使用颜色分量之间的样本预测的视频译码的制作方法_4

文档序号:9494002阅读:来源:国知局
与CU相关联的量化参数(QP)值而量化与CU的TU相关联的系数块。变换/量化处理单元104可通过调整与CU相关联的QP值而调整应用于与CU相关联的系数块的量化的程度。量化可引入信息的丢失;因此,经量化变换系数相比于原始变换系数可具有较低精确度。
[0096]解量化/反变换处理单元108可分别将反量化及反变换应用于系数块,以从系数块重构残差块。即,解量化/反变换处理单元108可重构用于块的残差信号。预测补偿器110可将经重构残差块与来自由预测处理单元100产生的一或多个预测性块的对应样本相加,以产生与TU相关联的经重构变换块。在一些实例中,预测补偿器110可基于用于预测值颜色分量的经重构残差信号来确定(例如,使用线性预测)用于经预测颜色分量的样本的经预测样本值。预测补偿器110可将经预测样本值与用于经预测颜色分量的经重构残差信号的对应样本相加,以重构用于经预测颜色分量的残差信号的样本值。通过以此方式重构用于⑶的每一 TU的变换块,视频编码器20可重构⑶的译码块。
[0097]解块滤波器单元112可执行一或多个解块操作以缩减⑶的译码块中的块假象。SA0滤波器单元114可将SA0操作应用于⑶的译码块。参考图片存储器116可在SA0滤波器单元114对经重构译码块执行一或多个SA0操作之后存储经重构译码块。预测处理单元100可使用含有经重构译码块的参考图片以对其它图片的PU执行帧间预测。此外,预测处理单元100可使用参考图片存储器116中的经重构译码块以对与⑶相同图片中的其它PU执行帧内预测。
[0098]熵编码单元118可从视频编码器20的其它功能组件接收数据。举例来说,熵编码单元118可从量化单元106接收系数块,且可从预测处理单元100接收语法元素。熵编码单元118可对数据执行一或多个熵编码操作以产生经熵编码数据。举例来说,熵编码单元118可对数据执行CABAC操作、上下文自适应可变长度译码(CAVLC)操作、可变到可变(V2V)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)操作、概率区间分割熵(PIPE)译码操作、指数葛洛姆编码操作,或另一类型的熵编码操作。视频编码器20可输出包含由熵编码单元118产生的经熵编码数据的位流。举例来说,位流可包含表示用于CU的RQT的数据。位流还可包含未被熵编码的语法元素。
[0099]如上文所描述,视频编码器20可使用预测值分量(例如,亮度、Cb或Cr)的残差样本值以预测其它颜色分量的样本值。作为说明,视频编码器20可将亮度分量的残差样本值用作预测值分量以预测Cr颜色分量或Cb颜色分量的样本值(例如,残差样本值)。在图2的实例中,交换机101基于由预测处理单元100产生的残差信号用于预测值颜色分量还是经预测颜色分量来控制是否将残差信号提供到差单元102。作为说明,交换机101可提供用于亮度分量的亮度残差信号,但代替地提供来自预测值产生器122的预测值残差信号以用于另一颜色分量。举例来说,亮度残差可用作Cr及/或Cb颜色分量的残差的残差预测值。如图2的实例所展示,预测补偿器110可接收用于预测值颜色分量及经预测颜色分量两者的经重构残差信号。此外,在图2的实例中,交换机109将用于预测值颜色分量的经重构残差信号提供到预测参数计算器120,但并不将用于经预测颜色分量的经重构残差信号提供到预测参数计算器120。
[0100]预测参数计算器120可处理经重构残差信号以确定预测参数,诸如本发明的其它实例中所描述的预测参数a及b。预测值产生器122可基于预测参数a及b而确定预测值样本值(即,ax+b)。差单元102可通过从由预测值产生器122确定的对应预测值样本值减去残差信号中的残差样本的值来确定用于经预测颜色分量的最终残差信号。
[0101]图3为说明可实施本发明中所描述的技术的实例视频解码器30的框图。图3是出于解释目的而提供,且不限制如本发明中大致地示范及描述的技术。出于解释目的,本发明在HEVC译码的上下文中描述视频解码器30。然而,本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。
[0102]在图3的实例中,视频解码器30包含熵解码单元150、预测值产生器152、解量化/反变换处理单元154、重构单元156、预测补偿单元158、解块滤波器单元160、SA0滤波器单元162,及存储器164。在其它实例中,视频解码器30可包含更多、更少或不同功能组件。
[0103]熵解码单元150可接收NAL单元且可分析NAL单元以获得语法元素。熵解码单元150可熵解码NAL单元中的经熵编码语法元素。预测值产生器152、解量化/反变换处理单元154、重构单元156、解块滤波器单元160及SA0滤波器单元162可基于从位流提取的语法元素而产生经解码视频数据。
[0104]位流的NAL单元可包含经译码切片NAL单元。作为解码位流的部分,熵解码单元150可从经译码切片NAL单元提取及熵解码语法元素。经译码切片中的每一者可包含切片标头及切片数据。切片标头可含有属于切片的语法元素。切片标头中的语法元素可包含识别与含有切片的图片相关联的PPS的语法元素。
[0105]除了从位流解码语法元素以外,视频解码器30还可对⑶执行重构操作。为了对⑶执行重构操作,视频解码器30可对⑶的每一 TU执行重构操作。通过对⑶的每一 TU执行重构操作,视频解码器30可重构⑶的残差块。
[0106]作为对⑶的TU执行重构操作的部分,解量化/反变换处理单元154可反量化(即,解量化)与TU相关联的系数块。解量化/反变换处理单兀154可使用与TU的CU相关联的QP值以确定量化程度,且同样地确定供解量化/反变换处理单元154应用的反量化程度。
[0107]在图3的实例中,交换机155控制预测值产生器152还是重构单元156接收由解量化/反变换处理单元154产生的经重构残差信号。特别地说,交换机155将用于预测值颜色分量的经重构残差信号提供到预测值产生器152且将用于经预测颜色分量的经重构残差信号提供到重构单元156。预测值产生器152可确定如本发明中的别处所描述的预测值分量。即,预测值产生器152可基于预测值颜色分量的样本而确定不同颜色分量的残差样本。重构单元156可将由预测值产生器152产生的预测值分量与由解量化/反变换处理单元154产生的对应样本相加。
[0108]在解量化/反变换处理单元154反量化系数块之后,解量化/反变换处理单元154可将一或多个反变换应用于系数块以便产生与TU相关联的残差块。举例来说,解量化/反变换处理单元154可将反DCT、反整数变换、反卡忽南-拉维(Karhunen-Loeve)变换(KLT)、反旋转变换、反定向变换或另一反变换应用于系数块。
[0109]如果使用帧内预测来编码HJ,那么预测补偿单元158可执行帧内预测以产生用于PU的预测性块。预测补偿单元158可使用帧内预测模式以基于空间上相邻的预测块而产生用于PU的预测性亮度块、Cb块及Cr块。预测补偿单元158可基于从位流获得(例如,解码)的一或多个语法元素而确定用于PU的帧内预测模式。
[0110]预测补偿单元158可基于从位流提取的语法元素而构造第一参考图片列表(RefPicListO)及第二参考图片列表(RefPicListl)。此外,如果使用帧间预测来编码HJ,那么预测补偿单元158可提取用于的运动信息。预测补偿单元158可基于PU的运动信息来确定用于PU的参考块(即,运动块)。预测补偿单元158可基于用于PU的一或多个参考块的样本而产生用于PU的预测性亮度块、Cb块及Cr块。
[0111]此外,预测补偿单元158可在适用时使用⑶的TU的变换块(例如,亮度变换块、Cb变换块及Cr变换块)及CU的PU的预测性块(例如,亮度块、Cb块及Cr块)(S卩,帧内预测数据或帧间预测数据),以重构CU的译码块(例如,亮度译码块、Cb译码块及Cr译码块)。举例来说,预测补偿单元158可将亮度变换块、Cb变换块及Cr变换块的样本与预测性亮度块、Cb块及Cr块的对应样本相加,以重构CU的亮度译码块、Cb译码块及Cr译码块。
[0112]解块滤波器单元160可执行解块操作以缩减与CU的译码块(例如,亮度译码块、Cb译码块及Cr译码块)相关联的块假象。SA0滤波器单元162可对⑶的译码块执行SA0滤波器操作。视频解码器30可将CU的译码块(例如,亮度译码块、Cb译码块及Cr译码块)存储在存储器164中。存储器164可提供参考图片以供后续运动补偿、帧内预测及呈现在显示装置(诸如图1的显示装置32)上。举例来说,视频解码器30可基于存储器162 (即,经解码图片缓冲器)中的亮度块、Cb块及Cr块而对其它CU的PU执行帧内预测或帧间预测操作。以此方式,视频解码器30可从位流获得系数块的变换系数级别,反量化变换系数级别,将变换应用于变换系数级别以产生变换块。此外,视频解码器30可至少部分地基于变换块而产生译码块。视频解码器30可输出译码块以供显示。
[0113]图4为说明根据本发明的一或多种技术的视频编码器20的实例操作的流程图。图4被呈现为实例。其它实例可包含更多、更少或不同动作。此外,参看图2来描述图4。然而,图4中所说明的操作可在不同于图2的实例中所展示的环境的环境中予以执行。
[0114]在图4的实例中,视频编码器20的预测处理单元100可使用帧间预测以产生用于当前块的每一颜色分量(例如,亮度、Cb、Cr等等)的预测性块(250)。举例来说,当前块可为CU,且预测处理单元100可使用帧间预测以产生用于CU的每一 PU的预测性块。在各种实例中,预测处理单元100可使用时间帧间预测及/或视图间预测以产生预测性块。
[0115]此外,预测处理单元100可产生用于当前块的残差信号(252)。用于当前块的残差信号可包含用于颜色分量中的每一者的残差信号。用于颜色分量的残差信号可包括残差样本,每一残差样本具有等于样本的原始值与用于颜色分量的预测性块中的对应样本的值之间的差的值。举例来说,当前块可为CU,且预测处理单元100可对于CU的译码块的每一相应样本确定对应残差样本的值。在此实例中,对应残差样本的值可等于相应样本的值减去CU的PU的预测性块中的对应样本的值。
[0116]颜色分量可包含预测值颜色分量及至少一个经预测颜色分量。在一些实例中,亮度分量为预测值颜色分量,且Cb及Cr为经预测颜色分量。在其它实例中,色度颜色分量(例如,Cb或Cr)为预测值颜色分量,且亮度分量为经预测颜色分量。视频编码器20的变换/量化处理单元104可变换及量化用于预测值颜色分量的残差信号(254)。举例来说,当前块可为CU,且变换/量化处理单元104可将用于预测值颜色分量的残差信号分割成一或多个变换块。在此实例中,变换块中的每一者对应于用于CU的TU。此外,在此实例中,变换/量化处理单元104可将变换(例如,离散余弦变换)应用于变换块中的每一者以产生变换系数块。此外,在此实例中,变换/量化处理单元104可量化变换系数块中的变换系数。
[0117]另外,在图4的实例中,熵编码单元118可熵编码用于预测值颜色分量的经变换且经量化的残差信号的语法元素(256)。举例来说,当前块可为⑶,且熵编码单元118可将CABAC编码应用于表示对应于CU的TU的变换系数块的变换系数的特定语法元素。熵编码单元118可在位流中包含用于预测值分量的残差信号的经熵编码语法元素(258)。位流可包括包含当前块的视频数据的经编码表示。
[0118]在图4的实例中,解量化/反变换处理单元108可解量化及反变换用于预测值颜色分量的经量化且经变换的残差信号(260)。以此方式,解量化/反变换处理单元108可产生用于预测值颜色分量的经重构残差信号。举例来说,当前块可为CU,且解量化/反变换处理单元108可解量化对应于CU的TU的变换系数块的变换系数。此外,在此实例中,解量化/反变换处理单元108可将反变换(例如,反离散余弦变换)应用于经解量化变换系数块,由此重构用于CU的TU的变换块。在此实例中,用于预测值颜色分量的经重构残差信号可包括经重构变换块。
[0119]此外,在图4的实例中,预测参数计算器120可计算一或多个预测参数(262)。在一些实例中,预测参数计算器120可基于用于预测值分量的经重构残差信号来计算一或多个预测参数。
[0120]在一些实例中,预测参数计算器120计算预测参数a。在一些此类实例中,预测参数a等于Cov (Yref, Cref) /Var (Yref),其中Cov ()为协方差函数,Var ()为方差函数,且\eiBiCraf分别为用于预测值分量及用于待预测分量的运动块中的参考信号。在其它实例中,预测参数a等于Cov (Yres',Cres) /Var (Yres'),其中Cov ()为协方差函数,Var ()为方差函数,Yres'为用于预测值分量的当前块的经重构残差信号,且Cras为用于待预测分量的当前块中的残差?目号Ο
[0121]此外,在一些实例中,视频译码器可将预测值样本值确定为X’ =ax+b。在一些此类实例中,预测参数计算器120计算预测参数b。在一些此类实例中,预测参数计算器120可计算预测参数b,使得预测参数b等于Mean(Craf)_a ?Mean(Yref),其中Mean()为平均值函数,Yraf及Craf分别为用于预测值分量及用于待预测分量的运动块中的参考信号。在其它实例中,预测参数计算器120可计算预测参数b,使得预测参数b等于Mean(C;J_a.ΜθΒη(ΥΓβ;),其中MeanO为平均值函数,Yre;为用于预测值分量的当前块的经重构残差信号,且(:_为用于待预测分量的当前块中的残差信号。
[0122]在图4的实例中,视频编码器20可针对当前块的残差信号中的每一者(例如,针对亮度残差信号、Cb残差信号及Cr残差信号)执行动作(268)到(276)。因此,出于解释简易起见,本发明可将视频编码器20当前正执行动作(268)到(276)所针对的残差信号称作用于当前经预测颜色分量的残差信号。因此,在图4的实例中,视频编码器20的预测值产生器122可确定用于当前经预测颜色分量的残差信号的每一残差样本的预测值样本(268)。在一些实例中,预测值产生器122确定预测值样本X’,使得X’等于ax,其中a为由预测参数计算器120计算的预测参数,且X为用于预测值颜色分量的经重构残差信号中的经重构残差样本。此外,在一些实例中,预测值产生器122确定预测值样本X’,使得X’等于ax+b,其中a及b为由预测参数计算器120计算的预测参数,且X为用于预测值颜色分量的经重构残差信号中的经重构残差样本。在一些实例中,X与X’并置。
[0123]另外,在图4的实例中,视频编码器20的差单元102可确定用于当前经预测颜色分量的解相关残差样本的值(270)。差单元102可至少部分地基于由预测值产生器产生的预测值样本而确定用于当前经预测颜色分量的解相关残差样本的值。在一些实例中,差单元102可确定解相关残差样本的值,使得解相关残差样本的值等于用于当前经预测颜色分量的残差信号中的残差样本的值与由预测值产生器122产生的对应预测值样本的值之间的差。以此方式,差单元102可产生用于当前经预测颜色分量的解相关残差信号。用于当前经预测颜色分量的解相关残差信号可包括由差单元102确定的解相关样本。
[0124]视频编码器20的变换/量化处理单元104可变换及量化用于当前经预测颜色分量的解相关残差信号(272)。举例来说,当前块可为CU,且变换/量化处理单元104可将用于当前经预测颜色分量的解相关残差信号分割成一或多个变换块。在此实例中,变换块中的每一者对应于用于CU的TU。此外,在此实例中,变换/量化处理单元104可
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