TWI627855B - 視頻編碼之色度分量之增強幀內預測的方法與裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供組合幀內預測。該組合的幀內預測係藉由組合依據第一色度幀內預測模式產生第一幀內預測與依據第二色度幀內預測模式產生的第二幀內預測而產生，用於編碼或者解碼當前色度區塊。該第二色度幀內預測模式屬於排除任一LM模式的一幀內預測模式組合。本發明亦提供針對非-444色彩視頻資料之色度分量之多相位幀內預測。使用一包含至少兩種LM模式的模式組合來進行多相位幀內預測，其中該模式組合中兩種LM模式的複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射不同。更進一步，本發明亦提供了具有使用擴展的相鄰區域來獲得LM模式參數的一或者複數LM模式之色度幀內預測。

Description

視頻編碼之色度分量之增強幀內預測的方法與裝置
本發明係關於視頻編碼。具體來說，本發明係關於色度幀內預測，色度幀內預測使用組合的幀內預測模型(Intra prediction modes)、擴展的相鄰色度採樣以及對應的亮度採樣來獲得線性模型預測參數、或者擴展的線性模型預測模式。
高效視頻編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)標準是在ITU-T視頻編碼專家組(Video Coding Experts Group，VCEG)標準與ISO/IEC運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group，MPEG)標準組合共同視頻項目開發的，並且參與視頻編碼聯合工作組(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)。
在HEVC中，一個切片(slice)被分區為多個編碼樹單元(CTU)。CTU進一步被分割為多個編碼單元(CU)，來適應多種局部特征。HEVC支持多種幀內預測模式(Intra prediction mode)，並且對於幀內編碼的CU，選擇的幀內預測與模式是信號化的(signalled)。除了考量到編碼單元，預測單元(prediction unit，PU)的內容亦被引進至HEVC。一旦 CU垂直樹的分割完成，每一個葉CU進一步依據預測類型以及預測單元分割被分割為一個或者多個預測單元。在預測之後，與CU相關的冗餘進一步分割為轉換區塊、命名為轉換區塊(transform units，TU)來進行轉換流程。
HEVC相比較之前的視頻編碼標準，例如AVC/H.264，使用更複雜的幀內預測。依據HEVC，針對亮度分量使用35種幀內預測模式，其中該35種這內預測模式包含DC、平面與各種角度預測模式。對於色度分量，藉由利用亮度(Y)分量與色度分量之間的關聯，線性模型預測模式(linear model prediction mode，LM mode)被開發來增進色度分量(例如U/V分量或者Cb/Cr分量)的編碼性能。
在LM模式中，在亮度採樣與色度採樣之間假設存在一個線性模型，如公式(1)所示：C=a*Y+b, (1)
其中C代表色度採樣的預測值，Y代表亮度採樣的預測值，並且a與b是兩個參數。
對於一些彩色採樣格式，例如4：2：0或者4：2：2，色度分量的採樣與亮度分量的採樣並非是一一映射。第1圖係針對4：2：0色彩格式的色度分量(如三角形所示)以及對應的亮度分量(如圓形所示)的示意圖。
在LM模式中，獲得一個內插的亮度值，並且該亮度內插值係用來獲得一個對應的色度採樣值的預測值。在第1圖中，內插亮度值Y是依據Y=(Y0+Y1)/2獲得。該內插亮度值Y是用來獲得對應的亮度採樣C的的預測。
參數a與b是依據來自頂部與左側相鄰區域的先前解碼的亮度與色度採樣而獲得。第2圖是針對4：2：0色彩格式的4x4色度區塊210的相鄰採樣的舉例說明，其中色度分量是用三角形來表示的。對於4：2：0色彩格式，該4x4色度是在一個對應的8x8亮度區塊中收集，其中該亮度採樣是使用圓形來表示。
LM模式有一些擴展。在一個擴展中，參數a與b係僅僅用頂部相鄰的已解碼的亮度與色度採樣獲得。第3圖是基於4x4色度區塊310的頂部相鄰採樣獲得參數a與b的示意圖。該擴展的LM模式被稱為LM_頂部模式。
在另一個擴展中，參數a與b係僅僅依據左側相鄰的已解碼的亮度與色度分量而獲得。第4圖是基於4x4色度區塊410的左側相鄰採樣獲得參數a與b的示意圖。該擴展的LM模式被稱為LM_左側模式。
在另一個擴展中，在第一色度分量(例如Cb)的一個採樣值與第二色度分量(例如Cr)的一個採樣值之間的一個線性模型如等式(2)所示：C 1 =a*C 2 +b, (2)
其中C 1 代表第一色度分量(例如Cr)的一個採樣值的預測值；C 2 代表第二色度分量(例如Cb)的對應採樣值；a與b是兩個參數，是從第一色度分量的頂部與左側相鄰採樣與第二色度分量的對應採樣而獲得。該擴展的LM模式被稱為LM_CbCr。
儘管LM及其擴展能夠顯著地增進編碼效率，還需 要進一步增強色度幀內預測的編碼效率。
本發明提供一種由一視頻編碼系統所執行之針對一色度分量的內插預測方法與裝置。依據該方法，藉由組合依據第一色度幀內預測模式產生的第一幀內預測與依據第二色度幀內預測模式產生的第二幀內預測產生組合的幀內預測，來編碼或者解碼該當前色度區塊。該第一色度幀內預測模式對應一線性模型預測模式(LM模式)或者一擴展的LM模式。該第二色度幀內預測模式屬於一個幀內預測模式組合，其中該幀內預測模式組合排除了任意的LM模式，該任意的LM模式係使用一線性模型基於一重建亮度值來產生一色度預測值。
該組合的幀內預測係使用該第一幀內預測以及該第二幀內預測之一加權和產生。該組合的幀內預測可使用包含乘法、加法以及算術位移的整數計算來計算，以避免需要進行除法計算。舉例來說，該組合的幀內預測可使用該第一幀內預測與該第二幀內預測之和之後一次右側位移操作來計算。在一個實施例中，該加權和的權重係數是位置相關的。
在一個實施例中，該第一色度幀內預測模式對應一擴展LM模式。舉例來說，來擴展LM模式屬於包含LM_頂部模式、LM_左側模式、LM_頂部_右側模式、LM_右側模式、LM_左側_底部模式、LM_底部模式、LM_左側_頂部模式以及LM_CbCr模式的模式組合。另一方面，該第二色度幀內預測模式屬於包含角度模式、DC模式、平面模式、平面_Ver模式、平面_Hor模式、當前亮度區塊所使用模式、當前亮度區塊的 子區塊所使用的模式、以及當前色度區塊的先前處理的色度分量所使用的模式的模式組合。
在另一個實施例中，融合模式包含在幀內預測候選列表中，其中該融合模式指示該第一色度幀內預測模式以及該第二色度幀內預測模式被使用，並且指示該組合的幀內預測模式被使用來編碼或者解碼該當前色度區塊。該融合模式係插入至該幀內預測候選列表中在所有的LM模式之後，並且其中該融合模式的碼字不短於任意LM模式的碼字。更進一步，具有融合模式的色度幀內預測能夠與多相位LM模式組合。在多相位LM模式中，第一LM模式與第二LM模式的複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射係不同的。該第一LM模式插入至該幀內預測候選列表來代替一常規LM模式，該第二LM模式插入至該幀內預測候選列表中在該常規LM模式以及該融合模式之後的位置。
本發明另提供一種由一視頻編碼系統所執行的針對非-444色彩視頻資料之色度分量之幀內預測之方法與裝置。包含至少兩種線性模型預測模式(LM模式)的一模式組合被用於多相位幀內預測，其中針對來自該模式組合中的兩種LM模式，其複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射不同。對於4：2：0色彩視頻資料，每一色度採樣具有四個收集的亮度採樣Y0、Y1、Y2與Y3，並且其中Y0位於每一當前色度採樣之頂部，Y1位於每一當前色度採樣之底部，Y2位於每一當前色度採樣之頂部-右側，並且Y3位於每一當前色度採樣之底部-右側。該每一色度採樣對應的亮度採樣對應於 Y0、Y1、Y2、Y3、(Y0+Y1)/2、(Y0+Y2)/2、(Y0+Y3)/2、(Y1+Y2)/2、(Y1+Y3)/2、(Y2+Y3)/2或(Y0+Y1+Y2+Y3)/4。舉例來說，該模式組合包含一第一LM模式以及一第二LM模式，並且在該第一LM模式與該第二LM模式下，與每一當前色度採樣對應的亮度採樣分別對應於Y0與Y1。
本發明又提供一種由一視頻編碼系統所執行的色度分量之幀內預測之方法與裝置。依據該方法，依據該當前色度區塊之一或者複數擴展的相鄰區域中複數個相鄰已解碼色度採樣以及對應的複數個相鄰已解碼亮度採樣，決定一線性模型，該線性模型包含一乘法參數以及一偏移參數，其中該當前色度區塊之該一或者複數擴展的相鄰區域包含超出該當前色度區塊之上部相鄰區域或者超出該當前色度區塊之左側相鄰區域之一或者複數相鄰採樣。舉例來說，其中該當前色度區塊之複數擴展的相鄰區塊對應於頂部右側、右側、左側底部、底部、或者左側頂部複數個相鄰色度採樣以及對應的複數個亮度採樣。
210、310、410、510、610、710、810、910、1120‧‧‧色度區塊
1010‧‧‧模式L預測
1020‧‧‧模式K預測
1030‧‧‧融合模式預測
1015‧‧‧加權係數w1
1025‧‧‧加權係數w2
1110‧‧‧子區塊
1310、1430‧‧‧LM模式
1320、1440‧‧‧LM融合模式
1410‧‧‧LM_相位1模式
1420‧‧‧LM_相位2模式
1510-1530、1610-1640、1710-1730‧‧‧步驟
第1圖為針對4：2：0色彩格式之色度分量(如三角形所示)以及亮度分量(如圓形所示)的舉例說明，其中該對應亮度採樣係依據Y=(Y0+Y1)/2而獲得。
第2圖為針對4：2：0色彩格式之4x4色度區塊之相鄰採樣值舉例說明。
第3圖為基於4x4色度區塊之擴展頂部相鄰採樣獲得參數 a與b的舉例說明。
第4圖為基於4x4色度區塊之擴展左側相鄰採樣獲得參數a與b的舉例說明。
第5圖為針對4x4色度區塊之LM_頂部_右側模式的示意圖。
第6圖為針對4x4色度區塊之LM_右側模式的示意圖。
第7圖為針對4x4色度區塊之LM_左側_底部模式的示意圖。
第8圖為針對4x4色度區塊之LM_底部模式的示意圖。
第9圖是針對4x4色度區塊之LM_左側_頂部模式的示意圖。
第10圖是融合模式預測程序的舉例說明，其中該融合模式預測係藉由線性組合分別具有加權因子w1與w2的模式L預測與模式K而產生的。
第11圖是當前區塊的子區塊的舉例說明，其中該亮度分量之子區塊之幀內預測被用作模式K幀內預測，來獲得融合模式預測。
第12圖是針對4：2：0色彩格式之當前色度採樣(C)與四個相關亮度採樣(Y0、Y1、Y2與Y3)的舉例說明。
第13圖是色彩表順序的舉例說明，其中該“對應U模式(僅針對V)”模式被插入至編碼表的起始位置，並且“以預置順序的其他模式”插入至該編碼表的結尾。
第14圖是編碼表順序的另一舉例說明，其中以LM_相位1模式替代了LM模式，並且以LM_相位2模式插入在LM融 合模式之後。
第15圖是依據本發明之實施例之融合模式幀內預測之示例流程圖。
第16圖是依據本發明之實施例之多相位幀內預測之示例流程圖。
第17圖是依據本發明之實施例之使用擴展的相鄰區域之幀內預測之示例流程圖。
後續的說明係實施本發明的最佳實施例。該說明僅僅用來解釋說明本發明的精神而並非是本發明的限制。本發明的範圍以附屬的權利要求範圍而決定。
在後續的說明中，Y分量等於亮度分量，U分量等於Cb分量並且V分量等於Cr分量。
在本發明中，提供了多種增強的LM預測模式。在一些實施例中，參數a與b是從當前色度區塊的擴展的相鄰區域以及/或者對應的亮度區塊的擴展相鄰區域獲得。舉例來說，頂部以及右側相鄰色度採樣以及相對應的亮度採樣可用來獲得參數a與b。這種擴展模式被稱為LM_頂部_右側模式。第5圖是針對4x4色度區塊510的LM_頂部_右側模式的舉例說明。如圖5所示，在本發明中，“頂部與右側”相鄰色度採樣(如三角形所示)以及對應的亮度採樣(如圓形所示)參考在當前色度區塊510的頂部的頂部區域以及擴展到頂部區域的右側的區域。使用擴展的相鄰區域能夠獲得較佳的參數a與b，來獲得較佳的幀內預測。據此，使用擴展的相鄰區域來進行色 度幀內預測的編碼性能得到提高。
在另一個實施例中，參數a與b是從右側相鄰色度採樣以及相對應的亮度採樣獲得。這種擴展被稱為LM_右側模式。第6圖是針對4x4色度區塊610的LM_右側模式的示意圖。如第6圖所示，在本發明中，“右側”相鄰色度採樣(如三角形所示)以及對應的亮度採樣(如圓形所示)參考擴展到頂部區域的右側的區域。
在另一個實施例中，參數a與b是從左側以及底部相鄰色度採樣以及相對應的亮度採樣獲得。這種擴展被稱為LM_左側_底部模式。第7圖是針對4x4色度區塊710的LM_左側_底部模式的示意圖。如第7圖所示，在本發明中，“左側與底部”相鄰色度採樣(如三角形所示)以及對應的亮度採樣(如圓形所示)參考在當前色度區塊710的左側的左側區域以及從擴展到左側區域的底部的區域。
在另一個實施例中，參數a與b是從底部相鄰色度採樣以及相對應的亮度採樣獲得。這種擴展被稱為LM_底部模式。第8圖是針對4x4色度區塊810的LM_底部模式的示意圖。如第8圖所示，在本發明中，“底部”相鄰色度採樣(如三角形所示)以及對應的亮度採樣(如圓形所示)參考從左側區域的底部擴展的區域。
在另一個實施例中，參數a與b是從左側頂部相鄰色度採樣以及相對應的亮度採樣獲得。這種擴展被稱為LM_左側_頂部模式。第9圖是針對4x4色度區塊910的LM_左側_頂部模式的示意圖。如第9圖所示，在本發明中，“左側頂部” 相鄰色度採樣(如三角形所示)以及對應的亮度採樣(如圓形所示)參考從頂部區域擴展至左側的區域。
本發明也提供一種組合兩種不同的幀內預測模式的色度幀內預測方法。依據該方法，色度區域係使用LM模式或者一同具有一個或者多個其他模式的其擴展模式來預測的。在這個例子中，色度區域係使用‘融合模式(Fusion mode)’來編碼。融合模式的使用使得一種新型的色度幀內預測藉由組合兩種不同的色度幀內預測而產生。對於某些視頻資料，組合的色度幀內預測可具有比兩種各自的色度幀內預測分別執行更好的效果。由於一個編碼器通常使用一定的優化程序(例如率-失真優化，rate-distortion optimization,RDO)來選擇針對當前區塊的最優的編碼模式，如果組合的色度幀內預測能夠獲得一個較低的R-D成本，則在兩種分別的色度幀內預測的基礎上將選擇組合的色度幀內預測。
在融合模式的一個實施例中，一個色度區域是藉由模式L來預測。對於在這個區塊中的一個樣本(i,j)，其在模式L下的預測值是P L (i,j)。色度區塊亦藉由其他模式來預測，命名為與LM模式不同的模式K。對於在這個區塊中的採樣(i,j)，在模式K下的預測值是P K (i,j)。這個區塊中的採樣(i,j)的最終預測值，表示為P(i,j)是如等式(3)所示的計算：P(i,j)=w1* P L (i,j)+w2* P K (i,j), (3)
其中w1與w2係加權因子，對應於實數並且w1+w2=1。
在等式(3)中，w1與w2是實數。最終的預測值P(i,j) 需要使用浮點計算(floating point operations)來計算。為了簡化P(i,j)的計算，優先選擇整數計算(integer operations)。據此，在另一個實施例中，最終預測P(i,j)是藉由如等式(4)所示來計算：P(i,j)=(w1* P L (i,j)+w2* P K (i,j)+D)>>S, (4)
其中w1、w2、D與S是整數，S>=1，並且w1+w2=1<<S。在一個例子中，D是0。在另一個例子中，D是1<<(S-1)。依據等式(4)，最終預測值P(i,j)可使用整數乘法、加法以及算術右移來計算。
在另一個實施例中，最終預測值P(i,j)是藉由等式(5)來計算：P(i,j)=(P L (i,j)+P K (i,j)+1)>>1. (5)
在另一個實施例中，最終預測值P(i,j)是藉由等式(6)來計算，其中最終預測值P(i,j)是計算作為P L (i,j)與P K (i,j)的和右移一次，如等式(6)所示：P(i,j)=(P L (i,j)+P K (i,j))>>1. (6)
第10圖是融合模式預測操作的舉例說明，其中融合模式預測1030是藉由線性組合分別具有加權因子(亦稱為加權係數)w1(1015)與w2(1025)的模式L預測1010以及模式K預測1020來產生。在一個實施例中，加權係數w1(1015)與w2(1025)是位置相關(position dependent)。
舉例來說，模式L可對應LM模式、LM_頂部模式、LM_左側模式、LM_頂部_右側模式、LM_右側模式、LM_左側_底部模式、LM_底部模式、LM_左側_頂部模式、或者LM_CbCr 模式。
另一方面，模式K可以是具有預測方向的任何角度模式、DC模式、平面模式(Planar mode)、平面_Ver模式(Planar_Ver mode)或者平面_Hor模式(Planar_Hor mode)、當前區塊的亮度分量所使用的模式、當前區塊的Cb分量所使用的模式、或者當前區塊的Cr分量所使用的模式。
在另一個實施例中，模式K對應在當前區塊的任意子區塊的亮度分量所使用的模式。第11圖繪示了當前區塊1120中的一個示例性子區塊1110，其中針對亮度分量的子區塊1110的幀內預測模式作為模式K幀內預測，來獲得融合模式預測。
如果一個色度區塊是通過LM模式或者一個擴展模式來預測，並且色彩格式是非-444，則具有多於一個的選擇來映射一個色度採樣值(C)至在線性模式C=a*Y+b中其對應的亮度值(Y)。
在一個實施例中，LM模式或者具有不同從C至其對應的Y的映射的其擴展模式被視作不同的LM模式，表示為LM_相位X，X從1至N，其中N是從C至其對應的Y的映射方法的數量。
針對色彩格式4：2：0的一些示例性映射在第12圖繪示，如下所示：
a.Y=Y0
b.Y=Y1
c.Y=Y2
d.Y=Y3
e.Y=(Y0+Y1)/2
f.Y=(Y0+Y2)/2
g.Y=(Y0+Y3)/2
h.Y=(Y1+Y2)/2
i.Y=(Y1+Y3)/2
j.Y=(Y2+Y3)/2
k.Y=(Y0+Y1+Y2+Y3)/4
舉例來說，可使用兩種映射方法。對於第一種映射方法，模式LM_相位1，依據Y=Y0決定對應亮度值(Y)。對於第二種映射方法，模式LM_相位2，對應亮度值(Y)係依據Y=Y1來決定。對於色度幀內預測，多相位模式(multi_phase mode)的使用允許從一個色度採樣至不同的亮度採樣的替代映射。針對某一色彩視頻資料，多相位色度幀內預測的性能優於單一固定的映射的性能。由於編碼器通常使用一定的優化程序(例如率-失真優化，RDO)來選擇針對當前區塊的一個最優的編碼模式，多相位色度幀內預測相比較於傳統的單一的固定的映射，能夠提供更多的模式選擇，來增進編碼性能。
依據本發明的一實施例，針對一個色度區塊，為了編碼色度幀內預測模式，LM融合模式插入至幀內預測候選列表(Intra prediction candidate list)LM模式之後。因此，幀內預測候選列表對應的編碼表(code table)中，LM融合模式的碼字(codeword)通常長於或者等於LM以及其擴展模式的碼字。第13圖繪示了一個示例性的幀內預測候選列表，其中“對 應U模式(僅針對V)”模式插入幀內預測候選列表的起始位置，並且“以預置順序的其他模式”插入至幀內預測候選列表的結束。如第13圖所示，四種LM融合模式1320(以點添注區域表示)位於LM模式1310之後。
依據本發明的另一實施例，如第14圖所示，為了編碼色度幀內預測模式，LM_相位1模式1410插入至幀內預測候選列表，來替代原始的LM模式。LM_相位2模式1420插入幀內預測候選列表，在LM模式1430與LM融合模式1440之後。因此，LM_相位2模式的碼字長於或者等於LM以及其擴展模式的碼字。並且，LM_相位2模式碼字長於或者等於LM融合以及其擴展模式的碼字。
擴展相鄰區域來獲得LM模式參數的方法、藉由組合兩種預測模式(亦即融合模式)以及對於非-444色彩格式的多相位LM模式來幀內預測的方法可以組合。舉例來說，一個或者多個多相位LM模式可用於融合模式。
第15圖係依據本發明的實施例的融合模式幀內預測的示例流程圖。在步驟1510，與當前色度區塊相關的輸入資料被接收。在步驟1520，決定來自一模式組合的第一色度幀內預測模式以及第二色度幀內預測模式。在一實施例中，該第一色度幀內預測模式對應一線性模型預測模式(LM模式)或者一擴展LM模式。在步驟1530中，藉由組合依據該第一色度幀內預測模式產生的第一幀內預測與依據該第二色度幀內預測模式產生的第二幀內預測產生編碼或者解碼當前色度區塊的組合幀內預測。如上所述，組合的色度幀內預測的使用能夠提 供相較於兩種單獨的色度幀內預測的獨自的更佳的性能。
第16圖係依據本發明的實施例的多相位幀內預測的示例流程圖。在步驟1610，與當前色度區塊相關的輸入資料被接收。在步驟1620，決定包含至少兩個線性模型預測模式(LM模式)的一模式組合，其中該模式組合中兩種LM模式的從色度採樣至對應的亮度採樣的映射是不同的。在步驟1630中，決定當前色度區塊的來自該模式組合的當前模式。在步驟1640，如果對應一LM模式的當前模式被選擇，當前色度區塊係使用複數個色度預測值編碼或者解碼，該複數個色度預測值係依據該LM模式自複數個對應亮度採樣產生。如上所述，多相位模式的使用使得色度幀內預測允許從一色度採樣至不同的亮度採樣的替代映射，以及增進編碼性能。
第17圖係依據本發明的實施例使用擴展相鄰區域的幀內預測的示例性流程圖。在步驟1710，接收與當前色度區塊相關的輸入資料。在步驟1720，依據來自當前色度區塊的一個或者多個擴展相鄰區域的相鄰已解碼色度採樣以及對應的相鄰已解碼亮度採樣來決定一線性模型。當前色度區塊的上述一或多個擴展相鄰區域包含超出該當前色度區塊的上部相鄰區域或者超出該當前色度區塊的左側相鄰區域的一或複數相鄰採樣。在步驟1730，依據該線性模型，從對應亮度採樣產生色度預測值，以編碼或者解碼當前色度區塊。如上所述，使用擴展相鄰區域能夠獲得更好的參數a與b，從而獲得較佳的幀內預測。據此，使用擴展相鄰區域的色度幀內預測的編碼性能得到提升。
上述流程僅僅為提供依據本發明進行視頻編碼的舉例說明。本領域具有通常知識者可修正每一步驟、重新安排該些步驟、拆分一步驟、或者組合步驟來實現本發明，但不背離本發明的精神。在上述說明中，具體語法以及語義僅僅用來解釋說明本發明之示例。本領域具有通常知識者可使用等同的語法及語義來替換該些語法及語義，而不背離本發明的精神。
提供上述說明以使得本領據具有通常知識者能夠實現本發明之具體應用。本領據具有通常知識者可了解所描述之實施例之多種變型，上述通常原則也適用於其他實施例。因此，本發明之範圍並不局限於如上所述的舉例實施例，而應包含具有本發明精神以及創新性特點的最廣範圍。在上述具體說明中，多種具體細節僅僅提供來方便理解本發明。本領域具有通常知識者可了解本發明可具體實施。
本發明可使用多種硬體、軟體、或者兩者的組合來實現。舉例來說，本發明的實施例可以是整合至視頻壓縮芯片的一或多電路，或者是整合至視頻壓縮軟件的程序化代碼來實現本發明。本發明的實施例亦可以是程序化代碼，在數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)上執行，來執行上述發明。本發明亦涉及藉由計算機處理器、數位訊號處理器、微處理器、現場可編程門陣列(Field programmable gate array，FPGA)所執行之多種功能。該些處理器藉由執行依據本發明之實施例所定義的機器可讀軟體代碼或者韌體代碼能夠設置為依據本發明執行多種任務。軟體代碼或者韌體代碼能夠以不同的編碼語言或者不同的格式或者規格所開發。軟體代碼亦適 應不同的平台。然而，依據本發明執行本發明之任務之軟體代碼以及其他設置代碼的不同代碼格式、規格以及語言皆不背離本發明之主旨精神。
本發明能夠以其他具體的形式實現而不背離本發明的精神與特點。所描述的實施例僅僅用來舉例說明，而並非是本發明的限制。本發明的範圍，由請求保護的範圍所指示，而並非僅限於上述實施例。與請求保護的範圍等同含義的變型皆包含在其範圍之內。

Claims (19)

  1. 一種由一視頻編碼系統所執行之針對一色度分量的幀內預測方法，該方法包含：接收與一當前色度區塊相關的輸入資料；決定來自一模式組合的一第一色度幀內預測模式與一第二色度幀內預測模式，其中該第一色度幀內預測模式對應一線性模型預測模式(LM模式)或者一擴展的LM模式；以及藉由組合依據該第一色度幀內預測模式產生的第一幀內預測與依據該第二色度幀內預測模式產生的第二幀內預測產生組合的幀內預測，來編碼或者解碼該當前色度區塊；其中該第二色度幀內預測模式屬於包含角度模式、DC模式、平面模式、平面_Ver模式、平面_Hor模式、由對應該當前色度區塊的一當前亮度區塊所使用的一第一模式、由該當前亮度區塊之一子區塊所使用之一第二模式、以及由該當前色度區塊之先前處理的色度分量所使用之一第三模式之一模式組合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二色度幀內預測模式屬於排除任意LM模式的一幀內預測模式組合，其中該LM模式係使用一線性模型依據一重建亮度值來產生一色度預測值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該組合的幀內預測係使用該第一幀內預測與該第二幀內預測的加權和而產生。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該組合的幀內預 測係使用包含乘法、加法以及算術位移的整數計算來計算，以避免需要除法計算。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該組合的幀內預測係使用該第一幀內預測與該第二幀內預測之和之後一次右移操作而產生。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該加權和之加權係數係位置相關的。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該擴展LM模式屬於包含LM_頂部模式、LM_左側模式、LM_頂部_右側模式、LM_右側模式、LM_左側_底部模式、LM_底部模式、LM_左側_頂部模式以及LM_CbCr模式的一模式組合。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一融合模式係包含在一幀內預測候選列表中，其中該融合模式指示該第一色度幀內預測模式以及該第二色度幀內預測模式被使用。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該融合模式係插入至該幀內預測候選列表中在所有的LM模式之後，並且其中該融合模式的碼字不短於任意LM模式的碼字。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該模式組合進一步包含一第一LM模式以及一第二LM模式，並且該第一LM模式與該第二LM模式的複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射係不同的；並且其中該第一LM模式插入至該幀內預測候選列表來代替一常規LM模式，該第二LM模式插入至該幀內預測候選列表中在該LM模式以及該融合模式之後的位置。
  11. 一種藉由一視頻編碼系統執行的色度分量之幀內預測之裝置，該裝置包含一或複數個電子電路或處理器，用來：接收與一色度區塊相關的輸入資料；決定一第一色度幀內預測模式與一第二色度幀內預測模式，其中該第一色度幀內預測模式對應一線性模型預測模式(LM模式)或者一擴展的LM模式；以及藉由組合依據該第一色度幀內預測模式產生的第一幀內預測與依據該第二色度幀內預測模式產生的第二幀內預測產生組合的幀內預測，來編碼或者解碼該當前色度區塊；其中該第二色度幀內預測模式屬於包含角度模式、DC模式、平面模式、平面_Ver模式、平面_Hor模式、由對應該當前色度區塊的一當前亮度區塊所使用的一第一模式、由該當前亮度區塊之一子區塊所使用之一第二模式、以及由該當前色度區塊之先前處理的色度分量所使用之一第三模式之一模式組合。
  12. 一種由一視頻編碼系統所執行的針對非-444色彩視頻資料之色度分量之幀內預測之方法，該方法包含：接收與一當前色度區塊相關的輸入資料；決定包含至少兩種線性模型預測模式(LM模式)的一模式組合，其中針對來自該模式組合中的兩種LM模式，其複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射不同；決定來自該模式組合中針對該當前色度區塊之一當前模式；以及如果選擇了對應一LM模式的該當前模式，使用依據該LM 模式自該對應的複數個亮度採樣產生的複數個色度預測值，來編碼或者解碼該當前色度區塊。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該色度分量來自4：2：0色彩視頻資料，並且每一當前色度採樣具有四個收集的亮度採樣Y0、Y1、Y2與Y3，並且其中Y0位於每一當前色度採樣之頂部，Y1位於每一當前色度採樣之底部，Y2位於每一當前色度採樣之頂部-右側，並且Y3位於每一當前色度採樣之底部-右側。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中與該每一當前色度採樣對應的亮度採樣對應於Y0、Y1、Y2、Y3、(Y0+Y1)/2、(Y0+Y2)/2、(Y0+Y3)/2、(Y1+Y2)/2、(Y1+Y3)/2、(Y2+Y3)/2或(Y0+Y1+Y2+Y3)/4。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該模式組合包含一第一LM模式以及一第二LM模式，並且在該第一LM模式與該第二LM模式下，與每一當前色度採樣對應的亮度採樣分別對應於Y0與Y1。
  16. 一種藉由一視頻編碼系統所執行之針對非-444色彩視頻資料之色度分量之幀內預測之裝置，該裝置包含一或複數個電子電路或者處理器，用於：接收與當前色度區塊相關的輸入資料；決定包含至少兩個線性模型預測模式(LM模式)的一模式組合，其中針對該模式組合中的兩種LM模式，複數個色度採樣與對應的複數個亮度採樣之間的映射不同；從該模式組合中決定針對該當前色度區塊之一當前模式； 以及如果對應一LM模式的當前模式被選擇，使用依據該LM模式自對應的複數個亮度採樣產生之複數個色度預測值來編碼或者解碼該當前色度區塊。
  17. 一種由一視頻編碼系統所執行的色度分量之幀內預測之方法，該方法包含：接收與一當前色度區塊相關的輸入資料；依據該當前色度區塊之一或者複數擴展的相鄰區域中複數個相鄰已解碼色度採樣以及對應的複數個相鄰已解碼亮度採樣，決定一線性模型，該線性模型包含一乘法參數以及一偏移參數，其中該當前色度區塊之該一或者複數擴展的相鄰區域包含超出該當前色度區塊之上部相鄰區域或者超出該當前色度區塊之左側相鄰區域之一或者複數相鄰採樣；以及依據該線性模型，從複數個對應的亮度採樣產生複數色度預測值，來編碼或者解碼該當前色度區塊。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該當前色度區塊之一或者複數擴展的相鄰區塊對應於頂部右側、右側、左側底部、底部、或者左側頂部複數個相鄰色度採樣以及對應的複數個亮度採樣。
  19. 一種由一視頻編碼系統所執行的色度分量之幀內預測之裝置，該裝置包含一或複數電子電路或者處理器，用於：接收與一當前色度區塊相關的輸入資料；依據該當前色度區塊之一或者複數擴展的相鄰區域中複數 個相鄰已解碼色度採樣以及對應的複數個相鄰已解碼亮度採樣，決定一線性模型，該線性模型包含一乘法參數以及一偏移參數，其中該當前色度區塊之該一或者複數擴展的相鄰區域包含超出該當前色度區塊之上部相鄰區域或者超出該當前色度區塊之左側相鄰區域之一或者複數相鄰採樣；以及依據該線性模型，從複數個對應的亮度採樣產生複數色度預測值，來編碼或者解碼該當前色度區塊。
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