TWI629897B - 用於視訊編碼之色度預測的區域化亮度預測模式繼承之方法及裝置 - Google Patents

用於視訊編碼之色度預測的區域化亮度預測模式繼承之方法及裝置 Download PDF

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Abstract

一種由一視訊編碼器或者一視訊解碼器所執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法與裝置。依據該方法，一當前色度預測區塊(例如一預測單元PU)分割為複數個色度預測子區塊(例如子PU)。針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊。針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式。藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測。換言之，預測處理係在色度預測子區塊層級上進行。在獲得該區域化色度預測之後，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊。

Description

用於視訊編碼之色度預測的區域化亮度預測模式繼承之方法及裝置
本發明係關於視訊編碼。具體來說，本發明係關於使用區域化亮度預測模式繼承(localized luma prediction mode inheritance)的色度預測。
高效視訊編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)標準是在ITU-T視訊編碼專家組(Video Coding Experts Group，VCEG)標準與ISO/IEC運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group，MPEG)標準組合共同視訊項目開發的，並且參與視訊編碼聯合工作組(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)，來適應多種區域化特征。編碼模式，例如幀間模式或者幀內模式，基於CU被選擇。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相比較之前的視訊編碼標準，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。一種色度幀內預測模式被稱為“DM”模式，其中一色度區塊將繼承對應的亮度區塊的相同的幀內預測編碼模式，如第1圖所示。在第1圖中，區塊120代表一色度區塊，並且區塊110代表一對應的亮度區塊。在這個例子中，亮度區塊110具有一角度預測模式(angular prediction mode)，如箭頭112所示。依據DM模式，色度區塊120從亮度區塊110繼承該預測模式(在這個例子中，係該角度預測模式)。換言之，色度區塊120之幀內預測模式122與亮度區塊110之幀內預測模式112相同。
僅僅當亮度與色度分量共享相同的編碼結構時，HEVC之該設計係適合的。當亮度與色度編碼結構是有區別時，DM模式將不再適合。在當前的HEVC標準中，一色度區塊(即色度PU)的預測模式將繼承一對應區塊(即亮度PU)的預測模式。該預測模式繼承係基於PU而執行。在先進編碼系統(HEVC)中，亮度分量與色度分量的編碼結構可能不同。當使用一大的色度PU時，從一對應的亮度區塊(即亮度PU)繼 承的預測模式將不適用於該大的色度PU。據此，本發明提供一種命名為區域化亮度預測模式繼承(LLMI)的技術，以針對色度PU提供較佳的預測模式，從而獲得增強的壓縮性能。
一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法與裝置。依據該方法，一當前色度預測區塊(例如一預測單元PU)分割為複數個色度預測子區塊(例如子PU)。針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊。針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定每一色度預測子區塊一色度預測模式。藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測。換言之，預測處理係在色度預測子區塊層級上進行。在獲得該區域化色度預測之後，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊。
該色度預測模式與該亮度預測模式對應至一幀內預測模式。該色度預測模式與該亮度預測模式亦可對應至一幀間預測模式。與該幀間預測模式相關之參數屬於一運動資訊集合，該運動資訊集合包含運動向量、參考圖像索引、代表單向或者雙向之預測方向以及混合索引。
轉換區塊結構使用與該當前色度預測區塊相同的結構，從而每一色度預測子區塊被視為一轉換子區塊，並且一 轉換程序係應用於每一色度預測冗餘子區塊以產生每一轉換子區塊。當一第一色度預測子區塊係在一第二色度預測子區塊之前被處理時，一重建的第一色度預測子區塊被在該第二色度預測子區塊之該預測程序中使用，其中該重建的第一色度預測子區塊係從對應至一重建的轉換子區塊之一重建的第一色度預測冗餘子區塊產生。當一第一色度預測子區塊係在一第二色度預測子區塊之前處理時，該第一色度預測子區塊之一色度預測模式或者色度預測被用來進行該第二色度預測子區塊之預測處理。
在另一實施例中，進一步包含針對該當前色度預測區塊，應用包含一第二預測模式之一不同的預測處理，來產生一第二色度預測，並且依據該區域化色度預測以及該第二色度預測產生一組合的色度預測，其中在該編碼器端使用該組合的色度預測來編碼該當前色度預測區塊，或者在解碼器端使用該組合的色度預測解碼該當前色度預測區塊。其中該組合的預測對應該區域化色度預測與該第二色度預測之一加權和。在另一個實施例中，該組合的色度預測P(i,j)係基於該區域化色度預測P L (i,j)與該第二色度預測P K (i,j)獲得，依據P(i,j)=(w1 * P L (i,j)+w2 * P K (i,j)+D)>>S，其中w1、w2、D與S是整數，S大於0，w1+w2=1<<S，“>>”對應一右移操作並且“<<”對應一左移操作。舉例來說，D等於0或者1<<(S-1)。另舉一例，w1、w2、D是0，並且S等於1。再舉一例，w1與w2是0，並且D與S等於1。
第二預測模式屬於包含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模式的組合。
該第二預測模式對應一角度預測模式。第二預測模式屬於包含DC模式、平面模式、平面_Ver模式以及平面_Hor模式的一模式組合。
一區域化亮度預測模式繼承模式係藉由將該區域化亮度預測模式繼承模式置於一預測模式候選列表的其他預測模式之中來編碼，該區域化亮度預測模式繼承模式指示使用該區域化色度預測來編碼或者解碼該當前色度預測區塊，並且其中該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中的一第一位置，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有一最短碼字。在另一個實施例中，該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中LM以及擴展LM模式之後，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有的碼字長於與該LM以及擴展LM模式相關之碼字。在另一個實施例中，該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中LM融合模式以及擴展LM融合模式之後，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有的碼字長於與該LM融合模式以及擴展LM融合模式相關之碼字。
依據本發明之另一方面，每一子區塊係作為當前色度預測之預測區塊之一部分來預測。舉例來說，該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊，該複數個色度預測子區塊包含至少一第一色度預測子區塊以及一第二色度預測子 區塊；應用一第一色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第一預測；應用一第二色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第二預測；針對該當前色度預測區塊產生一區域化色度預測，其中該區域化色度預測包含一對應該第一預測之該第一色度預測子區塊之第一子區塊預測以及對應該第二預測之該第二色度預測子區塊之一第二子區塊預測。在該編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊。
110、120、A、B、C、D、E、F、630‧‧‧區塊
112、522、512、712、722‧‧‧箭頭
122‧‧‧幀內預測模式
210、310‧‧‧亮度區塊
222、212、322、510、520、610、620、612、622、614、624、710、720‧‧‧子區塊
220、320‧‧‧色度區塊
530‧‧‧重建採樣
730‧‧‧預測採樣
810、910‧‧‧“對應U模式(僅針對V)”模式
820、920‧‧‧LM模式及其擴展模式
830、940‧‧‧LLMI模式
840、950‧‧‧以預置順序的其他模式
930‧‧‧LM融合模式
1010-1060、1110-1160‧‧‧步驟
第1圖係依據HEVC(高效視訊編碼)之一色度區塊之‘DM’模式之舉例說明，其中一色度區塊集成該對應的亮度區塊之相同的幀內預測編碼模式。
第2圖係依據本發明之實施例之區域化亮度預測模式繼承(LLMI)之舉例說明，其中一8x4色度區塊被分割為8個具有尺寸2x2的使用每一方形區塊表示之子區塊。
第3圖係依據本發明之實施例之舉例說明，其中一16x8色度區塊被分割為2個具有尺寸8x8的子區塊，針對該當前色度區塊中的每一8x8的子區塊，一對應16x16亮度區塊被識別。
第4圖係依據本發明之另一實施例之舉例說明，其中一16x16亮度區塊在其16個4x4亮度區塊中具有16種預測模式， 並且16種預測模式中的一種被選擇並且指定至其對應的色度子區塊。
第5圖係依據本發明之另一實施例之舉例說明，其中每一子區塊對應一變換單元(TU)。該些子區塊係使用掃描順序進行處理，並且一先前色度子區塊之重建採樣可用於預測一當前色度子區塊。
第6圖係依據本發明之另一實施例之舉例說明，其中兩種不同的預測模式係應用至色度區塊並且選擇藉由兩種不同的預測模式預測的兩種不同的子區塊預測。
第7圖係依據本發明之另一實施例之舉例說明，其中一先前色度子區塊之預測採樣可用於一當前色的子區塊之預測。
第8圖係依據本發明之實施例之預測模式候選列表順序之舉例說明，其中該LLMI(區域化亮度預測模式繼承)模式係置於該四種LM以及其擴展模式之後。
第9圖係依據本發明之實施例之預測模式候選列表順序之舉例說明，其中該LLMI(區域化亮度預測模式繼承)模式係置於該四種LM以及其擴展模式、並且LM融合模式之後。
第10圖係依據本發明一實施例之結合LLMI(區域化亮度預測模式繼承)模式之編碼系統之示例性流程圖。
第11係依據本發明一實施例之結合區域化預測模式之另一編碼系統之示例性流程圖。
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，提供色度預測以及/或者編碼之區域化亮度預測模式繼承。在一實施例中，一具有尺寸SxR的當前色度區塊被分割為複數個具有尺寸PxQ的子區塊。舉例來說，一8x8色度區塊被分割為16個具有區塊尺寸2x2的子區塊。對於當前色度區塊的一子區塊C，可找到對應的亮度區塊L。可獲得該對應的亮度區塊L之亮度預測模式M，並且模式M被指定給該當前色度區塊之該子區塊C。在傳統的視訊編碼系統中，例如高效視訊編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)中，預測模式應用至每一色度區塊(例如一色度預測單元PU)。本發明提供一程序來將一色度預測區塊分割為多個色度預測子區塊。因此，每一色度預測子區塊將使用其自身預測模式，其自身預測模式能夠與每一分割的色度預測子區塊之區域化特征匹配。從而，該LLMI預測處理將增進編碼性能。
“預測模式”可以指的是幀內預測模式，例如在HEVC中的多種角度模式以及其他模式。也可以指的是幀間模式。在這樣的情況下，當一色度子區塊繼承一對應亮度區塊的預測模式時，則暗示該色度子區塊繼承了與該幀間預測模式相關的運動資訊或者參數，例如而不限於，運動向量，參考圖像，來指明單向(uni-prediction)還是雙向(bi-prediction)之預測方向以及混合索引(merge index)。在後續的說明中，將提供針對幀內預測模式之LLMI之一實施例。
第2圖係區域化亮度預測模式繼承之一舉例說明。在這個例子中，8x4色度區塊220將針對整個8x4色度區塊220使用單一的色度預測模式。然而，依據本發明之實施例，該8x4色度區塊220(如實線長方形所示)被分割為8子區塊，每一子區塊具有2x2尺寸，如第2圖中每一方形區塊所示。對應亮度區塊210(如實線長方形所示)係16x8，其中暗示了4：2：0色度子採樣。針對每一4x4區塊儲存亮度區塊之預測模式(所箭頭所示)，因此，針對當前色度區塊的每一子區塊(例如子區塊222)，一對應4x4亮度區塊能夠被識別(例如子區塊212)。每一4x4亮度區塊具有一預測模式(例如如第2圖中的箭頭所指示的幀內預測之角度模式)，其被指定為對應的色度子區塊之預測模式。舉例來說，色度子區塊222之預測模式係從對應的亮度子區塊212之預測模式繼承。在一傳統的編碼係統中，針對整個8x4色度區塊220，僅僅使用一種預測模式。據此，依據本發明之預測模式允許預測模式更新，以適應在一子區塊層級之區域化特征。
在第2圖的例子中，每一色度子區塊具有一對應的亮度區塊，該亮度區塊與一預測模式相關。然而，在一些情況下，對應的亮度區塊可具有多於一種預測模式。依據本發明之實施例，如果該對應的亮度區塊具有多於一種預測模式，該些預測模式中的一種可以被選擇並且指定給對應的色度子區塊。第3圖係依據本發明之實施例之模式繼承之示意圖。在這個例子中，色度區塊320係16x8，其分割為兩個子區塊，每一子區塊具有8x8區塊尺寸。針對當前色度區塊320之每一8x8 子區塊(例如子區塊322)，其對應一16x16亮度區塊310。如第4圖所示，一16x16亮度區塊在其16個4x4亮度區塊中具有16種預測模式。這16種模式其中之一被選擇來指定給其對應色度子區塊(例如子區塊322)。舉例來說，選擇在上-左角之亮度4x4子區塊(即區塊A)之預測模式。然而，其他區塊，例如區塊B、C、D、E或者F，的預測模式則不選擇。
LLMI處理之區塊結構亦可應用至轉換結構(transform structure)。在一個實施例中，在HEVC中，每一子區塊對應一轉換單元(transform unit,TU)。在複數個子區塊中，以掃描順序處理子區塊。在解碼器，在預測以及重建一個子區塊之後，該子區塊之重建採樣將用來預測後續子區塊。第5圖係依據本發明之實施例之區域化預測模式繼承之示意圖。在這個例子中，當前8x4區塊被分割為2個4x4子區塊。子區塊1(510)被指定預測模式1(如箭頭512所示)，並且子區塊2(520)被指定預測模式2(如箭頭522所示)。子區塊1(510)首先作為一具有預測模式1的4x4區塊預測，然後子區塊1(510)被重建。子區塊1(510)之重建採樣(530)用來預測具有預測模式2的子區塊2(520)，接著子區塊2被重建。
在另一個實施例中，每一子區塊係作為該當前色度區塊之一部分預測區塊來預測。第6圖係依據發明之一實施例之舉例說明。在這個例子中，該當前8x4區塊被分割為兩個子區塊(610與620)，並且每一子區塊係4x4。子區塊1(610)係具有預測模式1，並且子區塊2(620)係具有預測模式2。當前區塊將作為一具有模式1的8x4區塊來預測(即子區塊612 與622之預測採樣)，並且子區塊1(612)將使用左4x4部分的預測。該當前區塊亦將作為一具有模式2的8x4區塊來預測(即子區塊614與624之預測樣本)，並且子區塊2(624)將使用右4x4部分之預測採樣。區塊630之最終預測採樣具有其使用預測模式1預測的子區塊1(612)以及使用預測模式2預測的子區塊2(624)。
在另一個實施例中，每一子區塊係使用一層疊方式(cascade way)來預測。第7圖係依據本發明之實施例之示意圖。在這個例子中，當前8x4區塊被分割為兩個4x4子區塊(710與720)。子區塊1(710)被指定為具有預測模式1(如箭頭712所示)，並且子區塊2(720)被指定具有預測模式2(如箭頭722所示)。子區塊1(710)首先作為具有預測模式1的4x4區塊來預測。藉由子區塊1(710)之預測採樣(730)作為部分參考採樣，子區塊2(720)作為具有預測模式2之4x4區塊來預測。
在另一個實施例中，LLMI模式可與其他模式融合。舉例來說，色度區塊係首先使用所提出的LLMI模式來預測。對於該區塊中一採樣(i,j)，其LLMI模式之預測值被表示為P L (i,j)。接著，色度區塊係使用另一預測模式來預測，例如模式K，其與LLMI模式不同。對於該區塊中一採樣(i,j)，其模式K之預測值表示為P K (i,j)。該區塊之採樣(i,j)之組合預測P(i,j)係計算為：P(i,j)=w1 * P L (i,j)+w2 * P K (i,j), (1)
其中w1與w2係權重值(實數)並且w1+w2=1。在等式(1)中，獲得LLMI預測值與另一預測值之加權和作為組合預 測。
在另一個例子中，該區塊之採樣(i,j)之組合預測P(i,j)係計算為：P(i,j)=(w1 * P L (i,j)+w2 * P K (i,j)+D)>>S, (2)
其中w1、w2、D與S係整數，S>=1，並且w1+w2=1<<S。舉例來說，D可以是0。在另一個例子中，D是1<<(S-1)。符號“>>”與“<<”分別代表右移(right-shift)與左移(left-shift)操作。
在另一個例子中，該區塊之採樣(i,j)之組合預測P(i,j)係計算為：P(i,j)=(P L (i,j)+P K (i,j)+1)>>1. (3)
在另一個例子中，該區塊之採樣(i,j)之組合預測P(i,j)係計算為：P(i,j)=(P L (i,j)+P K (i,j))>>1. (4)
只要不是LLMI模式，任意的模式皆可作為模式K。舉例來說，模式K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。
在一個實施例中，模式K可以是具有預測方向的任何角度模式。在另一實施例中，模式K是任意的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)。
在視訊編碼系統中，針對一區塊所選擇的預測模 式必須在比特流中訊號化。通常，一碼字(codeword)被訊號化來指示在可能的預測模式中所選擇的一預測模式。在一實施例中，為了編碼該色度模式，該LLMI模式置於預測模式候選列表中的第一位置，亦即，該LLMI模式所對應之索引置於編碼表(code table)中的第一位置，亦即，LLMI模式需要的碼字不長於任何其他的色度幀內預測模式。換言之，LLMI模式具有最短的碼字。
為了編碼色度模式，LLMI模式亦可置於預測模式候選列表中在LM模式及其擴展模式之後的位置。亦即，LLMI模式所對應之索引亦可置於編碼表中在LM模式及其擴展模式之後的位置。在這種情況下，LLMI模式需要的碼字不短於LM模式及其擴展模式。第8圖係預測模式候選列表順序之一舉例說明，其中“對應U模式(僅針對V)”模式810插入預測模式候選列表的起始位置，並且“以預置順序的其他模式”840插入至預測模式候選列表的結束。如第8圖所示，LLMI模式830位於四種LM模式及其擴展模式820之後。
為了編碼色度模式，LLMI模式插入至預測模式候選列表中LM融合模式以及其擴展模式之後，亦即，LLMI模式所對應之索引亦可置於編碼表中在LM融合模式以及其擴展模式之後的位置。亦即LLMI模式所需的碼字不少於LM融合模式以及其擴展模式。第9圖係預測模式候選列表順序之一舉例說明，其中“對應U模式(僅針對V)”模式910插入預測模式候選列表的起始位置，並且“以預置順序的其他模式”950插入至預測模式候選列表的結束。如第9圖所示，LLMI模式940 位於四種LM模式及其擴展模式920以及LM融合模式930之後。
第10圖係依據本發明之實施例之結合LLMI模式之編碼系統之流程圖。該流程圖中所示之步驟可藉由在服務器端以及/或者在客戶端之一個或者複數個處理器(例如一或者複數CPU)上執行的程序代碼實現。該流程圖中之步驟亦可基於硬件，例如被設置為執行上述步驟之一個或者複數個電子裝置或者處理器，來實現。依據該方法，在步驟1010，在編碼器端接收輸入像素資料或者在解碼器端接收冗餘資料，其中輸入像素資料以及冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關。在步驟1020，當前色度預測區塊被分割為複數個色度預測子區塊。在步驟1030，針對每一色度預測子區塊，識別一對應的亮度預測區塊。在步驟1040，藉由與該對應的亮度預測區塊相關之亮度預測模式，針對每一色度預測子區塊，決定一色度預測模式。在步驟1050，針對當前色度預測區塊，藉由使用各自的色度預測模式應用一預測處理至複數個色度預測子區塊，產生一區域化色度預測。如本領域所知，該預測係使用先前編碼的資料而產生。對於幀內預測，來自先前處理的相鄰(複數個)子區塊之預測採樣或者重建採樣被用來產生該預測。對於幀間預測，來自一參考圖像中之(複數個)子區塊之重建採樣被用來產生預測。在步驟1060，使用包含在區域化色度預測中的資訊，與當前色度預測區塊相關的色度編碼區塊係在編碼器端編碼或者在解碼器端解碼。如本領域所知，在一編碼區塊中的(複數個)預測區塊將產生該編碼區塊之預測冗餘(prediction residual)。該編碼區塊之預測冗餘將被分割為轉換區塊，並且每一轉換區塊將進一步藉由轉換操作來處理。亦即其中轉換區塊結構使用與該當前色度預測區塊相同的結構，從而每一色度預測子區塊被視為一轉換子區塊，並且一轉換程序係應用於每一色度預測冗餘子區塊以產生每一轉換子區塊。每一轉換區塊之轉換係數係提供給進一步的量化處理以及熵編碼處理。每一轉換區塊之轉換係數可藉由熵解碼處理以及逆量化處理來重建。從重建的轉換區塊可決定重建的預測冗餘。該編碼區塊之重建的預測冗餘被用來重建編碼單元。
第11圖係依據本發明之實施例之結合區域化預測模式之另一編碼系統之舉例說明。該流程圖中所示之步驟可藉由在服務器端以及/或者在客戶端之一個或者複數個處理器(例如一或者複數CPU)上執行的程序代碼實現。該流程圖中之步驟亦可基於硬件，例如被設置為執行上述步驟之一個或者複數個電子裝置或者處理器，來實現。依據該方法，在步驟1110，在編碼器端接收輸入像素資料或者在解碼器端接收冗餘資料，其中輸入像素資料以及冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關。在步驟1120，當前色度預測區塊被分割為複數個色度預測子區塊，至少包含第一色度預測子區塊與第二色度預測子區塊。在步驟1130，針對該當前色度預測區塊，一第一色度預測模式係應用至該當前色度預測區塊，來產生一第一預測。在步驟1140，針對該當前色度預測區塊，一第二色度預測模式係應用至該當前色度預測區塊，來產生一第二預測。在步驟1150，針對該當前色度預測區塊，產生一區域化色度預測，該區域化 色度預測包含對應該第一預測之該第一色度預測子區塊之一第一子區塊預測以及對應該第二預測之該第二色度預測子區塊之一第二子區塊預測。在步驟1160，使用包含該區域化色度預測之資訊，與該當前色度預測區塊相關之色度編碼區塊係在編碼器端編碼或者在解碼器端解碼。如本領域所知，在一編碼區塊中的(複數個)預測區塊將產生該編碼區塊之預測冗餘。該編碼區塊之預測冗餘將被分割為轉換區塊，並且每一轉換區塊將進一步藉由轉換操作來處理。每一轉換區塊之轉換係數係提供給進一步的量化處理以及熵編碼處理。每一轉換區塊之轉換係數可藉由熵解碼處理以及逆量化處理來重建。從重建的轉換區塊可決定重建的預測冗餘。該編碼區塊之重建的預測冗餘被用來重建編碼單元。
上述流程僅僅為提供依據本發明進行視訊編碼的舉例說明。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訊壓縮芯片的一或多電路，或者是整合至視訊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 (23)

  1. 一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊；針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；以及針對該當前色度預測區塊，應用包含一第二預測模式之一不同的預測處理，來產生一第二色度預測，並且依據該區域化色度預測以及該第二色度預測產生一組合的色度預測，其中在該視訊編碼器端使用該組合的色度預測來編碼該當前色度預測區塊，或者在視訊解碼器端使用該組合的色度預測解碼該當前色度預測區塊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該色度預測模式 與該亮度預測模式對應至一幀內預測模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該色度預測模式與該亮度預測模式對應至一幀間預測模式。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中與該幀間預測模式相關之參數屬於一運動資訊集合，該運動資訊集合包含運動向量、參考圖像索引、代表單向或者雙向之預測方向以及混合索引。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，在該視訊編碼器端，一編碼區塊中的複數個預測區塊產生該編碼區塊之預測冗餘，該編碼區塊之預測冗餘被分割為複數個轉換區塊，並且每一轉換區塊進一步藉由轉換操作來處理；轉換區塊結構使用與該當前色度預測區塊相同的結構，從而每一色度預測子區塊被視為一轉換子區塊，並且一轉換程序係應用於每一色度預測冗餘子區塊以產生每一轉換子區塊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中當一第一色度預測子區塊係在一第二色度預測子區塊之前被處理時，一重建的第一色度預測子區塊被在該第二色度預測子區塊之該預測程序中使用，其中該重建的第一色度預測子區塊係從對應至一重建的轉換子區塊之一重建的第一色度預測冗餘子區塊產生。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當一第一色度預測子區塊係在一第二色度預測子區塊之前處理時，該第一色度預測子區塊之色度預測被用來進行該第二色度預測子 區塊之預測處理。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該組合的預測對應該區域化色度預測與該第二色度預測之一加權和。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該組合的色度預測P(i,j)係基於該區域化色度預測P L (i,j)與該第二色度預測P K (i,j)獲得，依據P(i,j)=(w1 * P L (i,j)+w2 * P K (i,j)+D)>>S，其中w1、w2、D與S是整數，S大於0，w1+w2=1<<S，“>>”對應一右移操作並且“<<”對應一左移操作。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中D等於0或者1<<(S-1)。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中D是0，並且S等於1。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中D與S等於1。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二預測模式屬於包含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模式的組合。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二預測模式對應一角度預測模式。
  15. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該第二預測模式屬於包含DC模式、平面模式、平面_Ver模式以及平面_Hor模式的一模式組合。
  16. 一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含： 在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊；針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；其中一區域化亮度預測模式繼承模式係藉由將該區域化亮度預測模式繼承模式置於一預測模式候選列表的其他預測模式之中來編碼，該區域化亮度預測模式繼承模式指示使用該區域化色度預測來編碼或者解碼該當前色度預測區塊，並且其中該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中的一第一位置，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有一最短碼字。
  17. 一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器 端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊；針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；其中一區域化亮度預測模式繼承模式係藉由將該區域化亮度預測模式繼承模式置於一預測模式候選列表的其他預測模式之中來編碼，該區域化亮度預測模式繼承模式指示使用該區域化色度預測來編碼或者解碼該當前色度預測區塊，並且其中該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中LM以及擴展LM模式之後，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有的碼字長於與該LM以及擴展LM模式相關之碼字。
  18. 一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器 端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊；針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；其中一區域化亮度預測模式繼承模式係藉由將該區域化亮度預測模式繼承模式置於一預測模式候選列表的其他預測模式之中來編碼，該區域化亮度預測模式繼承模式指示使用該區域化色度預測來編碼或者解碼該當前色度預測區塊，並且其中該區域化亮度預測模式繼承模式係置於該預測模式候選列表中LM融合模式以及擴展LM融合模式之後，從而該區域化亮度預測模式繼承模式具有的碼字長於與該LM融合模式以及擴展LM融合模式相關之碼字。
  19. 一種由一視訊編碼器或者視訊解碼器執行之一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器 端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊；針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；其中針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式的步驟包含：選擇該對應亮度預測區塊之多種亮度預測模式其中之一，作為該色度預測模式。
  20. 一種由一視訊編碼器或者一視訊解碼器所執行之一色度分量之幀間/幀內預測裝置，該裝置包含一或者複數個電子電路或者處理器設置為：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊； 針對每一色度預測子區塊，識別一對應亮度預測區塊；針對每一色度預測子區塊，從該對應亮度預測區塊相關之一亮度預測模式，來決定一色度預測模式；藉由應用使用各自的色度預測模式至該複數個色度預測子區塊之一預測處理來產生針對該當前色度預測區塊之一區域化色度預測；在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊；以及針對該當前色度預測區塊，應用包含一第二預測模式之一不同的預測處理，來產生一第二色度預測，並且依據該區域化色度預測以及該第二色度預測產生一組合的色度預測，其中在該視訊編碼器端使用該組合的色度預測來編碼該當前色度預測區塊，或者在視訊解碼器端使用該組合的色度預測解碼該當前色度預測區塊。
  21. 一種由一視訊編碼器或者一視訊解碼器執行之針對一色度分量之幀間/幀內預測方法，該方法包含：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊，該複數個色度預測子區塊包含至少一第一色度預測子區塊以及一第二色度預測子區塊； 應用一第一色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第一預測；應用一第二色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第二預測；針對該當前色度預測區塊產生一區域化色度預測，其中該區域化色度預測包含一對應該第一預測之該第一色度預測子區塊之第一子區塊預測以及對應該第二預測之該第二色的預測子區塊之一第二子區塊預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該第一色度預測模式與該第二色度預測模式對應一幀內預測模式或者一幀間預測模式。
  23. 一種由一視訊編碼器或者一視訊解碼器所執行之一色度分量之幀間/幀內預測裝置，該裝置包含一或者複數個電子電路或者處理器設置為：在一視訊編碼器端接收輸入像素資料或者在一視訊解碼器端接收冗餘資料，其中該輸入像素資料與該冗餘資料係與一當前色度預測區塊相關；將該當前色度預測區塊分割為複數個色度預測子區塊，該複數個色度預測子區塊包含至少一第一色度預測子區塊以及一第二色度預測子區塊； 應用一第一色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第一預測；應用一第二色度預測模式至該當前色度預測區塊，來產生該當前色度預測區塊之一第二預測；針對該當前色度預測區塊產生一區域化色度預測，其中該區域化色度預測包含一對應該第一預測之該第一色度預測子區塊之第一子區塊預測以及對應該第二預測之該第二色的預測子區塊之一第二子區塊預測；以及在該視訊編碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊編碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊，或者在該視訊解碼器端，使用包含該區域化色度預測之資訊來解碼與該當前色度預測區塊相關之一色度編碼區塊。
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