CN114902661A - 用于跨分量线性模型预测的滤波方法和装置 - Google Patents

用于跨分量线性模型预测的滤波方法和装置 Download PDF

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CN114902661A CN202080089306.2A CN202080089306A CN114902661A CN 114902661 A CN114902661 A CN 114902661A CN 202080089306 A CN202080089306 A CN 202080089306A CN 114902661 A CN114902661 A CN 114902661A
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Abstract

本发明涉及一种使用线性模型进行帧内预测的方法和译码装置。该方法包括:根据当前块所属图像的色度格式,确定用于所述当前块的亮度分量的滤波器;将所述确定的滤波器应用于所述当前块的亮度分量的重建亮度样本区域和/或与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本区域,以获得经滤波重建亮度样本。该方法还包括:根据所述经滤波重建亮度样本获得线性模型系数。根据线性模型推导中的线性模型系数和所述经滤波重建亮度样本执行跨分量预测。

Description

用于跨分量线性模型预测的滤波方法和装置
相关申请案交叉引用
本专利申请要求于2019年12月30日提交的申请号为62/955,405的美国临时申请和于2020年1月7日提交的申请号为62/958,293的美国临时申请的优先权,上述专利申请的全部内容通过引用结合在本文中。
技术领域
本申请(本发明)的实施例通常涉及图像处理领域,更具体地,涉及使用跨分量线性模型(cross component linear model,CCLM)进行的帧内预测(例如色度帧内预测),以及涉及CCLM中用于不同色度格式的帧内预测的空间滤波。
背景技术
视频译码(视频编码和解码)广泛用于数字视频应用,例如广播数字电视(TV)、基于互联网和移动网络的视频传输、视频聊天、视频会议等实时会话应用、DVD和蓝光光盘、视频内容采集和编辑系统以及安全应用的可携式摄像机。
即使是相对较短的视频,也需要大量的视频数据来描述,这可能会导致数据在带宽容量受限的通信网络中进行流式传输或以其它方式传输时遇到困难。因此,视频数据通常需要先进行压缩,然后通过现代电信网络进行传输。由于内存资源可能有限,在存储设备中存储视频时,该视频的大小也可能是一个问题。视频压缩设备通常在源侧使用软件和/或硬件对该视频数据进行译码,然后进行传输或存储,从而减少用于表示数字视频图像所需的数据量。然后,对视频数据进行解码的视频解压缩设备在目的地侧接收压缩后的数据。在网络资源有限以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下,需要改进压缩和解压缩技术,从而能够在几乎不影响图像质量的情况下提高压缩比。
发明内容
本申请实施例提供了用于编码和解码的装置和方法。
第一方面,本发明涉及一种使用线性模型进行帧内预测的方法,该方法由译码装置(特别是帧内预测装置)执行。所述方法包括:
根据当前块所属图像的色度格式,确定用于属于某个块的亮度样本(例如每个亮度样本)(即所述当前块的内部样本)的滤波器,特别地,不同的亮度样本可以对应于不同的滤波器。基本上,这取决于所述亮度样本是否位于边界上。
在属于所述当前块的所述亮度样本(例如每个亮度样本)的位置处,将所述确定的滤波器应用于重建亮度样本的区域,以获得经滤波重建亮度样本(例如Rec'L[x,y]);
根据所述经滤波重建亮度样本,获得作为线性模型推导的输入的亮度样本集;
根据所述线性模型推导中的线性模型系数和所述经滤波重建亮度样本,执行跨分量预测(例如,跨分量亮度到色度的预测或CCLM预测)。
本申请实施例涉及一种用于CCLM的亮度滤波器。本发明涉及对亮度样本进行滤波。本发明涉及在CCLM内执行滤波器的选择。
CCLM涉及色度预测,其使用重建的亮度来预测色度信号,
CCLM==亮度到色度。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述确定滤波器,包括:
根据所述亮度样本在所述当前块内的位置和所述色度格式,确定所述滤波器;或者,
根据属于所述当前块的多个亮度样本在所述当前块内的相应位置和所述色度格式,确定用于所述多个亮度样本的相应滤波器。可以理解的是,如果与所述当前块相邻的样本是可用的,则所述滤波器也可以使用这些样本对所述当前块的边界区域进行滤波。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述确定滤波器,包括:根据以下一项或多项确定所述滤波器:
所述当前块所属图像的色度格式,
所述亮度样本在所述当前块内的位置,
属于所述当前块的亮度样本的数量,
所述当前块的宽度和高度,以及
经子采样色度样本在所述当前块内相对于所述亮度样本的位置。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,当所述经子采样色度样本不与所述对应亮度样本并置时,多个滤波器与所述当前块的宽度值和高度值之间的第一关系(例如,如表4所示)用于确定所述滤波器;
当所述经子采样色度样本与所述对应亮度样本并置时,多个滤波器与所述当前块的宽度值和高度值之间的第二关系或第三关系(例如,如表2或表3所示)用于确定所述滤波器。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,多个滤波器与所述当前块的宽度值和高度值之间的第二关系或第三关系(例如,如表2或表3所示)是根据属于所述当前块的亮度样本的数量确定的。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,当所述当前块的色度分量未进行子采样时,所述滤波器包括位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平和垂直相邻的位置处的非零系数。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述重建亮度样本的区域包括相对于所述经滤波重建样本的位置的多个重建亮度样本,所述经滤波重建亮度样本的位置对应于属于所述当前块的亮度样本的位置,所述经滤波重建亮度样本的位置在所述当前块的亮度块内。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述重建亮度样本的区域包括位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平和垂直相邻的位置处的多个重建亮度样本,所述经滤波重建亮度样本的位置对应于属于所述当前块的亮度样本的位置,所述经滤波重建亮度样本的位置在所述当前块内(例如,所述当前块的当前亮度块或亮度分量)。例如,所述经滤波重建亮度样本的位置在所述当前块内(如图8右侧所示,将滤波器应用于亮度样本)。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述色度格式包括YCbCr4:4:4色度格式、YCbCr 4:2:0色度格式、YCbCr 4:2:2色度格式或黑白格式。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,作为线性模型推导的输入的所述亮度样本集包括:
对经滤波重建亮度样本进行子采样得到的经重建边界亮度样本(例如Rec'L[x,y])。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,当前色度块的预测值根据以下公式获得:
predC(i,j)=α·recL′(i,j)+β
其中,predC(i,j)表示色度样本,recL(i,j)表示对应的重建亮度样本。
根据第一方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,所述线性模型是多方向线性模型(multi-directional linear model,MDLM),所述线性模型系数用于获得所述MDLM。
第二方面,本申请涉及一种由编码设备实现的编码方法。所述方法包括:
使用线性模型(例如,跨分量线性模型(cross-component linear model,CCLM)或多方向线性模型(multi-directional linear model,MDLM))进行帧内预测;
生成包括多个语法元素的码流,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素(例如选择CCLM的亮度滤波器,特别地,例如,SPS标志为sps_cclm_colocated_chroma_flag)。
根据第二方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
第三方面,本申请涉及一种由解码设备实现的解码方法。所述方法包括:
从码流中解析多个语法元素,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素(例如选择CCLM的亮度滤波器,特别地,例如,SPS标志为sps_cclm_colocated_chroma_flag);
使用所述指示的线性模型(例如CCLM)执行帧内预测。
根据第三方面所述的方法,在一种可能的实现方式中,当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。例如,当所述经子采样色度样本与所述对应亮度样本并置时,不使用亮度滤波器。
第四方面,本申请涉及一种解码器。所述解码器包括:
一个或多个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序,其中,当所述程序由所述处理器执行时,使得所述解码器执行根据第一方面或第二方面或第一方面或第二方面的可能实现方式中任一项所述的方法。
第五方面,本申请涉及一种编码器。所述编码器包括:
一个或多个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序,其中,当所述程序由所述处理器执行时,使得所述编码器执行根据第一方面或第二方面或第一方面或第二方面的可能实现方式中任一项所述的方法。
第六方面,本申请涉及一种使用线性模型进行帧内预测的装置。所述装置包括:
确定单元,用于根据当前块所属图像的色度格式,确定用于属于某个块的亮度样本(例如每个亮度样本)的滤波器;
滤波单元,用于在属于所述当前块的所述亮度样本(例如每个亮度样本)的位置处,将所述确定的滤波器应用于重建亮度样本的区域,以获得经滤波重建亮度样本(例如Rec'L[x,y]);
获取单元,用于根据所述经滤波重建亮度样本,获得作为线性模型推导的输入的亮度样本集;
预测单元,用于根据所述线性模型推导中的线性模型系数和所述经滤波重建亮度样本,执行跨分量预测(例如,跨分量亮度到色度的预测或CCLM预测)。
本申请第一方面所述的方法可以由本申请第六方面所述的装置执行。本申请第六方面所述的方法的其它特征和实现方式对应于本申请第一方面所述的装置的特征和实现方式。
另一方面,本申请提供了一种使用线性模型进行帧内预测的方法。所述方法包括以下步骤:
根据当前块所属图像的色度格式确定一组下采样滤波器;
当重建的顶部相邻亮度样本不可用时,通过对重建亮度块进行填充获得两行顶部相邻样本;
当重建的左侧相邻亮度样本不可用时,通过对重建亮度块进行填充获得三列左侧相邻样本;
–获得所述当前块的亮度块中重建亮度样本的经下采样亮度样本;
–通过将所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器应用于所述获得的两行顶部相邻样本中的选定样本,获得经下采样的顶部亮度参考样本,其中,当所述选定样本位于左上角位置(1202)时,所述相应下采样滤波器应用于经重建相邻样本和经填充的相邻样本的组合;
–通过将所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器应用于所述获得的三列左侧相邻样本中的选定样本,获得经下采样的左侧亮度参考样本;
–根据经下采样的顶部亮度参考样本、或经下采样的左侧亮度参考样本、或经下采样的顶部亮度参考样本和经下采样的左侧亮度参考样本的组合,以及与所述经下采样亮度参考样本对应的色度参考样本,确定一个或多个线性模型系数;
根据所述线性模型系数和所述亮度块中重建亮度样本的所述经下采样亮度样本,获得与所述亮度块对应的色度块的预测样本。
本申请第一方面所述的方法可以由本申请第六方面所述的装置执行。本申请第一方面所述的方法的其它特征和实现方式对应于本申请第六方面所述的装置的特征和实现方式。
另一方面,本申请涉及一种用于对视频流进行解码的装置。所述装置包括处理器和存储器。所述存储器存储指令,其中,所述指令使得所述处理器执行根据第一方面或第三方面所述的方法。
另一方面,本申请涉及一种用于对视频流进行编码的装置。所述装置包括处理器和存储器。所述存储器存储指令,所述指令使得所述处理器执行根据第二方面所述的方法。
另一方面,提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质在其上存储指令。当执行所述指令时,使得一个或多个处理器对视频数据进行译码。所述指令使得所述一个或多个处理器执行根据第一方面、第二方面、第三方面或第一方面或第二方面或第三方面的可能实现方式中任一项所述的方法。
另一方面,本申请涉及一种计算机程序。所述计算机程序包括程序代码。当所述程序代码在计算机上执行时,使得所述计算机执行根据第一方面、第二方面、第三方面或第一方面、第二方面或第三方面的可能实现方式中任一项所述的方法。
在上述方面或这些方面的任何可能实现方式中,将滤波器应用于所述当前块的亮度块中的重建亮度样本和/或应用于与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本,其中,所述滤波器属于一组下采样滤波器,并且所述一组下采样滤波器仅包括减少数量的滤波器。相应地,可以减少应用于重建亮度样本和/或应用于与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本的滤波器的抽头数量。
以下附图及说明书将详细阐述一个或多个实施例。其它特征、目的和优点在说明书、附图和权利要求书中是显而易见的。
附图说明
下面结合附图对本申请实施例进行更加详细的描述。
图1A为用于实现本申请实施例的视频译码系统的一个示例的框图;
图1B为用于实现本申请实施例的视频译码系统的另一个示例的框图;
图2为用于实现本申请实施例的视频编码器的一个示例的框图;
图3为用于实现本申请实施例的视频解码器的一种示例性结构的框图;
图4为本发明实施例提供的编码装置或解码装置的一个示例的框图;
图5为本发明示例性实施例提供的编码装置或解码装置的另一个示例的框图;
图6为用于色度帧内预测的跨分量线性模型的概念的示意图;
图7为一种线性模型参数推导的简化方法的示意图;
图8为用于色度格式YUV 4:2:0的亮度样本下采样过程以及所述亮度样本如何对应色度样本的示意图;
图9为当色度格式为YUV 4:2:0时用于下采样滤波的亮度样本的空间位置的示意图;
图10A为不同色度样本类型的示意图;
图10B为不同色度样本类型的示意图;
图11为本发明示例性实施例提供的一种方法的示意图;
图12A示出了左上角样本可用且色度格式指定为YUV 4:2:2或块边界为CTU线边界时的一个实施例;
图12B示出了块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0(或使用垂直色度子采样的其它色度格式)时的一个实施例;
图12C示出了左上角样本不可用且色度格式指定为YUV 4:2:2或块边界为CTU线边界时的一个实施例;
图12D示出了块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0(或使用垂直色度子采样的其它任何色度格式)时的一个实施例;
图13示出了通过示例性3抽头滤波器1302对重建亮度块1301进行的滤波操作;
图14示出了本申请实施例提供的一种色度块预测方法;
图15示出了本申请实施例提供的一种设备;
图16为实现内容分发服务的内容提供系统3100的一种示例性结构的框图;
图17为终端设备的一种示例性结构的框图。
在下文中,如果没有另外明确说明,相同的附图标记将指代相同特征或至少在功能上等效的特征。
具体实施方式
以下描述中参考了构成本发明的一部分并通过图示说明的方式示出本申请实施例的具体方面或可以使用本申请实施例的具体方面的附图。应当理解的是,本申请实施例可以在其它方面中使用,并且可以包括附图中未描绘的结构变化或逻辑变化。
以下缩略词适用:
ABT:非对称BT(asymmetric BT)
AMVP:高级运动矢量预测(advanced motion vector prediction)
ASIC:专用集成电路(application-specific integrated circuit)
AVC:高级视频编码(Advanced Video Coding)
B:双向预测(bidirectional prediction)
BT:二叉树(binary tree)
CABAC:上下文自适应二进制算术编码(context-adaptive binary arithmeticcoding)
CAVLC:上下文自适应变长编码(context-adaptive variable-length coding)
CD:光盘(compact disc)
CD-ROM:光盘只读存储器(compact disc read-only memory)
CPU:中央处理单元(central processing unit)
CRT:阴极射线管(cathode-ray tube)
CTU:编码树单元(coding tree unit)
CU:编码单元(coding unit)
DASH:HTTP动态自适应流媒体(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)
DCT:离散余弦变换(discrete cosine transform)
DMM:深度建模模式(depth modeling mode)
DRAM:动态随机存取存储器(dynamic random-access memory)
DSL:数字用户线(digital subscriber line)
DSP:数字信号处理器(digital signal processor)
DVD:数字视频光盘(digital video disc)
EEPROM:电可擦可编程只读存储器(electrically-erasable programmableread-only memory)
EO:电光(electrical-to-optical)
FPGA:现场可编程门阵列(field-programmable gate array)
FTP:文件传输协议(File Transfer Protocol)
GOP:图像组(group of pictures)
GPB:一般化P/B帧(generalized P/B)
GPU:图形处理器(graphics processing unit)
HD:高清(high-definition)
HEVC:高效视频编码(High Efficiency Video Coding)
HM:HEVC测试模型(HEVC Test Model)
I:帧内模式(intra-mode)
IC:集成电路(integrated circuit)
ISO/IEC:国际标准化组织/国际电工委员会(International Organization forStandardization/International Electrotechnical Commission)
ITU-T:国际电信协会电信标准化部门(International TelecommunicationsUnion Telecommunication Standardization Sector)
JVET:联合视频专家组(Joint Video Exploration Team)
LCD:液晶显示器(liquid-crystal display)
LCU:最大编码单元(largest coding unit)
LED:发光二极管(light-emitting diode)
MPEG:运动图像专家组(Motion Picture Expert Group)
MPEG-2:运动图像专家组-2(Motion Picture Expert Group 2)
MPEG-4:运动图像专家组-4(Motion Picture Expert Group 4)
MTT:多类型树(multi-type tree)
mux-deux:复用器-解复用器(multiplexer-demultiplexer)
MV:运动矢量(motion vector)
NAS:网络附属存储(network-attached storage)
OE:光电(optical-to-electrical)
OLED:有机发光二极管(organic light-emitting diode)
PIPE:概率区间分割熵(probability interval portioning entropy)
P:单向预测(unidirectional prediction)
PPS:图像参数集(picture parameter set)
PU:预测单元(prediction unit)
QT:四叉树(quadtree/quaternary tree)
QTBT:四叉树加二叉树(quadtree plus binary tree)
RAM:随机存取存储器(random-access memory)
RDO:率失真优化(rate-distortion optimization)
RF:射频(radio frequency)
ROM:只读存储器(read-only memory)
Rx:接收器单元(receiver unit)
SAD:绝对差之和(sum of absolute differences)
SBAC:基于语法的算术编码(syntax-based arithmetic coding)
SH:条带头(slice header)
SPS:序列参数集(sequence parameter set)
SRAM:静态随机存取存储器(static random-access memory)
SSD:平方差之和(sum of squared differences)
SubCE:子核实验(SubCore Experiment)
TCAM:三态内容可寻址存储器(ternary content-addressable memory)
TT:三叉树(ternary tree)
Tx:发送器单元(transmitter unit)
TU:变换单元(transform unit)
UDP:用户数据报协议(User Datagram Protocol)
VCEG:视频编码专家组(Video Coding Experts Group)
VTM:VVC测试模型(VVC Test Model)
VVC:通用视频编码(Versatile Video Coding)
例如,应当理解的是,与所描述的方法有关的公开内容对于用于执行所述方法的对应设备或系统同样也可以适用,反之亦然。例如,如果描述一个或多个具体方法步骤,则对应的设备可以包括一个或多个单元(例如,功能单元)来执行所描述的一个或多个方法步骤(例如,一个单元执行一个或多个步骤,或者多个单元分别执行多个步骤中的一个或多个步骤),即使附图中未明确描述或示出此类一个或多个单元。另一方面,例如,如果根据一个或多个单元(例如,功能单元)来描述具体装置,则对应的方法可以包括一个或多个步骤来实现一个或多个单元的功能(例如,一个步骤实现一个或多个单元的功能,或者多个步骤分别实现多个单元中的一个或多个单元的功能),即使附图中未明确描述或示出此类一个或多个步骤。此外,应当理解的是,除非另外明确说明,本文中所描述的各示例性实施例和/或方面的特征可以相互组合。
视频译码通常指对构成视频或视频序列的图像序列进行处理。在视频译码领域中,术语“帧(frame)”与“图像(picture/image)”可以用作同义词。视频译码(或通常称为译码)包括视频编码和视频解码两部分。视频编码在源侧执行,通常包括处理(例如,通过压缩)原始视频图像,以减少表示视频图像所需的数据量(从而实现更高效的存储和/或传输)。视频解码在目的地侧执行,通常包括相对于编码器的逆处理过程,用于重建视频图像。实施例涉及的视频图像(或通常称为图像)的“译码”应理解为视频图像或相应视频序列的“编码”或“解码”。编码部分和解码部分也合称为编解码(编码和解码,CODEC)。
在无损视频译码的情况下,可以重建原始视频图像,即重建的视频图像具有与原始视频图像相同的质量(假设存储或传输过程中不存在传输损耗或其它数据丢失)。在有损视频译码的情况下,通过量化等执行进一步压缩,来减少表示视频图像所需的数据量,而解码器侧无法完全重建视频图像,即重建的视频图像的质量与原始视频图像的质量相比较低或较差。
若干个视频译码标准属于“有损混合视频编解码器”组(即,将样本域中的空间和时间预测与2D变换译码相结合,以在变换域中进行量化)。视频序列的每个图像通常被分割成一组不重叠的块,并且译码通常在块层级进行。换句话说,编码器侧通常在块(视频块)层级处理即编码视频,例如,通过空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来生成预测块,从当前块(当前处理/待处理的块)中减去预测块以获得残差块,在变换域变换残差块并量化残差块以减少待传输(压缩)的数据量;而解码器侧将相对于编码器的逆处理过程应用于经编码或经压缩的块,以重建用于表示的当前块。此外,编码器的处理环路与解码器的处理环路相同,使得编码器和解码器生成相同的预测(例如帧内预测和帧间预测)和/或重建,用于处理即译码后续块。
在下述视频译码系统10的实施例中,视频编码器20和视频解码器30基于图1A至图3进行描述。
图1A为示例性译码系统10的示意性框图,例如,视频译码系统10(或简称为译码系统10)可以利用本申请的技术。视频译码系统10中的视频编码器20(或简称为编码器20)和视频解码器30(或简称为解码器30)代表可以用于根据本申请中描述的各种示例执行各种技术的设备的示例。
如图1A所示,该译码系统10包括源设备12,源设备12用于将经编码图像数据21提供给目的地设备14等,以对经编码图像数据13进行解码。
源设备12包括编码器20,并且可以另外(即可选地)包括图像源16、预处理器(或预处理单元)18(例如图像预处理器18)和通信接口或通信单元22。
图像源16可以包括或可以是任何类型的图像捕获设备,例如用于捕获真实世界图像的摄像机;和/或任何类型的图像生成设备,例如用于生成计算机动画图像的计算机图形处理器;或者用于获得和/或提供真实世界图像、计算机动画图像(例如屏幕内容、虚拟现实(virtual reality,VR)图像)和/或其任意组合(例如增强现实(augmented reality,AR)图像)的任何类型的其它设备。图像源可以为存储任一上述图像的任何类型的存储器(memory/storage)。
为了区分预处理器18和预处理单元18所执行的处理,图像或图像数据17也可以称为原始图像或原始图像数据17。
预处理器18用于接收(原始)图像数据17,并对图像数据17进行预处理,以获得经预处理的图像19或经预处理的图像数据19。预处理器18执行的预处理可以包括修剪(trimming)、颜色格式转换(例如从RGB转换为YCbCr)、调色或去噪等。应当理解的是,预处理单元18可以是可选组件。
视频编码器20用于接收经预处理的图像数据19并提供经编码图像数据21(下文将结合图2等描述更多细节)。
源设备12中的通信接口22可以用于接收经编码图像数据21,并通过通信信道13将经编图像数据21(或者对经编码图像数据21进一步处理后得到的数据)发送给另一设备(例如目的地设备14)或任何其它设备,以便进行存储或直接重建。
目的地设备14包括解码器30(例如视频解码器30),并且可以另外(即可选地)包括通信接口或通信单元28、后处理器32(或后处理单元32)和显示设备34。
目的地设备14中的通信接口28用于直接从源设备12或从存储设备例如经编码图像数据存储设备等任何其它源端接收经编码图像数据21(或者对经编码图像数据21进一步处理后得到的数据),并将经编码图像数据21提供给解码器30。
通信接口22和通信接口28可以用于经由源设备12与目的地设备14之间的直接通信链路(例如,直接有线或无线连接)或者经由任何类型的网络(例如,有线网络、无线网络或其任何组合,或者任何类型的私网和公网或其任何类型的组合)发送或接收经编码图像数据21或经编码数据13。
例如,通信接口22可以用于将经编码图像数据21封装成合适的格式(例如数据包),和/或通过任何类型的传输编码或处理方式来处理经编码图像数据,以便通过通信链路或通信网络进行传输。
例如,与通信接口22对应的通信接口28可以用于接收传输的数据,并通过任何类型的对应传输解码或处理和/或解封装方式来处理传输数据,得到经编码图像数据21。
通信接口22和通信接口28都可以配置为图1A中从源设备12指向目的地设备14的通信信道13的箭头所指示的单向通信接口,或者配置为双向通信接口,并且可以用于发送和接收消息等,以建立连接、确认并交换与通信链路和/或数据传输(例如经编码图像数据传输)相关的任何其它信息,等等。
解码器30用于接收经编码图像数据21并提供经解码图像数据31或经解码图像31(下文将结合图3或图5等描述更多细节)。
目的地设备14的后处理器32用于对经解码图像数据31(也称为重建图像数据)(例如,经解码图像31)进行后处理,以获得经后处理的图像数据33(例如,经后处理的图像33)。例如,由后处理单元32执行的后处理可以包括颜色格式转换(例如,从YCbCr转换为RGB)、调色、修剪、重采样,或任何其它处理,用于提供经解码图像数据31以供显示设备34等进行显示,等等。
目的地设备14中的显示设备34用于接收经后处理的图像数据33,以便向用户或观看者显示图像。显示设备34可以为或可以包括用于表示重建图像的任何类型的显示器,例如,集成或外部显示器或显示屏。例如,显示器可以包括液晶显示器(liquid crystaldisplay,LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示器、等离子显示器、投影仪、微型LED显示器、硅基液晶(liquid crystal on silicon,LCoS)显示器、数字光处理器(digital light processor,DLP)或任何类型的其它显示器。
虽然图1A中将源设备12和目的地设备14显示为单独的设备,但是设备实施例也可以同时包括这两种设备或同时包括这两种设备的功能,即同时包括源设备12或其对应的功能以及目的地设备14或其对应的功能。在这些实施例中,可以采用相同的硬件和/或软件,或者采用单独的硬件和/或软件或其任意组合来实现源设备12或其对应的功能以及目的地设备14或其对应的功能。
本领域技术人员根据上述描述明显可知,图1A中所示的源设备12和/或目的地设备14的不同单元或功能的存在和(精确)功能划分可以根据实际设备和应用的变化而变化。
编码器20(例如视频编码器20)或解码器30(例如视频解码器30)或所述编码器20和所述解码器30两者都可以通过如图1B所示的处理电路实现,例如一个或多个微处理器、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gatearray,FPGA)、离散逻辑、硬件、视频编码专用处理器或其任意组合。编码器20可以通过处理电路46实现,以体现参照图2的编码器20所描述的各种模块和/或本文中所描述的任何其它编码器系统或子系统。解码器30可以通过处理电路46实现,以体现参照图3的解码器30所描述的各种模块和/或本文中所描述的任何其它解码器系统或子系统。所述处理电路可以用于执行下文论述的各种操作。如图5所示,如果所述技术部分地以软件形式实现,则设备可以将该软件的指令存储在合适的非瞬时性计算机可读存储介质中,并且可以通过一个或多个处理器以硬件形式执行所述指令,以实现本发明的技术。视频编码器20和视频解码器30中的任一个可以作为组合编码器/解码器(编解码器,CODEC)的一部分集成在单个设备中,如图1B所示。
源设备12和目的地设备14可以包括多种设备中的任一种,包括任何类型的手持式或固定设备,例如,笔记本电脑或膝上型电脑、手机、智能手机、平板电脑(tablet/tabletcomputer)、摄像机、台式计算机、机顶盒、电视机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏机、视频流设备(如内容服务服务器或内容分发服务器)、广播接收器设备、广播发送器设备等,并且可以不使用或使用任何类型的操作系统。在一些情况下,源设备12和目的地设备14可以配备用于无线通信。因此,源设备12和目的地设备14可以是无线通信设备。
在一些情况下,图1A所示的视频译码系统10仅是示例性的,并且本申请的技术可以适用于视频译码设置(例如,视频编码或视频解码),这些设置未必包括编码设备与解码设备之间的任何数据通信。在其它示例中,数据从本地存储器中检索,通过网络进行流式传输等。视频编码设备可以对数据进行编码并将数据存储到存储器中,和/或视频解码设备可以从存储器检索数据并对数据进行解码。在一些示例中,编码和解码由相互不通信而只是将数据编码到存储器和/或从存储器检索数据并对数据进行解码的设备来执行。
为便于描述,本文参考由ITU-T视频编码专家组(Video Coding Experts Group,VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(Motion Picture Experts Group,MPEG)的视频编码联合工作组(Joint Collaboration Team on Video Coding,JCT-VC)开发的高效视频编码(High-Efficiency Video Coding,HEVC)或通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)(下一代视频编码标准)参考软件等描述本申请实施例。本领域普通技术人员应理解本申请实施例不限于HEVC或VVC。
编码器和编码方法
图2为用于实现本申请的技术的一种示例性视频编码器20的示意性框图。在图2的示例中,视频编码器20包括输入端201(或输入接口201)、残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208、反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器单元220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230、模式选择单元260、熵编码单元270和输出端272(或输出接口272)。模式选择单元260可以包括帧间预测单元244、帧内预测单元254和分割单元262。帧间预测单元244可以包括运动估计单元和运动补偿单元(未示出)。图2所示的视频编码器20也可以称为混合视频编码器或基于混合视频编解码器的视频编码器。
残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208和模式选择单元260可以组成编码器20的前向信号路径,而反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、缓冲区216、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254可以组成视频编码器20的后向信号路径,其中,视频编码器20的后向信号路径对应于解码器(参见图3所示的视频解码器30)的信号路径。反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picturebuffer,DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254还组成视频编码器20的“内置解码器”。
图像和图像分割(图像和块)
例如,编码器20可以用于通过输入端201接收图像17(或图像数据17),例如,形成视频或视频序列的图像序列中的图像。接收到的图像或图像数据也可以是经预处理的图像19(或经预处理的图像数据19)。为简单起见,下文均描述为图像17。图像17也可以称为当前图像或待译码图像(尤其是在视频译码中为了将当前图像与同一视频序列(即同时包括当前图像的视频序列)中的其它图像(例如先前的经编码图像和/或经解码图像)区分开)。
(数字)图像为或者可以视为具有强度值的样本组成的二维阵列或矩阵。阵列中的样本也可以称为像素(pixel/pel)(图像元素的简称)。阵列或图像在水平方向和垂直方向(或轴线)上的样本数量限定了图像的大小和/或分辨率。为了表示颜色,通常采用三个颜色分量,即图像可以表示为或可以包括三个样本阵列。在RGB格式或颜色空间中,一个图像包括对应的红、绿、蓝样本阵列。但是,在视频译码中,每个像素通常以亮度和色度格式或颜色空间表示,例如YCbCr,包括Y表示的一个亮度分量(有时也用L表示)和Cb和Cr表示的两个色度分量。所述亮度(luminance,简写为luma)分量Y表示亮度或灰阶强度(例如,如同在灰阶图像中),而所述两个色度(chrominance,简写为chroma)分量Cb和Cr表示色度或颜色信息分量。相应地,YCbCr格式的图像包括由亮度样本值(Y)组成的一个亮度样本阵列和由色度值(Cb和Cr)组成的两个色度样本阵列。RGB格式的图像可以转换或变换成YCbCr格式,反之亦然,该过程也称为颜色转换或颜色变换。如果图像是黑白的,则该图像可以只包括亮度样本阵列。相应地,例如,图像可以为黑白格式的一个亮度样本阵列或4:2:0、4:2:2和4:4:4颜色格式的一个亮度样本阵列和两个对应的色度样本阵列。
视频编码器20的实施例可以包括图像分割单元(图2中未示出),用于将图像17分割成多个(通常不重叠)图像块203。这些块也可以称为根块、宏块(H.264/AVC标准中),或编码树块(coding tree block,CTB)或编码树单元(coding tree unit,CTU)(H.265/HEVC和VVC标准中)。图像分割单元可以用于对视频序列中的所有图像使用相同的块大小并使用限定当前块大小的对应网格,或者在图像或图像子集或图像组之间改变当前块大小,并将每个图像划分成多个对应块。
在其它实施例中,视频编码器可以用于直接接收图像17的块203,例如组成图像17的一个、几个或所有块。图像块203也可以称为当前图像块或待译码图像块。
与图像17类似,图像块203同样为或者可以视为具有强度值(样本值)的像素点组成的二维阵列或矩阵,但是图像块203的尺寸比图像17的尺寸小。换句话说,根据所应用的颜色格式,当前块203可以包括,例如,一个样本阵列(例如,图像17是黑白图像时的一个亮度阵列或图像17是彩色图像时的一个亮度阵列或一个色度阵列)或三个样本阵列(例如,图像17是彩色图像时的一个亮度阵列和两个色度阵列)或任何其它数量和/或类型的阵列。当前块203在水平方向和垂直方向(或轴线)上的样本数量限定了块203的大小。相应地,一个块可以为M×N(M列×N行)的样本阵列或M×N的变换系数阵列等。
在图2所示的视频编码器20的实施例中,视频编码器20可以用于对图像17进行逐块编码,例如对每个块203进行编码和预测。
在图2所示的视频编码器20的实施例中,视频编码器20还可以用于采用条带(slice)(也称为视频条带)对图像进行分割和/或编码,其中,可以使用一个或多个条带(通常为不重叠的条带)对图像进行分割或编码,并且每个条带可以包括一个或多个块(例如CTU)。
在图2所示的视频编码器20的实施例中,视频编码器20还可以用于采用条带/分块组(也称为视频分块组)和/或分块(也称为视频分块)对图像进行分割和/或编码,其中,可以使用一个或多个分块组(通常为不重叠的分块组)对图像进行分割或编码,每个分块组可以包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个分块等,每个分块可以为例如矩形,并且可以包括一个或多个块(例如CTU),例如,完整块或部分块。
残差计算
残差计算单元204可以用于根据图像块203和预测块265(下文将详细介绍预测块265)来计算残差块205(也称为残差205),例如通过逐样本(逐像素)从图像块203的样本值中减去预测块265的样本值,得到样本域中的残差块205。
变换
变换处理单元206可以用于对残差块205的样本值进行离散余弦变换(discretecosine transform,DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform,DST)等变换,得到变换域中的变换系数207。变换系数207也可以称为变换残差系数,表示变换域中的残差块205。
变换处理单元206可以用于应用DCT/DST的整数近似,例如为H.265/HEVC规定的变换。与正交DCT变换相比,这种整数近似通常为按一定的因子进行比例缩放(scale)。为了维持经正变换和逆变换处理的残差块的范数,应用其它比例缩放因子作为变换过程的一部分。比例缩放因子通常是根据某些约束条件选择的,例如,比例缩放因子是用于移位运算的2的幂、变换系数的位深度、精度与实现成本之间的权衡等。例如,通过逆变换处理单元212等为逆变换(以及在视频解码器30侧,通过逆变换处理单元312等为对应的逆变换)指定具体的比例缩放因子;相应地,可以在编码器20侧通过变换处理单元206等为正变换指定对应的比例缩放因子。
在视频编码器20的实施例中,视频编码器20(相应地,变换处理单元206)可以用于,例如,直接输出或通过熵编码单元270进行编码或压缩后输出一种或多种变换的变换参数,使得视频解码器30可以接收并使用这些变换参数进行解码。
量化
量化单元208可以用于通过应用标量量化或矢量量化等来量化变换系数207,得到量化系数209。量化系数209也可以称为量化变换系数209或量化残差系数209。
量化过程可以减小与部分或全部变换系数207相关的位深度。例如,可以在量化期间将n位变换系数向下舍入为m位变换系数,其中,n大于m,并且可以通过调整量化参数(quantization parameter,QP)修改量化程度。例如,对于标量量化,可以进行不同的缩放来实现较细或较粗的量化。量化步长越小,对应的量化越细;而量化步长越大,对应的量化越粗。可以通过量化参数(quantization parameter,QP)表示合适的量化步长。例如,量化参数可以为合适的量化步长的预定义集合的索引。例如,较小的量化参数可以对应较细的量化(较小的量化步长),较大的量化参数可以对应较粗的量化(较大的量化步长),反之亦然。量化可以包括除以量化步长以及例如通过反量化单元210执行的对应反量化或解量化,或者可以包括乘以量化步长。在一些实施例中,根据如HEVC等一些标准,可以使用量化参数来确定量化步长。通常,可以根据量化参数使用包括除法的等式的定点近似来计算量化步长。可以引入额外的比例缩放因子来进行量化和解量化,以恢复可能由于在用于量化步长和量化参数的等式的定点近似中使用缩放而被修改的残差块的范数。在一种示例性实现方式中,可以合并逆变换和解量化的缩放。可选地,可以使用自定义量化表并由编码器通过码流等方式向解码器进行指示(signal)。量化是有损操作,其中,量化步长越大,损耗越大。
在视频编码器20的实施例中,视频编码器20(相应地,量化单元208)可以用于,例如,直接输出或通过熵编码单元270进行编码后输出量化参数(quantization parameter,QP),使得视频解码器30可以接收并使用量化参数进行解码。
反量化
反量化单元210用于对量化系数执行量化单元208执行的量化的反量化,得到解量化系数211,例如,根据或使用与量化单元208相同的量化步长执行量化单元208所执行的量化方案的反量化方案。解量化系数211也可以称为解量化残差系数211,对应于变换系数207,但是由于量化造成损耗,解量化系数211通常与变换系数不完全等同。
逆变换
逆变换处理单元212用于执行变换处理单元206执行的变换的逆变换,例如,逆离散余弦变换(discrete cosine transform,DCT)、逆离散正弦变换(discrete sinetransform,DST)或其它逆变换,以获得样本域中的重建残差块213(或对应的解量化系数211)。重建残差块213也可以称为变换块213。
重建
重建单元214(例如加法器或求和器214)用于通过以下方式将重建残差块213的样本值与预测块265的样本值逐样本进行相加,例如,将变换块213(即重建残差块213)添加到预测块265,以得到样本域中的重建块215。
滤波
环路滤波器单元220(或简称为“环路滤波器”220)用于对重建块215进行滤波,得到经滤波的块221,或者通常用于对重建样本进行滤波,得到滤波样本值。例如,环路滤波器单元用于平滑像素转变或提高视频质量。环路滤波器单元220可以包括一个或多个环路滤波器,例如去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptive offset,SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器,例如双边滤波器,自适应环路滤波器(adaptive loop filter,ALF)、锐化或平滑滤波器、协作滤波器或其任意组合。尽管环路滤波器单元220在图2中示出为环内滤波器,但是在其它配置中,环路滤波器单元220可以实现为环后滤波器。经滤波的块221也可以称为经滤波的重建块221。
在视频编码器20的实施例中,视频编码器20(对应地,环路滤波器单元220)可以用于,例如,直接输出或通过熵编码单元270进行编码后输出环路滤波器参数(例如样本自适应偏移信息),使得解码器30可以接收并使用相同或不同的环路滤波器参数进行解码。
解码图像缓冲区
解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230可以是存储参考图像或通常存储参考图像数据以供视频编码器20对视频数据进行编码时使用的存储器。DPB 230可以由多种存储器设备中的任何一种组成,例如动态随机存取存储器(dynamic random accessmemory,DRAM),包括同步DRAM(synchronous DRAM,SDRAM)、磁阻RAM(magnetoresistiveRAM,MRAM)、电阻RAM(resistive RAM,RRAM)或其它类型的存储器设备。解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230可以用于存储一个或多个经滤波的块221。解码图像缓冲区230还可以用于存储同一当前图像或不同图像(例如先前经重建的图像)中的其它先前经滤波的块(例如先前经重建和滤波的块221),并且可以提供完整的先前经重建(即经解码)的图像(和对应的参考块和样本)和/或部分经重建的当前图像(和对应的参考块和样本),以进行帧间预测等。解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230还可以用于存储一个或多个未经滤波的重建块215,或者,例如,如果重建块215未由环路滤波器单元220进行滤波,则通常存储未经滤波的重建样本,或者存储未进行任何其它处理的重建块或重建样本。
模式选择(分割和预测)
模式选择单元260包括分割单元262、帧间预测单元244和帧内预测单元254,用于从解码图像缓冲区230或其它缓冲区(例如行缓冲区,图中未显示)接收或获得原始块203(当前图像17的当前块203)等原始图像数据以及重建图像数据,例如,同一(当前)图像和/或一个或多个先前经解码图像的经滤波和/或未经滤波的重建样本或重建块。重建图像数据用作帧间预测或帧内预测等预测中的参考图像数据,以得到预测块265或预测值265。
模式选择单元260可以用于为当前块预测模式(包括不分割的情况)确定或选择一种分割方式和一种预测模式(例如帧内预测模式或帧间预测模式),生成对应的预测块265,以对残差块205进行计算和对重建块215进行重建。
在一些实施例中,模式选择单元260可以用于选择分割和预测模式(例如,从模式选择单元260支持或可用的那些模式中进行选择)。所述分割和预测模式提供最佳匹配或者说最小残差(最小残差是指进行更好的压缩以便传输或存储),或者提供最小信令开销(最小信令开销是指进行更好的压缩以便传输或存储),或者同时考虑或平衡以上两者。模式选择单元260可以用于根据率失真优化(rate distortion optimization,RDO)确定分割和预测模式,即选择提供最小率失真的预测模式。本文中,术语“最佳”、“最小”、“最优”等不一定指总体上“最佳”、“最小”、“最优”等,也可以指满足终止或选择标准的情况,例如,某个值超过或低于阈值或其它限制,可能导致“次优选择”,但会降低复杂度和处理时间。
换言之,分割单元262可以用于通过以下方式将当前块203分割为更小的分割块(partition)或子块(它们再次形成块),例如,可以通过迭代地使用四叉树分割(quad-tree-partitioning,QT)、二叉树分割(binary partitioning,BT)或三叉树分割(triple-tree-partitioning,TT)或其任意组合,并且用于例如对当前分割块或子块中的每一个进行预测,其中,模式选择包括选择分割块203的树结构和选择应用于每个当前分割块或子块的预测模式。
下文将详细地描述由示例性视频编码器20执行的分割(例如由分割单元260执行)和预测处理(由帧间预测单元244和帧内预测单元254执行)。
分割
分割单元262可以将当前块203分割(或划分)成更小的分割块,例如正方形或矩形大小的较小块。这些较小块(也可以称为子块)可以进一步分割为甚至更小的分割块。这也称为树分割或层次树分割,其中,例如在根树级别0(层次级别为0,深度为0)的根块可以递归地分割为两个或更多下一较低级别的块,例如分割为树级别1(层次级别为1,深度为1)的节点。这些块可以再次分割为两个或更多下一较低级别的块,例如树级别2(层次级别为2、深度为2)的块,直到分割结束(因为达到结束标准,例如达到最大树深度或最小块尺寸)。未被进一步分割的块也称为树的叶块或叶节点。分割为两个分割块的树称为二叉树(binary-tree,BT),分割为三个分割块的树称为三叉树(ternary-tree,TT),分割为四个分割块的树称为四叉树(quad-tree,QT)。
如上所述,本文中使用的术语“块”可以是图像的一部分,特别是正方形或矩形部分。例如,参照HEVC和VVC,当前块可以为或可以对应于编码树单元(coding tree unit,CTU)、编码单元(coding unit,CU)、预测单元(prediction unit,PU)和变换单元(transform unit,TU),和/或对应于多个对应块,例如编码树块(coding tree block,CTB)、编码块(coding block,CB)、变换块(transform block,TB)或预测块(predictionblock,PB)。
例如,编码树单元(coding tree unit,CTU)可以为或可以包括具有三个样本阵列的图像中的亮度样本组成的一个CTB以及色度样本组成的两个对应CTB,或者可以为或可以包括黑白图像或使用三个单独颜色平面和语法结构进行译码的图像中的样本组成的一个CTB,其中,这些语法结构用于对样本进行译码。相应地,编码树块(coding tree block,CTB)可以为N×N个样本块,其中,N可以设为某个值,使得一个分量被划分为多个CTB,这就是一种分割方式。编码单元(coding unit,CU)可以为或可以包括具有三个样本阵列的图像中的亮度样本组成的一个编码块以及色度样本组成的两个对应编码块,或者可以为或可以包括黑白图像或使用三个单独颜色平面和语法结构进行译码的图像中的样本组成的一个编码块,其中,这些语法结构用于对样本进行译码。相应地,编码块(coding block,CB)可以为M×N个样本块,其中,M和N可以设为某个值,使得一个CTB被划分为多个编码块,这就是一种分割方式。
在实施例中,例如根据HEVC,可以通过表示为编码树的四叉树结构将编码树单元(coding tree unit,CTU)划分为多个CU。是否通过帧间(时间)预测或帧内(空间)预测对图像区域进行译码是在CU层级决定的。每个CU可以根据PU划分类型进一步划分为一个、两个或四个PU。一个PU内将执行相同的预测过程,并且以PU为单位向解码器发送相关信息。根据PU划分类型执行该预测过程获得残差块之后,可以根据与CU的编码树类似的其它四叉树结构将CU分割为变换单元(transform unit,TU)。
在一些实施例中,例如,根据当前正在开发的最新视频编码标准(称为通用视频编码(Versatile Video Coding,VVC)),使用组合式四叉树和二叉树(Quad-tree and binarytree,QTBT)分割来分割编码块。在QTBT块结构中,CU可以为正方形或矩形。例如,编码树单元(coding tree unit,CTU)首先通过四叉树结构进行分割。然后,四叉树叶节点进一步通过二叉树或三叉树(ternary/triple)结构进行分割。分割树叶节点称为编码单元(codingunit,CU),这种分割(segmentation)用于预测和变换处理,无需任何进一步的分割。即,在QTBT编码块结构中,CU、PU和TU的块大小相同。与此同时,三叉树分割等多重分割可以与QTBT块结构一起使用。
在一个示例中,视频编码器20中的模式选择单元260可以用于执行本文中描述的分割技术的任意组合。
如上所述,视频编码器20用于从(例如,预定的)预测模式集合中确定或选择最佳或最优的预测模式。例如,预测模式集合可以包括帧内预测模式和/或帧间预测模式等。
帧内预测
帧内预测模式集合可以包括35种不同的帧内预测模式,例如,如DC(或均值)模式和平面模式等非方向性模式,或如HEVC中定义的方向性模式,或者可以包括67种不同的帧内预测模式,例如,如DC(或均值)模式和平面模式等非方向性模式,或如VVC中定义的方向性模式。
帧内预测单元254用于根据帧内预测模式集合中的帧内预测模式,使用同一个当前图像中的邻块的重建样本来生成帧内预测块265。
帧内预测单元254(或通常为模式选择单元260)还用于将帧内预测参数(或通常为表示当前块的所选帧内预测模式的信息)以语法元素266的形式输出到熵编码单元270,以包含到经编码的图像数据21中,使得视频解码器30可以例如接收并使用预测参数以进行解码。
帧间预测
(可能的)帧间预测模式集合取决于可用的参考图像(即,例如上述存储在DPB 230中的至少部分经解码图像)和其它帧间预测参数,例如取决于是否使用整个参考图像或只使用参考图像的一部分(例如当前块的区域周围的搜索窗口区域)来搜索最佳匹配的参考块,和/或例如取决于是否进行像素插值,例如二分之一像素和/或四分之一像素插值。
除了上述预测模式之外,还可以使用跳过模式和/或直接模式。
帧间预测单元244可以包括运动估计(motion estimation,ME)单元和运动补偿(motion compensation,MC)单元(两者均未在图2中示出)。运动估计单元可以用于接收或获得图像块203(当前图像17的当前图像块203)和经解码图像231,或者至少一个或多个先前重建块(例如一个或多个其它/不同的先前经解码图像231的重建块),以进行运动估计。例如,视频序列可以包括当前图像和先前经解码图像231,换句话说,当前图像和先前经解码图像231可以为一系列图像的一部分或组成一系列图像,这一系列图像组成视频序列。
例如,编码器20可以用于从多个其它图像中的相同或不同图像的多个参考块中选择一个参考块,并将参考图像(或参考图像索引)和/或参考块的位置(x坐标、y坐标)与当前块的位置之间的偏移(空间偏移)作为帧间预测参数提供给运动估计单元。这种偏移也称为运动矢量(motion vector,MV)。
运动补偿单元用于获得(例如接收)帧间预测参数,并且根据或使用帧间预测参数进行帧间预测,得到帧间预测块265。由运动补偿单元执行的运动补偿可以包括根据通过运动估计确定的运动/块矢量来获取或生成预测块,还可以包括对子像素精度执行插值。插值滤波可以根据已知的像素样本生成其它像素样本,从而可能增加可以用于对图像块进行译码的候选预测块的数量。在接收到当前图像块的PU对应的运动矢量后,运动补偿单元可以在其中一个参考图像列表中定位运动矢量所指向的预测块。
运动补偿单元还可以生成与当前块和视频条带相关的语法元素,以供视频解码器30在解码视频条带的图像块时使用。除条带和相应语法元素之外或作为条带和相应语法元素的替代,还可以生成或使用分块组和/或分块以及相应的语法元素。
熵编码
熵编码单元270用于将熵编码算法或方案(例如可变长度编码(variable lengthcoding,VLC)方案、上下文自适应VLC(context adaptive VLC,CAVLC)方案、算术编码方案、二值化,上下文自适应二进制算术编码(context adaptive binary arithmetic coding,CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术编码(syntax-based context-adaptivebinary arithmetic coding,SBAC)、概率区间分割熵(probability intervalpartitioning entropy,PIPE)编码或其它熵编码方法或技术)等应用于或不应用于(无压缩)量化系数209、帧间预测参数、帧内预测参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素,以获得可以通过输出端272以经编码码流21等形式输出的经编码图像数据21,使得视频解码器30可以接收并使用这些参数进行解码等。可以将经编码码流21发送到视频解码器30,或者将其存储在存储器中,以供视频解码器30后续进行发送或检索。
视频编码器20的其它结构变型可以用于对视频流进行编码。例如,基于非变换的编码器20可以在没有变换处理单元206的情况下直接量化某些块或帧的残差信号。在另一种实现方式中,编码器20可以包括组合成单个单元的量化单元208和反量化单元210。
解码器和解码方法
图3示出了用于实现本申请技术的视频解码器30的一个示例。视频解码器30用于接收例如由编码器20编码的经编码图像数据21(例如,经编码码流21),得到经解码图像331。经编码图像数据或码流包括用于解码该经编码图像数据的信息,例如表示经编码视频条带(和/或分块组或分块)的图像块的数据和相关语法元素。
在图3的示例中,解码器30包括熵解码单元304、反量化单元310、逆变换处理单元312、重建单元314(例如求和器314)、环路滤波器320、解码图像缓冲区(decoded picturebuffer,DBP)330、模式应用单元360、帧间预测单元344和帧内预测单元354。帧间预测单元344可以为或可以包括运动补偿单元。在一些示例中,视频解码器30可以执行大体上与参照图2中的视频编码器20所描述的编码过程互逆的解码过程。
如参照编码器20所述,反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer,DPB)230、帧间预测单元344和帧内预测单元354还组成视频编码器20的“内置解码器”。相应地,反量化单元310的功能可以与反量化单元210相同,逆变换处理单元312的功能可以与逆变换处理单元212相同,重建单元314的功能可以与重建单元214相同,环路滤波器320的功能可以与环路滤波器220相同,解码图像缓冲区330的功能可以与解码图像缓冲区230相同。因此,对视频编码器20的相应单元和功能的解释相应地适用于视频解码器30的相应单元和功能。
熵解码
熵解码单元304用于解析码流21(或通常称为经编码图像数据21),并对经编码图像数据21执行熵解码等,得到量化系数309和/或经解码的编码参数(图3中未示出),例如帧间预测参数(例如参考图像索引和运动矢量)、帧内预测参数(例如帧内预测模式或索引)、变换参数、量化参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素中的任何一个或全部。熵解码单元304可以用于应用与参照编码器20中的熵编码单元270所描述的编码方案对应的解码算法或方案。熵解码单元304还可以用于向模式应用单元360提供帧间预测参数、帧内预测参数和/或其它语法元素,以及向解码器30的其它单元提供其它参数。视频解码器30可以接收视频条带级和/或视频块级的语法元素。除条带和相应语法元素之外或作为条带和相应语法元素的替代,还可以接收和/或使用分块组和/或分块以及相应的语法元素。
反量化
反量化单元310可以用于从经编码图像数据21(例如通过熵解码单元304等进行解析和/或解码)接收量化参数(quantization parameter,QP)(或通常称为与反量化相关的信息)和量化系数,并根据这些量化参数对经解码量化系数309进行反量化,得到解量化系数311,其中,解量化系数311也可以称为变换系数311。反量化过程可以包括:使用视频编码器20为视频条带(或分块或分块组)中的每个视频块所确定的量化参数来确定量化程度,同样也确定需要应用的反量化程度。
逆变换
逆变换处理单元312可以用于接收解量化系数311(也称为变换系数311),并对解量化系数311进行变换,得到样本域中的重建残差块213。重建残差块213也可以称为变换块313。变换可以为逆变换,例如逆DCT、逆DST、逆整数变换或概念上类似的逆变换过程。逆变换处理单元312还可以用于(例如通过熵解码单元304等进行解析和/或解码)从经编码图像数据21接收变换参数或对应的信息,以确定要对解量化系数311进行的变换。
重建
重建单元314(例如加法器或求和器314)可以用于通过以下方式将重建残差块313的样本值与预测块365的样本值相加,例如,将重建残差块313添加到预测块365,以得到样本域中的重建块315。
滤波
环路滤波器单元320(在译码环路中或在译码环路之后)可以用于对重建块315进行滤波,得到经滤波的块321,例如,以平滑像素转变或以其它方式提高视频质量等。环路滤波器单元320可以包括一个或多个环路滤波器,例如去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptive offset,SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器,例如双边滤波器,自适应环路滤波器(adaptive loop filter,ALF)、锐化或平滑滤波器、协作滤波器或其任意组合。尽管环路滤波器单元320在图3中示出为环内滤波器,但是在其它配置中,环路滤波器单元320可以实现为环后滤波器。
解码图像缓冲区
然后,将图像的经解码视频块321存储在解码图像缓冲区330中,其中,解码图像缓冲区330存储经解码图像331作为参考图像,以便后续对其它图像进行运动补偿和/或进行输出并显示。
解码器30用于通过输出端312等输出经解码图像311,以向用户呈现或供用户查看。
预测
帧间预测单元344的功能可以与帧间预测单元244(特别是运动补偿单元)相同,帧内预测单元354的功能可以与帧内预测单元254相同,并根据从经编码图像数据21(例如通过熵解码单元304等进行解析和/或解码)接收的分割方式和/或预测参数或相应的信息来执行划分或分割决策并进行预测。模式应用单元360可以用于根据重建图像、块或相应的样本(经滤波或未经滤波)对每个块执行预测(帧内预测或帧间预测),得到预测块365。
当视频条带被译码为经帧内译码(I)条带时,模式应用单元360中的帧内预测单元354用于根据指示(signal)的帧内预测模式和来自当前图像的先前经解码块的数据为当前视频条带的图像块生成预测块365。当视频图像被译码为经帧间译码(例如B或P)条带时,模式应用单元360的帧间预测单元344(例如运动补偿单元)用于根据运动矢量和从熵解码单元304接收的其它语法元素为当前视频条带的视频块产生预测块365。对于帧间预测,可以根据其中一个参考图像列表内的其中一个参考图像产生这些预测块。视频解码器30可以根据存储在DPB 330中的参考图像,使用默认的构建技术来构建参考帧列表0和列表1。除条带(例如视频条带)之外或作为条带的替代,相同或类似的过程可以应用于使用分块组(例如视频分块组)和/或分块(例如视频分块)的实施例或由这些实施例应用,例如,视频可以使用I、P或B分块组和/或分块进行译码。
模式应用单元360用于通过解析运动矢量或相关信息以及其它语法元素,为当前视频条带的视频块确定预测信息,并使用该预测信息为正在解码的当前视频块产生预测块。例如,模式应用单元360使用接收到的一些语法元素来确定用于对视频条带的视频块进行译码的预测模式(例如帧内预测或帧间预测)、帧间预测条带类型(例如B条带、P条带或GPB条带)、用于条带的一个或多个参考图像列表的构建信息、用于条带的每个经帧间编码视频块的运动矢量、用于条带的每个经帧间译码视频块的帧间预测状态以及其它信息,以对当前视频条带中的视频块进行解码。除条带(例如视频条带)之外或作为条带的替代,相同或类似的过程可以应用于使用分块组(例如视频分块组)和/或分块(例如视频分块)的实施例或由这些实施例应用,例如,视频可以使用I、P或B分块组和/或分块进行译码。
在一些实施例中,图3所示的视频解码器30可以用于使用条带(也称为视频条带)对图像进行分割和/或解码,其中,可以使用一个或多个条带(通常为不重叠的条带)对图像进行分割或解码,并且每个条带可以包括一个或多个块(例如CTU)。
在一些实施例中,图3所示的视频解码器30可以用于使用分块组(也称为视频分块组)和/或分块(也称为视频分块)对图像进行分割和/或解码,其中,可以使用一个或多个分块组(通常为不重叠的分块组)对图像进行分割或解码,每个分块组可以包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个分块等,每个分块可以为例如矩形,并且可以包括一个或多个块(例如CTU),例如,完整块或部分块。
视频解码器30的其它变型可以用于对经编码图像数据21进行解码。例如,解码器30能够在没有环路滤波器单元320的情况下产生输出视频流。例如,基于非变换的解码器30可以在没有逆变换处理单元312的情况下为某些块或帧直接反量化残差信号。在另一种实现方式中,视频解码器30可以包括组合成单个单元的反量化单元310和逆变换处理单元312。
应当理解的是,在编码器20和解码器30中,可以对当前步骤的处理结果进行进一步的处理,然后输出到下一步骤。例如,在插值滤波、运动矢量推导或环路滤波之后,可以对插值滤波、运动矢量推导或环路滤波的处理结果进行进一步的运算,例如进行限幅(clip)或移位(shift)运算。
需要说明的是,可以对当前块的推导出的运动矢量(包括但不限于仿射模式下的控制点运动矢量,仿射模式、平面模式、ATMVP模式下的子块运动矢量,时间运动矢量等)进行进一步的运算。例如,根据运动矢量的表示位将该运动矢量的值限制在预定义范围内。如果运动矢量的表示位为bitDepth,则运动矢量的取值范围为–2^(bitDepth–1)至2^(bitDepth–1)–1,其中,“^”符号表示幂次方。例如,如果bitDepth设置为等于16,则范围为–32768~32767;如果bitDepth设置为等于18,则范围为–131072~131071。例如,对推导出的运动矢量(例如一个8×8的块中的四个4×4子块的MV)的值进行限制,使得这四个4×4子块的MV的整数部分之间的最大差值不超过N个像素,例如不超过1个像素。这里提供了两种根据bitDepth来限制运动矢量的方法。
方法1:通过平滑操作来删除溢出的最高有效位(most significant bit,MSB)
ux=(mvx+2bitDepth)%2bitDepth (1)
mvx=(ux>=2bitDepth–1)?(ux–2bitDepth):ux (2)
uy=(mvy+2bitDepth)%2bitDepth (3)
mvy=(uy>=2bitDepth–1)?(uy–2bitDepth):uy (4)
其中,mvx表示图像块或子块的运动矢量的水平分量;mvy表示图像块或子块的运动矢量的垂直分量;ux和uy表示中间值。
例如,如果mvx的值为–32769,则使用公式(1)和(2)之后得到的值为32767。在计算机系统中,十进制数以二补码的形式进行存储。–32769的二补码为1,0111,1111,1111,1111(17位),这时丢弃MSB,所得到的二补码为0111,1111,1111,1111(十进制数为32767),这与使用公式(1)和(2)之后得到的输出结果相同。
ux=(mvpx+mvdx+2bitDepth)%2bitDepth (5)
mvx=(ux>=2bitDepth–1)?(ux–2bitDepth):ux (6)
uy=(mvpy+mvdy+2bitDepth)%2bitDepth (7)
mvy=(uy>=2bitDepth–1)?(uy–2bitDepth):uy (8)
这些运算可以在mvp和mvd的求和过程中执行,如公式(5)至(8)所示。
方法2:对值进行限幅来删除溢出的MSB
vx=Clip3(–2bitDepth–1,2bitDepth–1–1,vx)
vy=Clip3(–2bitDepth–1,2bitDepth–1–1,vy)
其中,vx表示图像块或子块的运动矢量的水平分量;vy表示图像块或子块的运动矢量的垂直分量;x、y和z分别对应于MV限幅过程的3个输入值;函数Clip3定义如下:
Figure BDA0003706650700000201
图4为本发明实施例提供的一种视频译码设备400的示意图。该视频译码设备400适用于实现本文中描述的公开实施例。在一个实施例中,该视频译码设备400可以是解码器(例如图1A中的视频解码器30)或编码器(例如图1A中的视频编码器20)。
该视频译码设备400包括:用于接收数据的入端口410(或输入端口410)和接收单元(Rx)420;用于处理数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(central processing unit,CPU)430;用于发送数据的发送单元(Tx)440和出端口450(或输出端口450);用于存储数据的存储器460。视频译码设备400还可以包括与入端口410、接收单元420、发送单元440和出端口450耦合的光电(optical-to-electrical,OE)组件和电光(electrical-to-optical,EO)组件,用作光信号或电信号的出口或入口。
处理器430可以通过硬件和软件实现。处理器430可以实现为一个或多个CPU芯片、一个或多个核(例如多核处理器)、一个或多个FPGA、一个或多个ASIC和一个或多个DSP。处理器430与入端口410、接收单元420、发送单元440、出端口450和存储器460通信。处理器430包括译码模块470。译码模块470实现上文描述的公开实施例。例如,译码模块470执行、处理、准备或提供各种译码操作。因此,将译码模块470包含在内可以实质性地改进视频译码设备400的功能,并且影响视频译码设备400到不同状态的转换。可选地,译码模块470实现为存储在存储器460中并由处理器430执行的指令。
存储器460可以包括一个或多个磁盘、一个或多个磁带机以及一个或多个固态硬盘,并且可以用作溢出数据存储设备,以在选择程序来执行时存储这些程序并且存储在执行程序的过程中读取的指令和数据。例如,存储器460可以是易失性和/或非易失性的,并且可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory,TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-access memory,SRAM)。
图5为示例性实施例提供的装置500的简化框图,其中,该装置500可以用作图1中的源设备12和目的地设备14中的任一者或两者。
装置500中的处理器502可以是中央处理单元。可选地,处理器502可以是现有的或今后将开发出的能够操作或处理信息的任何其它类型的设备或多个设备。虽然可以使用如图所示的处理器502等单个处理器来实现所公开的实现方式,但是可以通过使用多个处理器来提高速度和效率。
在一种实现方式中,装置500中的存储器504可以是只读存储器(read onlymemory,ROM)设备或随机存取存储器(random access memory,RAM)设备。任何其它合适类型的存储设备都可以用作存储器504。存储器504可以包括处理器502通过总线512访问的代码和数据506。存储器504还可以包括操作系统508和应用程序510,应用程序510包括至少一个程序,这个程序使得处理器502执行本文所述的方法。例如,应用程序510可以包括应用程序1至N,还可以包括执行本文所述方法的视频译码应用程序。
该装置500还可以包括一个或多个输出设备,例如显示器518。在一个示例中,显示器518可以是组合了显示器与触敏元件的触敏显示器,其中,该触敏元件能够用于感测触摸输入。显示器518可以通过总线512与处理器502耦合。
虽然装置500中的总线512在本文中描述为单个总线,但是总线512可以包括多个总线。此外,辅助存储器514可以直接耦合到装置500中的其它组件或可以通过网络进行访问,并且可以包括单个集成单元例如一个存储卡或多个单元例如多个存储卡。因此,装置500可以通过多种配置实现。
色度样本的帧内预测可以使用重建亮度块的样本来执行。
在HEVC的开发过程中,提出了跨分量线性模型(Cross-component Linear Model,CCLM)色度帧内预测(2010年7月,J.Kim、S.W.Park、J.Y.Park和B.M.Jeon在文档JCTVC-B021中发表了“Intra Chroma Prediction Using Inter Channel Correlation(使用信道间相关性的帧内色度预测)”)。CCLM利用编码块中色度样本和位于该编码块的对应位置处的亮度样本之间的线性相关性。当使用CCLM对色度块进行译码时,根据重建相邻亮度和色度样本通过线性回归来推导一种线性模型。然后,可以使用当前块中的重建亮度样本和推导出的线性模型对当前块中的色度样本进行预测(如图6所示):
C(x,y)=α×L(x,y)+β
其中,C和L分别表示色度值和亮度值。参数α和β通过最小二乘方法推导如下:
Figure BDA0003706650700000221
β=M(C)-α×M(L)
其中,M(A)表示A的均值,R(A,B)的定义如下:
R(A,B)=M((A-M(A))×(B-M(B))
如果经编码图像或经解码图像有一种格式,指定亮度分量和色度分量具有不同数量的样本(例如YCbCr 4:2:0格式),则先对亮度样本进行下采样,然后进行建模和预测。
VTM2.0中已经采用了这种方法。具体地,参数推导如下:
Figure BDA0003706650700000222
Figure BDA0003706650700000223
其中,L(n)表示经下采样的顶部相邻重建亮度样本和左侧相邻重建亮度样本,C(n)表示顶部相邻重建色度样本和左侧相邻重建色度样本。
2018年10月,G.Laroche、J.Taquet、C.Gisquet和P.Onno(Canon)在于中国澳门的第十二次JVET会议的输入文档中发表了“CE3:Cross-component linear modelsimplification(Test 5.1)(跨分量线性模型简化(测试5.1))”,其中提出了一种用于推导α和β的不同方法(如图7所示)。特别地,线性模型参数α和β根据以下等式获得:
Figure BDA0003706650700000224
β=L(A)-αC(A)
其中,B=argmax(L(n))和A=argmin(L(n))表示亮度样本的最大值和最小值的位置。
图8示出了使用YCbCr 4:4:4色度格式时的CCLM模式中使用的左侧和上方参考样本的位置以及当前块的样本。
为了执行跨分量预测,对于4:2:0色度格式,需要对重建亮度块进行下采样,以匹配色度信号或色度样本或色度块的大小。CCLM模式中使用的默认下采样滤波器如下所述。
Rec'L[x,y]=(?×RecL[2x,2y]+2×RecL[2x,2y+1]+RecL[2x-1,2y]+RecL[2x+1,2y]+RecL[2x-1,2y+1]+RecL[2x+1,2y+1]+4)>>3
需要注意的是,这里的下采样是假设对色度样本的位置相对于亮度样本的位置定义“类型0”相位关系,即色度样本的水平空间位置与对应亮度样本的水平空间位置相同,色度样本的垂直空间位置在两个亮度样本之间。图9所示的上述6抽头下采样滤波器用作单模型CCLM模式和多模型CCLM模式中的默认滤波器。这种6抽头下采样滤波器使用的样本的空间位置如图9所示。样本901、样本902和样本903的权重分别为2、1和0。
如果亮度样本位于块边界上,并且顶部相邻块和左侧相邻块均不可用,则使用以下公式:
如果y=0的行是第1行CTU,x=0,且左侧相邻块和顶部相邻块不可用,则Rec'L[x,y]=RecL[2x,2y]。
如果y=0的行是第1行CTU,且顶部相邻块不可用,则Rec'L[x,y]=(2×RecL[2x,2y]+RecL[2x-1,2y]+RecL[2x+1,2y]+2)>>2。
如果x=0且左侧相邻块和顶部相邻块不可用,则Rec'L[x,y]=(RecL[2x,2y]+RecL[2x,2y+1]+1)>>1。
图10A和图10B示出了使用4:2:0采样方案时的色度分量位置。当然,上述内容同样可以适用于其它采样方案。
可以了解的是,当在4:2:0采样方案中考虑对亮度分量和色度分量进行采样时,亮度分量网格和色度分量网格之间可能存在移位。在2×2个像素的块中,色度分量实际上相对于亮度分量垂直移位半个像素(如图10A所示)。在进行上采样或以4:4:4方案进行下采样时,这种移位可能会对插值滤波器产生影响。图10B示出了隔行图像情况下的各种采样模式。也就是说,奇偶性也纳入考虑中,即像素是否位于隔行图像的顶场或底场。
2019年1月,P.Hanhart、Y.He在摩洛哥马拉喀什的第十三次JVET会议的输入文档JVET–M0142中发表了“CE3:Modified CCLM downsampling filter for‘type–2’content(Test 2.4)(CE3:针对‘类型2’内容的经修改CCLM下采样滤波器(测试2.4))”提到,为避免针对“类型2”内容的CCLM中出现色度样本和经下采样亮度样本不匹配的情况,将下面的下采样滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本,而且这部分内容被纳入到VVC规范草案(版本4)中:
3抽头:RecL′(i,j)=[RecL(2i-1,2j)+2·recL(2i,2j)+RecL(2i+1,2j)+2]>>2
5抽头:RecL′(i,j)=[RecL(2i,2j-1)+RecL(2i-1,2j)+4·RecL(2i,2j)+RecL(2i+1,2j)+RecL(2i,2j+1)+4]>>3
为了避免增加行缓冲区,这些修改内容不适用于顶部CTU边界。下采样滤波器的选择由SPS标志sps_cclm_colocated_chroma_flag控制。当sps_cclm_colocated_chroma_flag的值为0或false(假)时,将下采样滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;当sps_cclm_colocated_chroma_flag的值为1或true(真)时,不将下采样滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
经重建的边界亮度样本L()用于推导上述线性模型参数,这些样本是对经滤波亮度样本Rec'L[x,y]进行子采样得到的。
表1:VVC规范中描述的色度格式
Figure BDA0003706650700000231
Figure BDA0003706650700000241
VVC规范中第8.3.4.2.8小节描述了亮度样本滤波和子采样过程:
8.3.4.2.8帧内预测模式INTRA_LT_CCLM、INTRA_L_CCLM、INTRA_T_CCLM的规范
该过程的输入包括:
–帧内预测模式predModeIntra;
–当前变换块的左上角样本相对于当前图像的左上角样本的样本位置(xTbC,yTbC);
–变量nTbW,表示变换块的宽度;
–变量nTbH,表示变换块的高度;
–相邻色度样本p[x][y],其中,x=–1,y=0..2*nTbH–1;以及x=0..2*nTbW–1,y=–1。
该过程的输出包括预测样本predSamples[x][y],其中x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1。
当前亮度位置(xTbY,yTbY)推导如下:
(xTbY,yTbY)=(xTbC<<1,yTbC<<1) (8-155)
变量availL、availT和availTL推导如下:
–调用块的左侧相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC)作为输入,并将输出赋值给availL;
–调用块的顶部相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availT;
–调用块的左上角相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availTL。
–可用的右上角相邻色度样本的数量numTopRight推导如下:
–变量numTopRight设置为等于0,变量availTR设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_T_CCLM时,对于x=nTbW..2*nTbW–1,以下内容适用,直到availTR等于FALSE(假)或x等于2*nTbW–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC+x,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availableTR;
–当availableTR等于TRUE(真)时,numTopRight加1。
–可用的左下角相邻色度样本的数量numLeftBelow推导如下:
–变量numLeftBelow设置为等于0,变量availLB设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_L_CCLM时,对于y=nTbH..2*nTbH–1,以下内容适用,直到availLB等于FALSE(假)或y等于2*nTbH–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC+y)作为输入,并将输出赋值给availableLB;
–当availableLB等于TRUE(真)时,numLeftBelow加1。
可用的顶部和右上角相邻色度样本的数量numTopSamp以及可用的左侧和左下角相邻色度样本的数量nLeftSamp推导如下:
–如果predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM,以下内容适用:
numSampT=availT?nTbW:0 (8-156)
numSampL=availL?nTbH:0 (8-157)
–否则,以下内容适用:
numSampT=(availT&&predModeIntra==INTRA_T_CCLM)?(nTbW+numTopRight):0 (8-158)
numSampL=(availL&&predModeIntra==INTRA_L_CCLM)?(nTbH+numLeftBelow):0 (8-159)
变量bCTUboundary推导如下:
bCTUboundary=(yTbC&(1<<(CtbLog2SizeY–1)–1)==0)?TRUE:FALSE (8-160)
预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果numSampL和numSampT都等于0,以下内容适用:
predSamples[x][y]=1<<(BitDepthC–1) (8-161)
–否则,以下按顺序执行的步骤适用:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*2–1,y=0..nTbH*2–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..2*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..2*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(pY[2*x][2*y–1]+pY[2*x–1][2*y]+4*pY[2*x][2*y]+pY[2*x+1][2*y]+pY[2*x][2*y+1]+4)>>3 (8-162)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(pY[0][2*y–1]+pY[–1][2*y]+4*pY[0][2*y]+pY[1][2*y]+pY[0][2*y+1]+4)>>3 (8-163)
–否则,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(pY[0][2*y–1]+2*pY[0][2*y]+pY[0][2*y+1]+2)>>2 (8-164)
–如果availT等于TRUE(真),pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(pY[2*x][–1]+pY[2*x–1][0]+4*pY[2*x][0]+pY[2*x+1][0]+pY[2*x][1]+4)>>3 (8-165)
–否则,pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(pY[2*x–1][0]+2*pY[2*x][0]+pY[2*x+1][0]+2)>>2 (8-166)
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(pY[0][–1]+pY[–1][0]+4*pY[0][0]+pY[1][0]+pY[0][1]+4)>>3(8-167)
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(pY[–1][0]+2*pY[0][0]+pY[1][0]+2)>>2 (8-168)
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(pY[0][–1]+2*pY[0][0]+pY[0][1]+2)>>2 (8-169)
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0] (8-170)
–否则,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(pY[2*x–1][2*y]+pY[2*x–1][2*y+1]+2*pY[2*x][2*y]+2*pY[2*x][2*y+1]+pY[2*x+1][2*y]+pY[2*x+1][2*y+1]+4)>>3 (8-171)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(pY[–1][2*y]+pY[–1][2*y+1]+2*pY[0][2*y]+2*pY[0][2*y+1]+pY[1][2*y]+pY[1][2*y+1]+4)>>3 (8-172)
–否则,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(pY[0][2*y]+pY[0][2*y+1]+1)>>1 (8-173)
最先进的技术中没有详述在色度分量未经过子采样的情况下的亮度滤波过程。在色度格式不同于4:2:0的情况下应如何处理亮度分量将在下文详述。
本发明公开了一种处理亮度样本的方法,该亮度样本作为输入数据来确定线性模型的参数。该方法包括:确定在垂直和水平方向上有条件地应用的两个滤波器。
本申请的实施例引入了一组条件,包括但不限于色度采样因子。验证这些条件,以确定应用于重建亮度样本的滤波器系数。
如图11所示,该方法描述如下:
步骤1101:根据正在译码的图像的色度格式确定或获得或获取SubWidthC(即图像块的宽度)和SubHeightC(即图像块的高度)的值。
步骤1102:定义或确定用于SubWidthC和SubHeightC的值的滤波器“F”。
在示例性实施例中,滤波器与SubWidthC和SubHeightC的相应值进行关联的方式如表2至表5所示。空间滤波器“F”以系数矩阵的形式定义。应用这些系数的相应位置相对于经滤波亮度样本的位置(x,y)定义如下:
Figure BDA0003706650700000281
当输出的经滤波重建样本的位置位于块边界上时,由于相邻块不可用,因此部分相邻位置会变成不可用。此时,将输入样本的位置修改为选择相同的位置。这种采样修改可以实现为具有不同系数且维度较小的等效滤波器。
具体地,当输出样本的位置在当前块的左侧边界上,并且与亮度块左侧相邻的样本不可用时,进行滤波的位置定义如下:
Figure BDA0003706650700000282
当输出样本的位置在当前块的顶部边界上,并且与亮度块顶部相邻的样本不可用时,进行滤波的位置定义如下:
Figure BDA0003706650700000283
当输出样本的位置在当前块的右侧边界上时,进行滤波的位置定义如下:
Figure BDA0003706650700000284
当输出样本的位置在当前块的底部边界上时,进行滤波的位置定义如下:
Figure BDA0003706650700000285
表2:空间滤波器与SubWidthC和SubHeightC的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000286
Figure BDA0003706650700000291
表3:空间滤波器与SubWidthC和SubHeightC的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000292
表4:空间滤波器与SubWidthC和SubHeightC的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000293
Figure BDA0003706650700000301
表5:空间滤波器与SubWidthC和SubHeightC的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000302
步骤1103:对重建亮度样本进行滤波,以获得经滤波亮度样本的值Rec'L[x,y]。特别地,该步骤是通过将选定的滤波器“F”应用于重建样本RecL[x,y]:实现的:
Figure BDA0003706650700000303
其中,F表示滤波器,N为滤波器F的系数之和,(x,y)表示重建样本的位置。
在另一个实施例中,根据经子采样色度样本相对于亮度样本的位置在滤波器类型(即,如表2至表5中定义的滤波器关联关系所示)之间进行切换。在一个示例中,当经子采样色度样本不与对应亮度样本并置(如码流中的标志所指示)时,表4适用于当前块。否则,表2或表3适用于当前块。
表4与表2或表3之间的区别之处可以基于属于当前块的亮度样本的数量实现。例如,对于包括64个或更少样本的块,当不执行色度子采样时,则不执行色度滤波(参见表2)。否则,当块大小大于64个样本时,可以使用表3来定义滤波器“F”。值64仅仅作为一个示例,也可以使用其它阈值。
在另一个实施例中,滤波器F根据表6至表10所示的色度格式和色度类型进行选择。色度类型指定了色度分量的位移,如图10A和图10B所示。在表6至表10中,在最先进的VVC草案中使用了“YUV 4:2:0”列中定义的滤波器。在定义了相应色度格式的情况下,“YUV4:2:2”列和“YUV 4:4:4”列定义的滤波器可以代替“YUV 4:2:0”列中定义的滤波器。
表6:空间滤波器F与色度格式和色度类型的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000311
表7:空间滤波器F与色度格式和色度类型的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000312
Figure BDA0003706650700000321
表8:空间滤波器F与色度格式和色度类型的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000322
Figure BDA0003706650700000331
表9:空间滤波器F与色度格式和色度类型的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000332
表10:空间滤波器F与色度格式和色度类型的值之间的关联关系
Figure BDA0003706650700000333
Figure BDA0003706650700000341
滤波器
Figure BDA0003706650700000342
可以通过不同的方式实现,包括滤波器旁路操作(即通过将输出值设置为输入值)。或者,该滤波器可以通过类似的加法和移位运算实现,即:
Figure BDA0003706650700000343
根据所述建议的更改,该方法可以实现为规范文本:
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++2)>>2
–否则,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(2*F[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++2)>>2
–如果availT等于TRUE(真),pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3
–否则,pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[1][0]*pY[0][–1]++F[0][1]*pY[–1][0]++F[1][1]*pY[0][0]++F[2][1]*pY[1][0]++F[1][2]*pY[0][1]+4)>>3
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0][1]*pY[–1][0]++F[1][1]*pY[0][0]++F[2][1]*pY[1][0]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(pY[0][–1]+2*pY[0][0]+pY[0][1]+2)>>2 (8-169)
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0] (8-170)
–否则,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+1)>>1
上述描述中提到的滤波器F[i][j]是根据本申请的实施例规定的。
在另一个示例性实施例中,可以通过VVC规范草案的一部分进行描述。
8.4.4.2.8帧内预测模式INTRA_LT_CCLM、INTRA_L_CCLM、INTRA_T_CCLM的规范
该过程的输入包括:
–帧内预测模式predModeIntra;
–当前变换块的左上角样本相对于当前图像的左上角样本的样本位置(xTbC,yTbC);
–变量nTbW,表示变换块的宽度;
–变量nTbH,表示变换块的高度;
–相邻色度样本p[x][y],其中,x=–1,y=0..2*nTbH–1;以及x=0..2*nTbW–1,y=–1。
该过程的输出包括预测样本predSamples[x][y],其中x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1。
当前亮度位置(xTbY,yTbY)推导如下:
(xTbY,yTbY)=(xTbC<<(SubWidthC–1),yTbC<<(SubHeightC–1)) (8-156)
变量availL、availT和availTL推导如下:
–调用块的左侧相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC)作为输入,并将输出赋值给availL;
–调用块的顶部相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availT;
–调用块的左上角相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availTL。
–可用的右上角相邻色度样本的数量numTopRight推导如下:
–变量numTopRight设置为等于0,变量availTR设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_T_CCLM时,对于x=nTbW..2*nTbW–1,以下内容适用,直到availTR等于FALSE(假)或x等于2*nTbW–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC+x,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availableTR;
–当availableTR等于TRUE(真)时,numTopRight加1。
–可用的左下角相邻色度样本的数量numLeftBelow推导如下:
–变量numLeftBelow设置为等于0,变量availLB设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_L_CCLM时,对于y=nTbH..2*nTbH–1,以下内容适用,直到availLB等于FALSE(假)或y等于2*nTbH–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC+y)作为输入,并将输出赋值给availableLB;
–当availableLB等于TRUE(真)时,numLeftBelow加1。
可用的顶部和右上角相邻色度样本的数量numTopSamp以及可用的左侧和左下角相邻色度样本的数量nLeftSamp推导如下:
–如果predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM,以下内容适用:
numSampT=availT?nTbW:0
numSampL=availL?nTbH:0
–否则,以下内容适用:
numSampT=(availT&&predModeIntra==INTRA_T_CCLM)?(nTbW+numTopRight):0
numSampL=(availL&&predModeIntra==INTRA_L_CCLM)?(nTbH+numLeftBelow):0
变量bCTUboundary推导如下:
bCTUboundary=(yTbC&(1<<(CtbLog2SizeY–1)–1)==0)?TRUE:FALSE
预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果numSampL和numSampT都等于0,以下内容适用:
predSamples[x][y]=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下按顺序执行的步骤适用:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDstY[x][y]=pY[x][y]//仅用于解释说明:不存在适用于YUV 4:4:4的滤波器//
–否则,以下内容适用于一组滤波器{F3,F5,F6}://这里定义了系数//F3[0]=1,F3[1]=2,F3[2]=1。
–如果SubWidthC==2,SubHeightC==2,
F5[0][1]=1,F5[1][1]=4,F3[2][1]=1,F5[1][0]=1,F5[1][2]=1;
F6[0][1]=1,F6[1][1]=2,F6[2][1]=1,
F6[0][2]=1,F6[1][2]=2,F6[2][2]=1;
F2[0]=1,F2[1]=1。
–否则,
F5[0][1]=0,F5[1][1]=8,F3[2][1]=0,F5[1][0]=0,F5[1][2]=0;
F6[0][1]=2,F6[1][1]=4,F6[2][1]=2,
F6[0][2]=0,F6[1][2]=0,F6[2][2]=0;
F2[0]=2,F2[1]=0。
–//参见本申请实施例中加粗部分//
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–对于F设置为F5,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=
1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3
//这里仅用于解释说明:应用所确定的滤波器和滤波器“F”的所有其他场景//
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++2)>>2
–如果availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][0]+2)>>2
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[1][0]*pY[0][–1]++F[0][1]*pY[–1][0]++F[1][1]*pY[0][0]++F[2][1]*pY[1][0]++F[1][2]*pY[0][1]+4)>>3
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[–1][0]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[1][0]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[0][1]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0]
–否则,以下内容适用:
–对于F设置为F6,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F6,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F2,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+1)>>1
4.当numSampL大于0时,经下采样的左侧相邻亮度样本pLeftDsY[y]推导如下,其中,y=0..numSampL–1:
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:–pLeftDsY[y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:pLeftDsY[y]=pY[–1][y]。–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–对于F设置为F5,pLeftDsY[y]推导如下,其中y=1..nTbH–1:
pLeftDsY[y]==F[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availTL等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pLeftDsY[0]推导如下:
pLeftDsY[0]==F[1][0]*pY[–SubWidthC][–1]++F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][0]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][0]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][0]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pLeftDsY[0]=(F[0]*pY[–1–SubWidthC][0]++F[1]*pY[–SubWidthC][0]++F[2]*pY[1–SubWidthC][0]++2)>>2
–否则,对于F设置为F6,以下内容适用:
pLeftDsY[y]==(F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
5.当numSampT大于0时,经下采样的顶部相邻亮度样本pTopDsY[x]定义如下,
其中,x=0..numSampT–1:
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–对于x=0..numSampT–1,pTopDsY[x]=pY[x][–1]。
–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–pTopDsY[x]推导如下,其中,x=1..numSampT–1:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pTopDsY[x]==(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pTopDsY[x]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]++2)>>2
–pTopDsY[0]推导如下:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pTopDsY[0]==F[1][0]*pY[–1][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[0][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[1][–SubHeightC]++F[1][2]pY[–1][1–SubHeightC]++4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pTopDsY[0]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pTopDsY[0]==(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][–2]++F[2]*pY[0][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pTopDsY[0]=pY[0][–1]
–否则,以下内容适用:
–pTopDsY[x]推导如下,其中,x=1..numSampT–1:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pTopDsY[x]==(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–2]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–2]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–2]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pTopDsY[x]==(F[0]*pY[SubWidthC*y–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*y][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*y+1][–1]++2)>>2
–pTopDsY[0]推导如下:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pTopDsY[0]==(F[0][1]*pY[–1][–2]++F[0][2]*pY[–1][–1]++F[1][1]*pY[0][–2]++F[1][2]*pY[0][–1]++F[2][1]*pY[1][–2]++F[2][2]*pY[1][–1]+4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pTopDsY[0]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F2,以下内容适用:
pTopDsY[0]=(F[1]*pY[0][–2]+F[0]*pY[0][–1]+1)>>1
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pTopDsY[0]=pY[0][–1]
6.变量nS、xS和yS推导如下:
–如果predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM,以下内容适用:
nS=((availL&&availT)?Min(nTbW,nTbH):(availL?nTbH:nTbW))
xS=1<<(((nTbW>nTbH)&&availL&&availT)?(Log2(nTbW)–Log2(nTbH)):0) (8-192)
yS=1<<(((nTbH>nTbW)&&availL&&availT)?(Log2(nTbH)–Log2(nTbW)):0) (8-193)
–否则,如果predModeIntra等于INTRA_L_CCLM,以下内容适用:
nS=numSampL
xS=1
yS=1
–否则,如果predModeIntra等于INTRA_T_CCLM,以下内容适用:
nS=numSampT
xS=1
yS=1
7.变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–变量minY设置等于为1<<(BitDepthY)+1,变量maxY设置为等于–1。
–如果availT等于TRUE(真),变量minY、maxY、minC和maxC推导如下,其中,x=0..nS–1:
–如果minY大于pTopDsY[x*xS],以下内容适用:
minY=pTopDsY[x*xS]
minC=p[x*xS][–1]
–如果maxY小于pTopDsY[x*xS],以下内容适用:
maxY=pTopDsY[x*xS]
maxC=p[x*xS][–1]
–如果availL等于TRUE(真),变量minY、maxY、minC和maxC推导如下,其中,y=0..nS–1:
–如果minY大于pLeftDsY[y*yS],以下内容适用:
minY=pLeftDsY[y*yS]
minC=p[–1][y*yS]
–如果maxY小于pLeftDsY[y*yS],以下内容适用:
maxY=pLeftDsY[y*yS]
maxC=p[–1][y*yS]
8.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC
x=Floor(Log2(diff))
normDiff=((diff<<4)>>x)&15
x+=(normDiff!=0)?1:0
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y-1)>>y
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a
b=minC–((a*minY)>>k)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0}
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=minC
9.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1C(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b)
在另一个实施例中,对通过最多四个相邻色度样本及其对应的经下采样亮度样本推导CCLM参数的方法进行了描述。
假设当前色度块的尺寸为W×H,那么将W'和H'设置为:
·当应用LM模式时,W'=W,H'=H;
·当应用LM-A模式时,W'=W+H;
·当应用LM-L模式时,H'=H+W。
顶部相邻位置表示为S[0,–1]……S[W'–1,–1],左侧相邻位置表示为S[–1,0]……S[–1,H'–1]。然后,这四个样本选定为:
·S[W'/4,–1]、S[3W'/4,–1]、S[–1,H'/4]、S[–1,3H'/4](当应用LM模式,且顶部相邻样本和左侧相邻样本均可用时);
·S[W'/8,–1]、S[3W'/8,–1]、S[5W'/8,–1]、S[7W'/8,–1](当应用LM-A模式或者仅存在顶部相邻样本时);
·S[–1,H'/8]、S[–1,3H'/8]、S[–1,5H'/8]、S[–1,7H'/8](当应用LM-L模式或者仅存在左侧相邻样本时)。
对位于选定位置处的该四个相邻亮度样本进行四次下采样和比较,以找到两个较小值x0 A和x1 A以及两个较大值x0 B和x1 B。该四个相邻亮度样本对应的色度样本值分别表示为y0 A、y1 A、y0 B和y1 B。那么,xA、xB、yA和yB推导如下:
xA=(x0 A+x1 A+1)>>1;xB=(x0 B+x1 B+1)>>1;yA=(y0 A+y1 A+1)>>1;yB=(y0 B+y1 B+1)>>1
VVC规范草案的一部分描述如下:
8.4.4.2.8帧内预测模式INTRA_LT_CCLM、INTRA_L_CCLM、INTRA_T_CCLM的规范
该过程的输入包括:
–帧内预测模式predModeIntra;
–当前变换块的左上角样本相对于当前图像的左上角样本的样本位置(xTbC,yTbC);
–变量nTbW,表示变换块的宽度;
–变量nTbH,表示变换块的高度;
–相邻色度样本p[x][y],其中,x=–1,y=0..2*nTbH–1;以及x=0..2*nTbW–1,y=–1。
该过程的输出包括预测样本predSamples[x][y],其中x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1。
当前亮度位置(xTbY,yTbY)推导如下:
(xTbY,yTbY)=(xTbC<<(SubWidthC–1),yTbC<<(SubHeightC–1))
变量availL、availT和availTL推导如下:
–调用块的左侧相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC)作为输入,并将输出赋值给availL;
–调用块的顶部相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availT;
–调用块的左上角相邻样本可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availTL。
–可用的右上角相邻色度样本的数量numTopRight推导如下:
–变量numTopRight设置为等于0,变量availTR设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_T_CCLM时,对于x=nTbW..2*nTbW–1,以下内容适用,直到availTR等于FALSE(假)或x等于2*nTbW–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC+x,yTbC–1)作为输入,并将输出赋值给availableTR;
–当availableTR等于TRUE(真)时,numTopRight加1。
–可用的左下角相邻色度样本的数量numLeftBelow推导如下:
–变量numLeftBelow设置为等于0,变量availLB设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_L_CCLM时,对于y=nTbH..2*nTbH–1,以下内容适用,直到availLB等于FALSE(假)或y等于2*nTbH–1:
–调用块的可用性推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)和相邻色度位置(xTbC–1,yTbC+y)作为输入,并将输出赋值给availableLB;
–当availableLB等于TRUE(真)时,numLeftBelow加1。
可用的顶部和右上角相邻色度样本的数量numTopSamp以及可用的左侧和左下角相邻色度样本的数量nLeftSamp推导如下:
–如果predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM,以下内容适用:
numSampT=availT?nTbW:0
numSampL=availL?nTbH:0
–否则,以下内容适用:
numSampT=(availT&&predModeIntra==INTRA_T_CCLM)?(nTbW+Min(numTopRight,nTbH)):0
numSampL=(availL&&predModeIntra==INTRA_L_CCLM)?(nTbH+Min(numLeftBelow,nTbW)):0
变量bCTUboundary推导如下:
bCTUboundary=(yTbC&(1<<(CtbLog2SizeY–1)–1)==0)?TRUE:FALSE
变量cntN和阵列pickPosN[]推导如下,其中,N可以用L和T替代:
–变量numIs4N设置为等于((availT&&availL&&predModeIntra==INTRA_LT_CCLM)?0:1)。
–变量startPosN设置为等于numSampN>>(2+numIs4N)。
–变量pickStepN设置为等于Max(1,numSampN>>(1+numIs4N))。
–如果availN等于TRUE(真),且predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM或INTRA_N_CCLM,则cntN设置为等于Min(numSampN,(1+numIs4N)<<1),pickPosN[pos]设置为等于(startPosN+pos*pickStepN),其中,pos=0..(cntN–1)。
–否则,cntN设置为等于0。
预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果numSampL和numSampT都等于0,以下内容适用:
predSamples[x][y]=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下按顺序执行的步骤适用:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:pDstY[x][y]=pY[x][y]
–否则,以下内容适用于一组滤波器{F3,F5,F6}:
F3[0]=1,F3[1]=2,F3[2]=1。
–如果SubWidthC==2,SubHeightC==2,
F5[0][1]=1,F5[1][1]=4,F3[2][1]=1,F5[1][0]=1,F5[1][2]=1;
F6[0][1]=1,F6[1][1]=2,F6[2][1]=1,
F6[0][2]=1,F6[1][2]=2,F6[2][2]=1;
F2[0]=1,F2[1]=1。
–否则,
F5[0][1]=0,F5[1][1]=8,F3[2][1]=0,F5[1][0]=0,F5[1][2]=0;
F6[0][1]=2,F6[1][1]=4,F6[2][1]=2,
F6[0][2]=0,F6[1][2]=0,F6[2][2]=0;
F2[0]=2,F2[1]=0。
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–对于F设置为F5,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=
1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++2)>>2
–如果availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][0]+2)>>2
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[1][0]*pY[0][–1]++F[0][1]*pY[–1][0]++F[1][1]*pY[0][0]++F[2][1]*pY[1][0]++F[1][2]*pY[0][1]+4)>>3
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[–1][0]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[1][0]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[0][1]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0]
–否则,以下内容适用:
–对于F设置为F6,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F6,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F2,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+1)>>1
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..(cntL–1),并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..(cntL–1):
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pSelDsY[i]=pY[–1][y]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–如果y>0||availTL==TRUE(真),对于F设置为F5:
pSelDsY[idx]==F[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3:
pSelDsY[idx]=(F[0]*pY[–1–SubWidthC][0]++F[1]*pY[–SubWidthC][0]++F[2]*pY[1–SubWidthC][0]++2)>>2
–否则,对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..(cntL+cntT–1),并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=cntL..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pSelDsY[idx]=pY[x][–1]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–x>0时,
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]++2)>>2
–否则,
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==F[1][0]*pY[–1][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[0][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[1][–SubHeightC]++F[1][2]pY[–1][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2 (8-182)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][–2]++F[2]*pY[0][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
–否则,以下内容适用:
–x>0时,
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–2]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–2]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–2]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[SubWidthC*y–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*y][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*y+1][–1]++2)>>2
–否则,
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–1][–2]++F[0][2]*pY[–1][–1]++F[1][1]*pY[0][–2]++F[1][2]*pY[0][–1]++F[2][1]*pY[1][–2]++F[2][2]*pY[1][–1]+4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F2,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F[1]*pY[0][–2]+F[0]*pY[0][–1]+1)>>1
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,设置如下:pSelComp[3]等于pSelComp[0],pSelComp[2]等于pSelComp[1],pSelComp[0]等于pSelComp[1],pSelComp[1]等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx[]和maxGrpIdx[]设置为:minGrpIdx[0]=0,minGrpIdx[1]=2,maxGrpIdx[0]=1,maxGrpIdx[1]=3。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[0]]>pSelDsY[minGrpIdx[1]],则Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])。
–如果pSelDsY[maxGrpIdx[0]]>pSelDsY[maxGrpIdx[1]],则Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[0]]>pSelDsY[maxGrpIdx[1]],则Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx)。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[1]]>pSelDsY[maxGrpIdx[0]],则Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])。
–maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1;
–maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1;
–minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1;
–minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1。
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC
x=Floor(Log2(diff))
normDiff=((diff<<4)>>x)&15
x+=(normDiff!=0)?1:0
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y-1)>>y
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a
b=minC–((a*minY)>>k)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0}
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=minC
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1C(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b)
在另一个实施例中,在根据预测块相对于块边界的位置提取亮度参考样本方面有不同之处。具体地,当色度格式指定为YUV 4:2:2,并且色度分量和亮度分量并置(图10B中示出为“色度样本类型2”和“色度样本类型4”)时,可以以相对于亮度块顶部的不同偏移来采样亮度分量(参见图12A和图12C)。
为了获得位置1202处的经滤波亮度参考样本,将系数为[1 2 1]/4的滤波器应用于包括位置1202处的样本的参考样本集。图12A示出了左上角样本可用且色度格式指定为YUV 4:2:2或块边界1201为CTU线边界时的一个实施例。此时,将[1 2 1]/4滤波器应用于参考样本1202(如阴影矩形部分所示),使得中心位置对应的系数为该系数2/4。
图12B示出了块边界1201不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV4:2:0(或使用垂直色度子采样的其它色度格式)时的一个实施例。此时,将[1 2 1,1 2 1]/8滤波器应用于参考样本1202(如阴影矩形部分所示),使得两个中心位置对应的系数为该系数“2/4”。
图12C示出了左上角样本不可用且色度格式指定为YUV 4:2:2或块边界1201为CTU线边界时的一个实施例。
此时,将旁路[1]/1滤波器应用于参考样本1202(如阴影矩形部分所示)。
图12D示出了块边界1201不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV4:2:0(或使用垂直色度子采样的其它色度格式)时的一个实施例。此时,将[1 1]/2滤波器应用于参考样本1202(如阴影矩形部分所示)。
下文描述的VVC规范草案的一部分对应于图12A至图12D中所示的情况。
预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果numSampL和numSampT都等于0,以下内容适用:
predSamples[x][y]=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下按顺序执行的步骤适用:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:pDstY[x][y]=pY[x][y]
–否则,以下内容适用于一组滤波器{F3,F5,F6}:
F3[0]=1,F3[1]=2,F3[2]=1。
–如果SubWidthC==2,SubHeightC==2,
F5[0][1]=1,F5[1][1]=4,F3[2][1]=1,F5[1][0]=1,F5[1][2]=1;
F6[0][1]=1,F6[1][1]=2,F6[2][1]=1,
F6[0][2]=1,F6[1][2]=2,F6[2][2]=1;
F2[0]=1,F2[1]=1。
–否则,
F5[0][1]=0,F5[1][1]=8,F3[2][1]=0,F5[1][0]=0,F5[1][2]=0;
F6[0][1]=2,F6[1][1]=4,F6[2][1]=2,
F6[0][2]=0,F6[1][2]=0,F6[2][2]=0;
F2[0]=2,F2[1]=0。
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–对于F设置为F5,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y–1]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++2)>>2
–如果availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3,pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][0]++F[1]*pY[SubWidthC*x][0]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][0]+2)>>2
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F5,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[1][0]*pY[0][–1]++F[0][1]*pY[–1][0]++F[1][1]*pY[0][0]++F[2][1]*pY[1][0]++F[1][2]*pY[0][1]+4)>>3
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[–1][0]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[1][0]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),则对于F设置为F3,pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][0]++F[2]*pY[0][1]++2)>>2
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0]
–否则,以下内容适用:
–对于F设置为F6,pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–如果availL等于TRUE(真),则对于F设置为F6,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F2,pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F[0]*pY[0][SubHeightC*y]++F[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+1)>>1
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..(cntL–1),并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..(cntL–1):
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pSelDsY[i]=pY[–1][y]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–如果y>0||availTL==TRUE(真),对于F设置为F5:
pSelDsY[idx]==F[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]++F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,对于F设置为F3:
pSelDsY[idx]=(F[0]*pY[–1–SubWidthC][0]++F[1]*pY[–SubWidthC][0]++F[2]*pY[1–SubWidthC][0]++2)>>2
–否则,对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]++F[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]++F[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..(cntL+cntT–1),并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=cntL..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC==1,SubHeightC==1,则以下内容适用:
–pSelDsY[idx]=pY[x][–1]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_cclm_colocated_chroma_flag等于1,以下内容适用:
–x>0时,
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]++2)>>2
–否则,
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F5,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==F[1][0]*pY[–1][–1–SubHeightC]++F[0][1]*pY[–1][–SubHeightC]++F[1][1]*pY[0][–SubHeightC]++F[2][1]*pY[1][–SubHeightC]++F[1][2]pY[–1][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2 (8-182)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[0][–1]++F[1]*pY[0][–2]++F[2]*pY[0][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
–否则,以下内容适用:
–x>0时,
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[SubWidthC*x–2][–1]++F[0][2]*pY[SubWidthC*x–2][–2]++F[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[1][2]*pY[SubWidthC*x][–1]++F[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]++F[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[SubWidthC*y–1][–1]++F[1]*pY[SubWidthC*y][–1]++F[2]*pY[SubWidthC*y+1][–1]++2)>>2
–否则,
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–2][–1]++F[0][2]*pY[–2][–2]++F[1][1]*pY[0][–1]++F[1][2]*pY[0][–1]++F[2][1]*pY[1][–1]++F[2][2]*pY[1][–1]+4)>>3
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),则对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),则对于F设置为F2,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F[1]*pY[0][–2]+F[0]*pY[0][–1]+1)>>1
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,设置如下:pSelComp[3]等于pSelComp[0],pSelComp[2]等于pSelComp[1],pSelComp[0]等于pSelComp[1],pSelComp[1]等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx[]和maxGrpIdx[]设置为:minGrpIdx[0]=0,minGrpIdx[1]=2,maxGrpIdx[0]=1,maxGrpIdx[1]=3。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[0]]>pSelDsY[minGrpIdx[1]],则Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])。
–如果pSelDsY[maxGrpIdx[0]]>pSelDsY[maxGrpIdx[1]],则Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[0]]>pSelDsY[maxGrpIdx[1]],则Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx)。
–如果pSelDsY[minGrpIdx[1]]>pSelDsY[maxGrpIdx[0]],则Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])。
–maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1;
–maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1;
–minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1;
–minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1。
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=1<<(BitDepthC–1)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC
x=Floor(Log2(diff))
normDiff=((diff<<4)>>x)&15
x+=(normDiff!=0)?1:0
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y-1)>>y
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a
b=minC–((a*minY)>>k)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0}
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0
a=0
b=minC
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1C(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b)
在本规范的一种替代方案中,利用了顺序的滤波器表示(F1、F2、F3和F4)。利用了顺序的滤波器表示的内容如下所述:
该过程的输入包括:
–帧内预测模式predModeIntra;
–当前变换块的左上角样本相对于当前图像的左上角样本的样本位置(xTbC,yTbC);
–变量nTbW,表示变换块的宽度;
–变量nTbH,表示变换块的高度;
–变量cIdx,表示当前块的颜色分量;
–相邻色度样本p[x][y],其中,x=–1,y=0..2*nTbH–1;以及x=0..2*nTbW–1,y=–1。
该过程的输出包括预测样本predSamples[x][y],其中x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1。
当前亮度位置(xTbY,yTbY)推导如下:
(xTbY,yTbY)=(xTbC<<(SubWidthC–1),yTbC<<(SubHeightC–1)) (346)
变量availL、availT和availTL推导如下:
–调用第6.4.4节中定义的相邻块可用性的推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)、相邻色度位置(xTbC–1,yTbC)、设置为FALSE(假)的checkPredModeY以及cIdx作为输入,并将输出赋值给availL;
–调用第6.4.4节中定义的相邻块可用性的推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)、相邻色度位置(xTbC,yTbC–1)、设置为FALSE(假)的checkPredModeY以及cIdx作为输入,并将输出赋值给availT。
–变量availTL推导如下:
availTL=availL&&availT (347)
–可用的右上角相邻色度样本的数量numTopRight推导如下:
–变量numTopRight设置为等于0,变量availTR设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_T_CCLM时,对于x=nTbW..2*nTbW–1,以下内容适用,直到availTR等于FALSE(假)或x等于2*nTbW–1:
–调用第6.4.4节中定义的相邻块可用性的推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)、相邻色度位置(xTbC+x,yTbC–1)、设置为FALSE(假)的checkPredModeY以及cIdx作为输入,并将输出赋值给availTR;
–当availTR等于TRUE(真)时,numTopRight加1。
–可用的左下角相邻色度样本的数量numLeftBelow推导如下:
–变量numLeftBelow设置为等于0,变量availLB设置为等于TRUE(真);
–当predModeIntra等于INTRA_L_CCLM时,对于y=nTbH..2*nTbH–1,以下内容适用,直到availLB等于FALSE(假)或y等于2*nTbH–1:
–调用第6.4.4节中定义的相邻块可用性的推导过程,其中,设置为等于(xTbC,yTbC)的当前色度位置(xCurr,yCurr)、相邻色度位置(xTbC–1,yTbC+y)、设置为FALSE(假)的checkPredModeY以及cIdx作为输入,并将输出赋值给availLB;
–当availLB等于TRUE(真)时,numLeftBelow加1。
可用的顶部和右上角相邻色度样本的数量numSampT以及可用的左侧和左下角相邻色度样本的数量numSampL推导如下:
–如果predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM,以下内容适用:
numSampT=availT?nTbW:0 (348)
numSampL=availL?nTbH:0 (349)
–否则,以下内容适用:
numSampT=(availT&&predModeIntra==INTRA_T_CCLM)?(nTbW+Min(numTopRight,nTbH)):0 (350)
numSampL=(availL&&predModeIntra==INTRA_L_CCLM)?(nTbH+Min(numLeftBelow,nTbW)):0 (351)
变量bCTUboundary推导如下:
bCTUboundary=(yTbC&(1<<(CtbLog2SizeY–1)–1)==0)?TRUE:FALSE (352)
变量cntN和阵列pickPosN推导如下,其中,N可以用L和T替代:
–变量numIs4N推导如下:
numIs4N=((availT&&availL&&predModeIntra==INTRA_LT_CCLM)?0:1)(353)
–变量startPosN设置为等于numSampN>>(2+numIs4N)。
–变量pickStepN设置为等于Max(1,numSampN>>(1+numIs4N))。
–如果availN等于TRUE(真),且predModeIntra等于INTRA_LT_CCLM或INTRA_N_CCLM,进行以下赋值:
–cntN设置为等于Min(numSampN,(1+numIs4N)<<1)。
–pickPosN[pos]设置为等于(startPosN+pos*pickStepN),其中,pos=0..cntN–1。
–否则,cntN设置为等于0。
预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果numSampL和numSampT都等于0,以下内容适用:
predSamples[x][y]=1<<(BitDepth–1) (354)
–否则,以下按顺序执行的步骤适用:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDstY[x][y]=pY[x][y] (355)
–否则,以下内容适用:
–一维滤波器系数阵列F1和F2以及二维滤波器系数阵列F3和F4定义如下:
F1[0]=2,F1[1]=0 (356)
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1 (357)
F3[i][j]=F4[i][j]=0(其中,i=0..2,j=0..2) (358)
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于2,以下内容适用:
F1[0]=1,F1[1]=1 (359)
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1 (360)
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1 (361)
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1 (362)
–否则,以下内容适用:
F3[1][1]=8 (363)
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2 (364)
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (365)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F3[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (366)
–否则,如果availL等于FALSE(假),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F2[0]*pY[0][SubHeightC*y–1]+F2[1]*pY[0][SubHeightC*y]+F2[2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+2)>>2 (367)
–如果availT等于TRUE(真),pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3 (368)
–否则,如果availT等于FALSE(假),pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][0]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][0]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][0]+2)>>2 (369)
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F3[1][0]*pY[0][–1]+F3[0][1]*pY[–1][0]+F3[1][1]*pY[0][0]+F3[2][1]*pY[1][0]+F3[1][2]*pY[0][1]+4)>>3 (370)
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F2[0]*pY[–1][0]+F2[1]*pY[0][0]+F2[2]*pY[1][0]+2)>>2(371)
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F2[0]*pY[0][–1]+F2[1]*pY[0][0]+F2[2]*pY[0][1]+2)>>2(372)
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0] (373)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (374)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F4[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (375)
–否则,如果availL等于FALSE(假),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F1[0]*pY[0][SubHeightC*y]+F1[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+1)>>1 (376)
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..cntL–1,并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..cntL–1:
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[–1][y] (377)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果y大于0,或者availTL等于TRUE(真),pSelDsY[idx]推导如下:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3(378)
–否则,如果y等于0,pSelDsY[idx]推导如下:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1–SubWidthC][0]+F2[1]*pY[–SubWidthC][0]+F2[2]*pY[1–SubWidthC][0]+2)>>2 (379)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (380)
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..cntL+cntT–1,并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=0..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[x][–1] (381)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果x大于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3(382)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (383)
–否则,如果x等于0,以下内容适用:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–1][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[0][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[–1][1–SubHeightC]+4)>>3 (384)
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2(385)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[0][–1]+F2[1]*pY[0][–2]+F2[2]*pY[0][–1]+2)>>2(386)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1] (387)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–如果x大于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3 (388)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (389)
–否则,如果x等于0,以下内容适用:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1][–1]+F4[0][2]*pY[–1][–2]+F4[1][1]*pY[0][–1]+F4[1][2]*pY[0][–2]+F4[2][1]*pY[1][–1]+F4[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3 (390)
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2(391)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+1)>>1 (392)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1] (393)
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,pSelComp[3]设置为等于pSelComp[0],pSelComp[2]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[0]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[1]设置为等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx和maxGrpIdx推导如下:
minGrpIdx[0]=0 (394)
minGrpIdx[1]=2 (395)
maxGrpIdx[0]=1 (396)
maxGrpIdx[1]=3 (397)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[minGrpIdx[1]]时,minGrpIdx[0]和minGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])=Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1]) (398)
–当pSelDsY[maxGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,maxGrpIdx[0]和maxGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])=Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1]) (399)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,阵列minGrpIdx和maxGrpIdx按如下方式进行交换:
(minGrpIdx,maxGrpIdx)=Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx) (400)
–当pSelDsY[minGrpIdx[1]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[0]]时,minGrpIdx[1]和maxGrpIdx[0]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])=Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0]) (401)
–变量maxY、maxC、minY和minC推导如下:
maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (402)
maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (403)
minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (404)
minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (405)
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0 (406)
a=0 (407)
b=1<<(BitDepth–1) (408)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY (409)
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC (410)
x=Floor(Log2(diff)) (411)
normDiff=((diff<<4)>>x)&15 (412)
x+=(normDiff!=0)?1:0 (413)
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1 (414)
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y–1)>>y (415)
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y (416)
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a (417)
b=minC–((a*minY)>>k) (418)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0} (419)
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0 (420)
a=0 (421)
b=minC (422)
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b) (423)
注意:该过程使用了sps_chroma_vertical_collocated_flag。但是,为了简化实现方式,
该过程不使用sps_chroma_horizontal_collocated_flag。
在另一个实施例中,填充操作可以用于在重建亮度块的边界上实现选择滤波器。当将滤波器应用于重建样本的区域时,在滤波区域的位置位于块边界上的情况下调整滤波过程。
图13示出了通过示例性3抽头滤波器1302对重建亮度块1301进行的滤波操作。当对边界样本进行滤波时,滤波器系数中的一个滤波器系数与位于重建亮度块1301之外的重建样本一起配合使用,且重建亮度样本对于左侧1303可能不适用,因此,块外位置(即左侧1303)可能不用于进行滤波操作。
在前述实施例中,对于左列和顶行,提出了减少应用于重建亮度样本的滤波器的抽头数量。事实上,滤波器系数被定义为与位置相关(position-dependent)。
在另一个实施例中,这种位置相关性(position dependency)通过对边界重建样本进行左侧和顶部填充来处理。当左侧不可用时,通过水平复制重建块1301最左侧的重建样本,获得该不可用侧的样本。该操作实际上是将第一列重建样本复制到左侧。当顶部不可用时,通过垂直复制重建块1301最顶部的重建样本,获得该不可用侧的样本。该操作实际上是将第一行重建样本复制到块1301的上方。
需要注意的是,可以在不进行填充操作的情况下对包括填充样本的重建样本区域进行线性滤波。事实上,对于该区域的这个位置,可以将更长的抽头滤波器替换为较小阶的等效滤波器。滤波区域中填充样本的存在使得可以通过对系数进行分组来简化滤波操。
本实施例可以表示为VVC规范的以下部分:
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=
0..nTbH–1:
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDstY[x][y]=pY[x][y] (355)
–否则,以下内容适用:
–一维滤波器系数阵列F1和F2以及二维滤波器系数阵列F3和F4定义如下:
F1[0]=4,F1[1]=0 (356)
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1 (357)
F3[i][j]=F4[i][j]=0(其中,i=0..2,j=0..2) (358)
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于2,以下内容适用:
F1[0]=3,F1[1]=1 (359)
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1(360)
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1 (361)
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1 (362)
–否则,以下内容适用:
F3[1][1]=8 (363)
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2 (364)
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (365)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F3[1][0]*pY[0][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (366)
–否则,如果availL等于FALSE(假),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=1..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F2[0]*pY[0][SubHeightC*y–1]+F2[1]*pY[0][SubHeightC*y]+F2[2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+2)>>2 (367)
–如果availT等于TRUE(真),pDsY[x][0]推导如下,其中x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][0]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][0]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][0]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1]+4)>>3 (368)
–否则,如果availT等于FALSE(假),pDsY[x][0]推导如下,其中,x=1..nTbW–1:
pDsY[x][0]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][0]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][0]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][0]+2)>>2 (369)
–如果availL等于TRUE(真),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F3[1][0]*pY[0][–1]+F3[0][1]*pY[–1][0]+F3[1][1]*pY[0][0]+F3[2][1]*pY[1][0]+F3[1][2]*pY[0][1]+4)>>3 (370)
–否则,如果availL等于TRUE(真),且availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F2[0]*pY[–1][0]+F2[1]*pY[0][0]+F2[2]*pY[1][0]+2)>>2(371)
–否则,如果availL等于FALSE(假),且availT等于TRUE(真),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=(F2[0]*pY[0][–1]+F2[1]*pY[0][0]+F2[2]*pY[0][1]+2)>>2(372)
–否则,如果availL等于FALSE(假),availT等于FALSE(假),pDsY[0][0]推导如下:
pDsY[0][0]=pY[0][0] (373)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (374)
–如果availL等于TRUE(真),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F4[0][1]*pY[–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[0][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[0][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (375)
–否则,如果availL等于FALSE(假),pDsY[0][y]推导如下,其中,y=0..nTbH–1:
pDsY[0][y]=(F1[0]*pY[0][SubHeightC*y]+F1[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+2)>>2 (376)
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..cntL–1,并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..cntL–1:
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[–1][y] (377)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果y大于0,或者availTL等于TRUE(真),pSelDsY[idx]推导如下:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3(378)
–否则,如果y等于0,pSelDsY[idx]推导如下:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1–SubWidthC][0]+F2[1]*pY[–SubWidthC][0]+F2[2]*pY[1–SubWidthC][0]+2)>>2 (379)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (380)
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..cntL+cntT–1,并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=0..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[x][–1] (381)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果x大于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3(382)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (383)
–否则,如果x等于0,以下内容适用:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–1][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[0][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[–1][1–SubHeightC]+4)>>3 (384)
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2(385)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[0][–1]+F2[1]*pY[0][–2]+F2[2]*pY[0][–1]+2)>>2(386)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1] (387)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–如果x大于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3 (388)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (389)
–否则,如果x等于0,以下内容适用:
–如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1][–1]+F4[0][2]*pY[–1][–2]+F4[1][1]*pY[0][–1]+F4[1][2]*pY[0][–2]+F4[2][1]*pY[1][–1]+F4[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3 (390)
–否则,如果availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2(391)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+2)>>2 (392)
–否则,如果availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1] (393)
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,pSelComp[3]设置为等于pSelComp[0],pSelComp[2]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[0]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[1]设置为等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx和maxGrpIdx推导如下:
minGrpIdx[0]=0 (394)
minGrpIdx[1]=2 (395)
maxGrpIdx[0]=1 (396)
maxGrpIdx[1]=3 (397)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[minGrpIdx[1]]时,minGrpIdx[0]和minGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])=Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1]) (398)
–当pSelDsY[maxGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,maxGrpIdx[0]和maxGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])=Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1]) (399)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,阵列minGrpIdx和maxGrpIdx按如下方式进行交换:
(minGrpIdx,maxGrpIdx)=Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx) (400)
–当pSelDsY[minGrpIdx[1]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[0]]时,minGrpIdx[1]和maxGrpIdx[0]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])=Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0]) (401)
–变量maxY、maxC、minY和minC推导如下:
maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (402)
maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (403)
minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (404)
minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (405)
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0 (406)
a=0 (407)
b=1<<(BitDepth–1) (408)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY (409)
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC (410)
x=Floor(Log2(diff)) (411)
normDiff=((diff<<4)>>x)&15 (412)
x+=(normDiff!=0)?1:0 (413)
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1 (414)
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y–1)>>y (415)
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y (416)
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a (417)
b=minC–((a*minY)>>k) (418)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0} (419)
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0 (420)
a=0 (421)
b=minC (422)
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b) (423)
注意:该过程使用了sps_chroma_vertical_collocated_flag。但是,为了简化实现方式,
该过程不使用sps_chroma_horizontal_collocated_flag。
实施例的另一种变型形式包括填充操作。此时,不对滤波器“F1”进行显式定义,而是实现为通过“F2”滤波器进行填充和滤波的组合。该变型形式在规范中描述如下:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availT等于false(假)时,顶部相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[x][0],其中,x=–1..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2。
–当availL等于false(假)时,左侧相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[0][y],其中,x=–1、–2或–3,y=–1..SubHeightC*numSampL–1。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDstY[x][y]=pY[x][y] (355)
–否则,以下内容适用:
–一维滤波器系数阵列F1和F2以及二维滤波器系数阵列F3和F4定义如下:
Figure BDA0003706650700000711
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1 (357)
F3[i][j]=F4[i][j]=0(其中,i=0..2,j=0..2) (358)
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于2,以下内容适用:
Figure BDA0003706650700000712
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1 (360)
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1 (361)
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1 (362)
–否则,以下内容适用:
F3[1][1]=8 (363)
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2 (364)
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (365)
Figure BDA0003706650700000721
Figure BDA0003706650700000731
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (374)
Figure BDA0003706650700000732
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..cntL–1,并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..cntL–1:
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[–1][y] (377)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
Figure BDA0003706650700000733
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3(378)
Figure BDA0003706650700000734
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (380)
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..cntL+cntT–1,并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=0..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[x][–1] (381)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
Figure BDA0003706650700000741
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3(382)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (383)
Figure BDA0003706650700000742
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
Figure BDA0003706650700000751
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3 (388)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (389)
Figure BDA0003706650700000752
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,pSelComp[3]设置为等于pSelComp[0],pSelComp[2]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[0]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[1]设置为等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx和maxGrpIdx推导如下:
minGrpIdx[0]=0 (394)
minGrpIdx[1]=2 (395)
maxGrpIdx[0]=1 (396)
maxGrpIdx[1]=3 (397)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[minGrpIdx[1]]时,minGrpIdx[0]和minGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])=Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1]) (398)
–当pSelDsY[maxGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,maxGrpIdx[0]和maxGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])=Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1]) (399)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,阵列minGrpIdx和maxGrpIdx按如下方式进行交换:
(minGrpIdx,maxGrpIdx)=Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx) (400)
–当pSelDsY[minGrpIdx[1]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[0]]时,minGrpIdx[1]和maxGrpIdx[0]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])=Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0]) (401)
–变量maxY、maxC、minY和minC推导如下:
maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (402)
maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (403)
minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (404)
minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (405)
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0 (406)
a=0 (407)
b=1<<(BitDepth–1) (408)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY (409)
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC (410)
x=Floor(Log2(diff)) (411)
normDiff=((diff<<4)>>x)&15 (412)
x+=(normDiff!=0)?1:0 (413)
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1 (414)
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y–1)>>y (415)
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y (416)
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a (417)
b=minC–((a*minY)>>k) (418)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0} (419)
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0 (420)
a=0 (421)
b=minC (422)
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b) (423)
注意:该过程使用了sps_chroma_vertical_collocated_flag。但是,为了简化实现方式,
该过程不使用sps_chroma_horizontal_collocated_flag。
如果不存在修改标记,上述规范内容可以表示如下:
1.并置亮度样本pY[x][y](其中,x=0..nTbW*SubWidthC–1,y=0..nTbH*SubHeightC–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
2.相邻亮度样本pY[x][y]推导如下:
–当numSampL大于0时,左侧相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1..–3,y=0..SubHeightC*numSampL–1)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当numSampT大于0时,顶部相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=0..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度。
–当availTL等于TRUE(真)时,左上角相邻亮度样本pY[x][y](其中,x=–1,y=–1或–2)设置为等于进行去块效应滤波过程之前的位于位置(xTbY+x,yTbY+y)处的重建亮度样本。
–当availT等于false(假)时,顶部相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[x][0],其中,x=–1..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2。
–当availL等于false(假)时,左侧相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[0][y],其中,x=–1、–2或–3,y=–1..SubHeightC*numSampL–1。
3.经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=1..nTbW–1,y=1..nTbH–1:
pDstY[x][y]=pY[x][y] (355)
–否则,以下内容适用:
–一维滤波器系数阵列F1和F2以及二维滤波器系数阵列F3和F4定义如下:
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1 (357)
F3[i][j]=F4[i][j]=0(其中,i=0..2,j=0..2) (358)
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于2,以下内容适用:
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1(360)
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1 (361)
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1 (362)
–否则,以下内容适用:
F3[1][1]=8 (363)
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2 (364)
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (365)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
pDsY[x][y]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (374)
4.当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..cntL–1,并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..cntL–1:
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[–1][y] (377)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3(378)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3 (380)
5.当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..cntL+cntT–1,并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=0..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[x][–1] (381)
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3(382)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (383)
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3 (388)
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2 (389)
6.当cntT+cntL不等于0时,变量minY、maxY、minC和maxC推导如下:
–当cntT+cntL等于2时,pSelComp[3]设置为等于pSelComp[0],pSelComp[2]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[0]设置为等于pSelComp[1],pSelComp[1]设置为等于pSelComp[3],其中,Comp可以用DsY和C替代。
–阵列minGrpIdx和maxGrpIdx推导如下:
minGrpIdx[0]=0 (394)
minGrpIdx[1]=2 (395)
maxGrpIdx[0]=1 (396)
maxGrpIdx[1]=3 (397)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[minGrpIdx[1]]时,minGrpIdx[0]和minGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1])=Swap(minGrpIdx[0],minGrpIdx[1]) (398)
–当pSelDsY[maxGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,maxGrpIdx[0]和maxGrpIdx[1]按如下方式进行交换:
(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1])=Swap(maxGrpIdx[0],maxGrpIdx[1]) (399)
–当pSelDsY[minGrpIdx[0]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[1]]时,阵列minGrpIdx和maxGrpIdx按如下方式进行交换:
(minGrpIdx,maxGrpIdx)=Swap(minGrpIdx,maxGrpIdx) (400)
–当pSelDsY[minGrpIdx[1]]大于pSelDsY[maxGrpIdx[0]]时,minGrpIdx[1]和maxGrpIdx[0]按如下方式进行交换:
(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0])=Swap(minGrpIdx[1],maxGrpIdx[0]) (401)
–变量maxY、maxC、minY和minC推导如下:
maxY=(pSelDsY[maxGrpIdx[0]]+pSelDsY[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (402)
maxC=(pSelC[maxGrpIdx[0]]+pSelC[maxGrpIdx[1]]+1)>>1 (403)
minY=(pSelDsY[minGrpIdx[0]]+pSelDsY[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (404)
minC=(pSelC[minGrpIdx[0]]+pSelC[minGrpIdx[1]]+1)>>1 (405)
7.变量a、b和k推导如下:
–如果numSampL等于0,且numSampT等于0,以下内容适用:
k=0 (406)
a=0 (407)
b=1<<(BitDepth–1) (408)
–否则,以下内容适用:
diff=maxY–minY (409)
–如果diff不等于0,以下内容适用:
diffC=maxC–minC (410)
x=Floor(Log2(diff)) (411)
normDiff=((diff<<4)>>x)&15 (412)
x+=(normDiff!=0)?1:0 (413)
y=Floor(Log2(Abs(diffC)))+1 (414)
a=(diffC*(divSigTable[normDiff]|8)+2y–1)>>y (415)
k=((3+x–y)<1)?1:3+x–y (416)
a=((3+x–y)<1)?Sign(a)*15:a (417)
b=minC–((a*minY)>>k) (418)
其中,divSigTable[]定义如下:
divSigTable[]={0,7,6,5,5,4,4,3,3,2,2,1,1,1,1,0} (419)
–否则,如果diff等于0,以下内容适用:
k=0 (420)
a=0 (421)
b=minC (422)
8.预测样本predSamples[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
predSamples[x][y]=Clip1(((pDsY[x][y]*a)>>k)+b) (423)
注意:该过程使用了sps_chroma_vertical_collocated_flag。但是,为了简化实现方式,
该过程不使用sps_chroma_horizontal_collocated_flag。
提供了以下由解码设备实现的方法和实施例。所述解码设备可以是图1A中的解码器30、图1B中的视频解码器30、或图3中的解码器30。根据该解决方案,本申请实施例1400提供了一种色度块预测方法方法,如图14所示。该方法可以是用于对编码视频序列进行解码的方法的一部分。
如图14所示,步骤1401:所述设备从码流中解析多个语法元素。所述多个语法元素包括第一语法元素,所述第一语法元素对亮度样本滤波器的选择进行指示。例如,第一个语法元素为sps_cclm_colocated_chroma_flag,是一个SPS参数。
所述多个语法元素可以包括第二语法元素,所述第二语法元素用于指示当前解码中使用的帧内预测模式为CCLM模式。CCLM模式包括INTRA_LT_CCLM帧内预测模式、INTRA_L_CCLM帧内预测模式或INTRA_T_CCLM帧内预测模式。
步骤1402:所述设备根据至少所述第一语法元素对当前块的亮度分量的重建亮度样本应用滤波器,以获得所述当前块的经滤波重建亮度样本。所述滤波器属于一组滤波器,所述一组滤波器仅包括两个滤波器。当所述语法元素的值为第一值时,所述滤波器是第一滤波器;或者,当所述语法元素的值为第二值时,所述滤波器是第二滤波器。例如,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1时,应用滤波器F3;或者,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0时,应用滤波器F4。
特别地,经下采样的并置亮度样本pDsY[x][y]推导如下,其中,x=0..nTbW–1,y=0..nTbH–1:
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pDstY[x][y]=pY[x][y]
–否则,以下内容适用:
–一维滤波器系数阵列F2定义如下:
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1。
–否则,二维滤波器系数阵列F3和F4定义如下:
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
pDsY[x][y]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pDsY[x][y]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][SubHeightC*y+1]+4)>>3
步骤1403:所述设备根据至少所述第一语法元素对左侧相邻亮度样本应用滤波器,以获得经下采样的左侧相邻亮度样本。所述滤波器属于一组滤波器,所述一组滤波器仅包括两个滤波器。当所述语法元素的值为第一值时,所述滤波器是第一滤波器;或者,当所述语法元素的值为第二值时,所述滤波器是第二滤波器。例如,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1时,应用滤波器F3;或者,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0时,应用滤波器F4。
特别地,当numSampL大于0时,选定的左侧相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[–1][pickPosL[idx]],其中idx=0..cntL–1,并且选定的经下采样的左侧相邻亮度样本pSelDsY[idx]推导如下,其中,idx=0..cntL–1:
–变量y设置为等于pickPosL[idx]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[–1][y]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y–1]+F3[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F3[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[0][2]*pY[–1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[1][1]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[1][2]*pY[–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+F4[2][1]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y]+F4[2][2]*pY[1–SubWidthC][SubHeightC*y+1]+4)>>3
步骤1404:所述设备根据至少所述第一语法元素对顶部相邻亮度样本应用滤波器,以获得经下采样的顶部相邻亮度样本。所述滤波器属于一组滤波器,所述一组滤波器仅包括两个滤波器。当所述语法元素的值为第一值时,所述滤波器是第一滤波器;或者,当所述语法元素的值为第二值时,所述滤波器是第二滤波器。例如,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1时,应用滤波器F3;或者,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0时,应用滤波器F4。
特别地,当numSampT大于0时,选定的顶部相邻色度样本pSelC[idx]设置为等于p[pickPosT[idx–cntL]][–1],其中,idx=cntL..cntL+cntT–1,并且经下采样的顶部相邻亮度样本pSelDsY[idx]定义如下,其中,idx=0..cntL+cntT–1:
–变量x设置为等于pickPosT[idx–cntL]。
–如果SubWidthC和SubHeightC都等于1,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[x][–1]
–否则,以下内容适用:
–如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F3[1][0]*pY[SubWidthC*x][–1–SubHeightC]+F3[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–SubHeightC]+F3[1][1]*pY[SubWidthC*x][–SubHeightC]+F3[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–SubHeightC]+F3[1][2]*pY[SubWidthC*x][1–SubHeightC]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2
–否则,如果sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0,以下内容适用:
–如果bCTUboundary等于FALSE(假),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3
–否则,如果bCTUboundary等于TRUE(真),以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2
步骤1402、步骤1403和步骤1404之间不存在先后顺序。
步骤1405:所述设备根据经滤波重建亮度样本获得线性模型系数。经滤波重建亮度样本包括步骤1402中的所述当前块的经滤波重建亮度样本、步骤1403中的经下采样的左侧相邻亮度样本和/或步骤1404中的经下采样的顶部相邻亮度样本。步骤1406:所述设备根据所述获得的线性模型系数和所述当前块的经滤波重建亮度样本执行跨分量预测,以获得所述当前块的色度分量的预测值。
上述实施例可以由图15所示的译码设备1500实现。该译码设备1500包括:
–解析单元1501,用于从码流中解析第一语法元素。如上所述,例如,所述第一个语法元素为sps_cclm_colocated_chroma_flag,其包含在SPS参数中。
–滤波单元1502,用于根据至少所述第一语法元素对当前块的亮度分量的重建亮度样本应用滤波器,以获得所述当前块的经滤波重建亮度样本,其中,所述滤波器属于一组滤波器,所述一组滤波器仅包括两个滤波器,当所述语法元素的值为第一值时,所述滤波器是第一滤波器,或者,当所述语法元素的值为第二值时,所述滤波器是第二滤波器。
例如,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1时,应用滤波器F3;或者,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0时,应用滤波器F4。
如上所述,滤波单元1502还可以根据至少所述第一语法元素对左侧相邻亮度样本应用滤波器,以获得经下采样的左侧相邻亮度样本,并根据至少所述第一语法元素对顶部相邻亮度样本应用滤波器,以获得经下采样的顶部相邻亮度样本。
–获取单元1503,用于根据所述经滤波重建亮度样本获得线性模型系数。
–预测单元1504,用于根据所述获得的线性模型系数和所述当前块的经滤波重建亮度样本执行跨分量预测(例如,跨分量亮度到色度的预测或CCLM预测),以获得所述当前块的色度分量的预测值。
特别地,本文还提供了以下实施例:
实施例1:一种使用线性模型进行帧内预测的方法,包括:
根据当前块所属图像的色度格式,确定用于所述当前块的亮度分量的滤波器;
将所述确定的滤波器应用于所述当前块的亮度分量的重建亮度样本区域和与所述当前块相邻(与所述当前块的左侧或顶部相邻的一行或多行/一列或多列)的选定位置处的亮度样本区域,以获得经滤波重建亮度样本(例如,所述当前块内的经滤波重建亮度样本(例如,所述当前块的亮度分量));
根据作为线性模型推导的输入的所述经滤波重建亮度样本(例如,所述亮度样本集包括所述当前块内的经滤波重建亮度样本和所述当前块外的经滤波相邻亮度样本,例如,所述确定的滤波器也可以应用于所述当前块外的相邻亮度样本),获得线性模型系数;
根据所述获得的线性模型系数和所述当前块的经滤波重建亮度样本(例如,所述当前块内的经滤波重建亮度样本(例如,所述当前块的亮度分量))执行跨分量预测,以获得当前色度块的预测值。
实施例2:根据实施例1所述的方法,其中,所述确定滤波器,包括:
根据所述亮度样本在所述当前块内的位置和所述色度格式,确定所述滤波器;或者,
根据属于所述当前块的多个亮度样本在所述当前块内的相应位置和所述色度格式,确定用于所述多个亮度样本的相应滤波器。
实施例3:根据实施例1所述的方法,其中,所述确定滤波器,包括:根据以下一项或多项确定所述滤波器:
子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC,这两者可以根据所述当前块所属图像的色度格式从表格中获得),
所述当前块所属图像的色度格式(例如,所述色度格式用于获得子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC)),
所述亮度样本在所述当前块内的位置,
属于所述当前块的亮度样本的数量,
所述当前块的宽度和高度,和/或
经子采样色度样本在所述当前块内相对于所述亮度样本的位置。
实施例4:根据实施例3所述的方法,其中,当所述经子采样色度样本不与所述对应亮度样本并置时,多个滤波器与子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC,或者,例如所述当前块的宽度值和高度值)之间的第一预设关系(如表4所示)用于确定所述滤波器;和/或
当所述经子采样色度样本与所述对应亮度样本并置时,多个滤波器与子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC,或者,例如所述当前块的宽度值和高度值)之间的预设的第二关系或第三关系(如表2或表3所示)用于确定所述滤波器。
实施例5:根据实施例4所述的方法,其中,多个滤波器与子采样比信息(例如SubSubWidthC和SubHeightC,或者如所述当前块的宽度值和高度值)之间的所述第二关系或第三关系(例如,如表2或表3所示)是根据属于所述当前块的特定亮度样本(例如可用的亮度样本)的数量确定的。
实施例6:根据前述任一实施例所述的方法,其中,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),以下内容适用于一组滤波器{F3,F5,F6},其中,
F3[0]=1,F3[1]=2,F3[2]=1。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F5[0][1]=1,F5[1][1]=4,F3[2][1]=1,F5[1][0]=1,F5[1][2]=1;
F6[0][1]=1,F6[1][1]=2,F6[2][1]=1,
F6[0][2]=1,F6[1][2]=2,F6[2][2]=1;
F2[0]=1,F2[1]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F5[0][1]=0,F5[1][1]=8,F3[2][1]=0,F5[1][0]=0,F5[1][2]=0;
F6[0][1]=2,F6[1][1]=4,F6[2][1]=2,
F6[0][2]=0,F6[1][2]=0,F6[2][2]=0;
F2[0]=2,F2[1]=0。
实施例7:根据前述任一实施例所述的方法,其中,通过顺序的滤波器表示,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),以下内容适用于一组滤波器{F1,F2,F3},其中,
F1[0]=2,F1[1]=0;
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F1[0]=1,F1[1]=1;
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=0,F3[1][1]=8,F3[2][1]=0,F3[1][0]=0,F3[1][2]=0;
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2,
F4[0][2]=0,F4[1][2]=0,F4[2][2]=0。
实施例7a:根据实施例1至6中任一项所述的方法,其中,通过顺序的滤波器表示,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),以下内容适用于一组滤波器{F1,F2,F3},其中,
F1[0]=4,F1[1]=0;
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F1[0]=3,F1[1]=1;
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=0,F3[1][1]=8,F3[2][1]=0,F3[1][0]=0,F3[1][2]=0;
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2,
F4[0][2]=0,F4[1][2]=0,F4[2][2]=0。
实施例7b:根据实施例7所述的方法,其中,通过填充操作和滤波器Fb执行由滤波器Fa∈{F1,……,F4}中的一个滤波器执行的滤波操作,其中,滤波器Fb所具有的非零系数比滤波器Fa多。
实施例7c:根据实施例7b所述的方法,其中,Fa为F1,Fb为F2,并且通过顺序的滤波器表示,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一个条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),则
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=0,F3[1][1]=8,F3[2][1]=0,F3[1][0]=0,F3[1][2]=0;
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2,
F4[0][2]=0,F4[1][2]=0,F4[2][2]=0。
实施例8:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当所述当前块的色度分量未进行子采样时,所述滤波器包括位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平和/或垂直相邻的位置处的非零系数,
(例如
Figure BDA0003706650700000861
其中,系数“4”对应的中心位置对应于所述经滤波重建亮度样本的位置)。
实施例9:根据前述任一实施例所述的方法,其中,所述色度格式包括YCbCr 4:4:4色度格式、YCbCr 4:2:0色度格式、YCbCr 4:2:2色度格式或单色格式。
实施例10:根据前述任一实施例所述的方法,作为线性模型推导的输入的所述亮度样本集包括:
对经滤波重建亮度样本进行子采样得到的经重建边界亮度样本(例如Rec'L[x,y])。
实施例11:根据前述任一实施例所述的方法,其中,所述当前色度块的预测值根据以下公式获得:
predC(i,j)=α·recL′(i,j)+β
其中,predC(i,j)表示色度样本,recL(i,j)表示对应的重建亮度样本(例如,对应的重建亮度样本位于当前块内)。
实施例12:根据前述任一实施例所述的方法,其中,所述线性模型是多方向线性模型(multi-directional linear model,MDLM),所述线性模型系数用于获得所述MDLM。
实施例13:一种由编码设备实现的编码方法,包括:
使用线性模型(例如,跨分量线性模型(cross-component linear model,CCLM)或多方向线性模型(multi-directional linear model,MDLM))进行帧内预测;
生成包括多个语法元素的码流,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素(例如选择CCLM的亮度滤波器,特别地,例如,SPS标志为sps_cclm_colocated_chroma_flag)。
实施例14:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
实施例15:一种由解码设备实现的解码方法,包括:
从码流中解析多个语法元素,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素(例如选择CCLM的亮度滤波器,特别地,例如,SPS标志为sps_cclm_colocated_chroma_flag);
使用所述指示的线性模型(例如CCLM)执行帧内预测。
实施例16:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
实施例17:一种使用线性模型进行帧内预测的方法,包括:
根据色度格式信息确定一组下采样滤波器,其中,所述色度格式信息指示当前块所属图像的色度格式;
通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本;
根据所述选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本和所述经下采样亮度参考样本对应的色度参考样本,确定一个或多个线性模型系数;
根据所述线性模型系数和所述亮度块中重建亮度样本的所述经下采样亮度样本,获得与所述亮度块对应的色度块的预测样本。
实施例18:根据实施例17所述的方法,其中,所述根据色度格式信息确定一组下采样滤波器,包括:
根据所述色度格式信息确定子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC);
根据所述子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC)确定所述一组下采样滤波器。
实施例19:根据实施例17所述的方法,其中,所述根据当前块所属图像的色度格式确定一组下采样滤波器,包括以下一个或多个步骤:
当所述色度格式为4:2:0颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第一组下采样滤波器;
当所述色度格式为4:2:2颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第二组下采样滤波器;或者
当所述色度格式为4:4:4颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第三组下采样滤波器。
实施例20:根据实施例18所述的方法,其中,所述根据所述子采样比信息(例如,SubWidthC和SubHeightC)确定所述一组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数),包括以下一个或多个步骤:
当SubWidthC=2,SubHeightC=2时,确定用于所述当前块的亮度块的第一组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数);
当SubWidthC=2,SubHeightC=1时,确定用于所述当前块的亮度块的第二组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数);或者
当SubWidthC=1,SubHeightC=1时,确定用于所述当前块的亮度块的第三组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数)。
实施例21:根据实施例17至20中任一项所述的方法,其中,如果所述经子采样色度样本与所述当前块内的所述对应亮度样本并置,
所述通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,包括:
通过将第一下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得所述亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述重建亮度样本(所述经下采样亮度样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
通过将所述第一下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述选定相邻亮度样本(所述经下采样亮度参考样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
其中,所述第一下采样滤波器为所述一组下采样滤波器中的一个。
实施例22:根据实施例21所述的方法,其中,如果使用4:2:2颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=1),则所述第一下采样滤波器为1D不可分离式滤波器;或者
如果使用4:2:0颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=2),则所述第一下采样滤波器为2D不可分离式滤波器。
实施例23:根据实施例21所述的方法,其中,如果使用4:2:2颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=1),则所述第一下采样滤波器(如标准中所述的1D不可分离式滤波器F2)表示为[1,2,1]或
Figure BDA0003706650700000881
其中,非零系数位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平相邻的位置处,系数“2”对应的中心位置对应于所述经滤波重建亮度样本的位置。
实施例24:根据实施例21所述的方法,其中,如果使用4:2:0颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=2),则所述第一下采样滤波器(VVC标准中所述的2D不可分离式滤波器F3)表示为
Figure BDA0003706650700000882
其中,非零系数位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平和/或垂直相邻的位置处,系数“4”对应的中心位置对应于所述经滤波重建亮度样本的位置。
实施例25:根据实施例17至20中任一项所述的方法,其中,如果所述经子采样色度样本不与所述当前块内的所述对应亮度样本并置,
所述通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,包括:
通过将第二下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得所述亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述重建亮度样本(所述经下采样亮度样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
通过将所述第二下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述选定相邻亮度样本(所述经下采样亮度参考样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
其中,所述第二下采样滤波器为所述一组下采样滤波器中的一个。
实施例26:根据实施例25所述的方法,其中,如果使用4:2:2颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=1),则所述第二下采样滤波器为1D不可分离式滤波器;或者
如果使用4:2:0颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=2),则所述第二下采样滤波器为2D不可分离式滤波器。
实施例27:根据实施例25所述的方法,其中,如果使用4:2:2颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=1),则所述第二下采样滤波器(如标准中所述的1D不可分离式滤波器F1、F2)表示为[2,0]、[1,2,1]或
Figure BDA0003706650700000891
其中,非零系数位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平相邻的位置处,系数“2”对应的中心位置对应于所述经滤波重建亮度样本的位置。
实施例28:根据实施例25所述的方法,其中,如果使用4:2:0颜色格式(SubWidthC=2,SubHeightC=2),则所述第二下采样滤波器(如VVC标准中所述的2D不可分离式滤波器F4)表示为
Figure BDA0003706650700000892
其中,非零系数位于与所述经滤波重建亮度样本的位置水平和/或垂直相邻的位置处,系数“2”对应的中心位置对应于所述经滤波重建亮度样本的位置。
实施例29:根据实施例21至24中任一项所述的方法,其中,所述经子采样色度样本与所述当前块内的所述对应亮度样本并置,由以下任何一项表示:
色度样本类型2,或者
色度样本类型4。
实施例30:根据实施例25至28中任一项所述的方法,其中,所述经子采样色度样本不与所述当前块内的所述对应亮度样本并置,由以下任何一项表示:
色度样本类型0,
色度样本类型1,
色度样本类型3,或者
色度样本类型5。
实施例31:根据前述任一实施例所述的方法,其中,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),以下内容适用于一组滤波器{F3,F5,F6},其中,
F3[0]=1,F3[1]=2,F3[2]=1。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F5[0][1]=1,F5[1][1]=4,F3[2][1]=1,F5[1][0]=1,F5[1][2]=1;
F6[0][1]=1,F6[1][1]=2,F6[2][1]=1,
F6[0][2]=1,F6[1][2]=2,F6[2][2]=1;
F2[0]=1,F2[1]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F5[0][1]=0,F5[1][1]=8,F3[2][1]=0,F5[1][0]=0,F5[1][2]=0;
F6[0][1]=2,F6[1][1]=4,F6[2][1]=2,
F6[0][2]=0,F6[1][2]=0,F6[2][2]=0;
F2[0]=2,F2[1]=0。
实施例32:根据前述任一实施例所述的方法,其中,通过顺序的滤波器表示,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),以下内容适用于一组滤波器{F1,F2,F3},其中,
F1[0]=2或4,F1[1]=0;
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F1[0]=1或3,F1[1]=1;
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=0,F3[1][1]=8,F3[2][1]=0,F3[1][0]=0,F3[1][2]=0;
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2,
F4[0][2]=0,F4[1][2]=0,F4[2][2]=0。
实施例33:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当色度格式指定为YUV 4:2:2时,或者当色度分量与亮度分量并置(如图10B中示出为“色度样本类型2”和“色度样本类型4”)时,以相对于所述亮度块顶部的偏移对亮度分量进行采样。
实施例34:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:2或者块边界是CTU线边界时,将[1 2 1]/4滤波器应用于参考样本。
实施例35:根据实施例34所述的方法,其中,当availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于TRUE(真)时,对于F设置为F3,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0]*pY[–1][–1]++F[1]*pY[0][–1]++F[2]*pY[1][–1]++2)>>2
实施例36:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0(或使用垂直色度子采样的任何其它色度格式)时,将[1 2 1,1 2 1]/8滤波器应用于参考样本。
实施例37:根据实施例36所述的方法,其中,当availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假)时,对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–1][–1]++F[0][2]*pY[–1][–2]++F[1][1]*pY[0][–1]++F[1][2]*pY[0][–2]++F[2][1]*pY[1][–1]++F[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3
实施例38:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当左上角样本不可用,且色度格式指定为YUV 4:2:2或者块边界是CTU线边界时,将旁路[1]/1滤波器应用于参考样本。
实施例39:根据实施例38所述的方法,其中,当availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于TRUE(真)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
实施例40:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0(或使用垂直色度子采样的任何其它色度格式)时,将[1 1]/2滤波器应用于参考样本。
实施例41:根据实施例40所述的方法,其中,当availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假)时,对于F设置为F2,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F[1]*pY[0][–2]+F[0]*pY[0][–1]+1)>>1
实施例42:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当不满足至少第一条件(例如,bCTUboundary等于FALSE(假))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3
实施例43:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当满足至少第一条件(例如,bCTUboundary等于TRUE(真))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2
实施例44:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当不满足至少第一条件,但满足第二条件(例如,bCTUboundary等于FALSE(假),availTL等于TRUE(真))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1][–1]+F4[0][2]*pY[–1][–2]+F4[1][1]*pY[0][–1]+F4[1][2]*pY[0][–2]+F4[2][1]*pY[1][–1]+F4[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3
实施例45:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当满足至少第一条件,且满足第二条件(例如,bCTUboundary等于TRUE(真),availTL等于TRUE(真))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2
实施例46:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当不满足至少第一条件,同时不满足第二条件(例如,bCTUboundary等于FALSE(假),availTL等于FALSE(假))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+1)>>1,或者
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+2)>>2
实施例47:根据前述任一实施例所述的方法,其中,当满足至少第一条件,但不满足第二条件(例如,bCTUboundary等于TRUE(真),availTL等于FALSE(假))时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=pY[0][–1]
实施例48:根据前述任一实施例所述的方法,其中,如果满足第二条件(例如,availTL等于TRUE(真)),以下内容适用:
pDsY[0][y]=(F1[0]*pY[0][SubHeightC*y]+F1[1]*pY[0][SubHeightC*y+1]+2)>>2
实施例49:根据前述任一实施例所述的方法,其中,填充操作用于在重建亮度块的边界上实现选择滤波器。
实施例50:根据前述任一实施例所述的方法,其中,所述方法还包括:
当所述滤波区域的位置位于所述块边界上时,调整所述滤波过程。
实施例51:根据前述任一实施例所述的方法,其中,滤波器系数与位置相关。
实施例52:根据实施例51所述的方法,其中,当左侧不可用时,通过水平复制所述重建块最左侧的重建样本,获得所述左侧的样本。
实施例53:根据实施例51所述的方法,其中,当顶部不可用时,通过垂直复制所述重建块最顶部的重建样本,获得所述顶部的样本。
实施例54:根据前述任一实施例所述的方法,其中,通过填充操作和滤波器Fb执行由滤波器Fa∈{F1,……,F4}中的一个滤波器执行的滤波操作,其中,滤波器Fb所具有的非零系数比滤波器Fa多。
实施例55:根据实施例54所述的方法,其中,当Fa为F1,且Fb为F2时,滤波器F1实现为通过滤波器F2进行填充和滤波操作的组合。
实施例56:根据实施例49至55中任一项所述的方法,其中,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
如果不满足第一个条件(例如,从所述规范定义的表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==1,SubHeightC==1),则
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2。
如果满足第二条件(例如,从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1。
否则,例如,如果不满足第二条件(从所述表格中获得的子采样比信息为,例如,SubWidthC==2,SubHeightC==2),则
F3[0][1]=0,F3[1][1]=8,F3[2][1]=0,F3[1][0]=0,F3[1][2]=0;
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2,
F4[0][2]=0,F4[1][2]=0,F4[2][2]=0。
实施例57:根据实施例49至56中任一项所述的方法,其中,所述填充操作包括:
当availT等于false(假)时,顶部相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[x][0],其中,x=–1..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2;或者
当availL等于false(假)时,左侧相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[0][y],其中,x=–1、–2或–3,y=–1..SubHeightC*numSampL–1。
在上述方面或这些方面的任何可能实施例中,将滤波器应用于所述当前块的亮度块中的重建亮度样本和/或应用于与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本,其中,所述滤波器属于一组下采样滤波器,并且所述一组下采样滤波器仅包括减少数量的滤波器,即意味着减少了所述一组下采样滤波器中滤波器的数量。例如,根据语法元素(例如,sps_chroma_vertical_collocated_flag)的值,所述一组滤波器仅包括滤波器F3和滤波器F4,这意味着只能选择F3和F4。相应地,可以减少应用于重建亮度样本和/或应用于与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本的滤波器的抽头数量。
图16为用于实现内容分发服务的内容提供系统3100的框图。所述内容提供系统3100包括捕获设备3102、终端设备3106,并且可选地包括显示器3126。捕获设备3102与终端设备3106通过通信链路3104进行通信。该通信链路可以包括上述通信信道13。通信链路3104包括但不限于Wi-Fi、以太网、电缆、无线(3G/4G/5G)、USB或者其任何种类的组合等。
捕获设备3102生成数据,并且可以通过上述实施例所示的编码方法对该数据进行编码。或者,捕获设备3102可以将该数据分发到流媒体服务器(图中未示出),所述服务器对该数据进行编码并将经编码数据发送给终端设备3106。捕获设备3102包括但不限于摄像机、智能手机或平板电脑、计算机或笔记本电脑、视频会议系统、PDA、车载设备,或它们的任何组合等。例如,捕获设备3102可以包括如上所述的源设备12。当该数据包括视频时,捕获设备3102中包括的视频编码器20实际上可以执行视频编码处理。当该数据包括音频(即声音)时,捕获设备3102中包括的音频编码器实际上可以执行音频编码处理。对于一些实际场景,捕获设备3102通过将经编码的视频数据和经编码的音频数据一起复用以分发该经编码的视频数据和该经编码的音频数据。对于其它实际场景,例如在视频会议系统中,经编码的音频数据和经编码的视频数据不进行复用。捕获设备3102将经编码的音频数据和经编码的视频数据分别分发到终端设备3106。
在所述内容提供系统3100中,终端设备3106接收并再现经编码数据。终端设备3106可以是具有数据接收和恢复能力的设备,例如智能手机或平板电脑3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(network video recorder,NVR)/数字视频录像机(digital video recorder,DVR)3112、电视(TV)3114、机顶盒(set top box,STB)3116、视频会议系统3118、视频监控系统3120、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)3122、车载设备3124或其任何组合,或者是能够解码上述经编码数据的设备。例如,终端设备3106可以包括如上所述的目的地设备14。当经编码数据包括视频时,终端设备中包括的视频解码器30优先进行视频解码处理。当经编码数据包括音频时,终端设备中包括的音频解码器优先进行音频解码处理。
对于具有显示器的终端设备,例如智能手机或平板电脑3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(network video recorder,NVR)/数字视频录像机(digitalvideo recorder,DVR)3112、电视(TV)3114、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)3122或车载设备3124,终端设备可以将经解码数据馈送至终端设备的显示器。对于未配备显示器的终端设备,例如STB 3116、视频会议系统3118或视频监控系统3120,应连接外部显示器3126以接收和显示经解码数据。
当该系统中的每个设备执行编码或解码时,可以使用如上述实施例中所示的图像编码设备或图像解码设备。
图17为终端设备3106的一种示例性结构的示意图。终端设备3106从捕获设备3102接收到流后,协议处理单元(protocol proceeding unit)3202分析该流的传输协议。该协议包括但不限于实时流协议(Real Time Streaming Protocol,RTSP)、超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)、HTTP直播流媒体协议(HTTP Live streamingprotocol,HLS)、MPEG-DASH、实时传输协议(Real-time Transport protocol,RTP)、实时消息传输协议(Real Time Messaging Protocol,RTMP),或其任何种类的组合等。
协议处理单元3202对流进行处理后,生成流文件。该文件被输出到解复用单元3204。解复用单元3204可以将复用数据分离成经编码音频数据和经编码视频数据。如上所述,对于一些实际场景,例如在视频会议系统中,经编码音频数据和经编码视频数据不进行复用。在这种情况下,不使用解复用单元3204,就可以将经编码数据发送给视频解码器3206和音频解码器3208。
通过解复用处理,生成视频基本流(视频ES)(elementary stream,ES)、音频ES和可选的字幕。视频解码器3206包括上述实施例中描述的视频解码器30,通过上述实施例中所示的解码方法对视频ES进行解码,以生成视频帧,并将此数据馈送到同步单元3212。音频解码器3208对音频ES进行解码以生成音频帧,并将此数据馈送到同步单元3212。可选地,在将视频帧馈送到同步单元3212之前,可以将视频帧存储在缓冲区(图17中未示出)中。类似地,在将音频帧馈送到同步单元3212之前,可以将该音频帧存储在缓冲区(图17中未示出)中。
同步单元3212同步视频帧和音频帧,并将视频/音频提供给视频/音频显示器3214。例如,同步单元3212同步视频信息和音频信息的呈现。信息可以根据与经译码音频和可视数据的呈现有关的时间戳以及与数据流本身的分发有关的时间戳被译码到语法中。
如果流中包括字幕,则字幕解码器3210对字幕进行解码,使字幕与视频帧和音频帧同步,并将视频/音频/字幕提供给视频/音频/字幕显示器3216。
本发明并不限于上述系统,上述实施例中的图像编码设备或图像解码设备都可以结合到其它系统,例如汽车系统。
数学运算符
本申请中使用的数学运算符与C编程语言中使用的数学运算符类似。但是,本申请准确定义了整除运算和算术移位运算的结果,并且还定义了其它运算,如幂运算和实值除法运算。编号和计数规范通常从0开始,例如,“第一个”相当于第0个,“第二个”相当于第1个,以此类推。
算术运算符
算术运算符的定义如下:
+ 加法运算
– 减法运算(作为双参数运算符)或者非运算(作为一元前缀运算符)
* 乘法运算,包括矩阵乘法运算
xy 幂运算,表示x的y次幂。在其它上下文中,这种表示符用作上标,而不是理解为幂运算。
/ 整除运算,向0方向对结果进行截断。例如,7/4和–7/–4被截断成1,–7/4和7/–4被截断成–1。
÷ 用来表示数学等式中的除法运算,但不对结果进行截断或四舍五入操作。
Figure BDA0003706650700000941
用来表示数学等式中的除法运算,但不对结果进行截断或四舍五入操作。
Figure BDA0003706650700000951
用于计算f(i)的和,i取x到y之间的所有整数值,包括x和y。
x%y 取模运算,表示x除y的余数,其中,x和y均为整数,且x>=0和y>0。
逻辑运算符
逻辑运算符的定义如下:
x&&y x和y的布尔逻辑“与”运算
x||y x和y的布尔逻辑“或”运算
! 布尔逻辑“非”运算
x?y:z 如果x为真(TRUE)或不等于0,则返回y的值,否则,返回z的值。
关系运算符
关系运算符的定义如下:
> 大于
>= 大于或等于
< 小于
<= 小于或等于
== 等于
!= 不等于
当一个关系运算符应用于一个已被赋值“na”(not applicable,不适用)的语法元素或变量时,值“na”被视为该语法元素或变量的不同值。值“na”被视为不等于任何其它值。
按位运算符
按位运算符的定义如下:
& 按位“与”运算。当对整数参数进行运算时,运算的是整数值的二补码表示。当对二进制参数进行运算时,如果该二进制参数包含的位数比另一个参数少,则通过添加更多等于0的有效位来扩展该较短的参数。
| 按位“或”运算。当对整数参数进行运算时,运算的是整数值的二补码表示。当对二进制参数进行运算时,如果该二进制参数包含的位数比另一个参数少,则通过添加更多等于0的有效位来扩展该较短的参数。
^ 按位“异或”运算。当对整数参数进行运算时,运算的是整数值的二补码表示。当对二进制参数进行运算时,如果该二进制参数包含的位数比另一个参数少,则通过添加更多等于0的有效位来扩展该较短的参数。
x>>y 将x的二补码整数表示向右算术移动y个二进制位。只有当y为非负整数值时才定义该函数。右移的结果是移进最高有效位(most significant bit,MSB)的比特位等于移位运算之前的x的MSB。
x<<y 将x的二补码整数表示向左算术移动y个二进制位。只有当y为非负整数值时才定义该函数。左移的结果是移进最低有效位(least significant bit,LSB)的比特位等于0。
赋值运算符
赋值运算符的定义如下:
= 赋值运算符
++ 递增,即,x++等于x=x+1;在阵列索引中使用时,进行自增运算之前先求取变量的值。
–– 递减,即,x––等于x=x–1;在阵列索引中使用时,在进行自减运算之前先求取变量的值。
+= 自增指定值,例如:x+=3相当于x=x+3,x+=(–3)相当于x=x+(–3)。
–= 自减指定值,例如:x–=3相当于x=x–3,x–=(–3)相当于x=x–(–3)。
范围表示法
以下表示法用来说明取值的范围:
x=y..z x取从y到z(包括y和z)的整数值,其中,x、y和z均为整数,z大于y。
数学函数
数学函数的定义如下:
Figure BDA0003706650700000961
Asin(x)三角反正弦函数,对参数x进行运算,x在–1.0至1.0(包括首尾值)的范围之间,输出值在–π÷2至π÷2(包括首尾值)范围之间,单位为弧度。
Atan(x)三角反正切函数,对参数x进行运算,输出值在–π÷2至π÷2(包括首尾值)范围之间,单位为弧度。
Figure BDA0003706650700000962
Ceil(x)表示大于或等于x的最小整数。
Clip1Y(x)=Clip3(0,(1<<BitDepthY)–1,x)
Clip1C(x)=Clip3(0,(1<<BitDepthC)–1,x)
Figure BDA0003706650700000963
Cos(x)三角余弦函数,对参数x进行运算,单位为弧度。
Floor(x)表示小于或等于x的最大整数。
Figure BDA0003706650700000964
Ln(x)返回x的自然对数(以e为底的对数,其中,e是自然对数底数常数2.718281828……)。
Log2(x)返回x的以2为底的对数。
Log10(x)返回x的以10为底的对数。
Figure BDA0003706650700000965
Figure BDA0003706650700000971
Round(x)=Sign(x)*Floor(Abs(x)+0.5)
Figure BDA0003706650700000972
Sin(x)三角正弦函数,对参数x进行运算,单位为弧度。
Figure BDA0003706650700000973
Swap(x,y)=(y,x)
Tan(x)三角正切函数,对参数x进行运算,单位为弧度。
运算优先级顺序
当没有使用括号来显式地表示表达式中的优先顺序时,以下规则适用:
–高优先级的运算在低优先级的任何运算之前进行。
–相同优先级的运算从左到右依次进行。
下表从最高到最低的顺序表示运算的优先级,下表中位置越高,优先级越高。
如果在C编程语言中也使用这些运算符,则本文中采用的优先级顺序与C编程语言中采用的优先级顺序相同。
表:运算优先级从最高(表格顶部)到最低(表格底部)
Figure BDA0003706650700000974
逻辑运算的文本说明
在文本中,用数学形式描述如下逻辑运算语句:
if(condition 0)
statement 0
else if(condition 1)
statement 1
else/*关于其余条件的提示性说明*/
statement n
可以通过如下方式进行描述:
……如下/……以下为准:
–如果条件0,则语句0
–否则,如果条件1,则语句1
-……
–否则(关于其余条件的提示性说明),则语句n
文本中每个“如果……否则,如果……否则,……”语句由“……如下”或“……以下为准”语句(其后面紧跟着“如果……”)引入。最后一个条件“如果……否则,如果……否则,……”总跟着一个“否则,……”。中间的“如果……否则,如果……否则,……”语句可以通过匹配“……如下”或“……以下为准”与结束内容“否则,……”来识别。
在文本中,用数学形式描述如下逻辑运算语句:
if(condition 0a&&condition 0b)
statement 0
else if(condition 1a||condition 1b)
statement 1
else
statement n
可以通过如下方式进行描述:
……如下/……以下为准:
–如果以下条件均为真,则语句0:
–条件0a
–条件0b
–否则,如果以下条件中的一个或多个条件为真,则语句1:
–条件1a
–条件1b
-……
–否则,语句n
在文本中,用数学形式描述如下逻辑运算语句:
if(condition 0)
statement 0
if(condition 1)
statement 1
可以通过如下方式进行描述:
当条件0,语句0
当条件1,语句1
尽管本发明实施例主要根据视频译码进行了描述,但需要说明的是,译码系统10、编码器20和解码器30(相应地,系统10)的实施例以及本文描述的其它实施例也可以用于静止图像处理或译码,即对视频译码中独立于任何先前或连续图像的单个图像进行处理或译码。通常,如果图像处理译码限于单个图像17,则可能仅帧间预测单元244(编码器中)和344(解码器中)不可用。视频编码器20和视频解码器30的所有其它功能(也称为工具或技术)同样可以用于静态图像处理,例如残差计算204/304、变换206、量化208、反量化210/310、(逆)变换212/312、分割262/362、帧内预测254/354和/或环路滤波器220/320、熵编码270和熵解码304。
编码器20和解码器30等的实施例以及本文参照编码器20和解码器30等描述的功能可以通过硬件、软件、固件或其任意组合实现。如果通过软件实现,这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质中或通过通信介质发送,并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括与有形介质例如数据存储介质对应的计算机可读存储介质,或者包括便于将计算机程序从一处发送到另一处(例如,根据通信协议)的任何介质的通信介质。通过这种方式,计算机可读介质通常可以对应(1)非瞬时性的有形计算机可读存储介质或(2)信号或载波等通信介质。数据存储介质可以是能够通过一个或多个计算机或一个或多个处理器访问的任何可用介质,以检索用于实施本发明所述技术的指令、代码和/或数据结构。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
作为示例而非限制,此类计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、闪存或可以用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码且可以由计算机访问的任何其它介质。此外,任何连接也可以被适当地定义为计算机可读介质。例如,如果指令通过同轴电缆、光纤缆线、双绞线和数字用户线(digital subscriber line,DSL)、或红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源进行传输,则同轴电缆、光纤缆线、双绞线和DSL、或红外线、无线电和微波等无线技术也包含在上述介质的定义中。但是,应理解的是,计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它瞬时性介质,而是指非瞬时性的有形存储介质。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(compact disc,CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(digital versatile disc,DVD)、软盘和蓝光光盘,其中,磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以通过一个或多个处理器执行,例如,一个或多个数字信号处理器(digital signal processor,DSP)、一个或多个通用微处理器、一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(field programmable logic array,FPGA)或其它同等集成或离散逻辑电路等。因此,本文使用的术语“处理器”可以指任何上述结构或适合实现本文所描述的技术的任何其它结构。另外,在一些方面中,本文描述的各种功能可以提供在用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内,或者并入在组合编解码器中。而且,这些技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
本发明的技术可以在多种设备或装置中实现,这些设备或装置包括无线手机、集成电路(integrated circuit,IC)或一组IC(例如芯片组)。本发明描述了各种组件、模块或单元,以强调用于执行所公开技术的设备的功能方面,但这些组件、模块或单元不一定需要由不同的硬件单元实现。实际上,如上所述,各种单元可以结合合适的软件和/或固件组合在编解码器硬件单元中,或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合来提供。

Claims (48)

1.一种色度块预测方法,其特征在于,所述方法包括:
从码流中解析第一语法元素;
根据至少所述第一语法元素对当前块的亮度分量的重建亮度样本应用滤波器,以获得所述当前块的经滤波重建亮度样本,其中,所述滤波器属于一组滤波器,所述一组滤波器仅包括两个滤波器,当所述语法元素的值为第一值时,所述滤波器是第一滤波器,或者,当所述语法元素的值为第二值时,所述滤波器是第二滤波器;
根据所述经滤波重建亮度样本获得线性模型系数;
根据所述获得的线性模型系数和所述当前块的经滤波的重建亮度样本执行跨分量预测,以获得所述当前块的色度分量的预测值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述一组滤波器仅包括滤波器F3和滤波器F4,其中,所述滤波器F3的系数为[1,1,4,1,1],所述滤波器F4的系数为[1,1,2,2,1,1]。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一语法元素为sps_chroma_vertical_collocated_flag。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于1时,确定是所述滤波器F3,或者,当sps_chroma_vertical_collocated_flag等于0时,确定是所述滤波器F4。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
解析所述码流以获得第二语法元素,其中,所述第二语法元素用于指示当前解码中使用的帧内预测模式为线性模型(linear model,LM)模式。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,
所述方法用于对视频序列中的当前图像块进行解码,其中,所述当前图像块包括所述第一亮度块和所述当前色度块,所述视频序列中的图像的格式为4:2:0或4:2:2。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述从码流中解析第一语法元素,包括:
解析所述码流中的序列参数集(sequence parameter set,SPS)参数,以获得所述第一语法元素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述确定的滤波器应用于与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本,其中,与所述当前块相邻的选定位置处的所述亮度样本是与所述当前块的左侧相邻的一个或多个列样本和/或与所述当前块的顶部相邻的一个或多个行样本。
9.一种使用线性模型进行帧内预测的方法,其特征在于,包括:
根据当前块所属图像的色度格式,确定用于所述当前块的亮度分量的滤波器;
将所述确定的滤波器应用于所述当前块的亮度分量的重建亮度样本区域和/或与所述当前块相邻的选定位置处的亮度样本区域,以获得经滤波重建亮度样本;
根据所述经滤波重建亮度样本获得线性模型系数;
根据所述获得的线性模型系数和所述当前块的经滤波重建亮度样本执行跨分量预测,以获得所述当前块的色度分量的预测值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据如下内容有条件地确定所述滤波器:
当不满足第一条件时,其中,所述第一条件包括SubWidthC==1和SubHeightC==1,所述滤波器属于一组滤波器{F2,F3},其中,
F2[0]=1,F2[1]=2,F2[2]=1;
F3[i][j]=F4[i][j]=0,其中,i=0..2,j=0..2;
当满足第二条件时,其中,所述第二条件包括SubWidthC==2和SubHeightC==2,所述滤波器属于一组滤波器{F3,F4},其中,
F3[0][1]=1,F3[1][1]=4,F3[2][1]=1,F3[1][0]=1,F3[1][2]=1;
F4[0][1]=1,F4[1][1]=2,F4[2][1]=1,
F4[0][2]=1,F4[1][2]=2,F4[2][2]=1;
否则,当不满足第二条件时,其中,所述第二条件包括SubWidthC==2和SubHeightC==2,所述滤波器定义为:
F4[0][1]=2,F4[1][1]=4,F4[2][1]=2。
11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述色度格式包括YCbCr 4:4:4色度格式、YCbCr 4:2:0色度格式、YCbCr 4:2:2色度格式或黑白格式。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其特征在于,将语法元素编码到码流中,其中,所述语法元素对属于所述当前块的亮度样本的滤波器的选择进行指示。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述语法元素为sps_chroma_vertical_collocated_flag,并且包含在所述码流的序列参数集(sequence parameter set,SPS)参数中。
14.一种使用线性模型进行帧内预测的方法,其特征在于,包括:
根据当前块所属图像的色度格式确定一组下采样滤波器;
当重建的顶部相邻亮度样本不可用时,通过对重建亮度块进行填充获得两行顶部相邻样本;
当重建的左侧相邻亮度样本不可用时,通过对重建亮度块进行填充获得三列左侧相邻样本;
–获得所述当前块的亮度块中重建亮度样本的经下采样亮度样本;
–通过将所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器应用于所述获得的两行顶部相邻样本中的选定样本,获得经下采样的顶部亮度参考样本,其中,当所述选定样本位于左上角位置(1202)时,所述相应下采样滤波器应用于经重建相邻样本和经填充的相邻样本的组合;
–通过将所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器应用于所述获得的三列左侧相邻样本中的选定样本,获得经下采样的左侧亮度参考样本;
–根据经下采样的顶部亮度参考样本、或经下采样的左侧亮度参考样本、或经下采样的顶部亮度参考样本和经下采样的左侧亮度参考样本的组合,以及与所述经下采样亮度参考样本对应的色度参考样本,确定一个或多个线性模型系数;
根据所述线性模型系数和所述亮度块中重建亮度样本的所述经下采样亮度样本,获得与所述亮度块对应的色度块的预测样本。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述线性模型是多方向线性模型(multi-directional linear model,MDLM),所述线性模型系数用于获得所述MDLM。
16.一种由编码设备实现的编码方法,其特征在于,包括:
使用线性模型进行帧内预测;
生成包括多个语法元素的码流,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素,所述语法元素为sps_cclm_colocated_chroma_flag。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
18.一种由解码设备实现的解码方法,包括:
从码流中解析多个语法元素,其中,所述多个语法元素包括对属于某个块的亮度样本的滤波器的选择进行指示的语法元素,所述语法元素为sps_cclm_colocation_chora_flag;
根据所述语法元素执行帧内预测。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,当所述语法元素的值为0或false(假)时,将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本;
当所述语法元素的值为1或true(真)时,不将所述滤波器应用于进行线性模型的确定和所述预测所需的亮度样本。
20.一种使用线性模型进行帧内预测的方法,其特征在于,包括:
根据色度格式信息确定一组下采样滤波器,其中,所述色度格式信息指示当前块所属图像的色度格式;
通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本;
根据所述选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本和所述经下采样亮度参考样本对应的色度参考样本,确定一个或多个线性模型系数;
根据所述线性模型系数和所述亮度块中重建亮度样本的所述经下采样亮度样本,获得与所述亮度块对应的色度块的预测样本。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述根据色度格式信息确定一组下采样滤波器,包括:
根据所述色度格式信息确定子采样比信息(SubWidthC和SubHeightC);
根据所述子采样比信息(SubWidthC和SubHeightC)确定所述一组下采样滤波器。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据当前块所属图像的色度格式确定一组下采样滤波器,包括以下一个或多个步骤:
当所述色度格式为4:2:0颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第一组下采样滤波器;
当所述色度格式为4:2:2颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第二组下采样滤波器;或者
当所述色度格式为4:4:4颜色格式时,确定用于所述当前块的亮度块的第三组下采样滤波器。
23.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,所述根据所述子采样比信息(SubWidthC和SubHeightC)确定所述一组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数),包括以下一个或多个步骤:
当SubWidthC=2,SubHeightC=2时,确定用于所述当前块的亮度块的第一组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数);
当SubWidthC=2,SubHeightC=1时,确定用于所述当前块的亮度块的第二组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数);或者
当SubWidthC=1,SubHeightC=1时,确定用于所述当前块的亮度块的第三组下采样滤波器(一组下采样滤波器系数)。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法,其特征在于,如果所述经子采样色度样本与所述当前块内的所述对应亮度样本并置;
所述通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,包括:
通过将第一下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得所述亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述重建亮度样本(所述经下采样亮度样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
通过将所述第一下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述选定相邻亮度样本(所述经下采样亮度参考样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
其中,所述第一下采样滤波器为所述一组下采样滤波器中的一个。
25.根据权利要求20至23中任一项所述的方法,其特征在于,如果所述经子采样色度样本不与所述当前块内的所述对应亮度样本并置,
所述通过应用所述一组下采样滤波器中的相应下采样滤波器,获得所述当前块的亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本和所述亮度块之外的选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,包括:
通过将第二下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得所述亮度块中的重建亮度样本的经下采样亮度样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述重建亮度样本(所述经下采样亮度样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
通过将所述第二下采样滤波器应用于重建亮度样本的空间区域,获得选定相邻亮度样本的经下采样亮度参考样本,其中,所述重建亮度样本的空间区域包括位于与所述选定相邻亮度样本(所述经下采样亮度参考样本)的位置水平和/或垂直相邻的位置处的重建亮度样本;
其中,所述第二下采样滤波器为所述一组下采样滤波器中的一个。
26.根据权利要求20至24中任一项所述的方法,其特征在于,当所述色度格式指定为YUV 4:2:2,或者当色度分量和亮度分量并置时,以相对于所述亮度块顶部的偏移对亮度分量进行采样。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,当左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:2或者块边界是CTU线边界时,将[1 2 1]/4滤波器应用于参考样本。
28.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,当块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0或使用垂直色度子采样的任何其它色度格式时,将[1 2 1,1 2 1]/8滤波器应用于参考样本。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,当availTL等于TRUE(真),且bCTUboundary等于FALSE(假)时,对于F设置为F6,以下内容适用:
pSelDsY[idx]==(F[0][1]*pY[–1][–1]++F[0][2]*pY[–1][–2]++F[1][1]*pY[0][–1]++F[1][2]*pY[0][–2]++F[2][1]*pY[1][–1]++F[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3。
30.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,当块边界不是CTU线边界,左上角样本可用,且色度格式指定为YUV 4:2:0或使用垂直色度子采样的任何其它色度格式时,将[1 1]/2滤波器应用于所述参考样本。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,当availTL等于FALSE(假),且bCTUboundary等于FALSE(假)时,对于F设置为F2,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F[1]*pY[0][–2]+F[0]*pY[0][–1]+1)>>1。
32.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,至少当bCTUboundary等于FALSE(假)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F4[0][2]*pY[SubWidthC*x–1][–2]+F4[1][1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F4[1][2]*pY[SubWidthC*x][–2]+F4[2][1]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+F4[2][2]*pY[SubWidthC*x+1][–2]+4)>>3。
33.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,至少当bCTUboundary等于TRUE(真)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[SubWidthC*x–1][–1]+F2[1]*pY[SubWidthC*x][–1]+F2[2]*pY[SubWidthC*x+1][–1]+2)>>2。
34.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,至少当bCTUboundary等于FALSE(假),且availTL等于TRUE(真)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F4[0][1]*pY[–1][–1]+F4[0][2]*pY[–1][–2]+F4[1][1]*pY[0][–1]+F4[1][2]*pY[0][–2]+F4[2][1]*pY[1][–1]+F4[2][2]*pY[1][–2]+4)>>3。
35.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,至少当bCTUboundary等于TRUE(真),且availTL等于TRUE(真)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F2[0]*pY[–1][–1]+F2[1]*pY[0][–1]+F2[2]*pY[1][–1]+2)>>2。
36.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于,至少当bCTUboundary等于FALSE(假),且availTL等于FALSE(假)时,以下内容适用:
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+1)>>1,或者
pSelDsY[idx]=(F1[1]*pY[0][–2]+F1[0]*pY[0][–1]+2)>>2。
37.根据权利要求20至36中任一项所述的方法,其特征在于,填充操作用于在重建亮度块的边界上实现选择滤波器。
38.根据权利要求20至37中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
当所述滤波区域的位置位于所述块边界上时,调整所述滤波过程。
39.根据权利要求20至38中任一项所述的方法,其特征在于,滤波器系数与位置相关。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,当左侧不可用时,通过水平复制所述重建块最左侧的重建样本,获得所述左侧的样本。
41.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,当顶部不可用时,通过垂直复制所述重建块最顶部的重建样本,获得所述顶部的样本。
42.根据权利要求37所述的方法,其特征在于,所述填充操作包括:
当availT等于false(假)时,顶部相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[x][0],其中,x=–1..SubWidthC*numSampT–1,y=–1或–2;或者
当availL等于false(假)时,左侧相邻亮度样本pY[x][y]设置为等于亮度样本pY[0][y],其中,x=–1、–2或–3,y=–1..SubHeightC*numSampL–1。
43.一种编码器(20),其特征在于,包括处理电路,用于执行根据权利要求9至15,16和17,以及20至42中任一项所述的方法。
44.一种解码器(30),其特征在于,包括处理电路,用于执行根据权利要求1至15,18和19,以及20至42中任一项所述的方法。
45.一种计算机程序产品,其特征在于,包括程序代码,用于执行根据权利要求1至42中任一项所述的方法。
46.一种非瞬时性计算机可读存储介质,其特征在于,携带程序代码,其中,当所述程序代码由计算机设备执行时,使得所述计算机设备执行根据权利要求1至42中任一项所述的方法。
47.一种解码器,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序,其中,当所述程序由所述处理器执行时,使得所述解码器执行根据权利要求1至15,18和19,以及20至42中任一项所述的方法。
48.一种编码器,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
非瞬时性计算机可读存储介质,与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序,其中,当所述程序由所述处理器执行时,使得所述编码器执行根据权利要求9至15,16和17,以及20至42中任一项所述的方法。
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