TWI728518B - 使用推導自權重的降採樣的亮度樣本之基於亮度的彩度幀內預測方法與相關的基於亮度的彩度幀內預測裝置 - Google Patents

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Abstract

一種基於亮度的彩度幀內預測方法，包括：藉由具有一第一權重表的一濾波電路來將權重應用於重構的亮度樣本以產生一第一降採樣的亮度樣本，其中重構的亮度樣本是在一亮度塊之外；計算一線性模型的參數，其中在一第一降採樣的亮度樣本與一在彩度塊外的重構的彩度樣本的一配對被用於計算線性模型的參數；以及依據線性模型與從亮度塊推導出的一第二降採樣的亮度樣本，來決定包含於彩度塊的一彩度樣本的一預測數值。

Description

使用推導自權重的降採樣的亮度樣本之基於亮度的彩度幀內 預測方法與相關的基於亮度的彩度幀內預測裝置 相關申請的交叉引用：
本發明要求下列美國臨時專利申請案的好處與優先權：2018年10月26日提交的申請號為62/750,846。上述的專利申請案全部內容在此以引用方式併入本文。
本發明關於視頻編碼/解碼的幀內預測，尤其，關於使用推導自權重的降採樣的亮度樣本之基於亮度的彩度幀內預測方法，與相關的基於亮度的彩度幀內預測裝置。
傳統的視頻編解碼標準通常採用一基於塊的編解碼技術來利用空間與時間冗餘。例如，基本的方式是將整個來源幀分割為複數個塊，對每一塊進行預測，轉換每一塊的殘差，並且進行量化、掃描與熵編碼。此外，一重構幀是產生於視頻 編碼器的一內部解碼迴路中來提供使用於編解碼接下來塊的參考像素資料。例如，逆掃描、逆量化、與逆轉換可以包括於視頻編碼器的內部解碼迴路中，以還原每一個塊的殘差使其加到每個對應的預測取樣塊，來產生一重構幀。視頻編碼器的內部解碼迴路的功能也實作於一視頻解碼器，來還原每一塊的殘差與產生一重構幀。
當一幀內預測模式被選擇用來編碼一塊，一視頻編碼器的一幀內預測功能則被致能來決定一預測塊。類似地，當一幀內預測模式被選擇用來解碼一塊，一視頻解碼器的一幀內預測功能則被致能來決定一預測塊。可以對於形成視頻資料的像素的每一顏色分量進行編碼。雖然RGB(紅-綠-藍)表示法是眾所週知，YUV表示法更被用來進行編碼以降低頻道間的冗餘(inter-channel redundancy)。然而，在局部的地方仍有觀察到一些頻道間的關聯性(inter-channel correlation)。因此，有需要一種創新的幀內預測設計，可以利用頻道間的關聯性來對編解碼進行效率提升。
因此，本發明的目的之一是提供使用推導自權重的降採樣的亮度樣本之基於亮度的彩度幀內預測方法，與相關的基於亮度的彩度幀內預測裝置。
根據本發明的第一個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測方法。此示例性基於亮度的彩度幀內預測方法包括：藉由具有一第一權重表的一濾波電路來將權重應用於重 構的亮度樣本以產生一第一降採樣的亮度樣本，其中該重構的亮度樣本是在一亮度塊之外；計算一線性模型的參數，其中在該第一降採樣的亮度樣本與一彩度塊之外的重構的彩度樣本的一配對被用於計算該線性模型的參數；以及依據該線性模型與從該亮度塊推導出的一第二降採樣的亮度樣本，來決定包含於該彩度塊的一彩度樣本的一預測數值。
根據本發明的第二個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測方法。此示例性基於亮度的彩度幀內預測方法包括：藉由具有一權重表的一濾波電路來將權重應用於包含於該亮度塊的重構的亮度樣本，以產生一降採樣的亮度樣本；以及依據一線性模型與該降採樣的亮度樣本，來決定包含於一彩度塊的一彩度樣本的一預測數值。
根據本發明的第三個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測方法。此示例性基於亮度的彩度幀內預測方法包括：藉由僅使用從在一2Nx2N亮度塊之外的重構亮度樣本所推導出來的N個降採樣的亮度樣本以及從在一NxN彩度塊之外的N個重構彩度樣本，來計算一線性模型的參數，其中N是一正整數；以及依據該線性模型與從該2Nx2N亮度塊所推導出的複數個降採樣的亮度樣本，來決定包含於該NxN彩度塊的複數個彩度樣本的複數個預測數值。
根據本發明的第四個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測裝置。此示例性基於亮度的彩度幀內預測裝置包括一濾波電路與一參數推導電路。濾波電路是被安排以使用一第一權重表來將權重應用於重構的亮度樣本以產生一第一 降採樣的亮度樣本，其中該重構的亮度樣本是在一亮度塊之外。參數推導電路是被安排來計算一線性模型的參數，其中在該第一降採樣的亮度樣本與一彩度塊之外的重構的彩度樣本的一配對被用於計算該線性模型的參數。彩度幀內預測電路是被安排來依據該線性模型與從該亮度塊推導出的一第二降採樣的亮度樣本，來決定包含於該彩度塊的一彩度樣本的一預測數值。
根據本發明的第五個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測裝置。此示例性基於亮度的彩度幀內預測裝置包括一濾波電路與一彩度幀內預測電路。濾波電路是被安排以使用一權重表來將權重應用於包含於該亮度塊的重構的亮度樣本以產生一降採樣的亮度樣本。彩度幀內預測電路是被安排來依據一線性模型與該降採樣的亮度樣本，來決定包含於一彩度塊的一彩度樣本的一預測數值。
根據本發明的第六個面向，揭示一種示例性基於亮度的彩度幀內預測方法。此示例性基於亮度的彩度幀內預測方法包括一參數推導電路與一彩度幀內預測電路。參數推導電路是被安排藉由僅使用從在一2Nx2N亮度塊之外的重構亮度樣本所推導出來的N個降採樣的亮度樣本以及從在一NxN彩度塊之外的N個重構彩度樣本，來計算一線性模型的參數，其中N是一正整數。彩度幀內預測電路是被安排依據該線性模型與從該2Nx2N亮度塊所推導出的複數個降採樣的亮度樣本，來決定包含於該NxN彩度塊的複數個彩度樣本的複數個預測數值。
本發明的這些與其他目的，毫無疑問地將會使習知技 藝人士在讀完下列以各種圖示與圖形所闡明的較佳實施例的詳細描述後變的明白。
100:基於亮度的彩度幀內預測裝置
102:濾波電路
104:參數推導電路
106:彩度幀內預測電路
702:2x2彩度塊
704:4x4亮度塊
706:降採樣的亮度塊
第1圖為根據本發明的一實施例繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置的一圖示。
第2圖為繪示第1圖所示基於亮度的彩度幀內預測裝置所使用的一第一取樣組的一圖示，來推導一線性模型的參數。
第3圖為繪示第1圖所示基於亮度的彩度幀內預測裝置所使用的一第二取樣組的一圖示，來推導一線性模型的參數。
第4圖為繪示第1圖所示基於亮度的彩度幀內預測裝置所使用的一第三取樣組的一圖示，來推導一線性模型的參數。
第5圖為繪示第1圖所示基於亮度的彩度幀內預測裝置所使用的一第四取樣組的一圖示，來推導一線性模型的參數。
第6圖為繪示第1圖所示基於亮度的彩度幀內預測裝置所使用的一第五取樣組的一圖示，來推導一線性模型的參數。
第7圖為根據本發明的一實施例繪示一權重操作以產生一降採樣的亮度樣本的一圖示。
第8圖為根據本發明的一實施例繪示具有一單一非-零數值的一權重表的例子的一圖示。
第9圖為根據本發明的一實施例繪示具有二個非-零數值的一權重表的例子的一圖示。
第10圖為根據本發明的一實施例繪示具有多於二個非-零數 值的一權重表的例子的一圖示。
第11圖為根據本發明的一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表的例子的一圖示。
第12圖為根據本發明的另一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表的例子的一圖示。
第13圖為根據本發明的又另一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表的例子的一圖示。
於以下描述與申請專利範圍通篇使用某些術語，其指稱的是特定的組成成份。如習知技藝人士會察知者，電子設備製造商可能會將一組成成份指稱為不同名字。本文不意圖對於名字不同但非功能不同的組成成份之間做出區別。於以下描述與申請專利範圍中，這些術語“包含”與“包括”被使用做為開放性的方式，因此應該被解讀為“包含，但不以此為限...”。術語“耦合”也是意圖表示一間接或直接電性連接。因此，如果一裝置耦合至另一裝置，其連接可能是通過一直接電性連接，或經由其他裝置與連接通過一間接電性連接。
第1圖為根據本發明的一實施例繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置的一圖示。例如，基於亮度的彩度幀內預測裝置100可以是包括在一視頻編碼器之內的一幀內預測電路的一部分。舉另一例子，基於亮度的彩度幀內預測裝置100可以是包括在一視頻解碼器之內的一幀內預測電路的一部分。基於亮度的彩度幀內預測裝置100包括一濾波電路102、一參數推導電路 104、與一彩度幀內預測電路106。參數推導電路104被安排來計算用於彩度幀內預測的一線性模型的參數。藉由對彩度分量進行子取樣是熟知作法，可對於需要編碼的視頻資料加以減少而不至於大幅降低視覺的呈現。例如，亮度與彩度分量於YUV420有不同的取樣比率。當一跨-分量線性模型(cross-component linear model，簡稱CCLM)被選擇用於幀內預測時，基於亮度的彩度幀內預測裝置100可以依據一線性模型與推導自一亮度塊的複數個降採樣的重構亮度樣本，來決定一彩度塊中的複數個彩度樣本的複數個預測數值，其中亮度塊與彩度塊屬於同一視頻塊。線性模型被用來從亮度預測彩度，而且是依靠一斜率參數(α)與一偏移量參數(β)。具體而言，藉由使用具有參數(α,β)的線性模型可以從一亮度樣本L(x,y)對一彩度樣本C(x,y)加以預測。例如，線性模型可以用下列等式來加以表示。
C(x,y)=α×L(x,y)+β
線性模型的參數(α,β)是基於取樣配對來決定，每一取樣配對包括一重構的彩度樣本與一降採樣的重構亮度樣本。第2圖為繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置100所使用的一第一取樣組的一圖示，來推導線性模型的參數(α,β)。一NxN彩度塊BK_C週圍的重構的彩度樣本C1-C17被選擇用來進行線性模型參數推導，其中N是一正整數。具體而言，重構的彩度樣本C1-C9是位於NxN彩度塊BK_C左方邊界的左方，而重構的彩度樣本C9-C17是位於NxN彩度塊BK_C上方邊界的上方。在視頻資料進行彩度次取樣(chroma-subsampled)的情況下，相 對應於NxN彩度塊BK_C的一2Nx2N亮度塊BK_L會大於NxN。因此，在2Nx2N亮度塊BK_L週圍的重構的亮度樣本會降採樣以配合彩度解析度。如第2圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L週圍的降採樣的亮度樣本L’1-L’17被選擇用來進行線性模型參數推導。在本發明的一實施例中，每一降採樣的亮度樣本L’1-L’17藉由濾波電路102通過應用權重於重構的亮度樣本而來決定。用來作為內插濾波器的濾波電路102的進一步細節於接下來加以描述。取樣配對(L’1,C1),(L’2,C2),(L’3,C3),(L’4,C4),(L’5,C5),(L’6,C6),(L’7,C7),(L’8,C8),(L’9,C9),(L’10,C10),(L’11,C11),(L’12,C12),(L’13,C13),(L’14,C14),(L’15,C15),(L’16,C16)，與(L’17,C17)被參數推導電路104所使用來決定斜率參數(α)與偏移量參數(β)。例如，一最小均方(least mean square，簡稱LMS)演算法可以用來推導上述等式所表示線性模型的參數(α,β)。
第3圖為繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置100所使用的一第二取樣組的一圖示，來推導線性模型的參數(α,β)。NxN彩度塊BK_C上方的重構的彩度樣本C1-C16被選擇用來進行線性模型參數推導，其中N是一正整數。在視頻資料進行彩度次取樣(chroma-subsampled)的情況下，相對應於NxN彩度塊BK_C的一2Nx2N亮度塊BK_L會大於NxN。因此，在2Nx2N亮度塊BK_L上方的重構的亮度樣本會降採樣以配合彩度解析度。如第3圖所示，一2Nx2N亮度塊BK_L上方的降採樣的亮度樣本L’1-L’16被選擇用來進行線性模型參數推導。在本發明的一實施例中，每一降採樣的亮度樣本L’1-L’16藉由濾波電路 102通過應用權重於重構的亮度樣本而來決定。用來作為內插濾波器的濾波電路102的進一步細節於接下來加以描述。取樣配對(L’1,C1),(L’2,C2),(L’3,C3),(L’4,C4),(L’5,C5),(L’6,C6),(L’7,C7),(L’8,C8),(L’9,C9),(L’10,C10),(L’11,C11),(L’12,C12),(L’13,C13),(L’14,C14),(L’15,C15)，與(L’16,C16)被參數推導電路104所使用來決定斜率參數(α)與偏移量參數(β)。例如，一LMS演算法可以用來推導上述等式所表示線性模型的參數(α,β)。
第4圖為繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置100所使用的一第三取樣組的一圖示，來推導線性模型的參數(α,β)。位於一NxN彩度塊BK_C左方的重構的彩度樣本C1-C16被選擇用來進行線性模型參數推導，其中N是一正整數。在視頻資料進行彩度次取樣(chroma-subsampled)的情況下，相對應於NxN彩度塊BK_C的一2Nx2N亮度塊BK_L會大於NxN。因此，位於2Nx2N亮度塊BK_L左方的重構的亮度樣本會降採樣以配合彩度解析度。如第4圖所示，位於2Nx2N亮度塊BK_L左方的降採樣的亮度樣本L’1-L’16被選擇用來進行線性模型參數推導。在本發明的一實施例中，每一降採樣的亮度樣本L’1-L’16藉由濾波電路102通過應用權重於重構的亮度樣本而來決定。用來作為內插濾波器的濾波電路102的進一步細節於接下來加以描述。取樣配對(L’1,C1),(L’2,C2),(L’3,C3),(L’4,C4),(L’5,C5),(L’6,C6),(L’7,C7),(L’8,C8),(L’9,C9),(L’10,C10),(L’11,C11),(L’12,C12),(L’13,C13),(L’14,C14),(L’15,C15)，與(L’16,C16)被參數推導電路104所使用來決 定斜率參數(α)與偏移量參數(β)。例如，一LMS演算法可以被用來推導上述等式所表示線性模型的參數(α,β)。
第5圖為一圖示繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置100所使用的一第四取樣組，來推導線性模型的參數(α,β)。位於一NxN彩度塊BK_C上方的重構的彩度樣本C1-C8被選擇用來進行線性模型參數推導，其中N是一正整數。在視頻資料進行彩度次取樣(chroma-subsampled)的情況下，相對應於NxN彩度塊BK_C的一2Nx2N亮度塊BK_L會大於NxN。因此，位於2Nx2N亮度塊BK_L上方的重構的亮度樣本會降採樣以配合彩度解析度。如第5圖所示，位於2Nx2N亮度塊BK_L上方的降採樣的亮度樣本L’1-L’8被選擇用來進行線性模型參數推導。在本發明的一實施例中，每一降採樣的亮度樣本L’1-L’8藉由濾波電路102通過應用權重於重構的亮度樣本而來決定。用來作為內插濾波器的濾波電路102的進一步細節於接下來加以描述。應該注意的是，僅N個降採樣的亮度樣本L’1-L’8(其可以從在一2Nx2N亮度塊BK_L之外的重構亮度樣本所推導出來)以及僅N個重構彩度樣本C1-C8(其可以是在一NxN彩度塊BK_C之外)被參數推導電路104所使用來計算線性模型的參數。尤其，取樣配對(L’1,C1),(L’2,C2),(L’3,C3),(L’4,C4),(L’5,C5),(L’6,C6),(L’7,C7)，與(L’8,C8)被用來決定斜率參數(α)與偏移量參數(β)。例如，一LMS演算法可以被用來推導上述等式所表示線性模型的參數(α,β)。
第6圖為繪示基於亮度的彩度幀內預測裝置100所使用的一第五取樣組的一圖示，來推導線性模型的參數(α,β)。 位於一NxN彩度塊BK_C左方的重構的彩度樣本C1-C8被選擇用來進行線性模型參數推導，其中N是一正整數。在視頻資料進行彩度次取樣(chroma-subsampled)的情況下，相對應於NxN彩度塊BK_C的一2Nx2N亮度塊BK_L會大於NxN。因此，位於2Nx2N亮度塊BK_L左方的重構的亮度樣本會降採樣以配合彩度解析度。如第6圖所示，位於2Nx2N亮度塊BK_L左方的降採樣的亮度樣本L’1-L’8被選擇用來進行線性模型參數推導。在本發明的一實施例中，每一降採樣的亮度樣本L’1-L’8藉由濾波電路102通過應用權重於重構的亮度樣本而來決定。用來作為內插濾波器的濾波電路102的進一步細節於接下來加以描述。應該注意的是，僅N個降採樣的亮度樣本L’1-L’8(其可以從在一2Nx2N亮度塊BK_L之外的重構亮度樣本所推導出來)以及僅N個重構彩度樣本C1-C8(其可以是在一NxN彩度塊BK_C之外)被參數推導電路104所使用來計算線性模型的參數。尤其，取樣配對(L’1,C1),(L’2,C2),(L’3,C3),(L’4,C4),(L’5,C5),(L’6,C6),(L’7,C7)，與(L’8,C8)被用來決定斜率參數(α)與偏移量參數(β)。例如，一LMS演算法可以被用來推導上述等式所表示線性模型的參數(α,β)。
在線性模型的斜率參數(α)與偏移量參數(β)被決定之後，依據線性模型與推導自一亮度塊(例如2Nx2N亮度塊BK_L)的一降採樣的亮度樣本，彩度幀內預測電路106被安排來決定包含於一彩度塊(例如NxN彩度塊BK_C)的一彩度樣本的一預測數值。相同的權重概念可以被利用來產生用來決定一彩度塊的一彩度樣本的一預測數值的一降採樣的亮度樣 本。例如，濾波電路102被安排來利用一權重表而來應用權重於包含於一亮度塊(例如2Nx2N亮度塊BK_L)的重構的亮度樣本，以產生一降採樣的亮度樣本；以及依據一線性模型與降採樣的亮度樣本，彩度幀內預測電路106被安排來決定包含於一彩度塊(例如NxN彩度塊BK_C)的一彩度樣本的一預測數值。
如上面所提及，一權重函數被利用來產生涉及計算一線性模型的參數(α,β)與/或包含於一彩度塊的一彩度樣本的一預測數值的一降採樣的亮度樣本。第7圖為根據本發明的一實施例繪示一權重操作的一圖示，以產生一降採樣的亮度樣本。在這個實施例中，在YUV420的一視頻塊包含一2x2彩度塊702與在YUV420中的一4x4亮度塊704。2x2彩度塊702包含彩度樣本C(0,0)、C(1,0)、C(0,1)、C(1,1)。4x4亮度塊704包含亮度樣本L(0,0),L(1,0),L(2,0),L(3,0),L(0,1),L(1,1),L(2,1),L(3,1),L(0,2),L(1,2),L(2,2),L(3,2),L(0,3),L(1,3),L(2,3)，與L(3,3)。對於YUV420取樣，1個彩度樣本C(x,y)相對應於4個亮度樣本L(2x,2y)、L(2x+1,2y)、L(2x,2y+1)、L(2x+1,2y+1)，其中x,y
Figure 108138013-A0305-02-0015-17
Z。本發明提議使用一權重功能來降採樣一2x2亮度塊以產生一降採樣的亮度樣本。計算降採樣的亮度樣本可以利用下列等式來表示。
Figure 108138013-A0305-02-0015-1
濾波電路102可以使用4個閥門的內插器(4-tap interpolator)來加以實作，其中閥門係數是基於權重表{w1,w2,w3,w4}來加以設定。用於一2x2塊的一降採樣的亮度樣本可以藉由以下來產生：將一第一權重數值w1應用於一左上方重構的亮度樣本；將一第二權重數值w2應用於一右上方重構的亮度樣本；將一第三權重數值w3應用於一左下方重構的亮度樣本；以及將一第四權重數值w4應用於一右下方重構的亮度樣本。因此，4x4亮度塊704可以轉換成配合彩度解析度的一降採樣的亮度塊706。降採樣的亮度塊706包含降採樣的亮度樣本L’(0,0),L’(1,0),L’(0,1),L’(1,1)。此外，也產生在降採樣的亮度塊706周圍的降採樣的亮度樣本L’(-1,-1),L’(-1,0),L’(-1,1),L’(0,-1),L’(1,-1)。
當L-形狀取樣組被用來推導2x2彩度塊702的基於亮度的彩度幀內預測所需要的一線性模型的參數(α,β)的情況下，取樣配對{L’(-1,1),C(-1,1)},{L’(-1,0),C(-1,0)},{L’(-1,-1),C(-1,-1)},{L’(0,-1),C(0,-1)},{L’(1,-1),C(1,-1)}被參數推導電路104用來計算參數(α,β)。在線性模型的參數(α,β)被決定後，彩度幀內預測電路106依據降採樣的亮度樣本L’(0,1)與具有參數(α,β)的線性模型，來決定彩度樣本C(0,1)的一預測數值，依據降採樣的亮度樣本L’(0,0)與具有參數(α,β)的線性模型，來決定彩度樣本C(0,0)的一預測數值，依據降採樣的亮度樣本L’(1,1)與具有參數(α,β)的線性模型，來決定彩度樣本C(1,1)的一預測數值，以及依據降採樣的亮度樣本L’(1,0)與具有參數(α,β)的線性模型，來決定彩度樣本C(1,0)的一預測數值。彩度幀內預測可 以利用下列等式來表示
Figure 108138013-A0305-02-0017-2
。
在一不同取樣組被用來推導2x2彩度塊702的基於亮度的彩度幀內預測所需要的一線性模型的參數(α,β)的另一情況下，適當降採樣的亮度樣本被產生與選擇。例如，只有直接位於4x4亮度塊704(特別是降採樣的亮度塊706的上方邊界)的上方邊界之上的降採樣的亮度樣本L’(0,-1)與L’(1,-1)以及只有直接位於2x2彩度塊702的上方邊界之上的重構的彩度樣本C(0,-1)與C(1,-1)，才涉及推導線性模型的參數(α,β)。換言之，只有二個取樣配對{L’(0,-1),C(0,-1)}與{L’(1,-1),C(1,-1)}被參數推導電路104使用來計算參數(α,β)。另一例子中，只有直接位於4x4亮度塊704(特別是降採樣的亮度塊706的左方邊界)的左方邊界的左方降採樣的亮度樣本L’(-1,0)與L’(-1,1)以及只有直接位於2x2彩度塊702的左方邊界的左方的重構的彩度樣本C(-1,0)與C(-1,1)，才涉及推導線性模型的參數(α,β)。換言之，只有二個取樣配對{L’(-1,0),C(-1,0)}與{L’(-1,1),C(-1,1)}被參數推導電路104使用來計算參數(α,β)。
在本發明的一些實施例中，由濾波電路102所使用來產生降採樣的亮度樣本(是在一亮度塊之外的重構的亮度樣本所推導出來的並且是使用來作為線性模型參數推導)的一權重表{w1,w2,w3,w4}，可以和由濾波電路102所使用來產生其他降採樣的亮度樣本(是在包含於該亮度塊中的重構的亮度樣本所推導出來的並且是使用來作為彩度幀內預測)的一權重表{w1,w2,w3,w4}是一樣的。第8圖為根據本發明的一實施例繪 示具有一單一非-零數值的一權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。第9圖為根據本發明的一實施例繪示具有二個非-零數值的一權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。第10圖為根據本發明的一實施例繪示具有多於二個非-零數值的一權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。
在本發明的有些實施例，可以進一步參考編解碼樹單元(CTU)的邊界以控制用於不同情況下不同權重表{w1,w2,w3,w4}的設定。例如，權重表{w1,w2,w3,w4}的設定可以取決於一幀中一2Nx2N亮度塊的一位置與該幀所定義之一CTU的一位置。
第11圖為根據本發明的一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。一個CTU是由一虛線方塊加以代表。如第11圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L1的一上方邊界是與一CTU(以CTU_1表示之)的一上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,0,1}。因為只有CTU(以CTU_1表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
如第11圖所示，一2Nx2N亮度塊BK_L2的一上方邊界是與一CTU(以CTU_2表示之)的一上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,0}。因為只有CTU(以CTU_2表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
如第11圖所示，一2Nx2N亮度塊BK_L3的一上方邊界是與一CTU(以CTU_3表示之)的一上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,1}。因為只有CTU(以CTU_3表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
如第11圖所示，2Nx2N亮度塊BK_
Figure 108138013-A0305-02-0019-18
L4完全位於一CTU(以CTU_4表示之)之內。在這種情況下，權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{1,0,1,0}，其和使用於其他情況下的任何權重表{0,0,0,1}、{0,0,1,0}、{0,0,1,1}是不同的。
備選地，由濾波電路102所使用來產生降採樣的亮度樣本(是在一亮度塊之外的重構的亮度樣本所推導出來的並且是使用來作為線性模型參數推導)的一權重表{w1,w2,w3,w4}，可以和由濾波電路102所使用來產生其他降採樣的亮度樣本(是在包含於該亮度塊中的重構的亮度樣本所推導出來的並且是使用來作為彩度幀內預測)的一權重表{w1,w2,w3,w4}是不同的。在本發明的一些實施例中，可以參考編解碼樹單元(CTU)的邊界以用來控制使用在不同情況下不同權重表{w1,w2,w3,w4}的設定。
第12圖為根據本發明的另一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。一個CTU是由一虛線方塊加以代表。如第12圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L1的一上方邊界是與一CTU(以CTU_0表示之)的一上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,0,1}以用於CTU 上方邊界之上的重構亮度樣本，而在CTU上方邊界之下的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3,w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,0,1})。一2Nx2N亮度塊BK_L2的一上方邊界是與一CTU的上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,0}以用於CTU上方邊界之上的重構亮度樣本，而在CTU上方邊界之下的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3,w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,1,0})。一2Nx2N亮度塊BK_L3的一上方邊界是與CTU的上方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,1}以用於CTU上方邊界之上的重構亮度樣本，而在CTU上方邊界之下的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3,w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,1,1})。如第12圖所示，只有CTU(以CTU_0表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，如此一來，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
第13圖為根據本發明的又另一實施例繪示使用在不同狀況下不同權重表{w1,w2,w3,w4}的例子的一圖示。一個CTU是由一虛線方塊加以代表。如第13圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L1的一上方邊界是與一CTU(以CTU_1表示之)的一上方邊界相貼合，而且2Nx2N亮度塊BK_L1的一左方邊界是與CTU(以CTU_1表示之)的一左方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,0,1}以用於CTU上方邊界與左方邊界之外的重構亮度樣本，而完全在CTU之內包含於2Nx2N亮度塊BK_L1的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3, w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,0,1})。因為只有CTU(以CTU_1表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
如第13圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L2的一上方邊界是與一CTU(以CTU_2表示之)的一上方邊界相貼合，而且2Nx2N亮度塊BK_L2的一左方邊界是與CTU(以CTU_2表示之)的一左方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,0}以用於CTU上方邊界與左方邊界之外的重構亮度樣本，而完全在CTU之內包含於2Nx2N亮度塊BK_L2的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3,w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,1,0})。因為只有CTU(以CTU_2表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
如第13圖所示，2Nx2N亮度塊BK_L3的一上方邊界是與一CTU(以CTU_3表示之)的一上方邊界相貼合，而且2Nx2N亮度塊BK_L3的一左方邊界是與CTU(以CTU_3表示之)的一左方邊界相貼合。權重表{w1,w2,w3,w4}被設定為{0,0,1,1}以用於CTU上方邊界與左方邊界之外的重構亮度樣本，而完全在CTU之內包含於2Nx2N亮度塊BK_L3的重構亮度樣本則會應用一不同的權重表{w1,w2,w3,w4}(即{w1,w2,w3,w4}≠{0,0,1,1})。因為只有CTU(以CTU_3表示之)的上方邊界之上的一重構像素行(one reconstructed pixel line)必須儲存於一 行緩衝器(line buffer)中，基於亮度的彩度幀內預測的緩衝器要求可加以放寬。
那些習知技藝人士將毫無困難地觀察到對於裝置與方法可以進行各種修正與改變，然而仍保留本發明的教導。因此，對於以上揭示的解讀應該僅限於所附加專利範圍的界線為之。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100:基於亮度的彩度幀內預測裝置
102:濾波電路
104:參數推導電路
106:彩度幀內預測電路

Claims (14)

  1. 一種基於亮度的彩度幀內預測方法，包括：藉由具有一第一權重表的一濾波電路來將權重應用於重構的亮度樣本以產生一第一降採樣的亮度樣本，其中該重構的亮度樣本是在一亮度塊之外；計算一線性模型的參數，其中在一第一降採樣的亮度樣本與一彩度塊之外的重構的彩度樣本的一配對被用於計算該線性模型的參數；以及依據該線性模型與從該亮度塊推導出的一第二降採樣的亮度樣本，來決定包含於該彩度塊的一彩度樣本的一預測數值；其中由在該亮度塊之外的該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊包括一左上方重構的亮度樣本、一右上方重構的亮度樣本、一左下方重構的亮度樣本、與一右下方重構的亮度樣本；該第一權重表包括一第一權重數值、一第二權重數值、一第三權重數值、與一第四權重數值；以及將權重應用於該重構的亮度樣本包括：藉由以下來產生用於該2x2塊的該第一降採樣的亮度樣本：將該第一權重數值應用於該左上方重構的亮度樣本；將該第二權重數值應用於該右上方重構的亮度樣本；將該第三權重數值應用於該左下方重構的亮度樣本；以及將該第四權重數值應用於該右下方重構的亮度樣本。
  2. 如申請專利範圍第1項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，進一步包括：藉由具有該第一權重表的該濾波電路來將權重應用於包含於該亮度塊的重構的亮度樣本，以產生該第二降採樣的亮度樣本。
  3. 如申請專利範圍第2項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中由包含於該亮度塊的該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊包括一左上方重構的亮度樣本、一右上方重構的亮度樣本、一左下方重構的亮度樣本、與一右下方重構的亮度樣本；該第一權重表包括一第一權重數值、一第二權重數值、一第三權重數值、與一第四權重數值；以及將權重應用於包含於該亮度塊的該重構的亮度樣本包括：藉由以下來產生用於該2x2塊的該第二降採樣的亮度樣本：將該第一權重數值應用於該左上方重構的亮度樣本；將該第二權重數值應用於該右上方重構的亮度樣本；將該第三權重數值應用於該左下方重構的亮度樣本；以及將該第四權重數值應用於該右下方重構的亮度樣本。
  4. 如申請專利範圍第1項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，進一步包括：藉由具有一第二權重表的該濾波電路來應用於包含於該亮度塊的重構的亮度樣本，以產生該第二降採樣的亮度樣本，其中該第二權重表是不同於該第一權重表。
  5. 如申請專利範圍第4項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中由包含於該亮度塊的該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊包括一左上方重構的亮度樣本、一右上方重構的亮度樣本、一左下方重構的亮度樣本、與一右下方重構的亮度樣本；該第二權重表包括一第一權重數值、一第二權重數值、一第三權重數值、與一第四權重數值；以及將權重應用於包含 於該亮度塊的該重構的亮度樣本包括：藉由以下來產生用於該2x2塊的該第二降採樣的亮度樣本：將該第一權重數值應用於該左上方重構的亮度樣本；將該第二權重數值應用於該右上方重構的亮度樣本；將該第三權重數值應用於該左下方重構的亮度樣本；以及將該第四權重數值應用於該右下方重構的亮度樣本。
  6. 如申請專利範圍第1項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中該亮度塊的一上方邊界是貼合於一編解碼樹單元的一上方邊界，該重構的亮度樣本是位於該編解碼樹單元的該上方邊界之上，該第一權重表包括複數個權重數值，以及將權重應用於該重構的亮度樣本包括：個別地將該複數個權重數值應用於該複數個重構的亮度樣本，其中該權重數值包括數值0。
  7. 如申請專利範圍第6項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中由該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊位於該編解碼樹單元的該上方邊界之上；其中該第一權重數值、該第二權重數值、該第三權重數值、與該第四權重數值僅有一個非-零數值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中該第一權重數值、該第二權重數值、該第三權重數值、與該第四權重數值被設定為{0,0,0,1}或{0,0,1,0}。
  9. 如申請專利範圍第6項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其 中由該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊位於該編解碼樹單元的該上方邊界之上；其中該第一權重數值、該第二權重數值、該第三權重數值、與該第四權重數值僅有二個非-零數值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中該第一權重數值、該第二權重數值、該第三權重數值、與該第四權重數值被設定為{0,0,1,1}。
  11. 一種基於亮度的彩度幀內預測方法，包括：藉由僅使用從在一2Nx2N亮度塊之外的重構亮度樣本所推導出來的N個降採樣的亮度樣本以及在一NxN彩度塊之外的N個重構彩度樣本，來計算一線性模型的參數，其中N是一正整數；以及依據該線性模型與從該2Nx2N亮度塊所推導出的複數個降採樣的亮度樣本，來決定包含於該NxN彩度塊的複數個彩度樣本的複數個預測數值；其中由在該亮度塊之外的該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊包括一左上方重構的亮度樣本、一右上方重構的亮度樣本、一左下方重構的亮度樣本、與一右下方重構的亮度樣本；第一權重表包括一第一權重數值、一第二權重數值、一第三權重數值、與一第四權重數值；以及將權重應用於該重構的亮度樣本包括：藉由以下來產生用於該2x2塊的該第一降採樣的亮度樣本：將該第一權重數值應用於該左上方重構的亮度樣本；將該第二權重數值應用於該右上方重構的亮度樣本；將該第三權重數值應用於該左下方重構的亮度樣本；以及 將該第四權重數值應用於該右下方重構的亮度樣本。
  12. 如申請專利範圍第11項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中所有N重構的彩度樣本都直接位於該NxN彩度塊的一上方邊界的上方，而且所有重構的亮度樣本都直接位於該2Nx2N亮度塊的一上方邊界的上方。
  13. 如申請專利範圍第11項所述基於亮度的彩度幀內預測的方法，其中所有N重構的彩度樣本都直接位於該NxN彩度塊的一左方邊界的左方，而且所有重構的亮度樣本都直接位於該2Nx2N亮度塊的一左方邊界的左方。
  14. 一種基於亮度的彩度幀內預測裝置，包括：一濾波電路，被安排以使用一第一權重表來將權重應用於重構的亮度樣本以產生一第一降採樣的亮度樣本，其中該重構的亮度樣本是在一亮度塊之外；一參數推導電路，被安排來計算一線性模型的參數，其中在一第一降採樣的亮度樣本與一彩度塊之外的重構的彩度樣本的一配對被用於計算該線性模型的參數；以及一彩度幀內預測電路，被安排來依據該線性模型與從該亮度塊推導出的一第二降採樣的亮度樣本，來決定包含於該彩度塊的一彩度樣本的一預測數值；其中由在該亮度塊之外的該重構的亮度樣本所組成的一2x2塊包括一左上方重構的亮度樣本、一右上方重構的亮度樣本、一左下方重構的亮度樣本、與 一右下方重構的亮度樣本；該第一權重表包括一第一權重數值、一第二權重數值、一第三權重數值、與一第四權重數值；以及將權重應用於該重構的亮度樣本包括：藉由以下來產生用於該2x2塊的該第一降採樣的亮度樣本：將該第一權重數值應用於該左上方重構的亮度樣本；將該第二權重數值應用於該右上方重構的亮度樣本；將該第三權重數值應用於該左下方重構的亮度樣本；以及將該第四權重數值應用於該右下方重構的亮度樣本。
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