TWI716860B - 視訊編解碼中受限線性模型參數推導的方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

公開了用於交叉色綫性模式幀內預測的方法和裝置。根據一種方法，當當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時，基於減少的相鄰重建區域導出當前LM參數集。如果當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界，則減少的相鄰重建區域包括具有少於N條頂部線的減少的頂部區域或少於N條左側線的減少的左側區域。根據另一種方法，如果當前頂部區域跨越受限邊界，則擴展的左側區域用於導出LM參數集，並且如果當前左側區域跨越受限邊界，則擴展的頂部區域用於導出LM參數集。還公開了用於受限邊界的多LM模式的方法。

Description

視訊編解碼中受限線性模型參數推導的方法和裝置
本發明有關於視訊編解碼。特別地，本發明涉及與使用具有受限(restricted)資料的線性模式(linear mode)的幀內預測相關聯的編解碼技術。
運動補償的幀間編解碼已經廣泛地應用於各種編解碼標準中，例如MPEG-1/2/4和H.261/H.263/H.264/AVC。雖然運動補償的幀間編解碼可以有效地降低壓縮視訊的位元率，但是需要幀內編解碼來壓縮具有高運動或場景變化的區域。此外，幀內編解碼還用於處理初始圖像或週期性地插入I圖像或I塊以用於隨機訪問或用於減輕錯誤傳播。幀內預測利用圖像內或圖像區域內的空間相關性。實際上，圖像或圖像區域被分成塊，並且幀內預測是以塊為基礎執行的。當前塊的幀內預測可以依賴於已經處理的相鄰塊(neighboring block)中的像素。例如，如果圖像或圖像區域中的塊首先從左到右然後從上到下逐行(row)處理，則可以使用當前塊左側的相鄰塊和當前塊左側的相鄰塊來形成當前塊中像素的幀內預測。雖然經處理的相鄰塊中的任何像素可用於當前塊中的像素的幀內預測子(Intra predictor)，但是通常僅使用與當前塊頂部和左側的邊界相鄰的相鄰塊的像素。
幀內預測子通常被設計為利用圖像中的空間特徵，諸如平滑區域(DC模式)、垂直線或邊緣、水平線或邊緣以及對角線或邊緣。此外，亮度(luma)和色度(chroma)分量之間經常存在空間相關性。因此，重建的亮度像素可用於導出幀內色度預測。在新興的高效視訊編解碼(HEVC)中，已經考慮了基於重建的亮度信號的色度幀內預測模式。這種類型的色度幀內預測被稱為線性模型(Linear Model，簡寫為LM)預測。第1圖示出了LM模式的幀內預測推導。首先，使用第1圖中的並置(collocated)亮度塊(即，Y塊)110的相鄰重建像素(由圓圈表示)和色度塊(即，U或V塊)120和130的相鄰重建像素(由圓圈表示)的相鄰重建像素(由圓圈表示)導出塊之間的線性模型參數。使用亮度塊的參數和重建像素生成色度塊的預測像素。在參數推導中，使用與當前亮度塊的頂部塊邊界相鄰的頂部重建像素行(row)和與當前亮度塊的左塊邊界相鄰的左重建像素列(column)。注意，使用來自左邊界的第二左重建像素列而不是緊鄰左邊界的左列，以匹配色度像素的采樣位置。使用亮度塊的特定行和列以匹配色度分量的4：2：0採樣格式。雖然第1圖示出了用於4：2：0採樣格式的LM色度模式的示例，但是用於其他色度采樣格式的LM色度模式也可以類似地導出。
根據LM預測模式，從並置定位塊的重建亮度值預測色度值。色度分量可以具有比亮度分量低的空間解析度。為了將亮度信號用於色度幀內預測，可能必須降低亮度信號的解析度以與色度分量的解析度匹配。例如，對於4：2：0採樣格式，與亮度分量相比，U和V分量僅具有垂直和水平方向上的樣本數量的一半。因此，必須將垂直和水平方向上的2：1的解析度降低(resolution reduction)應用於重建的亮度樣本。降低解析度可以通過下採樣過程或子採樣過程來實現。
在LM色度模式中，對於具有其並置的重建亮度樣本Vcol的待預測 色度樣本V，用於生成LM預測子P的線性模型公式如下：P=a．V col +b
在上面的等式中，a和b被稱為LM參數。可以從當前塊周圍的相鄰重建亮度和色度樣本導出LM參數，使得不需要在位元流中對參數進行編解碼。在導出LM參數之後，可以根據線性模型從當前塊中的並置重建亮度樣本生成色度預測子。例如，如果視訊格式是YUV420，則每個8x8編解碼單元有一個8x8亮度塊和兩個4x4色度塊，如第1圖所示。在第1圖中，每個小方塊對應於待編解碼的當前編解碼單元(亮度為2Nx2N，色度為NxN)的一個像素。首先基於當前編解碼單元的相鄰重建樣本導出LM參數，其在第1圖中表示為圓圈。由於YUV420採樣格式，並置的色度位置位於兩個對應的垂直亮度樣本之間。兩個對應的垂直亮度樣本之間的平均值用於導出LM參數。對於頂部塊邊界上方的相鄰像素，平均值被垂直方向上的最接近的樣本替換，以便減少行緩衝器(line buffer)要求。當前亮度(Y)和色度(U或V)編解碼單元的相鄰像素(如圓圈所示)用於導出各個色度分量的LM參數，如第1圖所示。導出LM參數後，基於線性模型和並置的亮度重建樣本生成色度預測子。根據視訊格式，可以使用平均亮度值代替相應的亮度樣本。
期望開發可以進一步改善性能和/或降低色度幀內預測的緩衝器要求的改進方法。
公開了使用線性模型(稱為LM模式或LM幀內模式)基於另一顏色的重建像素進行交叉色幀內預測的方法和裝置。LM編解碼塊通常使用包括LM編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出LM編解碼塊的LM 參數集，其中LM編解碼塊與關聯LM編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯。LM編解碼塊的頂部區域包括頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線，並且LM編解碼塊的左側區域包括左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線。N是從包括大於1的值的範圍中選擇的整數。根據一種方法，當當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時，基於減少的相鄰重建區域中的亮度像素和色度像素，為當前塊導出當前LM參數集。根據當前塊的亮度像素為當前塊的色度像素生成交叉色幀內預測子，並且使用交叉色幀內預測子對當前LM參數和當前塊的色度像素進行編碼或解碼。如果當前頂部區域跨越受限邊界，則減少的相鄰重建區域包括具有少於頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線的減少的頂部區域，或者如果當前左側區域跨越受限邊界，則減少的相鄰重建區域包括具有少於左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線的減少的左側區域。
受限邊界對應於CTU(編解碼樹單元)邊界、切片(slice)邊界、圖塊(tile)邊界、圖塊組邊界或圖像邊界。在一個示例中，N等於2並且如果當前頂部區域跨越受限邊界則減少的頂部區域包括1個頂部線，或者如果當前左側區域跨越受限邊界，則減少的左側區域包括1個左側線。
在另一種情況下，LM編解碼塊通常使用包括LM編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與LM編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯的LM編解碼塊的LM參數集。根據另一種方法，當當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時，基於修改的相鄰重建區域中的亮度像素和色度像素，為當前塊導出當前LM參數集。根據當前塊的亮度像素為當前塊的色度像素生成交叉色幀內預測子，並且使用交叉色幀內預測子對當前LM參數和當前塊的色度像素進行編碼或解碼。如果當前頂部區域跨越受限邊界，則修改的相鄰重建區域僅包括當前塊的左側相鄰重建像素，或者如果當前左側區域跨越受限邊界，則修改的相鄰重建區域僅包括當前塊的頂部相鄰重建 像素。
在一個實施例中，僅當前塊的所述左側相鄰重建像素對應於具有比當前塊的左側區域更多的左側線的擴展左側區域，或者僅當前塊的所述頂部相鄰重建像素對應於具有比當前塊的頂部區域更多的頂部線擴展的頂部區域。在另一實施例中，僅當前塊的左側相鄰重建像素對應於當前塊的左側區域，或者僅當前塊的頂部相鄰重建像素對應於當前塊的頂部區域。在又一個實施例中，當前塊的頂部區域對應於當前塊的上方區域、上方和右上方區域或右上方區域，而當前塊的左側區域對應於當前塊的左側區域、左側和左下區域或左下區域。
在又一種情況下，使用基於使用多LM模式的重建像素的具有多LM模式的交叉色幀內預測。多LM模式包括僅使用多LM模式編解碼塊的左側相鄰重建像素的僅左側(Left-only)模式、僅使用多LM模式編解碼塊的頂部相鄰重建像素的僅頂部(Top-only)模式，以及使用多LM模式編解碼塊的左側相鄰重建像素和頂部相鄰重建像素的左+頂部模式。根據又一方法，當當前塊的當前左側相鄰重建像素或當前頂部相鄰重建像素跨越受限邊界時，如果當前塊的當前左側相鄰重建像素跨越受限邊界，則通過隱式地排除僅左側模式來導出一組減少的多LM模式。如果當前塊的當前頂部相鄰重建像素跨越受限邊界，則通過隱式地排除僅頂部模式來導出該組減少的多LM模式。
110、210、230、310、330、510、530、550:亮度塊
120、130、220、240、320、340、520、540、560:色度塊
440:當前塊的左側
450:當前塊的左側+左下方
460:塊的左下方
610、620、710、720:第一候選
630、640、730、740:第二候選
650、660、750、760:第三候選
810~850、910~950、1010~1040:步驟
第1圖示出了根據用於4：2：0採樣格式的傳統方法，基於重建的亮度像素導出LM模式的色度幀內預測的示例。
第2A圖示出了切片、圖塊、圖塊組或圖像的頂部邊界處的亮度塊和色度塊的實例，其中頂部相鄰樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)。
第2B圖示出了在切片、圖塊、圖塊組或圖像的左邊界處的亮度塊和色度塊的另一示例，其中左側相鄰樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)。
第3A圖示出了根據本發明實施例的如果頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則僅使用當前塊的左側相鄰重建樣本來導出LM參數集的示例。
第3B圖示出了根據本發明實施例的如果左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則僅使用當前塊的頂部相鄰重建樣本來導出LM參數集的示例。
第4A圖示出了對於訪問受限LM模型的LM參數推導，使用僅來自上方、上方+左上方或僅左上方區域的更多額外的相鄰重建樣本來導出LM參數集的示例。
第4B圖示出了對於訪問受限LM模型的LM參數推導，使用來自僅左側、左側+左下方或僅左下方區域的更多額外的相鄰重建樣本來導出LM參數集的示例。
第5A圖示出了用於亮度塊和色度塊的左側+頂部LM模式的示例。
第5B圖示出了用於亮度塊和色度塊的左LM模式的示例。
第5C圖示出了用於亮度塊和色度塊的頂部LM模式的示例。
第6A圖示出了在允許兩個左側相鄰重建樣本的情況下第一候選(即，第一左側線)的示例。
第6B圖示出了在允許兩個左側相鄰重建樣本的情況下第二候選(即，第二左側線)的示例。
第6C圖示出了在允許兩個左側相鄰重建樣本的情況下第二候選(即，第一和第二左側線兩者)的示例。
第7A圖示出了在允許兩個頂部相鄰重建樣本的情況下第一候選(即，第一 頂部線)的示例。
第7B圖示出了在允許兩個頂部相鄰重建樣本的情況下第二候選(即，第二頂部線)的示例。
第7C圖示出了在允許兩個頂部相鄰重建樣本的情況下第二候選(即，第一和第二頂部線兩者)的示例。
第8圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。
第9圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。
第10圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。
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。通過參考所附申請專利範圍最好地確定本發明的範圍。
在線性模式中，色度預測子使用頂部和左側相鄰重建樣本來導出交叉顏色分量之間的LM參數，如第1圖所示。然而，在一些情況下，頂部和/或左側相鄰重建樣本可能無法使用。在本發明中，公開了各種方法來解決不可用的相鄰樣本的問題。
用於LM參數推導的額外的可訪問相鄰重建樣本
在一些情況下，尤其是在切片或圖像邊界處，在LM參數導出中僅可訪問頂部或左側相鄰樣本。例如，第2A圖示出了在切片或圖像的頂部邊界處的亮度塊210和色度塊220的示例，其中頂部相鄰樣本跨越(across)受限邊界 (restricted boundary)(即，不可訪問)。第2B圖示出了在切片或圖像的左邊界處的亮度塊230和色度塊240的另一示例，其中左側相鄰樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)。不可訪問的相鄰樣本可能引起導出的LM參數不夠準確表徵交叉色分量之間的關係的問題。因此，根據本發明的一種方法，當當前塊不能訪問左或頂部相鄰重建樣本時，在LM參數推導中使用來自當前塊的可訪問上側或可訪問左側的額外的相鄰重建樣本。在一些實施例中，如果左側相鄰重建樣本中的至少一些對於當前塊來說不能訪問，則確定左側相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。在一些實施例中，如果當前塊不能訪問頂部相鄰重建樣本中的至少一些，則確定頂部相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。本發明中提到的受限邊界可以是CTU邊界、切片邊界、圖塊邊界、圖塊組邊界、圖像邊界或導致限製或不足以引用相鄰重建樣本的任何其他邊界(即，如果相鄰重建樣本的限製或不足發生，確定相鄰樣本跨越發生限製或短缺的受限邊界)。
在一個實施例中，如果一行頂部和左側相鄰重建樣本通常用於LM參數推導，並且只有頂部相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中使用兩行左側相鄰重建樣本，如第3A圖所示，其示出了在切片或圖像的左邊界處的亮度塊310和色度塊320的另一示例。在又一個實施例中，如果僅頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界，則在LM參數導出中僅使用兩條或更多條左側相鄰重建樣本。
在另一個實施例中，如果在LM參數導出中正常使用一行頂部和左側相鄰重建樣本，並且僅左側相鄰重建樣本跨越受限邊界，則在LM參數推導中使用兩行頂部相鄰重建樣本，如第3B圖所示，其示出了在切片或圖像的頂部邊界處的亮度塊330和色度塊340的另一示例。在又一個實施例中，如果只有左側相鄰重建樣本跨越受限邊界，則在LM參數推導中僅使用兩行或更多行頂部相鄰重建樣本。
在又一實施例中，如果在LM參數導出中通常使用K行的頂部和左側相鄰重建樣本，並且對於當前塊僅可訪問頂部相鄰重建樣本，則LM參數推導中使用(K+L)行頂部相鄰重建樣本，其中K和L等於或大於1。
在又一個實施例中，如果在LM參數導出中正常使用K行的頂部和左側相鄰重建樣本，並且只有左側相鄰重建樣本可用於當前塊，則(K+L)行左側相鄰重建樣本用於LM參數推導，其中K和L等於或大於1。
在另一實施例中，如果在LM參數導出中使用N行頂部和左側相鄰重建亮度樣本，並且頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界，則在LM參數推導中使用k行頂部相鄰亮度重建樣本，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0011-7
0。
在又一實施例中，如果在LM參數推導中使用N行頂部和左側相鄰重建亮度樣本，並且左側相鄰重建樣本跨越受限邊界，則使用k行左側相鄰亮度重建樣本用於LM參數推導，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0011-8
0。
在又一實施例中，如果頂部或左側相鄰重建樣本跨越受限邊界，則頂部或左側相鄰重建樣本來自環路濾波的未濾波的重建樣本緩衝器(即未環路濾波)。
在又一實施例中，如果在LM參數推導中使用的任何相鄰重建樣本跨越受限邊界，則隱含地或明確地不使用LM色度模式。
此外，如果在LM參數導出中正常使用頂部和左側相鄰重建樣本，並且對於當前塊僅可訪問頂部相鄰重建樣本，則在LM參數導出中使用額外的(additional)頂部相鄰重建樣本。額外的頂部相鄰重建樣本可以來自當前塊的僅上方(410)、上方+右上方(420)或僅右上方區域(430)，如第4A圖中的點填充區域中所示。
此外，如果頂部和左側相鄰重建樣本通常用於LM參數推導，並且只有左側相鄰重建樣本可用於當前塊，則在LM參數推導中使用更多左側相鄰 重建樣本。額外的左側相鄰重建樣本可以來自當前塊的僅左側(440)、左側+左下方(450)或僅左下方區域(460)，如第4B圖中的點填充區域中所示。
在以上示例中，YUV420顏色子採樣格式已被用於說明LM參數推導過程。然而，本發明不限於YUV420顏色子採樣格式。本發明還可以應用於其他顏色子採樣格式，例如YUV444和YUV422。
用於多LM色度模式中的LM參數推導的相鄰重建樣本選擇
多LM色度模式包括僅左側、僅頂部、左側+頂部和其他基於LM的色度模式，其中僅左側或僅頂部LM模式在LM參數推導中僅使用左側或頂部相鄰重建樣本，而左側+頂部LM模式在LM參數推導中使用左側和頂部相鄰重建樣本。第5A圖示出了用於亮度塊510和色度塊520的左側+頂部LM模式的示例。第5B圖示出了用於亮度塊530和色度塊540的左側LM模式的示例。第5C圖示出了用於亮度塊550和色度塊560的頂部LM模式的示例。如果左側相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)，則在色度模式決策中隱含地不使用僅左側LM模式。邊界可以對應於CTU、切片、圖塊、圖塊組或圖像邊界。如果頂部相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)，則在色度模式決策中隱含地不使用僅頂部LM模式。在一些實施例中，如果當前塊不能訪問左側相鄰重建樣本中的至少一些，則確定左側相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。在一些實施例中，如果當前塊不能訪問頂部相鄰重建樣本中的至少一些，則確定頂部相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。
在一個實施例中，當當前塊不能訪問左側或頂部相鄰重建樣本時，則在色度模式決策中不使用僅左側和僅頂部LM模式。在這種情況下，如果頂部相鄰重建樣本不可訪問，則左側+頂部LM模式在LM參數推導中隱含地使用兩行左側相鄰重建樣本，並且如果左側相鄰重建樣本不可訪問，則在LM參數推導中使用兩行頂部相鄰重建樣本。
在另一實施例中，如果左側相鄰重建樣本對於當前塊不可訪問或不可用，則在多LM色度模式決策中隱含地不使用僅左側LM模式，並且不使用指示符指示是否使用僅左側LM模式。
在一個實施例中，當左側相鄰重建樣本越過受限邊界時，則在色度模式決策中不使用僅左側和僅頂部LM模式。另外，左側+頂部LM模式在LM參數推導中隱含地使用多於一行的頂部相鄰重建樣本。
在另一實施例中，當頂部相鄰重建樣本越過受限邊界時，則在色度模式決策中不使用僅左側和僅頂部LM模式。另外，左側+頂部LM模式在LM參數推導中隱含地使用多於一行的左側相鄰重建樣本。
在又一實施例中，如果左側相鄰重建樣本越過受限邊界，則在多LM色度模式決策中隱含地不使用僅左側LM模式，並且不使用指示符來指示是否使用僅左側LM模式。
在又一實施例中如果頂部相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)，則在多LM色度模式決策中隱含地不使用僅頂部LM模式，並且不使用指示符指示是否使用僅頂部LM模式。
在又一實施例中，當左側或頂部相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)時，則在多LM色度模式決策中隱含地不使用僅左側和僅頂部LM模式，並且沒有指示符用於指示是否使用僅左側或僅頂部模式。
在又一實施例中，當左側相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)時，則在色度模式決策中不使用僅左側LM模式。此外，僅頂部LM模式在LM參數推導中使用比左側+頂部LM模式更多的頂部相鄰重建樣本。
在又一實施例中，當頂部相鄰重建樣本跨越當前塊的受限邊界(即，不可訪問)時，則在色度模式決策中不使用僅頂部LM模式。此外，在 LM參數推導中，僅左側LM模式使用比左側+頂部LM模式更多的左側相鄰重建樣本。
可以在編碼器和/或解碼器中實現任何前述提出的方法。例如，任何所提出的方法可以在編碼器的幀間/幀內/預測模塊和/或解碼器的幀間/幀內/預測模塊中實現。或者，任何所提出的方法可以實現為耦合到編碼器的幀間/幀內/預測模塊和/或解碼器的幀間/幀內/預測模塊的電路，以便提供幀間/幀內/預測模塊所需的資訊。
再次，在以上示例中，YUV420顏色子採樣格式已被用於說明LM參數推導過程。然而，本發明不限於YUV420顏色子採樣格式。本發明還可以應用於其他顏色子採樣格式，例如YUV444和YUV422。
當允許多個參考線(multiple reference lines)時，LM參數推導的邊界限制
當允許使用兩條或更多條頂部和左側相鄰重建樣本用於在交叉色(cross-color)分量之間導出LM參數時，以及如果當前塊的上方或左側跨越受限邊界(例如，CTU、切片、圖塊、圖塊組或圖像邊界)，應該約束用於線性模型推導的相鄰重建樣本的線。在一些實施例中，如果當前塊不能訪問左側相鄰重建樣本中的至少一些，則確定左側相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。在一些實施例中，如果當前塊不能訪問頂部相鄰重建樣本中的至少一些，則確定頂部相鄰重建樣本對於當前塊是不可訪問的。
在一個實施例中，如果頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則所有左側相鄰重建樣本用於LM參數推導。
在另一實施例中，如果頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中隱含地不使用所有頂部相鄰重建樣本。
在又一實施例中，如果在LM參數推導中使用N行頂部和左側相 鄰重建亮度樣本，並且頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問或不可用)，則在LM參數推導中共同使用(jointly use)k行頂部相鄰亮度重建樣本，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0015-3
0。
在又一實施例中，如果在LM參數導出中使用N行頂部和左側相鄰重建色度樣本，並且頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中共同使用k行頂部相鄰色度重建樣本，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0015-4
0。
在又一實施例中，如果頂部相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則使用語法來指示在LM參數推導中使用哪些左側線(left line)樣本或使用所有左側線樣本。例如，如果允許兩個左側相鄰重建線樣本，則使用語法來指示左側線樣本候選的選擇，如第6A圖中針對第一候選(610和620)、第6B圖針對第二候選(630和640)，以及第6C圖針對第三候選(650和660)所示。
在又一實施例中，如果左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中使用所有頂部相鄰重建樣本。
在又一實施例中，如果左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中隱含地不使用所有左側相鄰重建樣本。
在又一實施例中，如果在LM參數推導中使用N行頂部和左側相鄰重建亮度樣本，並且左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則在LM參數推導中共同使用k行左側相鄰亮度重建樣本，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0015-6
0。
在又一實施例中，如果在LM參數推導中使用N行頂部和左側相鄰重建色度樣本，並且左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則k行左側相鄰色度重建樣本在LM參數推導中共同使用，其中N>k
Figure 108114270-A0305-02-0015-5
0。
在又一實施例中，如果左側相鄰重建樣本跨越受限邊界(即，不可訪問)，則使用語法來指示在LM參數推導中使用哪些頂部線樣本或使用所有頂部線樣本。例如，如果允許兩個頂部相鄰的重建線樣本，則使用語法來指示 頂部線樣本候選的選擇，如第7A圖中針對第一候選(710和720)，第7B圖針對第二候選者(730和740)，以及第7C圖中針對第三候選(750和760)所示。
注意，本發明中提到的頂部相鄰重建樣本可以來自上方410、右上方430和上方+右上方420，如第4A圖中的點填充區域所示。左側相鄰重建樣本可以來自左側440、左下方460和左側+左下方450，如第4B圖中的點填充區域所示。
在以上示例中，YUV420顏色子採樣格式已被用於說明LM參數推導過程。然而，本發明不限於YUV420顏色子採樣格式。本發明還可以應用於其他顏色子採樣格式，例如YUV444和YUV422。
第8圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。在正常LM模式中，LM編解碼塊使用包括LM編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出LM編解碼塊的LM參數集，其與LM編解碼塊的亮度像素和色度像素關聯的線性模型相關聯。LM編解碼塊的頂部區域包括頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線，並且LM編解碼塊的左側區域包括左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線，並且N是大於1的整數。在流程圖所示步驟中，可以將其實現為在編碼器側或解碼器側的一個或多個處理器(例如，一個或多個CPU)上可執行的程式代碼。流程圖中示出的步驟還可以基於諸如被佈置為執行流程圖中的步驟的一個或多個電子設備或處理器的硬體來實現。根據該方法，在步驟810，在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中輸入資料包括與要在編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與待在解碼器側解碼的當前塊相關聯的壓縮資料。在步驟820中檢查當前塊的當前頂部區域或當前左側區域是否跨越受限邊界。如果當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界(即，步驟820的“是”路徑)，則執行步驟830至850。否則(即，步驟820的“否”路徑)，跳過步驟830到850。在步驟830中，基於減少的 相鄰重建區域中的亮度像素和色度像素，為當前塊導出當前LM參數集。如果當前頂部區域跨越受限邊界，則減少的相鄰重建區域包括具有少於N條頂部相鄰重建亮度樣本的頂部線的減少的頂部區域，或者如果當前左側區域跨越受限邊界，則減少的相鄰重建區域包括具有少於N條左側相鄰重建亮度樣本的左側線的減少的左側區域。在步驟840中，根據當前塊的亮度像素和當前LM參數，為當前塊的色度像素生成交叉色幀內預測子。在步驟850中，使用交叉色幀內預測子對當前塊的色度像素進行編碼或解碼。
第9圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。在正常LM模式中，LM編解碼塊通常使用包括LM編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與LM編解碼塊的亮度像素和色度像素關聯的線性模型相關聯的LM編解碼塊的LM參數集。根據該方法，在步驟910，在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中輸入資料包括與要在編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與待在解碼器側解碼的當前塊相關聯的壓縮資料。在步驟920中檢查當前塊的當前頂部區域或當前左側區域是否跨越受限邊界。如果當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界(即，步驟920的“是”路徑)，則執行步驟930至950。否則(即，步驟920的“否”路徑)，跳過步驟930到950。在步驟930中，基於修改的相鄰重建區域中的亮度像素和色度像素，為當前塊導出當前LM參數集。如果當前頂部區域跨越受限邊界，則修改的相鄰重建區域僅包括當前塊的左側相鄰重建像素，或者如果當前左側區域跨越受限邊界，則修改的相鄰重建區域僅包括當前塊的頂部相鄰重建像素。在步驟940中，根據當前塊的亮度像素和當前LM參數，為當前塊的色度像素生成交叉色幀內預測子。在步驟950中，使用交叉色幀內預測子對當前塊的色度像素進行編碼或解碼。
第10圖示出了根據本發明實施例的使用受限相鄰重建像素來導 出LM參數的LM幀內模式的示例性流程圖。在通常的多LM模式中，多LM模式包括僅使用多LM模式編解碼塊的左側相鄰重建像素的僅左側模式，僅使用多LM模式編碼塊的頂部相鄰重建像素的僅頂部模式，以及使用多LM模式編解碼塊的左側相鄰重建像素和頂部相鄰重建像素的左側+頂部模式。根據該方法，在步驟1010中在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中輸入資料包括與要在編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與待在解碼器側解碼的當前塊相關聯的壓縮資料。在步驟1020中檢查當前塊的當前左側相鄰重構像素或者當前頂部相鄰重構像素是否跨越受限邊界。如果當前塊的當前左側相鄰重構像素或者當前頂部相鄰重構像素跨越受限邊界(即，步驟1020的“是”路徑)，則執行步驟1030至1040。否則(即，步驟1020的“否”路徑)，跳過步驟1030到1040。在步驟1030中，如果當前塊的當前左側相鄰重建像素跨越受限邊界，則通過排除僅左側模式來導出一組減少的多LM模式，或者如果當前塊的當前頂部相鄰重建像素跨越受限邊界，則通過排除僅頂部模式來導出該組減少的多LM模式。在步驟1040中，使用該組減少的多LM模式對當前塊的色度像素進行編碼或解碼。
以上所示的流程圖旨在示出結合本發明實施例的用於視訊編碼器和解碼器的改進的LM色度模式的示例。在不脫離本發明的精神的情況下，所屬領域具有通常知識者可以修改每個步驟、重新安排步驟、分割步驟，或組合步驟以實施本發明。
呈現以上描述以使得所屬領域具有通常知識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所屬領域具有通常知識者來說是顯而易見的，並且這裡定義的一般原理可以應用於其他實施例。因此，本發明不限於所示出和描述的特定實施例，而是與符合本文所公開的原理和新穎特徵的最寬範圍相一致。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，所屬領域具有通常知識者 將理解，可以實施本發明。
如上所述的本發明的實施例可以以各種硬體、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電路或集成到視訊壓縮軟體中的程式代碼，以執行這裡描述的處理。本發明的實施例還可以是要在數位信號處理器(DSP)上執行的程式代碼，以執行這裡描述的處理。本發明還可以涉及由計算機處理器、數位信號處理器、微處理器或現場可編程門陣列(FPGA)執行的許多功能。這些處理器可以被配置為通過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語言和不同的格式或樣式開發。還可以針對不同的目標平台編譯軟體代碼。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前面的描述表示。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。
810~850:步驟

Claims (13)

  1. 一種基於重建像素的交叉色幀內預測方法，其中線性模型編解碼塊使用包括該線性模型編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與關聯該線性模型編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯的該線性模型編解碼塊的線性模型參數集，並且該線性模型編解碼塊的該頂部區域包括頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線，並且該線性模型編解碼塊的該左側區域包括左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線，並且N是從包括大於1的值的範圍中選擇的整數，該方法包括：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時：基於減少的相鄰重建區域中的該亮度像素和該色度像素導出該當前塊的當前線性模型參數集，其中，如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該減少的相鄰重建區域包括具有少於頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線的減少的頂部區域，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該減少的相鄰重建區域包括具有少於左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線的減少的左側區域，其中，N等於2，並且如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該減少的頂部區域包括1個頂部線，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該減少的左側區域包括1個左側線；根據該當前塊的該亮度像素和當前線性模型參數，為該當前塊的該色度像素生成交叉色幀內預測子；以及使用該交叉色幀內預測子對該當前塊的該色度像素進行編碼或解碼。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該受限邊界對應於編解碼樹單元邊界、切片邊界、圖塊邊界、圖塊組邊界或圖像邊界。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之方法，其中，該減少的頂部區域或該減少的左側區域中的重建樣本對應於未經環路濾波的未濾波的重建樣本。
  4. 一種用於基於視訊編碼器或解碼器中的重建像素的交叉色幀內預測的裝置，其中線性模型編解碼塊使用包括該線性模型編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與關聯該線性模型編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯的該線性模型編解碼塊的線性模型參數集，並且該線性模型編解碼塊的該頂部區域包括頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線，並且該線性模型編解碼塊的該左側區域包括左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線，並且N是從包括大於1的值的範圍中選擇的整數，該裝置包括一個或多個電子器件或處理器，其被佈置成：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時：基於減少的相鄰重建區域中的該亮度像素和該色度像素導出該當前塊的當前線性模型參數集，其中，如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該減少的相鄰重建區域包括具有少於頂部相鄰重建亮度樣本的N條頂部線的減少的頂部區域，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該減少的相鄰重建區域包括具有少於左側相鄰重建亮度樣本的N條左側線的減少的左側區域，其中，N等於2，並且如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該減少的頂部區域包括1個頂部線，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該減少的左側區域包括1個左側線； 根據該當前塊的該亮度像素和當前線性模型參數，為該當前塊的該色度像素生成交叉色幀內預測子；以及使用該交叉色幀內預測子對該當前塊的該色度像素進行編碼或解碼。
  5. 一種基於另一顏色分量的重建像素的交叉色幀內預測方法，其中線性模型編解碼塊使用包括該線性模型編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與關聯該線性模型編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯的該線性模型編解碼塊的線性模型參數集，該方法包括：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時：基於修改的相鄰重建區域中的該亮度像素和該色度像素導出該當前塊的當前線性模型參數集，其中如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該修改的相鄰重建區域僅包括該當前塊的左側相鄰重建像素，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該修改的相鄰重建區域僅包括該當前塊的頂部相鄰重建像素；根據該當前塊的該亮度像素和當前線性模型參數，為該當前塊的該色度像素生成交叉色幀內預測子；以及使用該交叉色幀內預測子對該當前塊的該色度像素進行編碼或解碼，其中僅該當前塊的左側相鄰重建像素對應於擴展的左側區域，該擴展的左側區域具有比該當前塊的該左側區域更多的左側線；或者僅該當前塊的該頂部相鄰重建像素對應於擴展的頂部區域，該擴展的頂部區域具有比該當前塊的該頂部區域更多的頂部線，或者僅該當前塊的左側相鄰重建像素對應於該當前塊的該左側區域；或者僅該當 前塊的頂部相鄰重建像素對應於該當前塊的該頂部區域。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之方法，其中如果該當前塊的該僅左側相鄰重建像素或該當前塊的該僅頂部相鄰重建像素包括多條線，則發信語法以指示該當前塊的該僅左側相鄰重建像素或該當前塊的該僅頂部相鄰重建像素的哪條線或哪幾條線用於導出該當前塊的該當前線性模型參數集。
  7. 根據申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該當前塊的該頂部區域對應於該當前塊的上方區域、上方和右上方區域或右上方區域，而該當前塊的該左側區域對應於該當前塊的左側區域、左側和左下區域或左下區域。
  8. 根據申請專利範圍第5項所述之方法，其中，該受限邊界對應於編解碼樹單元邊界、切片邊界、圖塊邊界、圖塊組邊界或圖像邊界。
  9. 一種基於視訊編碼器或解碼器中的另一顏色分量的重建像素的交叉色幀內預測裝置，其中線性模型編解碼塊使用包括該線性模型編解碼塊的頂部區域和左側區域的相鄰重建區域來導出與關聯該線性模型編解碼塊的亮度像素和色度像素的線性模型相關聯的該線性模型編解碼塊的線性模型參數集，該裝置包括一個或多個電子器件或處理器，其被佈置成：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前頂部區域或當前左側區域跨越受限邊界時：基於修改的相鄰重建區域中的該亮度像素和該色度像素導出該當前塊的當前線性模型參數集，其中如果該當前頂部區域跨越該受限邊界，則該修改的相鄰重建區域僅包括該當前塊的左側相鄰重建像素，或者如果該當前左側區域跨越該受限邊界，則該修改的相鄰重建區域僅包括該當前塊的頂部相鄰重建像素； 根據該當前塊的該亮度像素和當前線性模型參數，為該當前塊的該色度像素生成交叉色幀內預測子；以及使用該交叉色幀內預測子對該當前塊的該色度像素進行編碼或解碼，其中僅該當前塊的左側相鄰重建像素對應於擴展的左側區域，該擴展的左側區域具有比該當前塊的該左側區域更多的左側線；或者僅該當前塊的該頂部相鄰重建像素對應於擴展的頂部區域，該擴展的頂部區域具有比該當前塊的該頂部區域更多的頂部線，或者僅該當前塊的左側相鄰重建像素對應於該當前塊的該左側區域；或者僅該當前塊的頂部相鄰重建像素對應於該當前塊的該頂部區域。
  10. 一種基於使用多線性模型模式的重建像素的交叉色幀內預測方法，其中該多線性模型模式包括僅使用多線性模型模式編解碼塊的左側相鄰重建像素的僅左側模式，僅使用該多線性模型模式編解碼塊的頂部相鄰重建像素的僅頂部模式，以及使用該多線性模型模式編解碼塊的該左側相鄰重建像素和該頂部相鄰重建像素兩者的左側+頂部模式，該方法包括：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前左側相鄰重建像素或當前頂部相鄰重建像素跨越受限邊界時：如果該當前塊的該當前左側相鄰重建像素跨越該受限邊界，則通過排除該僅左側模式來導出一組減少的多線性模型模式，或者如果該當前塊的該當前頂部相鄰重建像素跨越該受限邊界，則通過排除該僅頂部模式來導出該組減少的多線性模型模式；以及使用該組減少的多線性模型模式對該當前塊的色度像素進行編碼或解碼。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，其中如果該當前塊的該當前左側相鄰重建像素跨越該受限邊界，則該組減少的多線性模型模式進一步排除該僅頂部模式，以及如果該當前塊的該當前頂部相鄰重建像素跨越該受限邊界，則該組減少的多線性模型模式進一步排除該僅左側模式。
  12. 根據申請專利範圍第10項所述之方法，其中隱含地指示該排除該僅左側模式或該排除該僅頂部模式而不信令指示符。
  13. 一種用於在視訊編碼器或解碼器中使用多線性模型模式的基於重建像素的交叉色幀內預測的裝置，其中該多線性模型模式包括僅使用多線性模型模式編解碼塊的左側相鄰重建像素的僅左側模式，僅使用該多線性模型模式編解碼塊的頂部相鄰重建像素的僅頂部模式，以及使用該多線性模型模式編解碼塊的該左側相鄰重建像素和該頂部相鄰重建像素兩者的左側+頂部模式，該裝置包括一個或多個電子器件或處理器，用於：在編碼器側或解碼器側接收輸入資料，其中該輸入資料包括與要在該編碼器側編碼的當前塊相關聯的像素資料或與要在該解碼器側解碼的該當前塊相關聯的壓縮資料；當該當前塊的當前左側相鄰重建像素或當前頂部相鄰重建像素跨越受限邊界時：如果該當前塊的該當前左側相鄰重建像素跨越該受限邊界，則通過排除該僅左側模式來導出一組減少的多線性模型模式，或者如果該當前塊的該當前頂部相鄰重建像素跨越該受限邊界，則通過排除該僅頂部模式來導出該組減少的多線性模型模式；以及使用該組減少的多線性模型模式對該當前塊的色度像素進行編碼或解碼。
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