TWI809520B - 圖像編碼方法及圖像解碼方法 - Google Patents

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Abstract

一種對視頻資料解碼的方法。先導出亮度內部預測模式與色度內部預測模式，其中利用包含三個內部預測模式的MPM組、模式組指示符以及亮度預測模式索引導出亮度內部預測模式。確定亮度變換單元的大小以及色度變換單元的大小。如果至少一個參考畫素不可用，產生參考畫素。基於亮度變換單元的大小與亮度內部預測模式，自適應地對當前亮度塊的參考畫素進行過濾。利用被自適應過濾的參考畫素產生該當前亮度塊與當前色度塊的預測塊。產生當前亮度塊與當前色度塊的殘餘塊。將殘餘塊與預測塊相加以產生重構塊。

Description

圖像編碼方法及圖像解碼方法
本發明係關於一種對視頻資料解碼的設備，更具體而言，本發明關於一種利用導出內部預測模式，產生預測塊與殘餘塊以針對亮度及色度分量恢復重構塊的設備。
在H.264/MPEG-4 AVC中，一幅畫面被分成多個巨集塊以對圖像編碼，利用相互預測或內部預測產生預測塊，從而對相應巨集塊編碼。變換初始塊與預測塊之間的差異以產生變換塊，利用量化參數與多個預定量化矩陣之一對變換塊進行量化。透過預定掃描類型掃描量化塊的量化係數並隨後進行熵編碼。針對每個宏塊調節量化參數，並且利用先前的量化參數對其進行編碼。
但是，隨著內部預測模式數量增加，發送內部預測模式所需的編碼比特量增加。而且，隨著編碼單元的大小變大，初始塊與預測塊之間的差異更大。因此，需要一種更有效的方法來針對亮度及色度分量對視頻資料編碼和解碼。
技術問題
本發明涉及一種導出內部預測模式，產生參考畫素，自適應地過濾參考畫素並產生預測塊的設備。
技術方案
本發明提供一種圖像編碼方法，包括：利用一內部預測模式或一運動資訊產生一預測塊；轉換使用一初始塊及該預測塊產生的多個殘餘信號以產生一轉換塊；利用一量化參數對該轉換塊進行量化以產生一量化塊；決定一掃描模式並提供該掃描模式至該量化塊，以產生一一維係數資訊；以及對該一維係數資訊進行熵編碼，其中若預測模式係內部預測，則用以變換多個亮度分量的該些殘餘信號的變換類型係一基於DCT整數變換，而用以變換多個色度分量的該些殘餘信號的變換類型係一基於DCT整數變換，及其中一差分量化參數係透過從該量化參數減去一量化參數預測器而產生，其中一量化參數預測器係利用一當前編碼單元的一前量化參數及一當前編碼單元的一左量化參數及一上量化參數的可用量化參數而產生，其中若該左量化參數及該上量化參數皆不可用，該量化參數預測器被設置為等於該前量化參數，其中該量化參數係該亮度分量的量化參數，而指示該些亮度分量的量化參數與該些色度分量的量化參數之間的關係的一參數係包括在一畫面參數集中。
本發明提供一種圖像解碼方法，包含：解碼一位元流中的多個殘餘信號，以產生多個量化係數分量；確定一逆掃描模式，並利用該逆掃描模式產生一量化塊；導出一量化參數，並使用該量化參數對該量化塊進行逆量化以產生一變換塊；以及逆變換該變換塊以產生一殘餘塊，其中若預測模式係內部預測，用以逆變換多個亮度分量的該變換塊的一變換類型係一基於DCT整數變換，而用以逆變換多個色度分量的該變換塊的一變換類型係一基於DCT整數變換，及其中該量化參數係利用從該位元流取得的一差分量化參數及一量化參數預測器而產生，其中該量化參數預測器係利用一當前編碼單元的一前量化參數及一當前編碼單元的一左量化參數及一上量化參數的可用量化參數而產生，其中若該左量化參數及該上量化參數皆不可用，該量化參數預測器被設置為等於該前量化參數，其中該量化參數係該些亮度分量的量化參數，而指示該些亮度分量的量化參數與該些色度分量的量化參數之間的關係的一參數係包括在一畫面參數集中。
有利效果
根據本發明的設備導出亮度內部預測模式與色度內部預測模式；利用亮度變換大小資訊確定亮度變換單元的大小及色度變換單元的大小；基於亮度內部預測模式與亮度變換單元的大小自適應地對當前亮度塊的參考畫素進行過濾；產生當前亮度塊與當前塊的預測塊；以及產生殘餘亮度殘餘塊與色度殘餘塊。因此，內部預測的距離變短，減少了對內部預測模式、亮度以及色度分量的殘餘塊編碼所需的編碼比特量，並且透過對內部預測模式進行自適應編碼以及對參考畫素進行自適應過濾減小了編碼複雜性。
LCU包含一個或多個編碼單元。LCU具有遞迴的四叉樹結構，以指定編碼單元的分割結構。用於指定編碼單元的最大大小與最小大小的參數包含於序列參數集之中。由一個或多個分裂編碼單元標誌(split_cu_flag)指定分割結構。編碼單元的大小為2Nx2N。
同時，引入了利用編碼單元各種大小的技術以提高編碼效率。還引入了增加亮度及色度內部預測模式數量的技術以產生更類似於初始塊的預測塊。
本發明的一個方面提供了一種對視頻資料解碼的設備，包含：一預測模式解碼單元，配置為導出亮度內部預測模式與色度內部預測模式；一預測大小確定單元，配置為利用亮度大小資訊確定亮度變換單元的大小及色度變換單元的大小；一參考畫素產生單元，配置為如果至少一個參考畫素不可用則產生參考畫素；一參考畫素過濾單元，配置為基於亮度內部預測模式與亮度變換單元的大小自適應地過濾當前亮度塊的參考畫素，不過濾當前色度塊的參考畫素；一預測塊產生單元，配置為產生當前亮度塊與當前塊的預測塊；以及一殘餘塊產生單元，配置為產生殘餘亮度殘餘塊與色度殘餘塊。
在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的不同實施例。然而，本發明不限於下文公開的示範性實施例，而是可以透過各種方式實施。因此，本發明很多其他修改和變化都是可能的，可以理解的是，在所公開的概念範圍之內，可透過與具體所述不同的方式實踐本發明。
圖1係為根據本發明的一圖像編碼設備100之方塊圖。
請參閱圖1，根據本發明的圖像編碼設備100包含一畫面分割單元110、一內部預測單元120、一相互預測單元130、一變換單元140、一量化單元150、一掃描單元160、一熵編碼單元170、一逆量化單元155、一逆變換單元145、一後期處理單元180、一畫面儲存單元190、一減法器192以及一加法器194。
畫面分割單元110將畫面劃分成切片，將切片劃分成最大編碼單元(LCU)，並且將每一LCU劃分成一個或多個編碼單元。畫面分割單元110確定每個編碼單元的預測模式與預測單元大小。畫面、切片以及編碼單元由亮度樣本陣列(亮度陣列)與兩個色度樣本陣列(色度陣列)構成。色度塊具有亮度塊一半的高度以及一半的寬度。所述塊可為LCU、編碼單元或預測單元。在下文中，將亮度編碼單元、亮度預測單元以及亮度變換單元分別稱為編碼單元、預測單元以及變換單元。
編碼單元包含一個或多個預測單元。在內部預測中，預測單元的大小為2Nx2N或NxN。在相互預測中，預測單元的大小為2Nx2N、2NxN、Nx2N或NxN。
編碼單元包含一個或多個變換單元。變換單元具有遞迴的四叉樹結構，用以指定分割結構。由一個或多個分裂變換單元標記(split_tu_flag)指定分割結構。指定亮度變換單元的最大大小與最小大小的參數包含於於序列參數集之中。如果變換單元不為4x4，色度變換單元具有變換單元的一半高度與一半寬度。色度變換單元的最小大小為4x4。
內部預測單元120確定當前預測單元的內部預測模式並利用內部預測模式產生預測塊。預測塊的大小等於變換單元的大小。
相互預測單元130利用畫面儲存單元190中儲存的一個或多個參考畫面確定當前預測單元的運動資訊並產生預測單元的預測塊。運動資訊包含一個或多個參考畫面索引以及一個或多個運動向量。
變換單元140變換利用初始塊與預測塊產生的殘餘信號以產生變換塊。由變換單元變換殘餘信號。變換類型由預測模式與變換單元的大小確定。變換類型為基於DCT的整數變換或基於DST的整數變換。在相互預測中，使用基於DCT的整數變換。在內部預測模式中，如果變換單元的大小小於預定大小，則使用基於DST的整數變換，否則使用基於DCT的整數變換。預定大小為8x8。色度變換單元的變換類型等於對應變換單元的變換類型。因此，用於色度變換單元的變換類型為基於DCT的整數變換。
量化單元150確定用於量化變換塊的量化參數。量化參數為量化步長。亮度量化參數稱為量化參數。針對每個量化單元確定量化參數。量化單元的大小為編碼單元可允許大小之一。如果編碼單元的大小等於或大於量化單元的最小大小，編碼單元變為量化單元。量化單元中可包含多個編碼單元。針對每個畫面確定量化單元的最小大小，在畫面參數集之中包含用於指定量化單元最小大小的參數。由量化參數確定色度量化參數。可以由畫面確定量化參數與色度量化參數之間的關係。在畫面參數集(PPS)中發送表示關係的參數。可由切片改變關係。可以在切片包頭中發送用於改變關係的另一參數。
量化單元150產生量化參數預測器並透過從量化參數減去量化參數預測器產生差分量化參數。對差分量化參數進行熵編碼。
如下利用相鄰編碼單元的量化參數與先前編碼單元的量化參數產生量化參數預測器。
按照該次序順序檢索左量化參數、上量化參數以及前量化參數。在具有兩個或更多量化參數時，將按照該次序檢索的前兩個可用量化參數的平均值設置為量化參數預測器，在僅有一個量化參數時，將可用的量化參數設置為量化參數預測器。亦即，如果有左及上量化參數，則將左及上量化參數的平均值設置為量化參數預測器。如果僅具有左及上量化參數之一，則將可用量化參數與前一量化參數的平均值設置為量化參數預測器。如果左及上量化參數均不可用，則將前一量化參數設置為量化參數預測器。對平均值進行四捨五入。
量化單元150利用量化矩陣與量化參數對變換塊進行量化以產生量化塊。向逆量化單元155與掃描單元160提供量化塊。
掃描單元160確定掃描模式並向量化塊應用掃描模式。在將CABAC用於熵編碼時，如下確定掃描模式。
在內部預測中，由內部預測模式與變換單元的大小確定掃描模式。變換單元的大小、變換塊的大小以及量化塊的大小為相同的。在對角線掃描、垂直掃描以及水平掃描間選擇掃描模式。將量化塊的量化變換係數分成顯著標記、係數符號以及係數級別。將掃描模式分別應用於顯著標記、係數符號以及係數級別。顯著標誌表示對應的量化變換係數是否為零。係數符號表示非零量化變換係數的符號，係數級別表示非零量化變換係數的絕對值。
在變換單元的大小等於或小於第一大小時，為垂直模式與垂直模式預定數量的相鄰內部預測模式選擇水平掃描，為水平模式與水平模式預定數量的相鄰內部預測模式選擇垂直掃描，為其他內部預測模式選擇對角線掃描。在變換單元的大小大於第一大小時，使用對角線掃描。第一大小為8x8。如果變換單元為8x8，預定數量為8。
在相互預測中，不論變換單元的大小如何，都使用預定掃描模式。預定掃描模式為對角線掃描。
色度變換單元的掃描模式等於對應亮度變換單元的掃描模式。因此，在色度變換單元的大小為4x4時，如上所示，在對角線掃描、垂直掃描以及水平掃描中選擇掃描模式，在色度變換單元的大小大於4x4時，使用對角線掃描。
在變換單元的大小大於第二大小時，將量化塊分成主要子集以及多個剩餘子集，將確定的掃描模式應用於每個子集。根據確定的掃描模式分別掃描每個子集的顯著標記、係數符號以及係數級別。主要子集包含DC係數，剩餘子集覆蓋了除主要子集覆蓋的區域之外的區域。第二大小為4x4。子集為包含16個變換係數的4x4塊。針對色度的子集也為包含16個變換係數的4x4塊。
用於掃描子集的掃描模式與用於掃描每個子集的量化變換係數的掃描模式相同。沿相反方向掃描每個子集的量化變換係數。也沿反向掃描子集。
對最後非零係數位置編碼並發送至解碼器。最後非零係數位置指定最後非零量化變換係數在變換單元中的位置。使用最後非零係數位置確定在解碼器中發送的子集數量。針對除主要子集與最後子集之外的子集設置非零子集標誌。最後子集覆蓋最後的非零係數。非零子集標誌表示子集是否包含非零係數。
逆量化單元155對量化塊量化的變換係數進行逆量化。
逆變換單元145對逆量化塊進行逆變換以產生空間域的殘餘信號。
加法器194透過將殘餘塊與預測塊相加以產生重構塊。
後期處理單元180執行解塊過濾過程，用以清除重建畫面中產生的分塊人為雜訊。
畫面儲存單元190從後期處理單元180接收經後期處理的圖像並在畫面單元中儲存圖像。畫面可為圖框或場。
熵編碼單元170對從掃描單元160接收的一維係數資訊、從內部預測單元120接收的內部預測資訊、從相互預測單元130接收的運動資訊等進行熵編碼。
圖2係為根據本發明的圖像解碼設備200之方塊圖。
根據本發明的圖像解碼設備200包含一熵解碼單元210、一逆掃描單元220、一逆量化單元230、一逆變換單元240、一內部預測單元250、一相互預測單元260、一後期處理單元270、一畫面儲存單元280以及一加法器290。
熵解碼單元210從接收的位元流提取內部預測資訊、相互預測資訊以及一維係數資訊。熵解碼單元210向相互預測單元260發送相互預測資訊，向內部預測單元250發送內部預測資訊，向逆掃描單元220發送係數資訊。
逆掃描單元220使用逆掃描模式產生量化塊。在將CABAC用於熵編碼時，如下確定掃描模式。
在內部預測中，由內部預測模式與變換單元的大小確定逆掃描模式。在對角線掃描、垂直掃描以及水平掃描間選擇逆掃描模式。將選擇的逆掃描模式分別應用於顯著標記、係數符號以及係數級別以產生量化塊。色度變換單元的逆掃描模式等於對應亮度變換單元的掃描模式。色度變換單元的最小大小為4x4。
在變換單元的大小等於或小於第一大小時，為垂直模式與垂直模式預定數量的相鄰內部預測模式選擇水平掃描，為水平模式與水平模式預定數量的相鄰內部預測模式選擇垂直掃描，為其他內部預測模式選擇對角線掃描。在變換單元的大小大於第一大小時，使用對角線掃描。在變換單元的大小大於第一大小時，為所有內部預測模式選擇對角線掃描。第一大小為8x8。如果變換單元為8x8，預定數量為8。
在相互預測中，使用對角線掃描。
在變換單元的大小大於第二大小時，利用確定逆掃描模式在子集的單元中逆掃描顯著標記、係數符號以及係數級別以產生子集，逆掃描子集以產生量化塊。第二大小等於子集的大小。子集是包含16個變換係數的4x4塊。針對色度的子集也為4x4塊。因此，在色度變換單元的大小大於第二大小時，首先產生子集，並且對子集進行逆掃描。
用於產生每個子集的逆掃描模式與用於產生量化塊的逆掃描模式相同。沿相反方向逆掃描顯著標記、係數符號以及係數級別。也沿反向逆掃描子集。
從編碼器接收最後非零係數位置以及非零子集標誌。根據最後非零係數位置與逆掃描模式確定編碼子集的數量。使用非零子集標記選擇要產生的子集。利用逆掃描模式產生主要子集與最後子集。
逆量化單元230從熵解碼單元210接收差分量化參數並產生量化參數預測器，用以產生編碼單元的量化參數。產生量化參數預測器的作業與圖1的量化單元150作業相同。然後，通過將差分量化參數與量化參數預測器相加產生當前編碼單元的量化參數。如果不從編碼器接收用於當前編碼單元的差分量化參數，則將差分量化參數設置為0。
用於表示量化參數與色度量化參數之間關係的參數被包含於PPS中。如果允許由切片改變關係，將另一個參數包含於切片包頭中。因此，利用量化參數和PPS中包含的參數或利用量化參數與兩個參數產生色度量化參數。
逆量化單元230對量化塊進行逆量化。
逆變換單元240對逆量化塊進行逆變換以恢復殘餘塊。根據預測模式與變換單元的大小自適應地確定逆變換類型。逆變換類型為基於DCT的整數變換或基於DST的整數變換。例如，在相互預測中，使用基於DCT的整數變換。在內部預測模式中，如果變換單元的大小小於預定大小，使用基於DST的整數變換，否則使用基於DCT的整數變換。色度變換單元的逆變換類型等於對應變換單元的逆變換類型。因此，用於色度變換單元的逆變換類型是基於DCT的整數變換。
內部預測單元250利用接收的內部預測資訊恢復當前預測單元的內部預測模式，並根據恢復的內部預測模式產生預測塊。
相互預測單元260利用接收的相互預測資訊恢復當前預測單元的運動資訊，並且利用運動資訊產生預測塊。
後期處理單元270與圖1的後期處理單元180同樣工作。
畫面儲存單元280從後期處理單元270接收經後期處理的圖像並在畫面單元中儲存圖像。畫面可為圖框或場。
加法器290將恢復的殘餘塊與預測塊相加以產生重構塊。
圖3係為根據本發明產生預測塊的設備300之一方塊圖。
根據本發明的設備300包含一語法分析單元310、一預測模式解碼單元320、一預測大小確定單元330、一參考畫素產生單元340、一參考畫素過濾單元350以及一預測塊產生單元360。
語法分析單元310從位元流對當前預測單元的內部預測參數進行語法分析。
針對亮度的內部預測參數包含模式組指示符以及預測模式索引。模式組指示符為表示當前預測單元的內部預測模式是否屬於最可能的模式組(MPM組)的標誌。如果標誌為1，則當前預測單元的內部預測單元屬於MPM組。如果標誌是0，則當前預測單元的內部預測單元屬於殘餘模式組。殘餘模式組包含除MPM組的內部預測模式之外的所有內部預測模式。預測模式索引指定由模式組指示符指定的組之內當前預測單元的內部預測模式。由色度預測模式索引指定針對色度的內部預測參數。
預測模式解碼單元320導出亮度內部預測模式以及色度內部預測模式。
如下導出亮度內部預測模式。
利用相鄰預測單元的內部預測模式構造MPM組。由左內部預測模式與上內部預測模式自適應地確定MPM組的內部預測模式。左內部預測模式為左相鄰預測單元的內部預測模式，上內部預測模式為上相鄰預測單元的內部預測模式。MPM組由三個內部預測模式構成。
如果不存在左或上相鄰預測單元，將左或上相鄰單元的內部預測模式設置為不可用。例如，如果當前預測單元位於畫面的左或上邊界，則不存在左或上相鄰預測單元。如果左或上相鄰單元位於其他切片之內，將左或上相鄰單元的內部預測模式設置為不可用。
圖4係為根據本發明的內部預測模式之示意圖。如圖4所示，內部預測模式的數量為35。DC模式與平面模式為非方向性內部預測模式，其他為方向性內部預測模式。
在左內部預測模式與上內部預測模式都可用且彼此不同時，則將左內部預測模式與上內部預測模式包含於MPM組中，將一個額外的內部預測模式加至MPM組。如果左及上內部預測模式之一為非方向性模式，另一個為方向性模式，則將另一個非方向性模式設置為額外內部預測模式。如果左及上內部預測模式均為非方向性模式，則將垂直模式設置為額外內部預測模式。
在僅具有左內部預測模式及上內部預測模式之一時，將可用的內部預測模式包含於MPM組中，將另外兩個內部預測模式加到MPM組。如果可用的內部預測模式為非方向性模式，則將其他非方向性模式以及垂直模式設置為額外內部預測模式。如果可用的內部預測模式為方向性模式，則將兩個非方向性模式設置為額外內部預測模式。
在左內部預測模式與上內部預測模式均不可用時，則將DC模式、平面模式以及垂直模式增加至MPM組。
如果模式組指示符指示MPM組，則將預測模式索引指定的MPM組的內部預測設置為當前預測單元的內部預測模式。
如果模式組指示符不指示MPM組，則按照模式編號次序對MPM組的三個內部預測重新排序。在MPM組的三個內部預測模式中，將模式編號最低的內部預測模式設置為第一候選，將模式編號中間的內部預測模式設置為第二候選，將模式編號最高的內部預測模式設置為第三候選。
如果預測模式索引等於或大於MPM組的第一候選，將預測模式索引的值增加一。如果預測模式索引等於或大於MPM組的第二候選，則將預測模式索引的值增加一。如果預測模式索引等於或大於MPM組的第三候選，則將預測模式索引的值增加一。將最後預測模式索引的值設置為當前預測單元的內部預測模式的模式編號。
將色度內部預測模式設置為由色度預測模式索引指定的內部預測模式。如果色度預測索引指定DM模式，將色度內部預測模式設置成等於亮度內部預測模式。
預測大小確定單元330基於指定變換單元大小的變換大小資訊確定預測塊的大小。變換大小資訊可為一個或多個split_tu_flags。還基於變化大小資訊確定色度預測塊的大小。色度預測的最小大小為4x4。
如果變換單元的大小等於當前預測單元的大小，預測塊的大小等於當前預測單元的大小。
如果變換單元的大小小於當前預測單元的大小，預測塊的大小等於當前預測單元的大小。此種情況下，對當前預測單元的每個子塊執行產生重構塊的過程。亦即，產生當前子塊的預測塊與殘餘塊，透過將預測塊與殘餘塊相加產生每個子塊的重構塊。然後，產生解碼次序中下一子塊的預測塊、殘餘塊以及重構塊。使用恢復的內部預測模式產生所有子塊的所有預測塊。將當前子塊的重構塊的一些畫素用作下一子塊的參考畫素。因此，能夠產生更類似於初始子塊的預測塊。
如果當前塊的一個或多個參考畫素不可用，參考畫素產生單元340產生參考畫素。當前塊的參考畫素由位於(x=0，…，2N-1，y=-1)的上參考畫素、位於(x=1-，y=0，…，2M-1)的左參考畫素以及位於(x=-1，y=-1)的角畫素構成。N為當前塊的寬度，M為當前塊的高度。當前塊為具有變換單元大小的當前預測單元或當前子塊。如果一個或多個參考畫素不可用，還產生當前色度塊的參考畫素。
如果所有參考畫素均不可用，使用值2L-1替代所有參考畫素的值。L的值為用於表示亮度畫素值的比特數量。
如果可用參考畫素僅位於不可用參考畫素的一側，則用最接近不可用畫素的參考畫素值替代不可用參考畫素。
如果可用參考畫素位於不可用參考畫素的兩側，則用在每側最接近不可用畫素的參考畫素的平均值或在預定方向上最接近不可用畫素的參考畫素值替代每個不可用參考畫素。
參考畫素過濾單元350基於內部預測模式與變換單元的大小自適應地對當前亮度塊的參考畫素進行過濾。
在DC模式中，不對參考畫素進行過濾在垂直模式和水平模式中，不對參考畫素進行過濾。在除了垂直及水平模式的方向性模式中，根據當前塊的大小調整參考畫素。
如果當前的大小為4x4，在所有內部預測模式中都不對參考畫素過濾。對於8x8、16x16以及32x32的大小，隨著當前塊的大小變大，對參考畫素進行過濾的內部預測模式數量增大。例如，在垂直模式與垂直模式預定數量的相鄰內部預測模式中不對參考畫素進行過濾。在水平模式與水平模式預定數量的相鄰內部預測模式中也不對參考畫素進行過濾。預定數量介於0到7之間，隨著當前塊大小變大而減小。
不論內部預測模式與變換單元的大小如何，參考畫素過濾單元350均不對當前色度塊的參考畫素進行過濾。
預測塊產生單元360根據恢復的內部預測模式利用參考畫素產生當前塊的預測塊。
在DC模式中，透過對位於(x=0，…N-1，y=-1)的N個參考畫素與位於(x=-1，y=0，..M-1)的M個參考畫素求平均值以產生預測塊的預測畫素。由一個或兩個相鄰參考畫素過濾與參考畫素相鄰的亮度預測畫素。不對色度預測畫素進行過濾。
在垂直模式中，透過拷貝對應上參考畫素以產生預測畫素。由左相鄰參考畫素與角參考畫素過濾與左參考畫素相鄰的亮度預測畫素。不對色度預測畫素進行過濾。
在水平模式中，透過拷貝水平對應左參考畫素來產生預測畫素。由左相鄰參考畫素與角參考畫素過濾與上參考畫素相鄰的亮度預測畫素。不對色度預測畫素進行過濾。
圖5係為根據本發明產生殘餘塊的設備400之方塊圖。
根據本發明的設備400包含一熵解碼單元410、一逆掃描單元420、一逆量化單元430以及一逆變換單元440。
熵解碼單元410對殘餘信號解碼以產生量化係數分量。在將CABAC用於熵編碼時，係數分量包含顯著標記、係數符號以及係數級別。顯著標誌表示對應的量化變換係數是否為零。係數符號表示非零量化變換係數的符號，係數級別表示非零量化變換係數的絕對值。
逆掃描單元420確定逆掃描模式並利用逆掃描模式產生量化塊。逆掃描單元420的工作與圖2的逆掃描單元220相同。
逆量化單元430導出量化參數，選擇逆量化矩陣並對量化塊進行逆量化，以產生變換塊。
如下導出亮度量化參數。
確定量化單元的最小大小。利用PPS中包含的QU大小指示符針對每個畫面確定量化單元的最小大小。QU大小指示符指定量化單元的最小大小。
產生當前編碼單元的差分量化參數(dQP)。通過熵解碼針對每個量化單元產生dQP。如果當前編碼單元不包含編碼的dQP，將dQP設置為零。如果量化單元包含多個編碼單元，將dQP包含於包含非零係數的第一編碼單元的位元流中。
產生當前編碼單元的量化參數預測器。利用圖2的逆量化單元230的相同作業產生量化參數預測器。如果量化單元包含多個編碼單元，產生解碼次序中第一編碼單元的量化參數預測器，將產生的量化參數預測器為量化單元之內所有其他編碼單元共用。
利用dQP和量化參數預測器產生量化參數。
利用亮度量化參數與表示亮度量化參數以及色度量化參數之間關係的偏移參數產生色度量化參數。偏移參數包含於PPS中。如果允許由切片改變偏移，則由切片包頭中包含的偏移調節參數改變偏移參數。
逆變換單元440對變換塊進行逆變換以產生殘餘塊。根據預測模式以及變換單元的大小自適應地確定逆變換類型。逆變換類型為基於DCT的整數變換或基於DST的整數變換。在內部預測模式中，如果亮度變換單元的大小小於8x8，則使用基於DST的整數變換，否則使用基於DCT的整數變換。將基於DCT的整數變化應用於色度變換塊。
將預測塊與殘餘塊相加來產生重構塊。重構塊的大小等於變換單元的大小。因此，如果預測單元的大小大於變換單元，則產生第一重構塊，然後透過產生預測塊與殘餘塊以產生解碼次序中的下一重構塊，直到產生最後重構塊。使用當前預測單元的內部預測模式產生預測塊與殘餘塊。
儘管已經參考其某些示範性實施例示出並描述了本發明，但本領域的技術人員將理解，可以在其中做出各種形式和細節的改變而不脫離專利申請範圍界定的本發明精神和範圍。
100:圖像編碼設備 110:畫面分割單元 120:內部預測單元 130:相互預測單元 140:變換單元 145:逆變換單元 150:量化單元 155:逆量化單元 160:掃描單元 170:熵編碼單元 180:後期處理單元 190:畫面儲存單元 192:減法器 194:加法器 200:圖像解碼設備 210:熵解碼單元 220:逆掃描單元 230:逆量化單元 240:逆變換單元 250:內部預測單元 260:相互預測單元 270:後期處理單元 280:畫面儲存單元 290:加法器 300:設備 310:語法分析單元 320:預測模式解碼單元 330:預測大小確定單元 340:參考畫素產生單元 350:參考畫素過濾單元 360:預測塊產生單元 400:設備 410:熵解碼單元 420:逆掃描單元 430:逆量化單元 440:逆變換單元
圖1係為根據本發明的圖像編碼設備之方塊圖。 圖2係為根據本發明的圖像解碼設備之方塊圖。 圖3係為根據本發明產生預測塊的設備之方塊圖。 圖4係為根據本發明的內部預測模式之示意圖。 圖5係為根據本發明產生殘餘塊之設備方塊圖。
300:設備
310:語法分析單元
320:預測模式解碼單元
330:預測大小確定單元
340:參考畫素產生單元
350:參考畫素過濾單元
360:預測塊產生單元

Claims (8)

  1. 一種圖像編碼方法，包括：利用一內部預測模式或一運動資訊產生一預測塊；轉換使用一初始塊及該預測塊產生的多個殘餘信號以產生一轉換塊；利用一量化參數對該轉換塊進行量化以產生一量化塊；決定一掃描模式並提供該掃描模式至該量化塊，以產生一一維係數資訊；以及對該一維係數資訊進行熵編碼，其中若預測模式係內部預測，則用以變換多個亮度分量的該些殘餘信號的變換類型係一基於DCT的整數變換，而用以變換多個色度分量的該些殘餘信號的變換類型係一基於DCT的整數變換，及其中一差分量化參數係透過從該量化參數減去一量化參數預測器而產生，其中一量化參數預測器係利用一當前編碼單元的一前量化參數及一當前編碼單元的一左量化參數及一上量化參數的可用量化參數而產生，其中若該左量化參數及該上量化參數皆不可用，該量化參數預測器被設置為等於該前量化參數，其中該量化參數係該亮度分量的量化參數，而指示該些亮度分量的量化參數與該些色度分量的量化參數之間的關係的一參數係包括在一畫面參數集中。
  2. 如請求項1所述的方法，其中當該些殘餘信號係多個亮度信號，且預測模式係內部預測時，若該變換塊的大小小於8x8，則用以變換該些殘餘信號的該變換類型係一基於DST的整數變換，若該變換塊的大小不小於8x8，則用以變換該些殘餘信號的類型係一基於DCT的整數變換。
  3. 如請求項1所述的方法，其中當該些殘餘信號係多個色度信號時，用以變換該些殘餘信號的該變換類型係一基於DCT的整數變換。
  4. 如請求項1所述的方法，其中若該左量化參數及該上量化參數為可用，該左量化參數及該上量化參數的一平均值係設置為該量化參數預測器。
  5. 如請求項1所述的方法，其中若該左量化參數不可用，該上量化參數與該前量化參數的一平均值係設置為該量化參數預測器，而若該上量化參數不可用，該左量化參數與該前量化參數的一平均值係設置為該量化參數預測器。
  6. 如請求項1所述的方法，其中該量化參數係按每個量化單元而產生，且量化單元的一最小大小係按每個畫面而調整。
  7. 如請求項1所述的方法，其中當預測模式係內部預測時，該些殘餘信號為多個亮度信號且該變換塊的大小等於或小於8x8時，且在一對角線掃描、一垂直掃描以及一水平掃描之間選擇該掃描模式。
  8. 一種圖像解碼方法，包含： 解碼一位元流中的多個殘餘信號，以產生多個量化係數分量；確定一逆掃描模式，並利用該逆掃描模式產生一量化塊；導出一量化參數，並使用該量化參數對該量化塊進行逆量化以產生一變換塊；以及逆變換該變換塊以產生一殘餘塊，其中若預測模式係內部預測，用以逆變換多個亮度分量的該變換塊的變換類型係一基於DCT的整數變換，而用以逆變換多個色度分量的該變換塊的變換類型係一基於DCT的整數變換，以及其中該量化參數係利用從該位元流取得的一差分量化參數及一量化參數預測器而產生，其中該量化參數預測器係利用一當前編碼單元的一前量化參數及一當前編碼單元的一左量化參數及一上量化參數的可用量化參數而產生，其中若該左量化參數及該上量化參數皆不可用，該量化參數預測器被設置為等於該前量化參數，其中該量化參數係該些亮度分量的量化參數，而指示該些亮度分量的量化參數與該些色度分量的量化參數之間的關係的一參數係包括在一畫面參數集中。
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