧上的亮度位置402可具有基本上不同的亮度值。在这个示例中，当帧内预测模块106对位于与边缘406相邻的亮度位置408进行块302时，模块106可分析与亮度位置408邻近或相邻的亮度像素位置的编组410的亮度值的纹理结构，并且可将边缘406识别为与亮度位置408关联的纹理特性。在各个实现中，模块106可通过使编组410的亮度值经受众所周知的边缘检测处理技术、例如将Sobel滤波器应用于编组410来这样做。对于PU 401中的其它示例色度像素位置412和416，模块106可同样地分别分析编组414和418的亮度值，以便确定那些色度像素位置的对应纹理特性。在这个示例中，当分析编组418时，模块106可确定色度位置416不是与边缘406相邻并且因而具有平滑纹理特性。
虽然图4示出按照各个实现的示例帧内预测方案400，但是按照本公开的帧内预测方案并不局限于方案400或者本文所述其它方案中所示的项和/或结构的各种大小、量和特定布置。因此，例如，本公开并不局限于PU的特定大小、特定图像格式(例如YUV 4:2:0、YUV 4:2:2等)、相对亮度位置的色度位置的取向、下采样滤波器的大小、形状和取向等。例如，虽然图4将编组410、414和418示为仅包含最接近的相邻亮度位置，但是在各个实现中，编组410、414和418可具有任何形状和/或包含任何数量的相邻亮度位置(其中包括下一个最接近相邻亮度位置)等。此外，编组410、414和418相对关联亮度位置可具有任何取向。
回到图3的论述，过程300可在框304继续进行，其中响应在框302所确定的纹理特性而指定至少一个下采样滤波器。例如，在各个实现中，框304可涉及编码器100基于在色度像素位置附近所检测的任何边缘、使用帧内预测模块106来指定下采样滤波器，其中那个下滤波器（down-filter）可由解码器、例如图2的解码器用于生成色度像素位置的重构亮度值，如下面将更详细说明。在各个实施例中，在框304所指定的下滤波器可从具有各种大小N×M的下采样滤波器的预定集合中选取，其中N和M分别指定下采样滤波器所跨越的像素的列数和行数。例如，下采样滤波器的预定集合可包括大小1×2、2×1、2×2、3×1、1×3、3×2、2×3和3×3的滤波器。
再次参照图4，在框302检测了边缘406之后，帧内预测模块106可通过指定1×2滤波器420，对色度像素位置408进行框304。如下面将更详细说明，滤波器420可由解码器用于基于由滤波器420所跨越的两个亮度像素位置422(图4中通过实心圆圈所示)的亮度值，来重构色度位置408的亮度值。类似地，对于色度像素位置412，框304可涉及模块106指定定向2×1滤波器424(其如所示定向到色度位置412的下右手边)。解码器则可在进行色度位置412的帧内预测处理时应用下采样滤波器424。在另一个非限制性示例中，框304可涉及模块106基于在框302(其确定编组418的亮度值的平滑特性)所进行的分析、对色度像素位置416指定3×2下采样滤波器426。
在各个实现中，下采样滤波器可按照周围亮度像素的加权平均生成下采样亮度像素值。此外，下采样滤波器的不同加权因子或系数值可用于不同的亮度像素位置。在各个实现中，框304还可包括指定下采样滤波器的加权因子或系数值。
过程300可在框306结束，其中提供指定在框304所指定的下采样滤波器的信息。在各个实现中，框306可包括编码器在视频比特流的一个或多个报头中提供数据，其指定在框304所指定的下采样滤波器的大小。例如，编码器100可经由信道输出122来提供比特流，其中比特流包括与下采样滤波器(该下采样滤波器由模块106对PU的各种色度像素位置所指定)有关的报头信息。如上所述，由编码器100所提供的比特流还可指定与各种下采样滤波器关联的系数值。虽然图3示出框302、304和306的特定布置，但是本公开并不局限于这个方面，并且按照本公开的各个实现的基于亮度的色度帧内预测的过程可包括其它布置。
图5示出按照本公开的各个实现的示例过程500的流程图。过程500可包括如框502和/或504的一个或多个所示的一个或多个操作、功能或动作。在各个实现中，过程500可在视频解码器、例如图2的解码器200进行。虽然图5示出框502和504的特定布置，但是本公开并不局限于这个方面，并且按照本公开的各个实现的基于亮度的色度帧内预测的过程可包括其它布置。
过程500可开始于框502，其中色度像素位置的编组的亮度值可响应亮度像素位置的编组的亮度值而重构。例如，在各个实现中，框502可涉及解码器200的帧内预测模块202将下采样滤波器应用于与色度像素位置邻近的亮度像素位置的亮度值，以便生成或预测那个色度像素位置的重构亮度值。如上所述，编码器可在一个或多个比特流报头中提供信息，其指定下采样滤波器和/或下采样滤波器系数或加权值。解码器200可在信道输入204从编码器、例如编码器100接收比特流，并且可在进行框502时采用报头信息。
例如，再次参照图4，框502可涉及帧内预测模块202使用3×2滤波器426来生成色度像素位置416的重构亮度值。类似地，在进行框302时，解码器200可应用1×2滤波器420和2×1滤波器424，以便分别生成色度像素位置408和412的重构亮度值。因此，在图4的示例中，框302可涉及分别基于编组418的六个亮度像素位置428的亮度值来生成色度像素位置416的重构亮度值，并且基于亮度像素位置422和430对的亮度值来生成色度像素位置408和412的重构亮度值。
图6示出对于PU 401的全部色度像素位置604在框502处理之后图6的示例PU 401的示例帧内预测方案600。如方案600所示，在框502的处理之后，PU 401中的各色度像素位置604(通过空心三角形所示)将具有从相邻亮度像素位置(为了清楚起见，图6中未示出)的亮度值所生成(在框502)的重构亮度值。另外，如方案600所示，邻近PU中的色度像素位置606(通过实心三角形所示)可因过程500先前对相邻PU 608、610和612已经进行而已经具有重构色度值。
回到图5，过程500可在框504结束，其中色度像素位置的色度值可响应色度像素位置的重构亮度值或者相邻色度像素位置的亮度值中的至少一个而预测。在各个实现中，框504可涉及解码器200的帧内预测模块202响应色度像素位置的重构亮度值或者通过进行相邻色度像素位置的局部分析，而预测色度像素位置的色度值。解码器200可通过将色度像素位置的重构亮度值(在框502所生成)与相邻色度像素位置的重构亮度值(其由解码器200来重构，其中解码器200可实现光栅扫描处理顺序)进行比较，进行相邻色度像素位置的局部分析。
按照本公开，在框504响应色度像素位置的重构亮度值而预测色度像素位置的色度值可按照各种方式来实现。在一些实现中，色度像素位置的重构亮度值可经受线性或非线性变换。例如，对于色度像素位置k，色度值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
可使用下式从位置k的亮度值L(k)来预测
Figure 340786DEST_PATH_IMAGE002
(1)
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
可以是线性或非线性函数或变换。在各个实现中，
Figure 257927DEST_PATH_IMAGE003
的参数可使用至少一些邻近色度像素位置的重构亮度和/或色度值来确定。在各个实现中，邻近位置的亮度和/或色度值可用于构建
Figure 99981DEST_PATH_IMAGE003
的线性或者非线性方程组。
Figure 495190DEST_PATH_IMAGE003
的参数则可使用例如线性最小平方、非线性最小平方、加权最小平方或者其它众所周知的优化方法等的众所周知的技术来得到。
一般来说，
Figure 309562DEST_PATH_IMAGE004
的线性形式可表示如下
Figure DEST_PATH_IMAGE005
(2)
其中，L(k)表示在色度像素位置k的亮度值，
Figure 945074DEST_PATH_IMAGE001
表示在位置k的预测色度值，以及a和b是线性方程参数。
一般来说，的非线性形式可表示如下
Figure 473324DEST_PATH_IMAGE006
(3)
其中，a(k)和b(k)是非线性方程参数。在各个实现中，参数a(k)和b(k)可至少部分通过L(k)的值来确定。例如，L(k)的值的范围(例如对于8位视频深度为[0,255])可分为亮度值的M个较小子集或范围S(k)。各子集S(k)则可被指配a(k)和b(k)的不同值以便用于等式(3)中，使得当特定色度位置的L(k)的值位于给定子集S(k)之内时，应用a(k)和b(k)的对应值，以便预测那个位置的色度值
Figure 142203DEST_PATH_IMAGE001
。
图7示出在框504进行自适应预测色度值的处理时的PU 401的示例帧内预测方案700。方案700示出三个示例色度像素位置702、704和705的自适应色度预测。在方案700的示例（其中实现示例自顶向下、从左到右光栅扫描顺序706）中，色度值可在框504至少部分基于可用邻近重构亮度值的局部分析对位置702来预测。因为光栅扫描顺序706涉及按照自顶向下、从左到右方式、以PU 401的左手上角的位置710开始对PU 401的色度像素位置的扫描处理，所以邻近重构色度值的可用性可取决于PU 401中的位置。例如，对于位置702，五个邻近色度像素位置(包括邻近PU 608中的三个位置708)具有可用的重构亮度值，并且因此局部分析(图7中通过虚线箭头所示)可限制到这些邻近位置。相比之下，对于位置705，只有三个邻近色度像素位置(包括邻近PU 612中的两个位置712)具有可用的重构亮度值，并且因此局部分析可限制到这些邻近位置。
在各个实现中，邻近位置的重构亮度值的局部分析可涉及确定哪个邻近重构亮度值的值最接近使其色度值在框504被预测的色度像素位置的重构亮度值。例如，对于色度像素位置P，可定义邻近或相邻色度像素位置的集合
Figure 135567DEST_PATH_IMAGE007
，其中Ni表示相邻色度位置。在各个实现中，邻近色度位置Ni可处于邻近PU中，和/或可在当前PU内部。如果L(K)表示色度位置k的下采样重构亮度值，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表示位置k的重构色度值，则对色度位置P所预测的色度值可通过下式来确定
(4)
如果值L(Ni)对于给定邻近位置Ni不可用，则在应用等式(3)中可以不考虑那个位置。例如，对于色度像素位置704，等式(4)可在框504应用于邻近位置(标记为N1、N2、N3和N4)的重构亮度值，其中标记为N5的位置没有包含在局部分析中，因为对于那个位置将尚未生成重构色度值。在这个示例中，对色度位置704(其中边缘406经过邻近色度位置之间)应用局部分析的结果可产生如下确定：位置N2和N3的重构亮度值之一的值最接近位置704的重构亮度值，这是因为位置N2和N3位于边缘406中与位置704相同的一侧，而位置N1和N4位于边缘406的另一侧。
图8示出按照本公开的示例系统800。系统800可用于执行本文所述各种功能的部分或全部，并且可包括能够进行按照本公开的基于亮度的色度帧内预测处理的任何装置或者装置集合。例如，系统800可包括诸如台式、移动或平板计算机、智能电话、机顶盒等的计算平台或装置的所选组件，但是本公开并不局限于这个方面。
系统800可包括视频编解码器模块802，其在操作上耦合到处理器804和存储器806。解码器模块802可包括帧内预测模块808。帧内预测模块808可包括自适应预测模块810和滤波器模块812，并且可配置成与处理器804和/或存储器806结合进行本文所述过程的任一个和/或任何等效过程。在各个实现中，参照图2的示范解码器200，帧内预测模块808可由帧内预测模块202来提供。编解码器模块802可包括附加组件，例如逆量化模块、逆变换模块等（为了清楚起见在图8中未示出）。处理器804可以是SoC或微处理器或者中央处理器(CPU)。在其它实现中，处理器1004可以是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或者其它集成格式。
处理器804和模块802可配置成通过任何适当方式、例如通过有线连接或者无线连接来相互通信并且与存储器608进行通信。此外，系统800可实现图1的编码器100。此外，系统800可包括附加组件和/或装置，例如通信电路等，其在图8中为了清楚起见而未示出。
虽然图8示出与处理器804分离的编解码器模块802，但是本领域的技术人员将会知道，编解码器模块802可通过硬件、软件和/或固件的任何组合来实现，并且因此编解码器模块802可至少部分通过存储器806中存储的软件逻辑和/或作为由处理器804所运行的指令来实现。例如，编解码器模块802可作为机器可读介质上存储的指令来提供给系统800。在一些实现中，编解码器模块802可包括处理器的内部存储器(未示出)中存储的指令。
存储器806可存储如本文所述的重构色度或亮度像素值、下采样滤波器系数等。例如，存储器806中存储的下采样滤波器系数可响应滤波器模块812指定滤波器系数而加载到存储器806中，如本文所述。因此，在各个实现中，系统800的特定组件可分别进行如本文所述的图3和图5的示例过程300和500的框的一个或多个。例如，滤波器模块812可进行过程500的框502，而自适应预测模块810可进行框504等。
图9示出按照本公开的示例系统900。系统900可用于执行本文所述各种功能的部分或全部，并且可包括能够进行按照本公开的各个实现的基于亮度的色度帧内预测的任何装置或者装置集合。例如，系统900可包括诸如台式、移动或平板计算机、智能电话等的计算平台或装置的所选组件，但是本公开并不局限于这个方面。在一些实现中，系统900可以是基于Intel®架构(IA)的计算平台或SoC。本领域的技术人员将易于理解，本文所述的实现能够与备选处理系统配合使用，而没有背离本公开的范围。
系统900包括处理器902，处理器902具有一个或多个处理器核心904。处理器核心904可以是至少部分能够运行软件和/或处理数据信号的任何类型的处理器逻辑。在各个示例中，处理器核心904可包括复杂指令集计算机(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、实现指令集的组合的处理器或者任何其它处理器装置、例如数字信号处理器或微控制器。虽然图9中为了清楚起见而未示出，但是处理器902可耦合到一个或多个协处理器(芯片上或者其它)。因此，在各个实现中，其它处理器核心(未示出)可配置成与按照本公开的处理器902结合进行基于亮度的色度帧内预测。
处理器902还包括解码器906，解码器906可用于将例如由显示处理器908和/或图形处理器910所接收的指令解码为控制信号和/或微码入口点。虽然在系统900中示为与一个或多个核心904不同的组件，但是本领域的技术人员可以知道，一个或多个核心904的一个或多个可实现解码器906、显示处理器908和/或图形处理器910。在一些实现中，一个或多个核心904可配置成进行本文所述过程的任一个，所述过程包括针对图3和图5所述的示例过程。此外，响应控制信号和/或微码入口点，一个或多个核心904、解码器906、显示处理器908和/或图形处理器910可执行对应操作。
一个或多个处理核心904、解码器906、显示处理器908和/或图形处理器910可在通信上和/或操作上通过系统互连916相互耦合和/或与各种其它系统装置(其可包括但不限于例如存储器控制器914、音频控制器918和/或外设920)耦合。外设920可包括例如统一串行总线(USB)主机端口、外设部件互连(PCI)Express端口、串行外设接口(SPI)接口、扩展总线和/或其它外设。虽然图9将存储器控制器914示为通过互连916耦合到解码器906和处理器908与910，但是在各种实现中，存储器控制器914可直接耦合到解码器906、显示处理器908和/或图形处理器910。
在一些实现中，系统900可与各种I/O装置(图9中未示出)经由I/O总线(也未示出)进行通信。这类I/O装置可包括但不限于例如通用异步接收器/发射器(UART)装置、USB装置、I/O扩展接口或者其它I/O装置。在各个实现中，系统900可表示用于进行移动、网络和/或无线通信的系统的至少部分。
系统900还可包括存储器912。存储器912可以是一个或多个分立存储器组件，例如动态随机存取存储器(DRAM)装置、静态随机存取存储器(SRAM)装置、闪速存储器装置或者其它存储器装置。虽然图9将存储器912示为是处理器902的外部的，但是在各个实现中，存储器912可以是处理器902的内部的。存储器912可存储可由处理器902运行的数据信号所表示的指令和/或数据。在一些实现中，存储器912可存储下采样滤波器系数等。
上述系统以及如本文所述由其所执行的处理可通过硬件、固件或软件或者它们的任何组合来实现。另外，本文所公开的任一个或多个特征可通过硬件、软件、固件和它们的组合来实现，其中包括分立和集成电路逻辑、专用集成电路(ASIC)逻辑和微控制器，并且可实现为域特定集成电路封装的组成部分或者集成电路封装的组合。如本文所使用的术语“软件”表示包括其中存储了计算机程序逻辑的计算机可读介质的计算机程序产品，计算机程序逻辑使计算机系统执行本文所公开的一个或多个特征和/或特征的组合。
虽然参照各个实现描述了本文所提出的某些特征，但是本描述不是意图理解为限制意义的。因此，本文所述实现的各种修改，以及本公开所涉及的领域的技术人员清楚知道的其它实现被认为落入本公开的精神和范围之内。

Claims (36)

1.一种计算机实现方法，包括：
在视频解码器，
响应当前预测单元(PU)的多个亮度像素位置的亮度值而确定所述当前PU的第一批多个色度像素位置的重构亮度值；以及
响应第一色度像素位置的重构亮度值或者位于与所述第一色度像素位置相邻的第二批多个色度像素位置的亮度值中的至少一个，而预测所述第一批多个色度像素位置的第一色度像素位置的色度值，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第一批多个色度像素位置中的至少一些。
2.如权利要求1所述的方法，其中，响应所述第二批多个色度像素位置的亮度值而预测所述第一色度像素位置的色度值包括：
通过将所述第一色度像素位置的重构亮度值与所述第二批多个色度像素位置的重构亮度值进行比较，来识别具有其值最接近所述第一色度像素位置的重构亮度值的重构亮度值的第二色度位置，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第二色度像素位置。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一色度像素的色度值包括所述第二色度像素位置的色度值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，响应所述第一色度像素位置的重构亮度值而预测所述第一色度像素位置的色度值包括将线性变换或者非线性变换中的至少一个应用于所述第一色度像素位置的重构亮度值。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
响应所述第二批多个色度像素位置的重构色度值或者所述第二批色度像素位置的重构亮度值中的至少一个，而确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数。
6.如权利要求5所述的方法，其中，确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数包括确定所述第二批多个色度像素位置的重构色度值和/或重构亮度值的线性最小平方值、非线性最小平方值或者加权最小平方值中的至少一个。
7.如权利要求1所述的方法，其中，响应所述当前PU的所述多个亮度像素位置的亮度值而确定所述当前PU的所述多个色度像素位置的重构亮度值包括将下采样滤波器应用于所述多个亮度像素位置的亮度值。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个亮度像素位置包括所述当前PU或者与所述当前PU相邻的先前预测PU的至少一个中的亮度像素位置。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述当前PU包括具有YUV 4:2:0格式或者YUV 4:2:2格式之一的帧内编码图像的一部分。
10.一种计算机实现方法，包括：
在视频编码器，
对于图像帧的当前预测单元(PU)中的色度像素位置，确定与所述图像帧中的所述色度像素位置物理上相邻的多个亮度像素位置的纹理特性；
响应所述纹理特性而指定至少一个下采样滤波器；以及
提供指定所述下采样滤波器的信息。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：
确定与所述下采样滤波器关联的滤波器系数；以及
提供具有指定所述下采样滤波器的信息的所述滤波器系数。
12.如权利要求10所述的方法，其中，指定至少一个下采样滤波器包括从预定的多个下采样滤波器中选择所述下采样滤波器。
13.如权利要求10所述的方法，其中，确定所述纹理特性包括基于所述多个亮度像素位置的亮度值来执行边缘检测。
14.如权利要求13所述的方法，其中，如果检测到与所述色度像素位置相邻的边缘，则所述下采样滤波器包括1×2下采样滤波器或者2×1下采样滤波器，以及其中如果没有检测到与所述色度像素位置相邻的边缘，则所述下采样滤波器包括3×2下采样滤波器或者3×3下采样滤波器。
15.如权利要求10所述的方法，其中，所述图像帧包括具有YUV 4:2:0格式或者YUV 4:2:2格式之一的帧内编码帧。
16.如权利要求10所述的方法，其中，提供指定所述下采样滤波器的信息包括在比特流的至少一个报头中指定所述下采样滤波器。
17.如权利要求10所述的方法，其中，与所述色度像素位置物理上相邻的所述多个亮度像素位置包括所述当前PU或者与所述当前PU相邻的PU的亮度像素位置中的至少一个。
18.一种视频解码器，包括：
帧内预测模块，配置成：
响应当前预测单元(PU)的多个亮度像素位置的亮度值而确定所述当前PU的第一批多个色度像素位置的重构亮度值；以及
响应第一色度像素位置的重构亮度值或者位于与所述第一色度像素位置相邻的第二批多个色度像素位置的亮度值中的至少一个，而预测所述第一批多个色度像素位置的第一色度像素位置的色度值，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第一批多个色度像素位置中的至少一些。
19.如权利要求18所述的视频解码器，其中，所述帧内预测模块配置成响应所述第二批多个色度像素位置的亮度值，而通过将所述第一色度像素位置的重构亮度值与所述第二批多个色度像素位置的重构亮度值进行比较，以识别具有其值最接近所述第一色度像素位置的重构亮度值的重构亮度值的第二色度位置，来预测所述第一色度像素位置的色度值，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第二色度像素位置。
20.如权利要求19所述的视频解码器，其中，所述第一色度像素的色度值包括所述第二色度像素位置的色度值。
21.如权利要求18所述的视频解码器，其中，所述帧内预测模块配置成响应所述第一色度像素位置的重构亮度值，而通过将线性变换或者非线性变换中的至少一个应用于所述第一色度像素位置的重构亮度值，来预测所述第一色度像素位置的色度值。
22.如权利要求21所述的视频解码器，其中，所述帧内预测模块还配置成：
响应所述第二批多个色度像素位置的重构色度值或者所述第二批色度像素位置的重构亮度值中的至少一个，而确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数。
23.如权利要求22所述的视频解码器，其中，所述帧内预测模块配置成通过确定所述第二批多个色度像素位置的重构色度值和/或重构亮度值的线性最小平方值、非线性最小平方值或者加权最小平方值中的至少一个，来确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数。
24.如权利要求18所述的视频解码器，其中，所述帧内预测模块配置成响应所述当前PU的所述多个亮度像素位置的亮度值，而通过将下采样滤波器应用于所述多个亮度像素位置的亮度值，来确定所述当前PU的所述多个色度像素位置的重构亮度值。
25.一种视频编码器，包括：
帧内预测模块，配置成：
对于图像帧的当前预测单元(PU)中的色度像素位置，确定与所述图像帧中的所述色度像素位置物理上相邻的多个亮度像素位置的纹理特性；
响应所述纹理特性而指定至少一个下采样滤波器；以及
提供指定所述下采样滤波器的信息。
26.如权利要求25所述的视频编码器，其中，所述帧内预测模块还配置成：
确定与所述下采样滤波器关联的滤波器系数；以及
提供具有指定所述下采样滤波器的信息的所述滤波器系数。
27.如权利要求25所述的视频编码器，其中，所述帧内预测模块配置成通过基于所述多个亮度像素位置的亮度值以执行边缘检测，来确定所述纹理特性。
28.如权利要求27所述的视频编码器，其中，如果检测到与所述色度像素位置相邻的边缘，则所述下采样滤波器包括1×2下采样滤波器或者2×1下采样滤波器，以及其中如果没有检测到与所述色度像素位置相邻的边缘，则所述下采样滤波器包括3×2下采样滤波器或者3×3下采样滤波器。
29.如权利要求25所述的视频编码器，其中，所述帧内预测模块配置成通过在比特流的至少一个报头中指定所述下采样滤波器，来提供指定所述下采样滤波器的信息。
30.一种包括其中存储了指令的计算机程序产品的制品，所述指令在被运行时引起：
在视频解码器，
响应当前预测单元(PU)的多个亮度像素位置的亮度值而确定所述当前PU的第一批多个色度像素位置的重构亮度值；以及
响应第一色度像素位置的重构亮度值或者位于与所述第一色度像素位置相邻的第二批多个色度像素位置的亮度值中的至少一个，而预测所述第一批多个色度像素位置的第一色度像素位置的色度值，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第一批多个色度像素位置中的至少一些。
31.如权利要求30所述的制品，其中，响应所述第二批多个色度像素位置的亮度值而预测所述第一色度像素位置的色度值包括：
通过将所述第一色度像素位置的重构亮度值与所述第二批多个色度像素位置的重构亮度值进行比较，来识别具有其值最接近所述第一色度像素位置的重构亮度值的重构亮度值的第二色度位置，其中所述第二批多个色度像素位置包括所述第二色度像素位置。
32.如权利要求31所述的制品，其中，所述第一色度像素的色度值包括所述第二色度像素位置的色度值。
33.如权利要求30所述的制品，其中，响应所述第一色度像素位置的重构亮度值而预测所述第一色度像素位置的色度值包括将线性变换或者非线性变换中的至少一个应用于所述第一色度像素位置的重构亮度值。
34.如权利要求33所述的制品，还包括指令，所述指令在被运行时引起：
响应所述第二批多个色度像素位置的重构色度值或者所述第二批多个色度像素位置的重构亮度值中的至少一个，而确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数。
35.如权利要求34所述的制品，其中，确定所述线性变换或者所述非线性变换的一个或多个参数包括确定所述第二批多个色度像素位置的所述重构色度值和/或重构亮度值的线性最小平方值、非线性最小平方值或者加权最小平方值中的至少一个。
36.如权利要求30所述的制品，其中，响应所述当前PU的所述多个亮度像素位置的亮度值而确定所述当前PU的所述多个色度像素位置的重构亮度值包括将下采样滤波器应用于所述多个亮度像素位置的所述亮度值。
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