视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序的制作方法
【专利摘要】提供了一种视频编码设备，包括：对亮度信号下采样的具有采样位置移位器的下采样器(107)；以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的预测器(101)。具有采样位置移位器的下采样器(107)根据用于被处理的信号的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。提供了一种视频解码设备，包括：对亮度信号下采样的具有采样位置移位器的下采样器(205)；以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的预测器(203)。具有采样位置移位器的下采样器(205)根据用于被处理的信号的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
【专利说明】视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方
法和程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于从下采样的(down-sampled)亮度信号预测色差信号的视频编码设备和视频解码设备。
【背景技术】
[0002]非专利文献(NPL)I公开了一种新的色差信号预测(下文中称为intra_chromaFromLuma预测)技术,该技术利用同一编码单元的亮度信号(luma信号)和色差信号(chroma 信号)的互相关。NPL2 在 8.3.3.1.8 节 Specification of Intra_FromLumaprediction mode (Intra_FromLuma 予页测模式规范)中描述了 intra_chromaFromLuma 予页测的特定操作步骤。以下将描述其概要。
[0003](步骤I)使用以下公式⑴来计算通过按每2个水平像素对重构的(reconstructed)亮度信号predSamples [x, y]进行垂直地1/2下采样所获得的下采样亮度信号 PY’ [X，y] (x = -1..nS-1, y = -1..nS-1)。
[0004]ρy，[χ, y] = (recSamplesL[2x，2y]+recSamplesL[2x，2y+l]) >>1 …公式(I)
[0005]其中nS是色差信号(色差块信号)的宽度(即，处理所需要的重构的亮度信号(色度块信号)的宽度是2+2*nS(图1))。
[0006](步骤2)基于 ρy’ [χ, y] (x, y = -1..nS_l)和重构的色差信号 p[x, y] (χ = -1, y=O,.., nS-Ι并且χ = 0,..., nS-Ι, y = -1),来计算块边界的下采样的亮度信号的总和L、块边界的色差信号的总和C、块边界的下采样的亮度信号的平方的和S以及在块边界的下采样的亮度信号和块边界的色差信号之间的相乘值的和X。
[0007](步骤3)基于L、C、S和X来从块边界的下采样亮度信号(ρy’)计算用于线性地预测块边界的色差信号(y)的线性预测系数a和b。此外，计算线性预测系数a和b，以便于最小化线性预测的预测误差的平方和Σ (y-a*pY’_b)2。
[0008](步骤4)基于所计算的a和b，通过以下公式(2)来从块中的下采样亮度信号Ρy’ [χ, y]计算块中的色差预测信号 predSamples [X，y] (x, y = -1..nS_l)。
[0009]predSamples[x, y] = a*pY，[x，y]+b…公式(2)。
[0010]图2是图示NPLl中描述的使用预测intra_chromaFromLuma预测的视频编码设备的框图。图2中所示的视频编码设备以光栅扫描(raster scan)顺序对构成帧的最大编码单元(LCU)进行编码，并且以z扫描顺序(图3)来对构成LCU的编码单元(CU)进行编码。此外，视频编码装置进一步将CU划分成预测单元(PU)(图4)。因此，预测的块大小是的块大小。(例如，当CU大小是32X32并且PU大小是2NX2N时，nS是16)。
[0011]在图2所示的视频编码装置中，通过从预测器101生成的预测信号(预测块信号)中减去输入信号(输入块信号)所获得的残差(residual)信号(残差块信号)经过频率变换器102和量化器103被变换成残差频率转换量化索引(残差水平)。熵编码器104对残差水平进行熵编码，以输出比特流。为了此后预测输入信号，残差水平经过逆量化器/逆频率变换器105被变换成重构的残差信号(重构的残差块信号)，并且通过将预测信号添加到重构的残差信号所获得的信号被存储在缓冲器106中作为重构的信号(重构的块信号)。下采样器107A基于步骤I的处理来生成重构的亮度信号的下采样的亮度信号。预测器101基于步骤2、3和4的处理使用从下采样器107A供应的下采样的亮度信号和从缓冲器106供应的重构的色差信号来生成色差预测信号。
[0012]引用列表
[0013]非专利文献
[0014]NPLl: Jianle Chen, Vadim Seregin, Woo-Jin Han, Jungsun Kim, andByeongmoon Jeon,〃CE6.a.4: Chroma intra prediction by reconstructed lumasamples", JCTVC-E266，Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-TSG16WP3and IS0/IEC JTCl/SC29/WG115th Meeting:Geneva, 2011 年 3 月 16-23 日
[0015]NPL2:Benjamin Bross, Woo-Jin Han, Jens-Rainer Ohm, Gary J.Sullivan,andThomas Wiegand, "WD4:Working Draft4of High-Efficiency Video Coding", JCTVC_F803_dl, Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC) of ITU-T SG16WP3and IS0/IECJTCl/SC29/WG116th Meeting:Torino, IT, 2011年 7 月 14-22 日
[0016]NPL3:"IS0/IEC14496-10
[0017]NPL4:Minezawa, K.Sugimoto, S.Sekiguchi (Mitsubishi), 〃An improvementto chroma intra prediction from luma〃，JCTVC-F173,Joint CollaborativeTeam on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG16WP3and IS0/IEC JTC1/SC29/WG116thMeeting:Torino, IT, 2011 年 7 月 14-22 日
[0018]NPL5:Jianle Chen, 〃BoG report on simplification of intra_chromaFromLumamode prediction'JCTVC-F760，Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)ofITU-T SG16WP3and IS0/IEC JTCl/SC29/WG116th Meeting:Torino, IT, 2011 年 7 月 14-22
曰
【发明内容】
[0019]技术问题
[0020]在逐行扫描4:2:0和隔行扫描4:2:0(图5(a)和图5(b))中，与亮度信号中的采样位置相对应的色差信号中的采样位置是不同的(图6、图7和图8)。(注意，在NPLl的图6-2中也已经描述了与隔行扫描4:2:0下的采样位置相对应的色差信号中的采样位置)。
[0021]在NPLl中描述的技术使下采样的亮度信号中的采样位置(下采样亮度采样位置)纵向移位1/2像素。因此，在4:2:0的隔行扫描下的下采样亮度采样位置被纵向移位。
[0022]具体地，在隔行扫描中，与色差信号中的采样位置相对应的下采样的亮度信号中的采样位置在顶场(top field)中向下移位1/4像素(图9(b))。此外，与色差信号中的采样位置相对应的下采样的亮度信号中的采样位置在底场(bottom field)中移位1/4像素(图 9(b))。
[0023]如果在下采样的亮度信号中的采样位置被纵向地移位，则从采样位置被纵向移位的下采样的亮度信号生成色差预测信号。结果，因为在色差预测信号中的采样位置也被纵向移位，所以存在色差信号的图像质量下降的问题。[0024]本发明的目的在于适当地保持从下采样的亮度信号生成的色差预测信号中的采样位置，从而防止色差信号的图像质量的劣化。
[0025]对问题的解决方案
[0026]根据本发明的视频编码设备包括:亮度信号下采样装置，被配置成对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0027]根据本发明的视频解码设备包括:亮度信号下采样装置，被配置成对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0028]根据本发明的视频编码方法是这样一种视频编码方法，其包括:对亮度信号下采样以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，该方法进一步包括:根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0029]根据本发明的视频解码方法是这样一种视频解码方法，其包括:对亮度信号下采样以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，该方法进一步包括:根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0030]根据本发明的视频编码程序是这样一种视频编码程序，该视频编码程序用于使得计算机执行:对亮度信号下采样的处理以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的处理，并且该视频编码程序使得计算机执行下述处理:根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0031]根据本发明的视频解码程序是这样一种视频解码程序，该视频解码程序用于使得计算机执行对亮度信号下采样的处理以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的处理，并且该视频解码程序使得计算机执行下述处理:根据待处理的扫描来移位下采样的亮度信号中的采样位置。
[0032]本发明的有益效果
[0033]根据本发明，从下采样的亮度信号生成的色差预测信号中的采样位置被保持为适当的，并且能够防止色差信号的图像质量的劣化。
【专利附图】
【附图说明】
[0034][图1]描绘了在亮度块(Y)和色差块(V和U)之间的关系的说明性示图。
[0035][图2]描绘了图示一般视频编码设备的配置示图。
[0036][图3]描绘了图示帧、IXU和⑶之间的关系的说明性示图。
[0037][图4]描绘了图示I3U的形状(在⑶内(intra-⑶)的情况下)的说明性示图。
[0038][图5]描绘了图示逐行扫描和隔行扫描的示例的说明性示图。
[0039][图6]描绘了图示在逐行扫描下的亮度信号和色差信号中的采样位置的说明性示图。
[0040][图7]描绘了图示在隔行扫描的顶场中的亮度信号和色差信号的采样位置的说明性示图。
[0041][图8]描绘了图示在隔行扫描的底场中的亮度信号和色差信号的采样位置的说明性示图。[0042][图9]描绘了图示根据现有技术的亮度下采样位置(在亮度采样位置中的圆圈内的数字是滤波器系数)的说明性示图。
[0043][图10]描绘了图示根据第一示例性实施例的视频编码设备的配置示例的框图。
[0044][图11]描绘了图示具有采样位置移位器的下采样器的操作示例的流程图。
[0045][图12]描绘了图示根据本技术的亮度下采样位置(亮度采样位置中的圆圈内的数字是滤波器系数)的说明性示图。
[0046][图13]描绘了图示根据第二示例性实施例的视频编码设备的配置示例的框图。
[0047][图14]描绘了图示具有采样位置移位器的下采样器的操作示例的流程图。
[0048][图15]描绘了图示根据本发明的其他实施例的亮度下采样位置的第一示例的说明性示图。
[0049][图16]描绘了图示根据本发明的其他实施例的亮度下采样位置的第二示例的说明性示图。
[0050][图17]描绘了图示隔行信号的帧封装的示例的说明性示图。
[0051][图18]描绘了图示根据本发明的信息处理装置的配置示例的框图。
【具体实施方式】
[0052]本发明相对于待处理的亮度信号中的采样位置生成具有与色差信号中的采样位置相对应的采样位置的下采样的亮度信号。如果以4:2:0逐行扫描来扫描待处理的目标，则生成具有被垂直地移位了 1/2像素的采样位置的下采样的亮度信号。如果待处理的目标是4:2:0隔行扫描的顶场，则生成具有被垂直地移位了 1/4像素的下采样的亮度信号。如果待处理的目标是4:2:0隔行扫描的底场，则生成具有被垂直地移位了 3/4像素的采样位置的下采样的亮度信号。因此，具有与待处理的扫描相对应的采样位置的下采样的亮度信号被生成。结果，从下采样的亮度信号生成的色差预测信号中的采样位置被保持为适当的，并且能够防止色差信号的图像质量的劣化。
[0053]第一示例性实施例
[0054]图10中图示的第一示例性实施例的视频编码设备包括预测器101、频率变换器102、量化器103，熵编码器104、逆量化器/逆频率变换器105、缓冲器106以及具有采样位置移位器的下采样器107。
[0055]如从与图2所示的视频编码设备的比较显而易见的是，具有采样位置移位器的下采样器107是本发明的特征部分。因为熵编码器104根据比特流复用扫描不是本发明的特征，所以熵编码器104也等同于图2中所示的熵编码器104。在下文中，将描述作为本发明的特征的具有采样位置移位器的下采样器107的操作。
[0056]具有采样位置移位器的下采样器107生成具有如下移位量的下采样的亮度信号，该移位量与和待处理的扫描中的亮度信号中的采样位置相对应的色差信号中的采样位置相对应。
[0057]视频编码设备可以根据待处理的目标的动态/静态确定(对静态区域应用逐行扫描，对动态区域应用隔行扫描，其中奇数行被指配给顶场，并且偶数行被指配给底场)或者编码确定(隔行扫描和逐行扫描中的较好编码结果)来确定待处理的扫描。假定熵编码器104将关于待处理的扫描的辅助信息复用到比特流。此外，如果待处理的扫描是隔行扫描，则假定熵编码器104也将指示顶场或底场的辅助信息复用到比特流。
[0058]在下文中，将参考图11的流程图来描述作为本发明的特征的具有采样位置移位器的下采样器107的操作。
[0059]如果待处理的目标是逐行扫描(步骤S101)，则在步骤S102中，具有采样位置移位器的下采样器107通过以下公式(3)来计算上述步骤I中的下采样的亮度信号pY’ [x, y] (χ=-1..nS-Ι, y = -1..nS_l)。
[0060]ρy，[x, y] = (recSamplesL[2x, 2y]+recSamplesL[2x, 2y+l]) >>1 …公式(3)
[0061]即，通过[1/2，1/2]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/2(图12(a))。
[0062]当待处理的目标是隔行扫描的顶场时(步骤S103)，在步骤S104中，具有采样位置移位器的下采样器107通过以下公式(4)根据上述步骤I来计算下采样的亮度信号Py，[x, y] (χ = -1..nS-Ι, y = -1..nS-Ι)。
[0063]ρy，[x, y] = (3*recSamplesL[2x, 2y]+recSamplesL[2x, 2y+l]) >>2…公式(4)。
[0064]即，通过[3/4，1/4]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/4(图12(b))。
[0065]当待处理的目标是隔行扫描的底场时(步骤S105)，在步骤S106中，具有采样位置移位器的下采样器107通过以下公式(5)来计算上述步骤I中的下采样的亮度信号Py，[x, y] (x= -1..nS-Ι, y = -1..nS-Ι)。
[0066]ρy，[x, y] = (recSamplesL[2x, 2y]+3*recSamplesL[2x, 2y+l]) >>2…公式(5)。
[0067]即，通过[1/4，3/4]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 3/4(图12(c))。
[0068]如上所述，关于具有采样位置移位器的下采样器107的操作的描述被完成。
[0069]通过如上所述的具有采样位置移位器的下采样器107的操作，根据待处理的扫描来生成具有相对于亮度信号中的采样位置的移位量的下采样的亮度信号。结果，在本发明的视频编码设备中，可以适当地保持在从下采样的亮度信号生成的色差预测信号中的采样位置，从而防止色差信号的图像质量的劣化。
[0070]第二示例性实施例
[0071]根据图13中所示的本发明的第二示例性实施例的视频解码设备包括熵解码器201、逆量化器/逆频率变换器202、预测器203、缓冲器204和具有采样位置移位器的下采样器205。
[0072]熵解码器201对比特流熵解码，并且对待处理的扫描(帧、块或片段(slice))和残差水平熵解码。此外，如果待处理的目标的扫描是隔行扫描，则指示顶场或底场的辅助信息也被熵解码。
[0073]逆量化器/逆频率变换器202对所供应的残差水平进行逆量化，并且执行逆量化的残差水平的逆频率变换，以输出重构的残差信号。从预测器203供应的预测信号被添加到重构的残差信号，使得该结果被存储在缓冲器204中作为重构的信号。
[0074]现在将参考图14的流程图来描述作为本发明的特征的具有采样位置移位器的下米样器205的操作。
[0075]具有采样位置移位器的下采样器205基于从熵解码器201供应的待处理的扫描来生成具有与和该扫描的亮度信号中的采样位置相对应的色差信号的采样位置相对应的采样位置的下采样的亮度信号。
[0076]具体地，当待处理的目标是逐行扫描时(步骤S201)，在步骤S202中，具有采样位置移位器的下采样器205通过公式(3)计算上述步骤I中的下采样的亮度信号pY’ [x, y] (χ=-1..nS-Ι, y = -1..nS_l)。
[0077]g卩，通过[1/2，1/2]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/2(图12(a))。
[0078]当待处理的目标是隔行扫描的顶场时(步骤S203)，在步骤S204中，具有采样位置移位器的下采样器205通过以下公式(4)根据上述步骤I来计算下采样的亮度信号Py，[x, y] (χ = -1..nS-Ι, y = -1..nS-Ι)。
[0079]g卩，通过[3/4，1/4]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/4(图12(b))。
[0080]当待处理的扫描是隔行扫描的底场时(步骤S205)，在步骤S206中，具有采样位置移位器的下采样器205通过以下公式(5)来计算上述步骤I中的下采样的亮度信号Py，[x, y] (χ = -1..nS-Ι, y = -1..nS-Ι)。
[0081]g卩，通过[1/4，3/4]的滤波器来生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 3/4(图12(c))。
[0082]使用从具有采样位置移位器的下采样器205供应的下采样的亮度信号和从缓冲器204供应的重构的色 差信号，预测器203基于上述步骤2、3和4中的处理来生成色差预测信号。
[0083]如上所述，关于本发明的第二示例性实施例的视频解码设备的操作的描述完成。
[0084]通过如上所述的具有采样位置移位器的下采样器205的操作，基于从熵解码器201供应的待处理的扫描来生成具有根据与待处理的扫描的亮度信号中的采样位置相对应的色差信号中的采样位置的移位量的下采样的亮度信号。结果，在本发明的视频解码设备中，可以适当地保持从下采样的亮度信号生成的色差预测信号中的采样位置，从而防止色差信号的图像质量的劣化。
[0085]第三示例性实施例
[0086]此外，NPL4提出通过以下公式(6)代替公式⑴来计算块中的下采样的亮度信号ΡΥ，[x, y] (χ，y = 0..nS-Ι)。
[0087]pY，[x, y] = (recSamplesL[2χ-1, 2y]+2*recSamplesL[2χ, 2y]+recSamplesL[2x+l, 2y]+recSamplesL[2x-1, 2y+l]+2*recSamplesL[2x, 2y+l]+recSamplesL[2x+l, 2y+1]) ?3…公式(6) o
[0088]公式(6)指通过使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器使亮度信号垂直地移位1/2像素来以1/2对移位的亮度信号下采样(图15(a))。
[0089]当在待处理的逐行扫描中使用上述二维滤波器时，如果待处理的目标是隔行扫描的顶场，则根据上述示例性实施例的具有采样位置移位器的下采样器可以通过具有[[3/16,6/16,3/16]和[1/16，2/16，1/16]]的系数的二维滤波器来生成下采样的亮度信号，使得在步骤I中使该下采样的亮度信号中的采样位置垂直地移位1/4(图15(b))。SP，如果待处理的目标是隔行扫描的顶场，则可以使用以下公式(7)。[0090]Py' [x, y] = (3*recSamplesL[2x_l, 2y]+6*recSamplesL[2x, 2y]+3*recSamplesL[2x+l, 2y]+recSamplesL[2x~l, 2y+l]+2*recSamplesL[2x, 2y+l]+recSamplesL[2x+l, 2y+l])>>4…公式(7)
[0091]类似地，如果待处理的目标是隔行扫描的底场，则根据上述示例性实施例的具有米样位置移位器的下米样器可以通过具有[[1/16, 2/16,1/16]和[3/16,6/16,3/16]]的系数的二维滤波器来生成下采样的亮度信号，使得在步骤I中使该下采样的亮度信号中的采样位置垂直地移位3/4(图15(b))。即，如果待处理的目标是隔行扫描的底场，则可以使用以下公式⑶。
[0092]ρy，[X，y] = (recSamplesL[2χ-1, 2y]+2*recSamplesL[2x, 2y]+recSamplesL[2x+ 1,2y]+3*recSamplesL[2x_l, 2y+l]+6*recSamplesL[2x, 2y+l]+3*recSamplesL[2x+l, 2y+l])>>4…公式(8)
[0093]第四示例性实施例
[0094]与第三示例性实施例不同，根据第四示例性实施例的采样位置移位下采样器可以使用图16(a)至图16(c)的二维滤波器。
[0095]换言之，如果待处理的目标是逐行扫描，则可以使用以下公式(9)。
[0096]pY’ [x, y] = (recSamplesL[2χ-1, 2y]+recSamplesL[2χ+1, 2y]+recSamplesL[2χ-1,2y+l] +recSamplesL[2 χ+1, 2y+l])>>2…公式(9)
[0097]如果待处理的目标是隔行扫描的顶场，则可以使用以下公式(10)。
[0098]pY，[x, y] = (3*recSamplesL[2x-l, 2y]+3*recSamplesL[2x+l, 2y]+recSamplesL[2x_l, 2y+l] +recSamplesL[2x+l, 2y+l])>>3…公式(10)
[0099]如果待处理的目标是隔行扫描的底场，则可以使用以下公式(11)。
[0100]pY，[x, y] = (recSamplesL[2χ-1, 2y]+recSamplesL[2χ+1, 2y]+3*recSamplesL[2x-1, 2y+l]+3*recSamplesL[2x+l, 2y+l])>>3…公式(11)
[0101]第五示例性实施例
[0102]此外，为了移除线缓冲器，NPL5提出通过以下公式(12)计算块边界中的行下采样的亮度信号 ΡΥ’ [X，y] (χ = 0..nS-1, y = -1)。
[0103]Py' [x, y] = (recSamplesL[2χ-1, -1]+2*recSamplesL[2x, -1]+recSamplesL[2x+l，-l])>>2…公式(12)
[0104]当将本发明与NPL5中描述的技术结合时，块边界的行下采样的亮度信号可以通过以上公式(12)来计算，并且其他下采样的亮度信号可以通过本发明的公式来计算。
[0105]此外，为了减少计算量，NPL5提出了通过以下公式(13)来计算块边界的列下采样的亮度信号 ΡΥ’ [χ, y] (χ = -1, y = 0..nS-1)。
[0106]pY，[x, y] = (recSamplesL[2x, 2y]+recSamplesL[2x, 2y+l]) >>1 …公式(13)。
[0107]当将本发明与NPL5中描述的技术结合时，块边界的行和列亮度信号可以分别通过以上公式(12)和(13)来计算，并且其他下采样的亮度信号可以通过本发明的公式来计算。此外，根据第一示例性实施例和第二示例性实施例，块边界的列下采样的亮度信号ΡΥ’ [x, y] (χ = -1, y = 0..nS-1)可以通过公式⑴、⑵和(3)来计算。第六示例性实施例
[0108]基于NPL3的视频编码可以通过将在7.3.3的Slice header syntax(片段头语法)中描述的field_pic_flag设定为O并且将在7.3.4的Slice data syntax (片段数据语法)中描述的mb_field_decoding_flag设定为O来用信号向视频解码侧通知待处理的目标是逐行扫描。视频编码也可以通过将在7.3.3的Slice header syntax (片段头语法)中描述的field_pic_flag和bottom_field_flag分别设定为I和O,并且通过将在7.3.4的Slice data syntax (片段数据语法)中描述的mb_field_decoding_flag设定为I,来用信号向视频解码侧通知待处理的目标是隔行扫描的顶场。类似地，视频编码也可以通过将在7.3.3的Slice header syntax (片段头语法)中描述的field_pic_flag设定为I,通过将bottom_field_flag设定为I，并且通过将在7.3.4的Slice data syntax (片段数据语法)中描述的mb_field_decoding_flag设定为1，来用信号向视频解码侧通知待处理的目标是隔行扫描的顶场。
[0109]第七示例性实施例
[0110]此外，基于NPL2的视频编码不包括NPL3的f ield_pic_f lag语法、bottom_f ield_f Iag语法和mb_f ieId_decoding_f Iag语法。因此,作为这些语法的替代,可以新定义明确指示待处理的亮度信号和色差信号之间的采样位置关系(即，下采样的亮度信号中的采样位置的移位量)的语法。
[0111]例如，参考图6，逐行扫描下待处理的色差信号和亮度信号之间的采样位置关系被垂直地移位了 1/2像素。参考图7，在隔行扫描的顶场中待处理的色差信号和亮度信号之间的采样位置关系被垂直地移位了 1/4像素。参考图8，在隔行扫描的底场中待处理的色差信号和亮度信号之间的采样位置关系被垂直地移位了 3/4像素。因此，可以如下定义指示下采样的亮度信号中的采样位置的移位量的语法luma_down_sampling_shift_idc。
[0112]luma_down_sampIing_shift_idc指示下采样的亮度信号中的采样位置的移位量。luma_down_sampling_shift_idc = O 指不 1/2 像素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc = I 指不 1/4 像素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc = 2 指不 3/4 象素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc具有在O至3范围中的值。如果luma_down_samp I ing_sh i f t_i dc不存在,则其值被视为O。
[0113]基于逐行扫描中的1/2像素移位，在隔行扫描的顶场中的1/4像素的移位量是-1/4像素移位，并且在隔行扫描的底场中的3/4像素的移位量是1/4像素移位。在该情况下，上述定义如下。
[0114]luma_down_sampIing_shift_idc指示下采样的亮度信号的采样位置的移位量。luma_down_sampIing_shift_idc = O指不 1/2 像素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc = I指示相对于luma_down_sampling_shift_idc = O的移位量的-1/4像素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc = 2 指不相对于 luma_down_sampIing_shift_idc = O 的移位量的+1/4像素的移位量。luma_down_sampling_shift_idc具有在O至3的范围中的值。如果luma_down_sampling_shift_idc不存在,则其值被视为O。
[0115]可以在信令/序列参数集、图片参数集、片段头部(slice header)等中用信号通知 luma_down_samp I ing_shi f t_i dc 语法。
[0116]第八示例性实施例
[0117]此外，基于NPL2的视频编码不包括NPL3的f ield_pic_f lag语法、bottom_f ield_flag语法和mb_field_decoding_flag语法。因此，当对4:2:0的隔行扫描信号的输入视频编码时，可以被认为使intra_chromaFromLuma预测无效。使intra_chromaFromLuma预测无效是将在 7.3.2.I 的 Sequence parameter set RBSP syntax (序列参数集 RBSP 语法)中描述的 chroma_pred_from_luma_enabled_f lag 设定为 O 或者将 chroma_pred_from_luma_enabled_flag设定为1，并且将在7.3.7的Prediction unit syntax (预测单元语法)中描述的intra_chroma_pred_mode设定为非零(将IntraPredMode设定为除了 35之外的值,即Intra_FromLuma预测模式)。4:2:0的隔行扫描信号的输入视频可以通过外部设定来检测，或者可以通过动态/静态确定来检测。
[0118]第九示例性实施例
[0119]同时，本发明也可以适用于图17(a)和图17(b)中的封装(packed)巾贞。图17(a)图示了顶场和底场分别被布置在一个帧的下半部和上半部的帧封装。在图17(a)的帧封装的情况下，在帧的上半部的编码/解码中，本发明生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/4。在帧的下半部的编码/解码中，本发明生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 3/4。在图17(b)的帧封装的情况下(当顶场和底场分别被布置在一个帧的上半部和下半部中时)，本发明生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置在帧的上半部的编码/解码中被垂直地移位了 3/4。在帧的下半部的编码/解码中，本发明生成下采样的亮度信号，使得该下采样的亮度信号中的采样位置被垂直地移位了 1/4。
[0120]在本发明的上述示例性实施例中，如从以上描述显而易见的是，其可以通过硬件来配置，并且还可以通过计算机程序来实现。
[0121]在图18中图示的信息处理系统包括处理器1001、程序存储器1002、用于存储视频数据的存储介质1003和用于存储比特流的存储介质1004。存储介质1003和存储介质1004可以是不同的存储介质或者可以是同一存储介质上的存储区域。可以使用诸如硬盘的磁存储介质作为存储介质。
[0122]在图18中所示的信息处理系统中，程序存储器1002存储用于执行分别在图10和图13的每一个中图示的每个块的功能的程序。处理器1001根据存储在程序存储器1002中的程序来执行处理，以执行分别在图10和图13中图示的视频编码设备或视频解码设备的功能。
[0123]以上公开的示例性实施例的全部或一部分可以如下所述，但是本发明的构成不限于此。
[0124](补充注释I)
[0125]一种视频编码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号(执行线性预测)，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，亮度信号下采样装置使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[1/4，3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0126](补充注释2)
[0127]一种视频编码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4，并且亮度信号下采样装置使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0128](补充注释3)
[0129]一种视频编码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，并且亮度信号下采样装置使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/8，0，3/8]和[1/8，0，1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/8，0，1/8]和[3/8，0，3/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0130](补充注释4)
[0131]一种视频解码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，亮度信号下采样装置使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[1/4，3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0132](补充注释5)
[0133]一种视频解码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4，并且亮度信号下采样装置使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0134](补充注释6)
[0135]一种视频解码设备，包括:亮度信号下采样装置，被配置成至少垂直地以1/2对亮度信号下采样；以及预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，其中亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，并且亮度信号下采样装置使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/8，O，3/8]和[1/8，O，1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/8，O，1/8]和[3/8，O，3/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0136](补充注释7)
[0137]一种视频编码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[1/4，3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0138](补充注释8)
[0139]一种视频编码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0140](补充注释9)
[0141]一种视频编码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使用具有[[3/8，0，3/8]和[1/8,0,1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[[1/8，0，1/8]和[3/8，0，3/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0142](补充注释10)
[0143]一种视频解码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[1/4，3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0144](补充注释11)[0145]一种视频解码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0146](补充注释12)
[0147]一种视频解码方法，包括:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该方法进一步包括:使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/8，0，3/8]和[1/8,0,1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/8，0，1/8]和[3/8，0，3/8]]的系数的滤波器来使隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0148](补充注释13)
[0149]一种视频编码程序，用于使得计算机执行下述处理:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该视频编码程序用于使得计算机执行下述过程:使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0150](补充注释14)
[0151]补充注释13的视频编码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[1/4,3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4;并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0152](补充注释I5)
[0153]补充注释13的视频编码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描下的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0154](补充注释16)
[0155]补充注释13的视频编码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/8，O，3/8]和[1/8，O，1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/8，0，1/8]和[3/8，O，3/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0156](补充注释I7)
[0157]一种视频解码程序，用于使得计算机执行下述处理:至少垂直地以1/2对亮度信号下采样，从下采样的亮度信号线性地预测色差信号，以及根据待处理的扫描来使下采样的亮度信号中的采样位置移位，该视频解码程序用于使得计算机执行下述过程:使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0158](补充注释1S)
[0159]补充注释17的视频解码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[1/2，1/2]的系数的滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[1/4,3/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4;并且使用具有[3/4，1/4]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0160](补充注释19)
[0161]补充注释17的视频解码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[[1/8，2/8，1/8]和[1/8，2/8，1/8]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/16，6/16，3/16]和[1/16，2/16，1/16]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/16，2/16，1/16]和[3/16，6/16，3/16]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0162](补充注释20)
[0163]补充注释17的视频解码程序用于使得计算机执行下述处理:使用具有[[1/4，0，1/8]和[1/8，2/8，1/8]]的系数的二维滤波器来使逐行扫描下的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ;使用具有[[3/8，0，3/8]和[1/8，0，1/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的顶场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;并且使用具有[[1/8，0，1/8]和[3/8，0，3/8]]的系数的滤波器来使被包括在隔行扫描的底场中的下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
[0164]已经参考示例性实施例和示例描述了本发明，但是本发明不限于上述示例性实施例和示例。在不背离本发明的范围的情况下，可以以本领域技术人员可理解的各种形式来修改本发明的配置和细节。
[0165]本申请基于并且要求2011年11月2日提交的日本专利申请N0.2011-241450的优先权的权益，其全部内容通过弓I用并入这里。
[0166]工业实用性
[0167]本发明优选地适用于从下采样的亮度信号预测色差信号的视频编码设备和视频解码设备。[0168]附图标记列表
[0169]101预测器
[0170]102频率变换器
[0171]103量化器
[0172]104熵编码器
[0173]105逆量化器/逆频率变换器
[0174]106缓冲器
[0175]107具有采样位置移位器的下采样器
[0176]201熵解码器
[0177]202逆量化器/逆频率变换器
[0178]203预测器
[0179]204缓冲器
[0180]205具有采样位置移位器的下采样器
【权利要求】
1.一种视频编码设备，包括: 亮度信号下采样装置，被配置成对亮度信号下采样；以及 预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号， 其中所述亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置。
2.根据权利要求1所述的视频编码设备， 其中所述亮度信号下采样装置至少垂直地以1/2对所述亮度信号下采样，并且其中所述亮度信号下采样装置使逐行扫描下的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使被包括在隔行扫描的顶场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使被包括在所述隔行扫描的底场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
3.一种视频解码设备，包括: 亮度信号下采样装置，被配置成对亮度信号下采样；以及 预测装置，被配置成从下采样的亮度信号线性地预测色差信号， 其中所述亮度信号下采样装置根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置。
4.根据权利要求3所述的视频解码设备， 其中所述亮度信号下采样装置至少垂直地以1/2对所述亮度信号下采样，并且其中所述亮度信号下采样装置使逐行扫描下的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2，使被包括在隔行扫描的顶场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4，并且使被包括在所述隔行扫描的底场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
5.一种视频编码方法，包括: 对亮度信号下采样；以及 从下采样的亮度信号线性地预测色差信号， 所述方法进一步包括: 根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置。
6.根据权利要求5所述的视频编码方法， 其中所述亮度信号至少被垂直地以1/2下采样， 所述方法进一步包括: 使逐行扫描下的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ； 使被包括在隔行扫描的顶场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;以及 使被包括在所述隔行扫描的底场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
7.一种视频解码方法，包括: 对亮度信号下采样；以及 从下采样的亮度信号线性地预测色差信号， 所述方法进一步包括: 根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置。
8.根据权利要求7所述的视频解码方法， 其中所述亮度信号至少被垂直地以1/2下采样， 所述方法进一步包括:使逐行扫描的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/2 ； 使被包括在隔行扫描的顶场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位1/4 ;以及 使被包括在所述隔行扫描的 底场中的所述下采样的亮度信号中的采样位置移位3/4。
9.一种视频编码程序，用于使得计算机执行对亮度信号下采样的处理，以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的处理，并且所述视频编码程序使得计算机执行根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置的处理。
10.一种视频解码程序，用于使得计算机执行对亮度信号下采样的处理，以及从下采样的亮度信号线性地预测色差信号的处理，并且所述视频解码程序使得计算机执行根据待处理的扫描来移位所述下采样的亮度信号中的采样位置的处理。
【文档编号】H04N19/186GK103907355SQ201280053801
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年10月25日 优先权日:2011年11月2日
【发明者】蝶野庆一, 青木启史 申请人:日本电气株式会社