专利名称：用于改进的帧内色度编码和解码的方法及装置的制作方法
技术领域：
本原理总地涉及视频编码和解码，更具体地，涉及用于改进的帧内色度编码和解码的方法和装置。
背景技术：
多数现代视频编码标准采用各种编码模式来有效地减少空间和时间域中的相关性。在国际标准化组织/国际电工委员会(IS0/IEC)移动画面专家组-4(MPEG-4)第10部分高级视频编码(AVC)标准/国际电信联盟电信分部(ITU-T)H. 264推荐(下文的“MPEG-4AVC 标准”)中，可以对画面进行帧内编码或帧间编码。在帧内画面中，在利用了画面中的空间相关性的同时，在帧内模式中编码宏块(16X16)。对于帧内亮度编码，可以将帧内模式分类为以下三种分区类型INTRA4X4 ；INTRA8X8 ；和INTRA16X16。INTRA4X4使用4X4离散余弦变换(DCT)。INTRA8X8 使用 8X8 变换。INTRA16X 16 使用通过 4X4 直流(DC)Hadamard 变换级联的4X4整数DCT。对于帧内色度编码，仅仅允许一种分区类型。帧内编码的宏块的每个8X8色度分量利用4种帧内预测模式进行预测并且使用通过2X2DC Hadamard变换级联的4X4整数DCT。无论亮度分区类型是什么，色度分区类型是固定的。MPEG-4AVC标准帧内编码MPEG-4AVC标准使用帧内模式来利用画面中的空间相关性。对于帧内亮度编码， 帧内模式可以被分类为以下三种类型INTRA4X4、INTRA8X8和INTRA16X16。INTRA4X4 和INTRA8X8支持9种帧内预测模式，而INTRA16 X 16支持4种帧内预测模式。转到
图1， 通过参考数字100来总地指示INTRA4X4和INTRA8X8预测模式。在图1中，参考数字0 指示垂直预测模式、参考数字1指示水平预测模式、参考数字3指示对角下/左预测模式、 参考数字4指示对角下/右预测模式、参考数字5指示垂直-右预测模式、参考数字6指示水平-下预测模式、参考数字7指示垂直-左预测模式，而参考数字8指示水平-上预测模式。未示出作为INTRA4X4和INTRA8X8预测模式的一部分的DC模式。转到图2，由参考数字200总地指示INTRA16X 16预测模式。在图2中，参考数字0指示垂直预测模式、参考数字1指示水平预测模式、参考数字3指示平面预测模式。未示出作为INTRA16X 16预测模式的一部分的DC模式。由于MPEG-4AVC标准中的基本编码单元是宏块，S卩，大小是16 X 16，宏块内部的分区类型全部是16X16、8X8或4X4。在宏块内部不存在混合的分区类型，如图3所示。转到图3，由参考数字300总地指示帧内16 X 16块310的运动分区。该分区包括16X 16、8X8 禾口 4X4分区。如上所述，INTRA4X4使用4X4DCT变换，INTRA8X8使用8X8变换，而INTRA16X16使用级联的4X4变换。对于信令，INTRA4X4和INTRA8X8共享相同的宏块类型(mb_type)0并且它们由变换大小标志(tranform_8X8_size_flag)来区分。然后，通过最可能的模式对INTRA4X4或INTRA8X8中的帧内预测模式的选择发信号通知，可能具有剩余模式，如果必要。对于INTRA16X16，在mb_type中对所有帧内预测模式以及编码块的图案(cbp)类型发信号通知，其使用从1到M的mb_type值。对于帧内色度编码，使用4 个帧内预测模式并且使用利用2X2DC Hadamard变换级联的4X4整数DCT来预测帧内编码宏块的每个8X8色度分量。帧内色度编码是固定的，与亮度分区类型无关。帧内色度编码不适配于内容，因此，减少了色度编码的保真度。在MPEG-4AVC标准的4:4:4情况下，可以对所有三个色彩分量使用帧内亮度分区类型和预测模式。支持共用模式和独立模式。在共用模式中，所有三个分量共享作为亮度分量的完全相同的信息，包括分区类型和预测模式。在独立模式中，使用与亮度平面(Plane) 相同的编码方法将三个色彩分量的每一个编码为单独的平面。MPEG-4AVC标准扩展中的大的帧内分区在第一种现有技术方法中，通过将帧内直接模式的数量增加到超过9个来为帧内编码扩展预测块单元。然而，在第一种现有技术方法中，没有提到或者设想针对色度的情况。在第二种现有技术方法中，色度分区类型被固定为Chroma_8X8，与在MPEG-4AVC标准中相同。对于帧内预测模式和变换，色度分区类型被保持为与MPEG-4AVC标准中的亮度 intra_16X16、intra_8X8和intra_4X4相同，S卩，使用4个色度预测模式和级联的4X4 变换。对于intra_32X32，色度使用4个色度预测模式和级联的8X8变换，如在表1中所示。也就是，表格1示出了用于4:2:0格式的每个帧内预测模式的预测分区大小和变换。在第二种现有技术方法中使用的方案确实具有若干缺陷。第二种现有技术方法的一个缺陷在于色度编码分区类型对于所有的亮度分区类型是固定的。第二种现有技术方法的另一个缺陷在于对色度编码选择的编码模式或变换不是最佳的。第二种现有技术方法的又一个缺陷在于色度编码具有很小的灵活性。表权利要求
1.一种装置，包括编码器G00)，用于编码画面的至少一个块的画面数据，其中支持用于该块的帧内色度编码的多种分区类型，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型，该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
2.一种视频编码器中的方法，包括以下步骤编码(690)画面的至少一个块的画面数据，其中支持用于该块的帧内色度编码的多种分区类型(630，830，870)，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型(830，870)，该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于编码该块或者一个或多个相邻块所用的亮度分区类型，从该组色度分区类型中确定用于编码该块的特定的色度分区类型(670)，所述亮度分区类型被包括在该组亮度分区类型中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中对于该特定的色度分区类型，从一组变换中选择与该特定的色度分区类型匹配的可用的最大尺寸的变换。
5.根据权利要求3所述的方法，其中在被选择用来编码该块的特定亮度分区类型和特定的色度分区类型中，仅仅发信号通知该特定的亮度分区类型(690)，该特定的亮度分区类型是从该组亮度分区类型中选择的并且该特定的色度分区类型是从该组色度分区类型中选择的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中根据一个或多个相邻块绝对地或者差分地编码该特定的亮度分区类型(690)。
7.根据权利要求2所述的方法，其中从用于编码该块的特定的亮度分区类型中独立地确定用于编码该块的特定的色度分区类型(860，885)，该特定的色度分区类型是从该组色度分区类型中确定的并且该特定的亮度分区类型是从该组亮度分区类型中确定的。
8.根据权利要求7所述的方法，其中发信号通知该特定的色度分区类型和该特定的亮度分区类型二者(890)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中根据一个或多个相邻块绝对地或者差分地编码该特定的亮度分区类型和该特定的色度分区类型(890)。
10.根据权利要求8所述的方法，其中根据该特定的亮度分区类型差分地编码该特定的色度分区类型(890)。
11.根据权利要求2所述的方法，其中用于编码该块的色度熵编码引擎与用于编码该块的亮度熵编码引擎不同。
12.一种装置，包括解码器(500)，用于解码画面的至少一个块的画面数据，其中支持用于该块的帧内色度解码的多种分区类型，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型，该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
13.—种视频解码器中的方法，包括以下步骤解码(720，740，750，920，930，940，950)画面的至少一个块的画面数据，其中支持用于该块的帧内色度解码的多种分区类型(730，940)，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型(720，920，940)，该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
14.根据权利要求13所述的方法，其中响应于解码该块或者一个或多个相邻块所用的亮度分区类型，从该组色度分区类型中确定用于解码该块的特定的色度分区类型(730)，所述亮度分区类型被包括在该组亮度分区类型中。
15.根据权利要求14所述的方法，其中对于该特定的色度分区类型，从一组变换中选择与该特定的色度分区类型匹配的可用的最大尺寸的变换。
16.根据权利要求14所述的方法，其中在被选择用来编码该块的特定的亮度分区类型和特定的色度分区类型中，仅仅从对应的编码器接收用以指示该特定的亮度分区类型的信息用于解码该块(720)，该特定的亮度分区类型是从该组亮度分区类型中选择的并且该特定的色度分区类型是从该组色度分区类型中选择的。
17.根据权利要求16所述的方法，其中根据一个或多个相邻块绝对地或者差分地解码该特定的亮度分区类型(720)。
18.根据权利要求13所述的方法，其中从用于编码该块的特定的亮度分区类型中独立地确定用于编码该块的特定的色度分区类型(920，940)，该特定的色度分区类型是从该组色度分区类型中确定的并且该特定的亮度分区类型是从该组亮度分区类型中确定的。
19.根据权利要求18所述的方法，其中从对应的编码器接收用以指示该特定的色度分区类型和该特定的亮度分区类型二者的信息用于解码该块(920，940)。
20.根据权利要求19所述的方法，其中根据一个或多个相邻块绝对地或者差分地解码该特定的亮度分区类型和该特定的色度分区类型(920，940)。
21.根据权利要求19所述的方法，其中根据该特定的亮度分区类型差分地解码该特定的色度分区类型(920，940)。
22.根据权利要求13所述的方法，其中用于解码该块的色度熵解码引擎与用于解码该块的亮度熵解码引擎不同。
23.一种在其上编码有视频信号数据的计算机可读存储介质，包括为画面的至少一个块编码的画面数据，其中支持用于该块的帧内色度编码的多种分区类型，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型，该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
全文摘要
本发明提供了用于改进的色度编码和解码的方法和装置。一种装置包括用于编码画面的至少一个块的画面数据的编码器(400)。支持用于该块的帧内色度编码的多种分区类型，所述多种分区类型包括一组色度分区类型和一组亮度分区类型。该组色度分区类型与该组亮度分区类型不同。
文档编号H04N7/26GK102577380SQ201080045914
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月11日 优先权日2009年8月12日
发明者J.索尔, 吕小安, 尹鹏, 许茜, 郑云飞 申请人:汤姆森特许公司