本發(fā)明涉及視頻編碼和解碼系統(tǒng)中的視頻處理方法和裝置。特別地，本發(fā)明涉及通過(guò)交叉分量預(yù)測(cè)對(duì)像素塊進(jìn)行編解碼的方法。

背景技術(shù)：

1、高效視頻編解碼(high-efficiency?video?coding，hevc)是由視頻編解碼的聯(lián)合合作團(tuán)隊(duì)(joint?collaborative?team?on?video?coding，jct-vc)開(kāi)發(fā)的國(guó)際視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。hevc基于基于混合像素塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償dct類(lèi)變換編解碼架構(gòu)。壓縮的基本單元稱為編解碼單元(coding?unit，cu)，是2nx2n的正方形像素塊，每一cu可以遞歸地分成四個(gè)更小的cu，直到達(dá)到預(yù)定義的最小大小。每一cu包含一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)測(cè)單元(prediction?unit，pu)。

2、多功能視頻編解碼(versatile?video?coding，vvc)是由itu-t?sg16?wp3和iso/iec?jtc1/sc29/wg11聯(lián)合視頻專家組(joint?video?expert?team，jvet)開(kāi)發(fā)的最新國(guó)際視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)。輸入視頻信號(hào)是從已重構(gòu)訊號(hào)中預(yù)測(cè)得到的，已重構(gòu)訊號(hào)是從已編解碼的圖像區(qū)域中推導(dǎo)得到的。預(yù)測(cè)殘差訊號(hào)是由像素塊變換進(jìn)行處理的。變換系數(shù)與比特流中的其他邊信息一起進(jìn)行量化和熵編解碼。已重構(gòu)訊號(hào)是在對(duì)已去量化的變換系數(shù)進(jìn)行逆變換后，從預(yù)測(cè)訊號(hào)和已重構(gòu)殘差訊號(hào)中生成的。已重構(gòu)訊號(hào)還透過(guò)環(huán)路濾波進(jìn)行處理，用于移除編解碼偽影。已解碼圖像被存儲(chǔ)在緩存器中，用于預(yù)測(cè)輸入視頻信號(hào)中的未來(lái)圖像。

3、在vvc中，已編解碼圖像被分割成由相關(guān)編解碼樹(shù)單元(coding?tree?unit，ctu)表示的不重迭的正方形像素塊區(qū)域。編解碼樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于編解碼單元(coding?unit，cu)。已編解碼圖像可以由切片的集合表示，每一切片包括整數(shù)個(gè)ctu。切片中的各個(gè)ctu按光柵掃描順序進(jìn)行處理。使用最多兩個(gè)運(yùn)動(dòng)向量和參考索引的畫(huà)面內(nèi)預(yù)測(cè)或畫(huà)面間預(yù)測(cè)，雙預(yù)測(cè)(bi-predictive，b)切片可以被解碼，以預(yù)測(cè)每個(gè)像素塊的樣本值。使用最多一個(gè)運(yùn)動(dòng)向量和參考索引的畫(huà)面內(nèi)預(yù)測(cè)或畫(huà)面間預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)(predictive，p)切片被解碼，以預(yù)測(cè)每個(gè)像素塊的樣本值。僅使用畫(huà)面內(nèi)預(yù)測(cè)，畫(huà)面內(nèi)(intra，i)切片被解碼。

4、使用具有嵌套的多類(lèi)型樹(shù)(multi-type-tree，mtt)結(jié)構(gòu)的四叉樹(shù)(quadtree，qt)，可以將ctu分割為一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)不重迭的編解碼單元(cu)，以適應(yīng)各種局部運(yùn)動(dòng)特征和紋理特征。使用五種劃分類(lèi)型：四叉樹(shù)分割、垂直二叉樹(shù)分割、水平二叉樹(shù)分割、垂直中心側(cè)三叉樹(shù)分割、水平中心側(cè)三叉樹(shù)分割中的一種，將cu進(jìn)一步劃分為更小的cu。

5、每一cu包含一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)測(cè)單元(prediction?unit，pu)。預(yù)測(cè)單元與相關(guān)的cu語(yǔ)法一起作為基本單元，以用于標(biāo)示預(yù)測(cè)子信息。使用指定的預(yù)測(cè)過(guò)程來(lái)預(yù)測(cè)pu內(nèi)相關(guān)像素樣本的值。每一cu可以包含一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)表示預(yù)測(cè)殘差像素塊的變換單元(transformunit，tu)。變換單元(tu)包括亮度樣本的一個(gè)變換像素塊(transform?block，tb)和色度樣本的兩個(gè)相應(yīng)的變換像素塊，每一tb對(duì)應(yīng)一個(gè)顏色分量的一個(gè)殘差像素塊樣本。將整數(shù)變換應(yīng)用于變換像素塊。已量化系數(shù)的層值與其他邊信息一起在比特流中進(jìn)行熵編解碼。術(shù)語(yǔ)編解碼樹(shù)塊(coding?tree?block，ctb)、編解碼像素塊(coding?block，cb)、預(yù)測(cè)像素塊(prediction?block，pb)、變換像素塊(transform?block，tb)被定義，以指定分別與ctu、cu、pu、tu相關(guān)的一個(gè)顏色分量的2d樣本數(shù)組。因此，一個(gè)ctu包括一個(gè)亮度ctb、兩個(gè)色度ctb和相關(guān)的語(yǔ)法元素。類(lèi)似的關(guān)系也適用于cu、pu和tu。

6、對(duì)于每一已畫(huà)面間預(yù)測(cè)的cu，包括運(yùn)動(dòng)向量、參考圖像索引和參考圖像列表使用索引的運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及附加信息用于生成已畫(huà)面間預(yù)測(cè)樣本。運(yùn)動(dòng)參數(shù)可以以顯式或隱式的方式被標(biāo)示。當(dāng)使用跳躍模式對(duì)cu進(jìn)行編解碼時(shí)，cu與一個(gè)pu相關(guān)，并沒(méi)有有效的殘差系數(shù)，沒(méi)有編解碼的運(yùn)動(dòng)向量delta或參考圖像索引。合并模式被指定，其中當(dāng)前cu的運(yùn)動(dòng)參數(shù)從相鄰cu獲得，包括空間候選和時(shí)間候選，以及vvc中引入的附加排程。合并模式可以應(yīng)用于任何已畫(huà)面間預(yù)測(cè)cu。合并模式的替代是運(yùn)動(dòng)參數(shù)的顯式傳輸，其中運(yùn)動(dòng)向量、每一參考圖像列表相應(yīng)的參考圖像索引和參考圖像列表使用標(biāo)志以及其他所需的信息是對(duì)每一cu而進(jìn)行顯式標(biāo)示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)的一些實(shí)施例提供了一種通過(guò)約束分量預(yù)測(cè)模型的系數(shù)來(lái)執(zhí)行交叉分量預(yù)測(cè)的方法。視頻編解碼器接收將被編碼或解碼的像素塊數(shù)據(jù)，作為視頻當(dāng)前圖片的當(dāng)前塊。視頻編解碼器根據(jù)相應(yīng)的輸入和輸出分量樣本推導(dǎo)出系數(shù)集。視頻編解碼器根據(jù)約束條件集對(duì)推導(dǎo)出的系數(shù)集進(jìn)行約束。視頻編解碼器將被約束的系數(shù)集用作分量預(yù)測(cè)模型，以生成當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)器。視頻編解碼器使用生成的預(yù)測(cè)器對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼或解碼。

2、在一些實(shí)施例中，該分量預(yù)測(cè)模型是基于該當(dāng)前塊的重建亮度樣本生成預(yù)測(cè)色度樣本的交叉分量模型。該相應(yīng)的輸入和輸出分量樣本是與該當(dāng)前塊相鄰的模板區(qū)域的相應(yīng)亮度和色度樣本。該預(yù)測(cè)器可包括生成的預(yù)測(cè)色度樣本。在一些實(shí)施例中，該分量預(yù)測(cè)模型是卷積模型；該系數(shù)集是通過(guò)求解該相應(yīng)輸入和輸出分量樣本之間的矩陣方程推導(dǎo)出的。

3、在一些實(shí)施例中，該編碼器通過(guò)在剪切閾值處剪切系數(shù)，或在不同的剪切閾值處剪切不同的系數(shù)，或?qū)⑾禂?shù)限制在預(yù)定義范圍內(nèi)，來(lái)對(duì)推導(dǎo)出的該系數(shù)集進(jìn)行約束。在一些實(shí)施例中，該推導(dǎo)出的系數(shù)集和該受約束的系數(shù)集在該編碼器中由定點(diǎn)表示，其小數(shù)部分包括n位，該預(yù)定義范圍的大小基于1<<n放大。在一些實(shí)施例中，當(dāng)推導(dǎo)出的系數(shù)超出該預(yù)定義范圍時(shí)，該系數(shù)集被設(shè)置為等于標(biāo)識(shí)濾波器，或者不使用該推導(dǎo)出的系數(shù)集對(duì)該當(dāng)前塊進(jìn)行編碼或解碼(禁用cccm模式)。

4、通過(guò)閱讀下面對(duì)具體實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的其它方面和特征對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種視頻編解碼的方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該分量預(yù)測(cè)模型是基于該當(dāng)前塊的重建亮度樣本生成預(yù)測(cè)色度樣本的交叉分量模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該相應(yīng)的輸入和輸出分量樣本是與該當(dāng)前塊相鄰的模板區(qū)域的相應(yīng)亮度和色度樣本。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該分量預(yù)測(cè)模型是卷積模型；該系數(shù)集是通過(guò)求解該相應(yīng)輸入和輸出分量樣本之間的矩陣方程推導(dǎo)出的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該對(duì)推導(dǎo)出的該系數(shù)集進(jìn)行約束的步驟包括：在剪切閾值處剪切系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該對(duì)推導(dǎo)出的該系數(shù)集進(jìn)行約束的步驟包括：在不同的剪切閾值處剪切不同的系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該推導(dǎo)出的系數(shù)集和該受約束的系數(shù)集在視頻編解碼器中用浮點(diǎn)表示。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該對(duì)推導(dǎo)出的該系數(shù)集進(jìn)行約束的步驟包括：將系數(shù)限制在預(yù)定義范圍內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，該推導(dǎo)出的系數(shù)集和該受約束的系數(shù)集在視頻編解碼器中由定點(diǎn)表示，其小數(shù)部分包括n位，該預(yù)定義范圍的大小基于1<<n放大。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)推導(dǎo)出的系數(shù)超出該預(yù)定義范圍時(shí)，該系數(shù)集被設(shè)置為等于標(biāo)識(shí)濾波器。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)推導(dǎo)出的系數(shù)超出該預(yù)定義范圍時(shí)，對(duì)該超出范圍的系數(shù)應(yīng)用剪切操作。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，當(dāng)推導(dǎo)出的系數(shù)超出該預(yù)定義范圍時(shí)，不使用該推導(dǎo)出的系數(shù)集對(duì)該當(dāng)前塊進(jìn)行編碼或解碼。

13.一種電子裝置，所述電子裝置包括：

14.一種視頻解碼方法，所述方法包括以下步驟：

15.一種視頻編碼方法，所述方法包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種通過(guò)約束分量預(yù)測(cè)模型的系數(shù)來(lái)執(zhí)行交叉分量預(yù)測(cè)的方法。視頻編解碼器接收將被編碼或解碼的像素塊數(shù)據(jù)，作為視頻當(dāng)前圖片的當(dāng)前塊。視頻編解碼器根據(jù)相應(yīng)的輸入和輸出分量樣本推導(dǎo)出系數(shù)集。視頻編解碼器根據(jù)約束條件集對(duì)推導(dǎo)出的系數(shù)集進(jìn)行約束。視頻編解碼器將被約束的系數(shù)集用作分量預(yù)測(cè)模型，以生成當(dāng)前塊的預(yù)測(cè)器。視頻編解碼器使用生成的預(yù)測(cè)器對(duì)當(dāng)前塊進(jìn)行編碼或解碼。

技術(shù)研發(fā)人員：莊政彥,陳慶曄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：聯(lián)發(fā)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15