用于可缩放视频译码的帧内预测改善的制作方法_5

文档序号:8270317阅读:来源:国知局
。可从参考图片列表中的一者内的参考图片中的一者产生所述预测性块。视 频解码器30可基于存储在参考帧存储器92中的参考图片使用默认建构技术建构参考帧列 表:列表0及列表1。运动补偿单元72通过剖析运动向量及其它语法元素确定用于当前视 频切片的视频块的预测信息,且使用所述预测信息产生用于经解码的当前视频块的预测性 块。举例来说,运动补偿单元72使用一些接收到的语法元素确定用于对视频切片的视频块 进行译码的预测模式(例如,帧内预测或帧间预测)、帧间预测切片类型(例如,B切片、P 切片或GPB切片)、切片的参考图片列表中的一或多者的建构信息、切片的每一经帧间编码 的视频块的运动向量、切片的每一经帧间译码的视频块的帧间预测状态及用以解码当前视 频切片中的视频块的其它信息。
[0101] 运动补偿单元72还可基于内插滤波器执行内插。运动补偿单元72可使用由视频 编码器20在编码视频块期间使用的内插滤波器来计算参考块的子整数像素的内插值。在 此情况下,运动补偿单元72可根据接收的语法信息元素而确定由视频编码器20使用的内 插滤波器且使用所述内插滤波器来产生预测性块。
[0102] 反量化单元76对在位流中提供且由j:商解码单元80解码的经量化变换系数进行反 量化,例如解量化。反量化过程可包含使用由视频解码器30针对视频切片中的每一视频块 计算的量化参数QP y来确定应应用的量化程度及(同样)反量化程度。
[0103] 反变换单元78对变换系数应用反变换(例如,反DCT、反整数变换,或概念上类似 的反变换过程),以便产生像素域中的残余块。
[0104] 在运动补偿单元82基于运动向量及其它语法元素产生当前视频块的预测性块之 后,视频解码器30通过将来自反变换单元78的残余块与运动补偿单元72产生的对应预测 性块求和来形成经解码视频块。求和器90表示可执行此求和运算的组件。如果需要,还 可应用去块滤波器以对经解码块进行滤波,以便移除成块假象。还可使用其它环路滤波器 (在译码环路中或在译码环路之后)来使像素转变变平滑或以其它方式改善视频质量。接 着将给定帧或图片中的经解码视频块存储在参考图片存储器92中,参考图片存储器92存 储参考图片用于后续运动补偿。参考帧存储器82还存储经解码视频以用于稍后在显示装 置(例如图1的显示装置32)上呈现。
[0105] 视频译码概述
[0106] 在一个实施例中,视频译码器经配置以实施如图4中所示的四个译码技术,包含 运动预测、变换、量化,及熵译码。这些技术可应用于帧的矩形块及/或区域,例如(但不限 于)译码单元,等。
[0107] 视频信号可具有时间冗余,在相邻帧之间具有高相关。此外,在帧、图像等内,数据 有时可在相邻像素之间具有空间冗余。在一些情形中,译码单元可经配置以通过从空间上 位置相邻的像素进行预测来利用此类空间冗余。在此些情形中,CU可译码为帧内模式译码 单元。在其它情形中,数据有时可在相邻帧之间具有时间冗余。在一些情形中,CU可经配 置以通过从相邻帧进行预测来利用此类时间冗余。在此些情形中,CU可译码为帧间模式译 码单元。预测阶段一般是无损的。可接着使用多种技术(例如DCT,等)中的任何一或多者 来变换经译码块以使信号去相关,以使得可使用例如标量量化等技术有效地对输出进行译 码。另外,可使用例如算术译码等熵译码技术压缩这些经量化系数。
[0108] 一般来说,从经先前译码帧中的一或多者预测以P/B模式编码的译码单元。对于 这些模式,块的预测信息由二维(2D)运动向量表示。对于以I模式编码的块,经预测块使 用从相同帧内的已经编码的相邻块的空间预测而形成。接着对预测误差,例如经编码的块 与经预测块之间的差,进行变换及量化。经量化变换系数与运动向量及其它控制信息一起 形成经译码序列表示且有时称为语法元素。在从编码器发射到解码器之前,可对所有语法 元素进行熵译码以便进一步减少其表示所利用的位数。
[0109] 在解码器中,通过首先以与编码器中相同的方式建构其预测并将经压缩预测误差 相加到所述预测来获得当前帧中的块。
[0110] HEVC帧内预测
[0111] 帧内预测模式常正常于HEVC中以利用现有空间相关。HEVC针对所有块大小提供 35个模式。图5说明用于帧内预测的35个模式。
[0112] 预测过程的一个实施例说明于图6中。如图6中所示,像素"a"到"p"有待编码。 像素"A"到"R"位于相邻块中,且已经编码。相邻像素用于预测以预测"a"到"p"像素的 值。像素"A"到"R"可称为相邻像素。
[0113] 举例来说,如果选择模式垂直,那么像素 a、e、i及m通过将其设定为等于像素 A来 进行预测,且像素 b、f、i及η通过将其设定为等于像素 B来进行预测,以此类推。类似地, 如果选择模式水平,那么像素 a、b、c及d通过将其设定为等于像素 I来进行预测,且像素 e、f、g及h通过将其设定为等于像素 J来进行预测,以此类推。
[0114] HEVC基础层中的当前最可能模式推导
[0115] 图7说明当前预测单元(PU)及相邻单元"A"及"B"的一个实施例。下文描述HEVC 基础层中的最可能模式列表推导的一个实施例。
[0116] · intraPredModeA = intraPredModeB
[0117] -如果 intraPredModeA < 2
[0118] · candModeList[0] = Intra_Planar
[0119] · candModeList[1] = Intra_DC
[0120] · candModeList [2] = Intra_Angular (26),(垂直)
[0121] -否则,
[0122] · candModeList[0] = candlntraPredModeA
[0123] · candModeList [1] = 2+((candIntraPredModeA-2-l) % 32,(最接近模式)
[0124] · candModeList [2] = 2+((candIntraPredModeA-2+l) % 32,(最接近模式)
[0125] · intraPredModeA ! = intraPredModeB
[0126] -candModeList[0] = intraPredModeA
[0127] -candModeList[1] = intraPredModeB
[0128] -如果 intraPredModeA != Intra_Planar AND intraPredModeB != Intra_ Planar
[0129] · candModeList[2] = Intra_Planar
[0130] -否则,如果 intraPredModeA ! = Intra_DC AND intraPredModeB ! = Intra_DC
[0131] · candModeList[2] = Intra_DC
[0132] -否则
[0133] · candModeList [2] = Intra_Angular (26),(垂直)
[0134] HEVC可缩放视频译码扩展
[0135] 对HEVC编解码标准的SVC (可缩放视频译码)扩展允许发送及接收多层视频流。 多层视频流可包含小基础层及可用以增强分辨率、帧率及质量的一或多个任选额外层。
[0136] 图8说明增强层差域译码及常规像素域译码的一个实施例。
[0137] 差域帧内预测译码
[0138] 有时通过从对应基础层经重建图片样本(或在空间可缩放层的情况下,经上取样 经重建图片)减去当前层图片样本而实施差域译码帧内预测。所得差用以形成"差"信号, 所述"差"信号进一步从相邻差信号进行预测。可编码所述差,其常常导致更好的译码效率。 使用相邻值来确定差域预测的一个实施例说明于图9中。
[0139] 在一个实施例中,将差域预测旗标提供到解码器以指示是否使用差域。为改善压 缩效率,可在任何粒度等级下执行差域预测,包含HEVC压缩草案中描述的粒度等级,包括 但不限于帧、切片、LCU、CU、PU等。可在任何此类粒度等级下用信号通知差域预测旗标信 息。
[0140] 用于EL的组合帧内预测与帧内BL预测
[0141] 在一个实施例中,通过将权重应用到每一帧内预测及帧内BL计算来组合帧内预 测与帧内BL预测模式。在一些实施例中,每一权重具有应用于整体预测块的固定值。在其 它实施例中,每一权重为自适应的,或根据某一其它参数而个别地确定。举例来说,在一个 实施例中,基于在预测块中的样本位置确定自适应权重值。举例来说,可向用于接近于左及 /或顶部边界的样本的帧内预测权重给出较大权重(例如,向权重给出较大值),且可向用 于远离左方及上方边界的样本的帧内BL权重给出较大权重。
[0142] 在一个实施例中,此类加权预测还用于差域帧内预测。在差帧内预测情况下,通 过用对应基础层像素减去增强层经重建信号来产生当前PU以及相邻差域像素。相邻样本 (用于预测)相对于当前预测像素的相对距离越远,预测误差越大。因此,对于远离左上方 块边界的样本,所述方法使用共置基础层像素(例如,位于基础层中的对应位置,也可称作 "共置"或"对应")用于预测来替代增强层相邻预测。图10说明用于差域帧内预测的平面 帧内预测模式实施方案的一个实施例。平面帧内预测可指基于像素的水平相邻者及/或垂 直相邻者的帧内预测。
[0143] 图11说明用于差域帧内预测的经加权平面帧内预测模式实施方案的一个实施 例。权重WtO及Wtl用以确定当前样本的预测值。在一个实施例中,每一权重可在0与1之 间或等于0及1。在一个实施例中,较接近于块的顶部及/或左列的像素具有较大Wto值, 且其它像素可具有较大Wtl值。每一权重可译码或用信号通知于信号位流中。所述模式可 应用于差域或像素域中。
[0144] 经加权平面帧内预测的另一实施例说明于图12中。在所说明的实施例中,基于像 素在块内的位置确定权重值。举例来说,从块的左下角延伸到右上角的对角线边界将块分 隔成两个区域。在其它实施例中,边界具有弯曲形状。一般来说,边界将块或单元的最左上 方像素与其余像素分隔开来。
[0145] 在所说明的实施例中,向一个区域(例如,最接近于单元的顶部及左方边缘的区 域)中的所有像素给出一组权重值(例如,WtO = 1,Wtl = 0),且向其余像素给出一组不 同权重值(例如,Wto = 0, Wtl = 1)。边界充当分类器以确定哪些预定值将指派给特定像 素。在此实施例中,权重并不译码于位流中,因此改善效率及压缩。所述模式可应用于差或 像素域中。
[0146] 经加权平面帧内预测的另一实施例说明于图13中。在所说明的实施例中,基于像 素在块内的位置确定权重值。基于像素位置计算权重。举例来说,在一个实施例中:
[0147] WtO (x, y) = l-(X+Y)/nSlD ;
[0148] Wtl (x, y) = (X+Y)/nSlD ;
[0149] 其中nSID =在一个方向上的样本的总数目;
[0150] predSamples [X,y] = (WtO (X,y) *IntraPred [X,y]+Wtl (X,y) *Base [X, y] +Round) / (fftO (x, y) +W11 (x, y))
[0151] 其中,作为一实例,对于平面帧内模式:
[0152] IntraPred[X,y] = (nS-l_x)*p[-l,y] + (x+l)*p[nS,-l] + (nS_l-y)*p[x,_l] + (y+ l)*p[_l,nS]+nS) >> (k+1)
[0153] nS =预测单元中的样本的总数目
[0154] 在所说明的实施例中,基于像素位置计算权重。因此,权重并不译码于位流中,因 此改善效率及压缩。所述模式可应用于差或像素域
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