TW202042557A - 視訊編解碼之方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了一種用於視訊編解碼的預測方法和裝置。根據一種方法，亮度幀內預測模式被確定用於與當前色度塊同位的對應亮度塊，其中當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給亮度內預測模式。根據亮度幀內預測模式，幀內預測模式被確定用於當前色度塊。然後，根據色度幀內預測模式，當前色度塊被編碼或解碼。根據另一種方法，當當前塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給當前塊的幀內預測模式。然後，根據幀內預測模式，當前塊被編碼或解碼。

Description

視訊編碼之色度直接模式產生方法和裝置
本發明涉及用於顔色視訊資料的視訊編解碼的幀間/幀内預測，更具體地說，涉及使用亮度幀內編解碼資訊的色度幀內預測模式的處理。
高效率視訊編解碼（High-Efficiency Video Coding，HEVC）是由視訊編解碼聯合協作小組（Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC）開發的新的國際視訊編解碼標準。HEVC是基於基於混合塊的運動補償離散餘弦變換（Discrete Cosine Transform，簡稱DCT）類似的變換的編解碼架構。用於壓縮的基礎單元，稱為編解碼單元(coding unit，簡稱CU)，是2Nx2N正方形塊，以及每個CU可被遞歸地分成四個較小的CU，直到達到預定義的最小尺寸。每個圖像被劃分為多個編解碼樹單元（Coding Tree Unit，簡稱編解碼單元），並且每個CTU被劃分為一個或多個CU。對於彩色視訊資料，每個CU可包括對應於多個顏色分量的多個編碼塊（Coding Block，簡稱CB）。每個CU包含一個或多個預測單元（prediction unit，簡稱PU）。對於彩色視訊資料，每個PU可包括對應於多個顏色分量的多個預測塊（Prediction Block，簡稱PB）。為了在HEVC中獲得混合編解碼架構的最佳編解碼效率，有兩種預測模式（即幀內預測和幀間預測）用於每個PU。對於幀內預測模式，空間相鄰的重構像素可被用於生成方向預測。
在開發HEVC標準之後，在ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊探索小組（Joint Video Exploration Team，簡稱JVET）的指導下，另一種合併的視訊編解碼標準正在開發，被稱為通用視訊編解碼（Versatile Video Coding，簡稱VVC）。各種新的編解碼工具以及一些現有的編解碼工具被評估用於VVC。
以下綜述了用於HEVC/VVC的一些相關編解碼工具。
幀間模式
當CU/PU在幀間高級運動向量預測（Advanced Motion Vector Prediction，簡稱AMVP）模式下進行編解碼時，運動補償的預測使用傳輸的運動向量差（motion vector difference，簡稱MVD）來執行，該運動向量差可與運動向量預測子（Motion Vector Prediction，簡稱MVP）一起被用來推導運動向量（motion vector，簡稱MV）。為了在幀間AMVP模式下確定MVP，AMVP方案被用於在包括兩個空間MVP和一個時間MVP的AMVP候選集合中選擇運動向量預測子。因此，在AMVP模式下，MVP的MVP索引和相應的MVD需要被編碼和發送。另外，用於在雙向預測和單向預測（列表0（L0）或列表1（L1））中指定預測方向的幀間預測方向以及每個列表的參考幀索引也應該被編碼和發送。
當PU由跳躍或合併模式編解碼時，除了所選擇的候選的合併索引之外，運動資訊不被發送。這是因為跳躍和合併模式利用從候選列表的候選的運動推斷方法。對於跳躍和合併模式，潛在的MV和MV預測子之間的MVD為零（即MV=MVP+MVD=MVP）。因此，運動資訊可從同位圖像中的空間相鄰塊（空間候選）或時間塊（時間候選）獲得。同位圖像是列表0或列表1中的第一個參考圖像，第一個參考圖像在片段標頭中發送。在跳躍PU的情況下，殘差信號也被省略。為了確定跳躍和合併模式模式的合併索引，合併方案被用來從包含四個空間MVP和一個時間MVP的合併候選集合中選擇運動向量預測子。
幀内塊複製 (Intra Block Copy ，簡稱 IBC)/ 當前圖像參考
運動估計/補償是混合視訊編碼中的眾所周知的關鍵技術，其探索相鄰圖像之間的像素相關性。在視訊序列中，相鄰幀之間的物件運動很小，並且物件運動可藉由二維平移運動進行建模。因此，與幀中的物件或背景相對應的圖案被位移以在後續幀中形成對應的物件，或者與當前幀內的其他圖案相關。藉由估計位移（例如，使用塊匹配技術），圖案可在無需重新編解碼圖案的情況下大部分地再現。類似地，塊匹配和複製被嘗試以允許從同一圖像中選擇參考塊。當將此概念應用於攝影機拍攝的視訊時，效率低下。部分原因是空間相鄰區域中的文字圖案可能類似於當前的編解碼塊，但通常會隨著空間的變化而逐漸變化。因此，對於一個塊來說，很難在攝影機捕獲的視訊的同一張圖像中找到精確匹配。因此，編解碼性能的提高受到限制。
然而，同一圖像內的像素之間的空間相關性對於螢幕內容而言是不同的。對於帶有文本和圖形的典型視訊，同一張圖像中通常會有重複的圖案。因此，已經觀察到的幀內（圖像）塊補償是非常有效的。一種新的預測模式，即幀內塊複製（Intra Block Copy，簡稱IBC）模式或被稱為當前圖像參考（current picture referencing，簡稱CPR），被引入用於螢幕內容編解碼，以利用該特性。在CPR模式中，PU根據同一圖像內先前重構的塊來預測。此外，位移向量（稱為塊向量或BV）被用來發送從當前塊位置到參考塊位置的相對位移。然後預測誤差使用變換、量化和熵編解碼進行編解碼。CPR補償的示例在第1圖中示出，其中區域110對應於將被編碼的圖像，片段或圖像區域。塊120和130對應於將被編碼的兩個塊。在該示例中，每個塊可在當前圖像的先前編碼區域中找到相對應的塊（即，分別為122和132）。根據該技術，參考樣本對應於在包括HEVC中的解塊和樣本自我調整偏移（sample adaptive offset，簡稱SAO）濾波器的環路濾波器操作之前的當前解碼圖像的重構樣本。
CPR的早期版本在ITU-T SG 16的視訊編碼聯合協作團隊（JCT-VC）的JCTVC-M0350（M. Budagavi, et al,“AHG8: Video coding using Intra motion compensation”, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 13th Meeting: Incheon, KR, 18–26 Apr. 2013, Document: JCTVC- M0350），作為HEVC範圍擴展（Range Extension，簡稱RExt）發展的候選技術提交。在JCTVC-M0350中，CPR補償僅被限制在較小的局部區域內，並且對於塊大小為2Nx2N，搜索被限制為一維塊向量。後來，一種更高級的CPR方法在HEVC SCC（螢幕內容編解碼）的標準化過程中被開發。
塊內複製（intra block copy，簡稱IBC）在SCC的HEVC擴展和新興的視訊編解碼標準VVC中採用。眾所周知，它顯著提高了螢幕內容材料的編解碼效率。由於IBC模式被實現為塊級編解碼模式，所以塊匹配（block matching，簡稱BM）在編碼器處執行以找到每個CU的最優塊向量（或運動向量）。這裡，塊向量被用於指示從當前塊到參考塊的位移，該參考塊已經在當前圖像內部重構。IBC編解碼的CU的亮度塊向量具有整數精度。色度塊向量也被舍入為整數精度。當IBC模式與AMVR結合使用時，IBC模式可在1像素和4像素運動向量精度之間切換。除幀內或幀間預測模式以外，IBC編解碼的CU被視為第三預測模式。IBC模式適用於寬度和高度均小於或等於64個亮度採樣的CU。
在編碼器側，基於哈希（hash-based）的運動估計被執行以用於IBC。編碼器對寬度或高度不大於16個亮度樣本的塊執行速率失真（rate-distortion）檢查。對於非合併模式，塊向量搜索首先使用基於哈希的搜索來執行。如果哈希搜索未返回有效的候選，則基於塊匹配的本地搜索被執行。
在基於哈希的搜索中，當前塊和參考塊之間的哈希密鑰匹配（32位元CRC）被擴展到所有允許的塊大小。當前圖像中每個位置的哈希密鑰計算均基於4x4子塊。對於較大尺寸的當前塊，當所有4×4子塊的所有哈希密鑰與對應參考位置中的哈希密鑰相匹配時，哈希密鑰被確定與參考塊的哈希密鑰相匹配。如果多個參考塊的哈希密鑰被發現與當前塊的哈希密鑰相匹配，則每個匹配的參考的塊向量成本被計算，然後成本最小的那個被選擇。
例如，在塊匹配搜索中，搜索範圍被設置為覆蓋先前的CTU和當前的CTU。對於另一示例，搜索範圍在當前CTU中和左CTU中。對於另一示例，搜索範圍被設置為在當前CTU內的當前塊的左側和頂部的N個樣本。在CTU的開始處，如果沒有時間參考圖像，則N值被初始化為128，如果有至少一個時間參考圖像，則N值被初始化為64。哈希命中率被定義為CTU中使用基於哈希的搜索找到匹配項的樣本的百分比。在對當前CTU進行編碼時，如果哈希命中率低於5%，則N將減少一半。
在CU級別，IBC模式用標誌來發送，並且它可以被發送為IBC AMVP模式或IBC跳躍/合併模式，如下所示： •IBC跳躍/合併模式：合併候選索引被用來指示相鄰候選IBC編解碼塊中列表中的哪個塊向量被用於預測當前塊。合併列表由空間、基於歷史記錄的MVP（History-based MVP，簡稱HMVP）和成對候選組成。 •IBC AMVP模式：塊向量差的編解碼方式與運動向量差相同。塊向量預測方法使用兩個候選作為預測子，一個來自左相鄰塊，另一個來自上方相鄰塊（如果是IBC編解碼的）。當任一相鄰塊都不可用時，默認塊向量將被用作預測子。標誌被發送以指示塊向量預測子索引。
在本發明中，用於IBC模式的MV、 MVD和MVP分別命名為BV、BVD和BVP。
使用 67 幀内預測模式的幀内模式編解碼
為了捕獲自然視訊中呈現的任意邊緣方向，VTM4中的方向 (directional) 幀內模式的數量從HEVC中使用的33種擴展到65種。存在67種幀內預測模式，包括65種方向模式，平面 (planar) 和直流（DC）模式如第2圖所示，其中不在HEVC中的新的方向模式如第2圖中的虛線所示。平面模式和DC模式保持不變。這些更密集的方向幀內預測模式適用於所有塊大小以及亮度和色度幀內預測。
在VTM4（J. Chen,et al.,“Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 4 (VTM 4)”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,13th Meeting:Marrakech,MA,9–18 Jan. 2019, Document:JVET-M1002)，對於非正方形塊，幾種習知的角度幀內預測模式自我調整地被替換為廣角幀內預測模式。VTM4的第3.3.1.2節介紹了廣角幀內預測。
在HEVC中，每個幀內編解碼塊均具有正方形形狀，並且其每側的長度是2的冪。因此，不需要除法運算即可使用DC模式生成幀內預測子。在VTM4中，塊可具有矩形形狀，這通常需要對每個塊使用除法運算。為了避免進行DC預測的除法運算，僅較長的一側被用於計算非正方形塊的平均值。
幀内模式編解碼
為了保持最可能模式（most probable mode，簡稱MPM）列表生成的複雜性為低，藉由基於兩個可用的相鄰幀内模式得出的MPM，具有6-MPM的幀内模式編解碼方法被使用。以下三個方面被考慮用來構建MPM列表： •默認幀內模式 •相鄰幀內模式 •導出幀內模式
對於相鄰幀內模式，位於當前塊的左（A）和上方（B）的兩個相鄰塊被考慮。6-MPM列表生成過程從初始化默認MPM列表開始，如下所示： 默認6-MPM模式={A,平面(0)或DC(1),垂直(50), HOR(18), VER-4(46),VER+4(54)}。
在以上等式中，括弧中的數字表示對應的幀內模式的幀內模式索引。例如，平面模式和DC模式的內部模式索引分別為0和1。在6-MPM模式被更新後，修剪過程被執行用於兩個相鄰幀内模式。如果兩個相鄰模式相同，並且相鄰模式索引大於DC（1）模式，則6-MPM模式將包括三個默認模式（A，平面，DC）和三個導出模式。藉由將預定義的偏移值添加到相鄰模式並執行模組化操作，三種導出模式可獲得。否則，如果兩個相鄰模式不同，則兩個相鄰模式被分配給前兩個MPM模式，其餘四個MPM模式則從默認模式和相鄰模式導出。在6-MPM列表生成過程中，修剪被用來刪除重複的模式，因此僅特定的模式被包含在MPM列表中。對於61種非MPM模式的熵編解碼，截斷二進位碼（Truncated Binary Code，簡稱TBC）被使用。有關6-MPM結構的更多詳細資訊，請參見JVET-N0185（B. Wang, et al., “CE3-related: A unified MPM list for intra mode coding”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 14th Meeting: Geneva, CH, 19–27 Mar. 2019, Document: JVET-N0185）。
色度 DM （直接模式）
色度DM（直接模式）是將與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式直接用作當前色度塊的幀內預測模式的模式。但是，如果用於亮度和色度的單獨樹被使用，則可能存在對應於當前色度塊的多個亮度塊。例如，在第3圖中，與當前色度塊相關的對應亮度塊被確定以覆蓋當前色度塊310的左上位置（312）。就編解碼效率而言，重要的是在對應亮度塊中選擇適當的塊。在色度DM模式的另一示例中，與覆蓋當前色度塊310的中心位置（314）的當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式被直接繼承。因此，當色度DM用於當前色度塊時，與當前色度塊相關的對應亮度塊將覆蓋當前色度塊310的中心位置（314），如第3圖所示。更多細節可在JVET-L0053(N. Choi, et al., “CE3-related: Chroma DM modification”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12th Meeting: Macao, CN, 3–12 Oct. 2018, Document: JVET-L0053) and JVET-L0272 (L. Zhang, K. Zhang, H. Liu, Y. Wang, P. Zhao, D. Hong, “CE3-related: Modified chroma derived mode”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12th Meeting: Macao, CN, 3–12 Oct. 2018, JVET-L0272)中找到。
PCM 模式
當塊以內部模式進行編解碼時，脈衝編碼調制（pulse code modulation，簡稱PCM）模式或幀内模式可被使用。在PCM模式下，預測、變換、量化和熵編解碼被繞過，並且樣本由預定義的位元數量直接表示。其主要目的是在信號特性極為異常（例如，類似雜訊的信號）並且無法被混合編解碼正確處理時，避免過多的位元消耗。
組合幀間 合併 / 幀内預測（ Combined Inter Merge/Intra Prediction ，簡稱 CIIP ）模式
當CU以合併模式進行編解碼時，並且如果CU包含至少64個亮度樣本（即，CU寬度乘以CU高度≥64），則附加標誌被發送以指示CIIP模式被應用於當前CU。為了形成CIIP預測，諸如平面模式的幀內預測模式被使用。然後，幀間預測（例如，從合併運動候選生成的合併預測）和幀內預測信號使用常規幀內和幀間解碼處理來導出。最後，幀間和幀內預測信號的加權平均被執行以獲得CIIP預測。該演算法的更詳細說明可在JVET-L0100（M.-S. Chiang, et al. , “CE10.1.1: Multi-hypothesis prediction for improving AMVP mode, skip or merge mode, and intra mode,” 12th Meeting: Macao, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12th Meeting: Macao, CN, 3–12 Oct. 2018, Document: JVET-L0100) and JVET-N0302 (L. Pham Van, et al., “CE10: CIIP with position-independent weights (Test CE10-1.1),” Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 12th Meeting: Macao, CN, 3–12 Oct. 2018, Document: JVET-N0302）中找到。
BDPCM
塊差分脈衝碼調制或基於塊的三角脈衝編碼調制（Block-based Delta Pulse Code Modulation，簡稱BDPCM），也被稱為殘差塊差分脈衝編碼調制（Residual Block-Differential Pulse Coded Modulation，簡稱RDPCM），在JVET-M057（F. Henry, et al., “CE8: BDPCM with horizontal/vertical predictor and independently decodable areas (test 8.3.1b)”, Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 13th Meeting: Marrakech, MA, 9–18 Jan. 2019, Document: JVET-M0057）中提出的方法使用重構的樣本逐行預測行或列。VVC支援BDPCM進行螢幕內容編解碼。在序列級別上，BDPCM使能標誌在SPS中發送。僅當在SPS中變換換跳躍模式（在下一節中介紹）被使能時，此標誌才會發出。當BDPCM被使能時，如果CU大小在亮度採樣方面小於或等於MaxTsSize乘MaxTsSize（根據亮度樣本），並且在CU進行幀內編解碼，則標誌在CU級別被發出，其中MaxTsSize是允許跳躍模式的最大塊大小。該標誌指示是否常規幀內編解碼或BDPCM被使用。如果BDPCM被使用，則BDPCM預測方向標誌被發送以指示預測是水平還是垂直。
然後，使用常規的水平或垂直幀內預測過程利用未濾波的參考樣本，塊被預測。殘差被量化，並且每個量化的殘差與其預測子之間的差（如，水平或垂直（取決於BDPCM預測方向）相鄰位置的先前編解碼的殘差）被編解碼。
對於大小為M（行）×N（列）的塊，在使用來自上方或左側塊邊界樣本的未過濾樣本水平地（即，在整個預測塊上逐行複製左側相鄰像素值）或垂直地（即，將頂部相鄰行複製到預測塊中的每一行）執行幀內預測后，令
Figure 02_image001
，0≤i≤M-1，0≤j≤N-1成為預測殘差。令Q（
Figure 02_image001
），0≤i≤M-1，0≤j≤N-1表示殘差
Figure 02_image001
的量化形式，其中殘差對應於原始塊和預測塊之間的差值。然後，BDPCM被應用於量化後的殘差樣本，從而得到具有元素
Figure 02_image003
的修改後的M×N陣列R ̃。當垂直BDPCM（BDPCM預測方向是指垂直幀內預測）被使用時：
Figure 02_image005
。
對於水平預測，適用類似的規則，並且殘餘量化樣本可藉由以下方式獲得：
Figure 02_image007
。
殘差量化樣本
Figure 02_image003
被發送到解碼器。
在解碼器側，上述計算被取反以產生
Figure 02_image009
。對於垂直預測：
Figure 02_image011
。
對於水平預測：
Figure 02_image013
。
逆量化殘差
Figure 02_image015
被加到幀內塊預測值以產生重構的樣本值。使用與變換跳躍模式殘差編解碼中相同的殘差編解碼處理，預測的量化殘差值
Figure 02_image003
被發送到解碼器。對於無損編解碼，如果slice_ts_residual_coding_disabled_flag被設置為1，則使用常規變換殘差編解碼，量化後的殘差值被發送到解碼器。更多詳細資訊可在JVET-N0413（M. Karczewicz, et al., “CE8-related: Quantized residual BDPCM,” Joint Video Experts Team (JVET) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 14th Meeting: Geneva, CH, 19–27 Mar. 2019, Document: JVET-N0413）中找到。
公開了一種用於視訊編解碼的預測的方法和裝置。根據該方法，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前色度塊有關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側與包括當前圖像中的當前色度塊的壓縮資料相對應的視訊位元流被接收。與當前色度塊同位的 (collocated) 對應亮度塊的亮度內預測模式被確定，其中當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給亮度幀內預測模式。根據與當前色度塊同位的對應亮度塊的亮度幀內預測模式，當前色度塊的色度幀內預測模式被導出。當前色度塊可對應於色度編解碼塊（coding block，簡稱CB），並且對應的亮度塊對應於亮度CB或亮度預測塊（prediction block，簡稱PB）。
當前色度塊的色度幀內預測模式可直接從與當前色度塊同位的對應亮度塊的亮度幀內預測模式繼承。在一實施例中，與當前色度塊同位的對應亮度塊覆蓋當前色度塊的中心位置。
在一實施例中，預定義模式對應於平面模式或DC模式。在一實施例中，條件包括對應亮度塊使用幀內塊複製（Intra Block Coy，簡稱IBC）模式進行編碼。在另一實施例中，條件包括對應亮度塊使用脈衝編碼調制（Pulse Coded Modulation，簡稱PCM）模式、調色板 (palette) 模式、非幀內模式、或殘差塊差分脈衝碼調制（Residual Block-DPCM（Differential Pulse Coded Modulation，簡稱RDPCM)）模式進行編碼。
在一實施例中，當條件對應於對應亮度塊由RDPCM模式進行編解碼時，取決於RDPCM模式的預測方向，預定義模式被設置為水平或垂直模式。
在一實施例中，當所述一個或多個條件對應於對應亮度塊由IBC模式進行編解碼時，預定義模式被設置為以下之一：平面模式，DC模式，水平模式和垂直模式。
在一實施例中，當條件對應於對應亮度塊由IBC模式進行編解碼時，預定義模式被設置為DC模式。
根據另一種方法，當當前塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給當前塊的幀內預測模式。然後根據當前塊的幀內預測模式和/或後續的編解碼塊參考的幀內預測模式，當前塊或後續的編解碼塊被編碼或解碼。
以下描述是實現本發明的最佳方案。進行該描述是為了說明本發明的一般原理，而不應被視為具有限制意義。藉由參考所附申請專利範圍，本發明的範圍被最好地確定。
本發明中任一提出的方法都可由隱式規則或顯式規則控制或與隱式規則或顯式規則組合。在一實施例中，隱式規則可取決於CB/PB寬度，CB/PB高度和/或CB/PB面積。在另一實施例中，顯式規則可取決於在PU、CU、CTU、片段、方格、方格組、序列參數集合（Sequence Parameter Set，簡稱SPS）和/或圖像參數集合（Picture Parameter Set，簡稱PPS）級別發送的標誌。
當前色度塊的幀內預測模式
當前色度塊的幀內預測模式是根據與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式導出的。例如，當前色度塊的幀內預測模式的規格取決於與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式。對於使用色度DM作為當前色度塊的幀內預測模式的另一示例，當前色度塊的幀內預測模式直接從與當前色度塊同位的對應亮度塊的亮度幀內預測模式繼承。又例如，當確定與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式時，默認模式設置或禁止設置 被建議應用。與當前色度塊相關的對應亮度塊與當前色度塊相同或與分割樹中的當前色度塊不同。例如，當前色度塊和與當前色度塊相關的對應亮度塊在不同的分割樹中。當前色度塊在色度分割樹中，並且與當前色度塊相關的對應亮度塊在亮度分割樹中。在這種情況下，當色度塊由幀內模式編解碼時，與當前色度塊相關的對應亮度塊可由非幀內模式進行編解碼。基於默認模式設置或禁止設置 ，與當前色度塊相關的相應亮度塊的幀內預測模式被確定。
I. 默認模式設置
默認模式設置意味著當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，預定義模式（在本發明中也稱為默認模式）被分配給幀內預測模式，用於與當前色度塊同位的對應亮度塊。
在一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/ PB由IBC模式編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由PCM模式編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由調色板模式編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由非幀内模式（例如IBC模式）編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由RDPCM模式編解碼。
在另一實施例中，默認模式是平面模式。
在另一實施例中，當與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由RDPCM模式編解碼時，根據用於與由RDPCM模式編解碼的當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB的預測方向（即，水平或垂直預測），默認模式可以是水平或垂直模式。在一示例中，如果預測方向是水平的，則默認模式被設置為水平模式。在另一子實施例中，如果預測方向是垂直的，則默認模式設置為水平模式。在另一示例中，如果預測方向是垂直的，則默認模式設置為垂直模式。在另一示例中，如果預測方向是水平的，則默認模式被設置為垂直模式。
在另一實施例中，默認模式是DC模式。
在另一實施例中，默認模式是非角度模式。
在另一實施例中，默認模式是{平面模式，DC，水平，垂直}中的一種。
在另一實施例中，默認模式是根據當前色度的CB/PB寬度，高度和/或面積決定的。例如，如果色度CB/PB寬度等於色度CB/PB高度，則默認模式為非角度模式，例如平面模式或DC模式。在另一示例中，當色度CB/PB長邊大於色度CB/PB短邊乘以特定閾值（例如1、2、3、4、5、6、7或8）時，默認模式被分配如下： •如果長邊是塊寬，則默認模式是垂直模式。 •如果長邊是塊高，則默認模式是水平模式。
在另一示例中，如果色度CB/PB面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則默認模式為平面模式。在又一示例中，如果色度CB/PB面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則默認模式是平面模式。在又一個示例中，如果色度CB/PB面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則默認模式為DC模式。在又一示例中，如果色度CB/PB面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則默認模式為DC模式。
II. 禁止設置
禁止設置意味著當以下之一條件發生時，對於當前色度塊，色度DM模式被跳過，或者對於生成當前色度塊的幀內預測模式，與當前色度塊相關的對應亮度塊被視為無效。
在一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由IBC模式編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由PCM模式編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由調色板模式編解碼。
在另一實施例中，條件是當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由非幀内模式（例如IBC模式）編解碼。
在另一實施例中，條件是與當前色度CB/PB同位的對應亮度CB/PB由RDPCM模式編解碼。
用於 IBC 模式的運動資訊修改
在一實施例中，BV，BVD和/或BVP的值被限制在預定範圍內。例如，預定義範圍可由16位元表示。在一子實施例中，預定義範圍是[
Figure 02_image017
。例如，預定義範圍可由18位元表示，這與常規幀間隔相同。在一子實施例中，預定義範圍是[
Figure 02_image019
。
在另一實施例中，BV，BVD和/或BVP可以整數像素精度存儲，並且可由後續編解碼塊引用。
在另一實施例中，BV，BVD和/或BVP可以1/4像素的精度存儲，並且可由後續編解碼塊引用。
在另一實施例中，BV，BVD和/或BVP可以1/16像素精度存儲，並且可由後續編解碼塊來引用。
用於 IBC/PCM / 調色板模式的幀內預測模式
在一實施例中，用於IBC/PCM /調色板模式的幀內預測模式被設置為{平面，DC，水平，垂直}之一。
在另一實施例中，基於當前塊的寬度，高度和/或面積，用於IBC/PCM/調色板模式的幀內預測模式被確定。例如，如果當前塊寬度等於當前塊高度，則幀內預測模式是非角度模式，例如平面模式或DC模式。在另一示例中，當當前塊長邊大於當前塊短邊乘以特定閾值（例如1、2、3、4、5、6、7或8）時，幀內預測模式被分配如下： •如果長邊是塊寬，則幀內預測模式是垂直模式。 •如果長邊是塊高，則幀內預測模式是水平模式。
在另一示例中，如果當前塊面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是平面模式。在另一示例中，如果當前塊面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是平面模式。在另一示例中，如果當前塊面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是DC模式。在另一示例中，如果當前塊面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是DC模式。
在另一實施例中，IBC/PCM/調色板的幀內預測模式可由以下編解碼塊引用或在某些情況下在以下過程中使用。例如，情況是在導出用於後續編解碼的色度CB/PB的幀內預測模式時，或在對後續色度CB/PB使用色度DM時，與後續色度CB/PB相關的對應亮度CB/PB是由IBC/PCM/調色板模式編解碼。對於另一示例，情況是RDPCM的幀內預測模式在幀內預測生成中使用或變換過程中使用。
RDPCM 模式的幀内預測模式
在一實施例中，RDPCM模式的幀內預測模式被設置為{平面，DC，水平，垂直}之一。
在另一實施例中，根據預測方向（即，水平或垂直預測），RDPCM模式的幀內預測模式可以是水平或垂直模式。例如，如果預測方向是水平的，則RDPCM模式的幀內預測模式被設置為水平模式。在另一示例中，如果預測方向是垂直的，則RDPCM模式的幀內預測模式被設置為水平模式。在又一示例中，如果預測方向是垂直的，則RDPCM模式的幀內預測模式被設置為垂直模式。在又一示例中，如果預測方向是水平的，則RDPCM模式的幀內預測模式被設置為垂直模式。
在另一實施例中，基於當前塊的寬度，高度和/或面積，RDPCM模式的幀內預測模式被確定。例如，如果當前塊寬度等於當前塊高度，則幀內預測模式是諸如平面模式或DC模式的非角度模式。在另一示例中，當當前塊長邊大於當前塊短邊乘以特定閾值（例如1、2、3、4、5、6、7或8）時，幀內預測模式被分配如下： •如果長邊為塊寬，則幀內預測模式為垂直模式。 •如果長邊是塊高，則幀內預測模式是水平模式。
在另一示例中，如果當前塊面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是平面模式。在另一示例中，如果當前塊面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是平面模式。在另一示例中，如果當前塊面積大於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是DC模式。在另一示例中，如果當前塊面積小於特定閾值，例如16、32、64、128、256、512或1024，則幀內預測模式是DC模式。
在另一實施例中，RDPCM的幀內預測模式可由後續編解碼塊引用或在某些情況下在後續處理中使用。例如，情況是，在導出幀內預測模式用於後續編解碼色度CB/PB時，或後續色度CB/PB使用色度DM時，與後續色度CB/PB相關的對應亮度CB/PB由RDPCM模式編解碼。對於另一示例，情況是，RDPCM的幀內預測模式不僅在幀內預測生成中使用，也在變換過程中使用。
以上方法的任一組合可被應用。
任一前述提出的方法可在編碼器和/或解碼器中實現。例如，任一所提出的方法可由編碼器和/或解碼器的IBC/幀內/PCM/幀間/RDPCM編解碼來實現。可替代地，任一所提出的方法可被實現為與編碼器和/或解碼器的IBC/幀內/PCM /幀間/RDPCM編碼耦合的電路，從而提供IBC/幀內/PCM/幀間/RDPCM編解碼所需的資訊。
第4图示出了根據本發明的實施例根據與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式（例如，使用色度DM（直接模式））來推導當前色度塊的幀內預測模式的示例性视讯編解碼的流程圖，其中當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，默認幀內模式被分配給與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式。流程圖中所示的步驟以及本公開中的其他後續流程圖可被實現為可在編碼器側和/或解碼器側的一個或多個處理器（例如，一個或多個CPU）上執行的程式碼。流程圖中所示的步驟也可以基於硬體來實現，例如被佈置為執行流程圖中的步驟的一個或多個電子裝置或處理器。根據該方法，在步驟410中，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前色度塊有關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側與包括當前圖像中的當前色度塊的壓縮資料相對應的視訊位元流被接收。在步驟420中，與當前色度塊同位的對應亮度塊的亮度幀內預測模式被確定，其中當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給亮度幀內預測模式。在步驟430中，根據與當前色度塊同位的對應亮度塊的亮度幀內預測模式，當前色度塊的色度幀內預測模式被導出。在步驟440中，根據當前色度塊的色度幀內預測模式，當前色度塊被編碼或解碼。
第5圖示出了根據本發明實施例的示例性視訊編解碼的流程圖。根據該方法，在步驟510中，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前塊有關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流被接收。當在步驟520中，當當前塊滿足一個或多個條件時，預定義模式被分配給當前塊的幀內預測模式。條件包括當前塊由IBC、BDPCM或調色板模式編解碼。在步驟530中，根據當前塊的幀內預測模式，當前塊或後續編解碼塊被編碼或解碼。
所示的流程圖旨在說明根據本發明的視訊編解碼的示例。本領域之通常技術者可在不脫離本發明的精神的情況下修改每個步驟、重新佈置步驟、拆分步驟或組合步驟以實施本發明。在本公開中，特定的語法和語義被用來說明用於實現本發明的實施例的示例。本領域之通常技術者可藉由用等效的語法和語義替換語法和語義來實踐本發明而不脫離本發明的精神。
呈現以上描述是為了使本領域之通常技術者能夠實踐在特定應用及其要求的上下文中提供的本發明。對所描述的實施例的各種修改對於本領域之通常技術者將是顯而易見的，並且本文中定義的一般原理可以應用於其他實施例。因此，本發明並不旨在限於所示出和描述的特定實施例，而是與與本文所公開的原理和新穎特徵相一致的最廣範圍相一致。在以上詳細描述中，示出了各種具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，本領域之通常技術者將理解本發明可被實施。
如上所述的本發明的實施例可以各種硬體，軟體代碼或兩者的組合來實現。例如，本發明的實施例可以是集成到視訊壓縮晶片中的一個或多個電路電路或集成到視訊壓縮軟體中的程式碼，以執行以上描述的處理。本發明的實施例還可以是將在數位訊號處理器（Digital Signal Processor，簡稱DSP）上執行的程式碼，以執行以上描述的處理。本發明還可以涉及由電腦處理器，DSP，微處理器或現場可程式設計閘陣列（field programmable gate array，簡稱FPGA）執行的許多功能。該些處理器可被配置為藉由執行定義本發明所體現的特定方法的機器可讀軟體代碼或韌體代碼來執行根據本發明的特定任務。軟體代碼或韌體代碼可以用不同的程式設計語言和不同的格式或樣式開發。還可以針對不同的目標平臺編譯軟體代碼。然而，軟體代碼的不同代碼格式，樣式和語言以及配置代碼以執行根據本發明的任務的其他裝置將不脫離本發明的精神和範圍。
在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，本發明可以其他特定形式實施。所描述的示例在所有方面都應被視為僅是說明性的而非限制性的。因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍而不是以上的描述表示。在申請專利範圍的含義和等同範圍內的所有變化都包含在其範圍內。
110:區域 120、122、130、132:塊 310:當前色度塊 312:左上位置 314:中心位置 410、420、430、440:步驟 510、520、530:步驟
第1圖示出CPR（當前圖像參考）補償的示例，其中兩個塊由同一圖像中的另外兩個塊預測。 第2圖示出包括65種方向模式以及平面模式和DC模式的67種幀內預測模式，其中HEVC以外的新方向模式用虛線表示。 第3圖示出與當前色度塊相關的對應亮度塊的兩個示例。 第4圖示出根據本發明實施例的基於與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式來導出當前色度塊的幀內預測模式的示例性視訊編解碼的流程圖，其中，當與當前色度塊同位的對應亮度塊滿足一個或多個條件時，預定義幀內模式被分配給與當前色度塊相關的對應亮度塊的幀內預測模式。 第5圖示出根據本發明的實施例的示例性視訊編解碼的流程圖，其中當前塊是用IBC，BDPCM或調色板模式進行編解碼的。
410、420、430、440:步驟

Claims (14)

  1. 一種視訊編解碼的方法，包括： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前色度塊相關的一輸入資料，或在一視訊解碼器側接收與包括該當前圖像中的該當前色度塊的一壓縮資料相對應的一視訊位元流； 確定一亮度幀内預測模式用於與該當前色度塊同位的一對應亮度塊，其中當與該當前色度塊同位的該對應亮度塊滿足一個或多個條件時，一預定義模式被分配給該亮度幀内預測模式； 根據與該當前色度塊同位的該對應亮度塊的該亮度幀内預測模式，導出一色度幀内預測模式用於該當前色度塊；以及 根據該當前色度塊的該色度幀内預測模式，對該當前色度塊進行編碼或解碼。
  2. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，該當前色度塊對應於一色度編解碼塊，以及該對應亮度塊對應於一亮度編解碼塊或一亮度預測塊。
  3. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，該當前色塊塊的該色度幀内預測模式從與該當前色塊塊同位的該對應亮度塊的該亮度幀内預測模式直接繼承。
  4. 如請求項3所述之視訊編解碼的方法，其中，與該當前色度塊同位的該對應亮度塊覆蓋該當前色度塊的一中心位置。
  5. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，該預定義模式對應於一平面模式或一DC模式。
  6. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，該一個或多個條件包括該對應亮度塊由一幀内塊複製模式編解碼。
  7. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，該一個或多個條件包括該對應亮度塊由一脈衝編碼調製模式，一調色板模式，一非幀内模式或一基於塊的三角脈衝編碼調製模式編解碼。
  8. 如請求項7所述之視訊編解碼的方法，其中，當該一個或多個條件對應於該對應亮度塊由該基於塊的三角脈衝編碼調製模式編解碼，根據該基於塊的三角脈衝編碼調製模式的預測方向，該預定義模式被設置為一水平或垂直模式。
  9. 如請求項1所述之視訊編解碼的方法，其中，當該一個或多個條件對應於該對應亮度塊由該幀内塊複製模式編解碼，該預定義模式被設置為{平面模式，DC模式，水平模式，垂直模式}之一。
  10. 一種視訊編解碼裝置，該視訊編解碼裝置包括一個或多個電子電路或處理器，該視訊編解碼裝置被設置為： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前色度塊相關的一輸入資料，或在一視訊解碼器側接收與包含該當前圖像中的該當前色度塊的一壓縮資料相對應的一視訊位元流； 確定一亮度幀内預測模式用於與該當前色度塊同位的一對應亮度塊，其中當與該當前色度塊同位的該對應亮度塊滿足一個或多個條件時，一預定義模式被分配給該亮度幀内預測模式； 根據與該當前色度塊同位的該對應亮度塊的該亮度幀内預測模式，導出一色度幀内預測模式用於該當前色度塊；以及 根據該當前色度塊的該色度幀内預測模式，對該當前色度塊進行編碼或解碼。
  11. 一種視訊編解碼方法，包括： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前色度塊相關的一輸入資料，或在一視訊解碼器側接收與包含該當前圖像中的該當前色度塊的一壓縮資料相對應的一視訊位元流； 當該當前塊滿足一個或多個條件時，分配一預定義模式給該當前塊的幀内預測模式；以及 根據該當前塊的該幀内預測模式對該當前塊或一後續編解碼塊進行編碼或解碼。
  12. 如請求項11所述之視訊編解碼方法，其中，該預定義模式對應於一平面模式或一DC模式。
  13. 如請求項11所述之視訊解碼的方法，其中，該一個或多個條件對應於該當前塊由一幀内塊複製模式，一基於塊的三角脈衝編碼調製模式或一調色板模式編解碼。
  14. 一種視訊編解碼裝置，該視訊編解碼裝置包括一個或多個電子電路或處理器，該視訊編解碼裝置被設置為： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前色度塊相關的一輸入資料或在一視訊解碼器側接收與包含該當前圖像中的該當前色度塊的一壓縮資料相對應的一視訊位元流； 當該當前塊滿足一個或多個條件時，分配一預定義模式給該當前塊的幀内預測模式；以及 根據該當前塊的該幀内預測模式對該當前塊或一後續編解碼塊進行編碼或解碼。
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