CN105981385B - 帧内预测编码方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种帧内预测编码方法及其装置，用于多视图视频编码、三维视频编码或屏幕内容视频编码。决定与高层视频数据相关联的第一滤波禁用标志位以指示是否禁能滤波器组中的至少一个滤波器。如果置位该第一滤波禁用标志位，则从帧内预测模式组中决定一个或多个所选帧内预测模式；以及如果该当前区块的当前帧内预测模式属于该一个或多个所选帧内预测模式，则为该当前区块跳过该滤波器组中的该至少一个滤波器。***可进一步决定与低层视频数据相关联的第二滤波禁用标志位以指示为低层视频数据禁能滤波器组中的该至少一个滤波器，其中该低层视频数据对应当前区块层或比该当前区块层更高的层级。

Description

帧内预测编码方法及其装置
交叉引用
本发明要求如下优先权：编号为61/922,904，申请日为2014年1月2日的美国临时专利申请；编号为PCT/CN2014/072491，申请日为2014年2月25日的PCT专利申请。上述美国临时专利申请以及PCT专利申请在此一并作为参考。
技术领域
本发明涉及一种多视图视频编码(multi-view video coding)、三维视频编码(three-dimensional video coding)以及屏幕内容视频编码(screen content videocoding)的帧内预测编码方法。特别地，本发明涉及一种特定场景下的特定帧内预测模式中的边界滤波控制技术以选择性禁能边界滤波(boundary filtering)及/或相邻采样滤波(neighboring sample filtering)。
背景技术
近期，三维电视已经成为一种技术趋势以给观者带来震撼的观影体验。已经发展出了多种技术以支持三维观影。其中，多视图视频是三维电视应用中的关键技术。传统视频是仅给用户提供来自摄像机视角的单一场景视图的二维媒介。然而，多视图视频能提供动态场景的任意视点并且给用户带来真实的视觉感受。
通过同时使用多个摄像机捕捉场景从而产生多视图视频，其中合理安置多个摄像机从而使得每个摄像机可从一个视点捕捉场景。因此，多个摄像机将捕捉对应多视图的多个视频序列。为了提供更多视图，可使用更多摄像机以生成具有与多视图相关联的多个视频序列的多视图视频。相应地，多视图视频需要大存储空间用于存储及/或需要高带宽用于传输。因此，本领域已经开发出了多视图视频编码技术以减小所需存储空间或传输带宽。
一种直接的方法是单独对每个单一视图视频序列简单使用传统视频编码技术并且忽略不同视图之间的任何相关性。上述编码***是非常低效的。为了提高多视图视频编码的效率，典型的多视图视频编码利用视图间冗余(inter-view redundancy)。因此，大多数三维视频编码(3D Video Coding，3DVC)***考虑与多视图以及深度图相关联的视频数据相关性。标准开发组织，ITU-T视频编码专家组(Video Coding Experts Group，VCEG)以及ISO/IEC动态图像专家组(Moving Picture Experts Group，MPEG)的联合视频小组将H.264/MPEG-4AVC技术扩展到用于立体视频与多视图视频的多视图视频编码技术(Multi-view Video Coding，MVC)。
在基于HEVC的三维视频编码(3D-HEVC)、3D-HTM的参考软件中，用于压缩的基本单元为2N×2N的方块，可称为编码单元(Coding Unit，CU)。每个CU可递归分割为四个更小的CU直到达到预定最小尺寸为止。每个CU包含一个或多个预测单元(Prediction Unit，PU)。
用于直流、垂直及水平预测模式的边界滤波
HEVC与HEVC屏幕内容编码扩展(HEVC-SCC扩展)采用的帧内预测包含直流(DirectCurrent，DC)模式、水平模式、垂直模式以及各种角度预测模式。在DC模式中，对应均匀场的单一预计方式可预测整个区块。因此上述模式称为本领域的直流模式。对于包含3D-HEVC的基于HEVC视频编码标准中的DC模式，对在DC模式下编码的区块使用边界滤波器(或平滑滤波器)。如图1A所示，通过[1、3]或[1、2、1]滤波器将DC模式的边界预测采样变平滑以降低区块效应(block artifact)，其中[1、3]与[1、2、1]涉及滤波权重或滤波系数。当区块边界像素位于区块边界的边缘时，如图1B所示，将滤波器[1、3]应用至边缘边界像素。如图1A所示，边缘像素紧邻水平边界或垂直边界。如果边界像素是角像素，则如图1C所示，将滤波器[1、2、1]应用于角边界像素。本领域可知，除了不同的输出大小，可按比例处理上述滤波权重或滤波系数以达到相同滤波效果。换句话说，[1/4、3/4]具有与[1、3]相同的滤波效果，并且[1/4、1/2、1/4]具有与[1、2、1]相同的滤波效果。在现存标准中，一直使用帧内预测边界滤波技术(Intra-prediction Boundary Filtering，IBF)。
下面显示DC区块的区块边界滤波操作。根据色度组分指标(即，cIdx)，以下部分适用。
如果cIdx等于0并且nT小于32，则以下部分适用。
predSamples[0][0]＝(p[-1][0]+2*dcVal+p[0][-1]+2)>>2, (1)
predSamples[x][0]＝(p[x][-1]+3*dcVal+2)>>2,其中x＝1..nT-1, (2)
predSamples[0][y]＝(p[-1][y]+3*dcVal+2)>>2,其中y＝1..nT-1, (3)
predSamples[x][y]＝dcVal,其中x,y＝1..nT-1. (4)
否则，预测采样predSamples[x][y]可导出
predSamples[x][y]＝dcVal,其中x,y＝0..nT-1. (5)
对于垂直以及水平帧内预测模式，可使用基于梯度边界滤波器。图2描述对于垂直帧内预测方向的基于梯度边界平滑滤波器的示例。在现存标准中，在无损编码模式中可禁能垂直及水平帧内预测边界滤波器。当置位(assert)旗标implicit_rdpcm_enabled_flag以及旗标cu_transquant_bypass_flag时，禁能梯度滤波器。旗标implicit_rdpcm_enabled_flag指示是否使能残差差值脉冲编码调制(Differential Pulse CodedModulation，DPCM)模式。旗标cu_transquant_bypass_flag指示是否为CU旁路变换/量化进程。当选择有损编码模式时，不提供上述控制机制并且总是使用上述梯度滤波器。
垂直及水平模式的区块边界滤波操作显示如下：
·当predModeIntra等于26(垂直)，cIdx等于0并且nT小于32时，则以下滤波适用，其中x＝0以及y＝0..nT-1。
predSamples[x][y]＝Clip1Y(p[x][-1]+((p[-1][y]-p[-1][-1])>>1))(6)
·当predModeIntra等于10(水平)，cIdx等于0并且nT小于32时，则以下滤波适用，其中x＝0..nT-1以及y＝0。
predSamples[x][y]＝Clip1Y(p[-1][y]+((p[x][-1]-p[-1][-1])>>1))(7)
相邻采样滤波
对于亮度组分，在生成进程前滤波帧内预测采样生成进程使用的相邻采样。如图3A与3B所示，给出的帧内预测模式与变换区块尺寸控制上述滤波进程。如果帧内预测模式是DC或变换区块尺寸等于4×4，则不滤波相邻采样。如果给出的帧内预测模式与垂直模式(或水平模式)之间的距离大于预定阈值，则使能滤波进程。图4显示帧内预测方向与模式数之间的相关性。列表1详细说明了预定阈值，其中nT代表变换区块尺寸。图3A描述各种区块尺寸的相邻采样滤波所处理的样本。图3B描述相邻采样滤波进程，其中采样Z’、A’、B’、C’代表对应相邻采样Z、A、B、C的滤波采样。
列表1
nT＝8 nT＝16 nT＝32
阈值 7 1 0
对于相邻采样滤波，使用[1、2、1]滤波器以及双线性滤波器。如果下列所有条件为真，则有条件地使用双线性滤波。
·strong_intra_smoothing_enable_flag等于1
·变换区块尺寸等于32
·Abs(p[-1][-1]+p[nT*2-1][-1]–2*p[nT-1][-1])<(1<<(BitDepthY-5))
·Abs(p[-1][-1]+p[-1][nT*2-1]–2*p[-1][nT-1])<(1<<(BitDepthY-5))
相邻采样的滤波进程
本进程的输入是：
–相邻采样p[x][y]，其中x＝-1，y＝-1..nT*2-1以及x＝0..nT*2–1，y＝-1
–指示变换区块尺寸的变量nT。
本进程的输出是：
–滤波采样pF[x][y]，其中x＝-1，y＝-1..nT*2-1以及x＝0..nT*2–1，y＝-1。
下面推导出可变滤波旗filterFlag。
·如果下列条件中的一个或多个为真，则将滤波旗标filterFlag设定为0
-predModeIntra等于Intra_DC
-nT等于4
·否则以下部分适用。
-将变量minDistVerHor设定为Min(Abs(predModeIntra-26),Abs(predModeIntra-10))。
-列表1详细说明了变量intraHorVerDistThres[nT]。
-可变滤波旗标filterFlag导出如下。
o如果minDistVerHor大于intraHorVerDistThres[nT]，则将滤波旗标filterFlag设定为等于1，
o否则，将滤波旗标filterFlag设定为等于0。
当滤波旗标filterFlag等于1时,变量biIntFlag的推导如下。
·如果下列条件全部为真，则将biIntFlag设定为1
–strong_intra_smoothing_enable_flag等于1
–nT等于32
–Abs(p[-1][-1]+p[nT*2-1][-1]–2*p[nT-1][-1])<(1<<(BitDepthY-5))
–Abs(p[-1][-1]+p[-1][nT*2-1]–2*p[-1][nT-1])<(1<<(BitDepthY-5))
·否则，将biIntFlag设定为0。
当biIntFlag等于1时，如下执行滤波。
·如果biIntFlag等于1，如下推导具有x＝-1，y＝-1..63以及x＝0..63，y＝-1的滤波采样值pF[x][y]。
pF[-1][63]＝p[-1][63] (8)
pF[63][-1]＝p[63][-1] (9)
pF[-1][y]＝((63-y)*p[-1][-1]+(y+1)*p[-1][63]+32)>>6,
对于y＝0..62 (10)
pF[-1][-1]＝p[-1][-1] (11)
pF[x][-1]＝((63-x)*p[-1][-1]+(x+1)*p[63][-1]+32)>>6,
对于x＝0..62 (12)
·否则(biIntFlag等于0)，具有x＝-1，y＝-1..nT*2-1以及x＝0..nT*2–1，y＝-1的滤波采样值pF[x][y]推导如下。
pF[-1][nT*2-1]＝p[-1][nT*2-1] (13)
pF[nT*2-1][-1]＝p[nT*2-1][-1] (14)
pF[-1][y]＝(p[-1][y+1]+2*p[-1][y]+p[-1][y-1]+2)>>2,
对于y＝nT*2-2..0 (15)
pF[-1][-1]＝(p[-1][0]+2*p[-1][-1]+p[0][-1]+2)>>2 (16)
pF[x][-1]＝(p[x-1][-1]+2*p[x][-1]+p[x+1][-1]+2)>>2,对于x＝0..nT*2-2 (17)
内插滤波器
内插滤波器(Interpolation filter)是另一种与边界滤波相关的滤波器。在帧内预测中，存在多方向帧内预测候选。图4以及列表2显示变量intraPredAngle与相应方向指标之间的关系。当方向相对垂直(对应方向intraPredAngle的方向指标大于或等于18)时，每个帧内方向通过((32-iFact)×ref[x+iIdx+1]+iFact×ref[x+iIdx+2]+16)>>5预测一个预测单元的位置(x，y)处的采样。在上述表达式中，阵列ref[]是当前PU上的解码线缓冲器(decoded line buffer)，idx是参考哪个(x，y)指向沿着帧内方向的像素的场上位置(即，idx＝((y+1)×intraPredAngle)>>5)，并且iFact是场上位置与指向位置之间的距离(即，iFact＝((y+1)×intraPredAngle)&31)。
列表2
predModeIntra 1 2 3 4 5 6 7 8 9
intraPredAngle - 32 26 21 17 13 9 5 2
predModeIntra 10 11 12 13 14 15 16 17 18
intraPredAngle 0 -2 -5 -9 -13 -17 -21 -26 -32
predModeIntra 19 20 21 22 23 24 25 26 27
intraPredAngle -26 -21 -17 -13 -9 -5 -2 0 2
predModeIntra 28 29 30 31 32 33 34
intraPredAngle 5 9 13 17 21 26 32
当帧内预测方向相对水平(对应变量intraPredAngle的方向指标小于18)时，可应用相似的帧内预测进程。这种情况下，idx＝((x+1)×intraPredAngle)>>5并且iFact＝((x+1)×intraPredAngle)&31。
上述区块边界滤波器在PU边界平滑假设下进行工作。因此，区块边界与区块内部之间锐转变(sharp transition)会被认为是一种错误，并且将使用边界滤波以及相邻采样滤波进行平滑操作。然而，对于3D应用中的深度视频以及屏幕内容视频材料，上述平滑假设是无根据的，并且边界滤波以及相邻采样滤波操作甚至会降低图像品质。因此，亟需提供一种方法克服由于边界滤波以及相邻采样滤波造成的可能品质降低的问题。
发明内容
本发明揭露一种帧内预测编码方法及其装置，用于多视图视频编码、三维视频编码或屏幕内容视频编码。决定与高层视频数据相关联的第一滤波禁用标志位以指示是否禁能滤波器组中的至少一个滤波器。如果置位该第一滤波禁用标志位，则从帧内预测模式组中决定一个或多个所选帧内预测模式；以及如果该当前区块的当前帧内预测模式属于该一个或多个所选帧内预测模式，则为该当前区块跳过该滤波器组中的该至少一个滤波器。***可进一步决定与低层视频数据相关联的第二滤波禁用标志位以指示为低层视频数据禁能滤波器组中的该至少一个滤波器，其中该低层视频数据对应当前区块层或比该当前区块层更高的层级。该高层视频数据对应序列层、图像层、图块层，并且该低层视频数据对应条带层、编码树单元层、编码单元层或预测单元层。根据当前区块尺寸决定该第二滤波禁用标志位。
如果该当前帧内预测模式不属于该一个或多个所选帧内预测模式，则***可进一步为该当前区块使用该滤波器组中的该至少一个滤波器。该当前区块对应预测单元或编码单元。该帧内预测模式组中的该一个或多个所选帧内预测模式对应直流预测模式、水平预测模式、垂直预测模式或其组合。该滤波器组的该至少一个滤波器包含帧内边界滤波器，其中该帧内边界滤波器应用于该当前区块的边界像素，并且使用该当前区块的当前重建采样以及相邻重建采样。该滤波器组的该至少一个滤波器可进一步包含相邻采样滤波器，其中该相邻采样滤波器用于该当前区块的该相邻重建采样。
如果该输入数据是多视图视频编码、三维视频编码的该深度数据，或屏幕内容视频编码的该屏幕内容数据，则置位该第一滤波禁用标志位。对于对应多视图视频编码或三维视频编码的从属视图中的该纹理数据，可置位该第一滤波禁用标志位。换句话说，如果该输入数据对应独立视图或基础视图的该纹理数据，则不置位该第一滤波禁用标志位。如果该输入数据是该深度数据或该屏幕内容数据，则禁能直流预测模式、水平预测模式、垂直预测模式或其组合的滤波步骤。可明确发讯或解析该第一滤波禁用标志位。也可隐含决定该第一滤波禁用标志位，例如，通过解码类似当前区块的编码比特旗标是否是零的信息，其中上述信息说明当前区块不存在编码残差。在变换单元层、预测单元层、编码单元层、最大编码单元层、编码树单元层、编码树区块层、条带层、条带头、图像层、图像参数集合、序列参数集合或视频参数集合预定该滤波器组中的该至少一个滤波器。
附图说明
图1A描述边界滤波以及相邻参与滤波所处理的帧内预测区块的边界像素与相邻像素示例；
图1B-1C描述根据现存高效率视频编码标准用于DC帧内预测模式所编码区块的边缘边界像素与角边界像素的边界滤波示例；
图2描述根据现存高效率视频编码标准的用于水平帧内预测模式所编码区块的边界滤波示例；
图3A描述具有多种区块尺寸的相邻采样滤波的相邻采样示例，其中根据现存高效率视频编码标准编码该区块；
图3B描述根据现存高效率视频编码标准的相邻采样滤波进程示例；
图4描述现存高效率视频编码标准的帧内预测模式的方向以及相关模式数；
图5是根据本发明实施例描述的使用具有对所选帧内预测模式进行边界滤波控制的帧内预测编码的***示意流程图。
具体实施方式
如上所述，在高效率视频编码(HEVC)标准中描述的现存区块边界滤波总是应用DC帧内预测模式。由于深度视频以及屏幕内容视频材料包含内容上的锐转变，使用区块边界滤波可降低图像品质。因此，本发明提供控制方法以及语法以自适应决定是否调用DC帧内预测模式的区块边界滤波进程。
第一实施例
在第一实施例中，在深度编码中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个模式的边界滤波，但在纹理编码中使能上述边界滤波。例如，仅在序列、图像、条带(slice)、区块或CU层的深度编码中禁能DC帧内模式的边界滤波器，但在纹理编码中使能上述边界滤波器。在另一示例中，仅在序列、图像、条带、区块或CU层的深度编码中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，但在纹理编码中使能上述边界滤波器。在另一示例中，在深度编码中禁能所有DC、垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，而在纹理编码中使能上述边界滤波器。
第二实施例
在第二实施例中，在序列、图像、条带、区块或CU层的从属视图纹理编码(dependent view texture coding)中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波。例如，仅在从属视图纹理编码中禁能DC帧内模式的边界滤波器，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波器。在另一示例中，仅在从属视图纹理编码中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波器。
第三实施例
在第三实施例中，在序列、图像、条带、区块或CU层的深度以及从属视图纹理编码中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波。例如，仅在深度以及从属视图纹理编码中禁能DC帧内模式的边界滤波器，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波器。换句话说，仅对独立视图或基础视图的纹理数据使能所选帧内模式的边界滤波。在另一示例中，仅在深度以及从属视图纹理编码中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，但在独立纹理编码中使能上述边界滤波器。
第四实施例
在第四实施例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，在深度图像中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在深度图像中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在深度图像中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
第五实施例
在第五实施例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，在从属视图纹理图像中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在从属视图纹理图像中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在从属视图纹理图像中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
第六实施例
在第六实施例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，在深度以及从属视图纹理图像中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在深度以及从属视图纹理图像中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在深度以及从属视图纹理图像中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
第七实施例
在第七实施例中，在非传统HEVC帧内预测模式(例如，3D-HEVC中的深度图建模模式、屏幕内容编码标准中的帧内预测模式、调色板编码等)下进行编码的CU中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波，但在传统HEVC帧内预测模式下进行编码的CU中使能上述边界滤波。例如，仅在非传统HEVC帧内预测模式下进行编码的CU中可禁能DC帧内模式的边界滤波器，而在传统HEVC帧内预测模式下进行编码的CU中使能上述边界滤波器。在另一示例中，仅在非传统HEVC帧内预测模式下进行编码的CU中可禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，而在传统HEVC帧内预测模式下进行编码的CU中使能上述边界滤波器。
也可将上述的自适应区块边界滤波控制扩展至下列示例中所示的屏幕内容视频编码中。
第八实施例
在第八实施例中，在屏幕内容序列、图像、条带、区块或CU编码中可禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波，但在自然视频编码(nature video coding)中使能上述边界滤波。例如，仅在屏幕内容序列、图像、条带、区块或CU编码中禁能DC帧内模式的边界滤波器，但在自然视频编码中使能上述边界滤波器。在另一示例中，仅在屏幕内容序列、图像、条带、区块或CU编码中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，但在自然视频编码中使能上述边界滤波器。在另一示例中，在屏幕内容编码中禁能所有DC、垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器，而在自然视频编码中使能上述边界滤波器。
第九实施例
在第九实施例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，在屏幕内容图像中禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在屏幕内容图像中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在屏幕内容图像中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
第十实施例
在第十实施例中，在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。在另一示例中，仅在基于HEVC的屏幕内容编码标准中选择性禁能DC、垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
第十一实施例
在第十一实施例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波。例如，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能DC帧内模式的边界滤波器。在另一示例中，仅当CU的尺寸大于(或等于)给定阈值时，仅在基于HEVC的屏幕内容编码标准中禁能垂直以及水平帧内预测模式的边界滤波器。
值得注意的是，在上述方法中，当使能从DC、垂直以及水平帧内预测模式中选出的一个或多个帧内模式的边界滤波时，隐含着也可在此使用HEVC的相同边界滤波进程。
根据本发明的帧内预测编码区块的边界滤波以及相邻采样滤波进程可分为多个步骤，例如决定是否禁能边界滤波/相邻采样滤波、决定禁能哪一种滤波(即，边界滤波、相邻采样滤波、内插滤波或其结合)、决定是否对当前帧内PU禁能滤波以及决定禁能滤波的何种帧内预测模式、最终通过跳过或替换边界滤波、相邻采样滤波、内插滤波或其结合实施滤波禁能操作。
在第一步骤中，滤波器禁能选择步骤决定是否禁能边界滤波器、相邻采样滤波器(即，双线性滤波器以及[1、2、1]滤波器)以及内插滤波器中的一个或多个滤波器。该选择步骤可基于序列、视图、图层、图像、条带、编码树单元(CTU)、编码单元(CU)或变换单元(Transform Unit，TU)层级的编码器及解码器的固定规则集合。在这种情况下，在不需要明确发讯情况下，解码器可隐含推出上述滤波器禁能选择步骤。例如，当当前区块的编码比特旗标(Coding Bit Flag，CBF)为0时，禁能所选滤波器，上述旗标意味着当前区块不存在编码残差。或者，编码器可在变换单元层、预测单元层、编码单元层、最大编码单元层、编码树单元层、编码树区块层、条带层、条带头、图像层、图像参数集合、序列参数结合或视频参数集合的发送旗标中明确发讯该滤波器禁能选择步骤。
在决定了滤波器禁能选择后，为每个帧内预测PU做下一层决定。决定PU滤波器禁能选择，其中上述选择与是否应该禁能当前PU的每个所选滤波器相关。基于当前PU的特性做上述决定，当前PU的特性可举例为PU宽度、PU高度、PU尺寸、相邻重建像素、相邻区块的预测模式、CU宽度或CU深度、当前CU是否是变换旁路CU或者是否在变换跳过模式中解码残差。
接着，对于每个当前帧内预测模式，决定关于是否应该为当前帧内模式禁能每个所选滤波器的帧内模式滤波器禁能选择步骤。基于当前帧内模式的特性做上述决定，当前帧内模式的特性可举例为预测方向、是否为DC模式或平面模式、取得的相邻像素的数值。
在滤波决定步骤决定为具有当前所选帧内预测模式的当前帧内预测PU禁能一个或多个滤波器后，不将禁能的滤波器应用至具有当前帧内预测模式的当前PU。当所选滤波器禁能时，视频编码器或解码器利用替代操作以替换已禁能滤波操作。也可不存在替换操作。例如，如果禁能内插滤波器，则替换操作可将预测采样设定至帧内预测方向上指定位置的最近采样。
由于上述步骤根据实施例描述了禁能边界滤波器/相邻采样滤波器/内插滤波器的示例，所以可使用多种进程实施本发明。
列表3与列表4根据本发明实施例描述了序列层与条带层的示例语法设计。将旗标intra_boundary_filter_pic_disable_flag并入序列参数集合以指示是否为相应序列禁能边界滤波。如果置位旗标(即，具有1值)，则禁能相应序列中图像的边界滤波。否则，每个条带可使用其自身旗标intra_boundary_filter_slice_disable_flag决定是否禁能条带中视频数据的边界滤波。
列表3
Figure GDA0001038463300000151
列表4
Figure GDA0001038463300000152
可在变换单元层、预测单元层、编码单元层、最大编码单元层、编码树单元层、编码树区块层、条带层、条带头、图像层、图像参数集合、序列参数集合或视频参数集合明确发讯指示是否禁能或使能与边界滤波、相邻采样滤波或内插滤波相关的一个或多个滤波器的旗标。例如，可使用与高层视频数据(例如，序列参数集合、视频参数集合、图像参数集合)相关联的滤波禁用标志位(filtering-disable-flag)以指示禁能滤波器组中的至少一个滤波器。此外，可使用与低层视频数据相关联的滤波禁用标志位以指示禁能用于低层视频数据的滤波器组中的至少一个滤波器，其中上述低层视频数据对应当前区块层(例如，PU或CU)或比当前区块层更高的层级(例如，编码树单元或条带)。
在另一示例中，可在变换单元层、预测单元层、最大编码单元层、编码树单元层、编码树区块层、条带层、图像层、条带头、序列参数集合、视频参数集合、图像参数集合发送有效映射、有效列表、或有效旗标集合以指示禁能的所选滤波器。可将上述揭示的帧内预测编码的边界滤波/相邻采样滤波/内插控制应用于各种视频色度组分，例如Y、U、V；R、G、B；Y、Cb、Cr、纹理或深度。
图5是根据本发明实施例描述的使用具有对所选帧内预测模式进行边界滤波控制的帧内预测编码的***示意流程图。在步骤510，接收与当前区块相关的输入数据，其中输入数据与深度数据、纹理数据或屏幕内容数据相关联。输入数据对应编码器侧待编码的当前区块的像素数据、深度数据，或对应解码器侧待解码的当前区块的已编码像素或深度。可从存储器(例如，计算机存储器、缓冲器(RAM或DRAM)或其他介质)或处理器获取上述输入数据。在步骤520，决定与高层视频数据相关联的第一滤波禁用标志位以指示是否禁能滤波器组中的至少一个滤波器。在步骤530，执行是否置位第一滤波禁用标志位(即，“是”路径)的测试。如果置位旗标，则执行步骤540与550。如果未置位旗标(即，“否”路径)，则旁路步骤540与550。在步骤540，决定帧内预测模式组中的一个或多个所选帧内预测模式。在步骤550，如果当前区块的当前帧内预测模式属于上述一个或多个所选帧内预测模式，则跳过用于当前区块的滤波器组中的至少一个滤波器。
使用本发明实施例的编码***性能可与原始***的性能做比较。原始***对应不具有边界滤波控制的***(即，总开启边界滤波)。如列表3与列表4所示，本发明实施例包含序列参数集合以及条带中的边界滤波控制旗标。仅将禁能控制应用于DC帧内模式。在包含所有帧内(All Intra，AI)、随机存取(Random Access，RA)以及低延迟B帧(Low-delay Bframe，LB)的各种编码配置下执行上述比较。比较结果显示在降低比特率方面从0.0％提升至1.2％。
呈现上述描述以允许本领域技术人员根据特定应用以及其需要的内容实施本发明。所述实施例的各种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且可将上述定义的基本原则应用于其他实施例。因此，本发明不局限于所述的特定实施例，而是符合与揭露的原则及新颖特征相一致的最宽范围。在上述细节描述中，为了提供对本发明的彻底理解，描述了各种特定细节。然而，本领域技术人员可以理解本发明是可实施的。
上述的本发明实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本发明实施例可为集成入视频压缩芯片的电路或集成入视频压缩软件以执行上述过程的程序代码。本发明的实施例也可为在数据信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)中执行的执行上述程序的程序代码。本发明也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)执行的多种功能。可根据本发明配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本发明揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为了不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本发明的精神与范围。
在不脱离本发明精神或本质特征的情况下，可以其他特定形式实施本发明。描述示例被认为说明的所有方面并且无限制。因此，本发明的范围由权利要求书指示，而非前面描述。所有在权利要求等同的方法与范围中的变化皆属于本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种帧内预测编码方法，用于多视图视频编码、三维视频编码或屏幕内容视频编码，该帧内预测编码方法包含：
接收与当前区块相关的输入数据，其中该输入数据对应深度数据、纹理数据或屏幕内容数据；
决定与高层视频数据相关联的第一滤波禁用标志位以指示是否禁能滤波器组中的至少一个滤波器；以及其中该滤波器组的该至少一个滤波器包含帧内边界滤波器，其中该帧内边界滤波器应用于该当前区块的边界像素，并且使用该当前区块的当前重建采样以及相邻重建采样，及/或该滤波器组的该至少一个滤波器进一步包含相邻采样滤波器，其中该相邻采样滤波器用于该当前区块的该相邻重建采样；
如果置位该第一滤波禁用标志位，则从帧内预测模式组中决定一个或多个所选帧内预测模式；以及
如果该当前区块的当前帧内预测模式属于该一个或多个所选帧内预测模式，则为该当前区块跳过该滤波器组中的该至少一个滤波器；其中帧内预测模式组中的该一个或多个所选帧内预测模式对应直流预测模式、水平预测模式、垂直预测模式或其组合。
2.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，进一步包含：决定与低层视频数据相关联的第二滤波禁用标志位以为该低层视频数据禁能该滤波器组中的该至少一个滤波器，其中该低层视频数据对应当前区块层或比该当前区块层更高的层级。
3.如权利要求2所述的帧内预测编码方法，其特征在于，该高层视频数据对应序列层、图像层、图块层，并且该低层视频数据对应条带层、编码树单元层、编码单元层、预测单元层或变换单元层。
4.如权利要求2所述的帧内预测编码方法，其特征在于，根据当前区块尺寸决定该第二滤波禁用标志位。
5.如权利要求2所述的帧内预测编码方法，其特征在于，明确发讯或解析该第二滤波禁用标志位或隐含决定该第二滤波禁用标志位，其中当不存在该当前区块的编码残差时，隐含决定该第二滤波禁用标志位。
6.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，进一步包含：如果该当前帧内预测模式不属于该一个或多个所选帧内预测模式，则为该当前区块使用该滤波器组中的该至少一个滤波器。
7.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，该当前区块对应预测单元或编码单元。
8.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，如果该输入数据对应该多视图视频编码、该三维视频编码的该深度数据，或该屏幕内容视频编码的该屏幕内容数据，则决定置位该第一滤波禁用标志位以指示禁能该滤波器组中的该至少一个滤波器。
9.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，如果该输入数据对应该多视图视频编码或该三维视频编码的从属视图的该纹理数据，则决定该第一滤波禁用标志位置位以指示禁能该滤波器组中的该至少一个滤波器。
10.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，如果该输入数据对应独立视图或基础视图的该纹理数据，则决定不置位该第一滤波禁用标志位以指示使能该滤波器组中的该至少一个滤波器。
11.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，如果该输入数据是该深度数据或该屏幕内容数据，则禁能直流预测模式、水平预测模式、垂直预测模式或其组合。
12.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，明确发讯或解析该第一滤波禁用标志位或隐含决定该第一滤波禁用标志位，其中当不存在该当前区块的编码残差时，隐含决定该第一滤波禁用标志位。
13.如权利要求1所述的帧内预测编码方法，其特征在于，在变换单元层、预测单元层、编码单元层、最大编码单元层、编码树单元层、编码树区块层、条带层、条带头、图像层、图像参数集合、序列参数集合或视频参数集合预定该滤波器组中的该至少一个滤波器。
14.一种帧内预测编码装置，用于多视图视频编码、三维视频编码或屏幕内容视频编码，该帧内预测编码装置包含：
接收模块，用于接收与当前区块相关的输入数据，其中该输入数据对应深度数据、纹理数据或屏幕内容数据；
第一决定模块，用于决定与高层视频数据相关联的第一滤波禁用标志位以指示是否禁能滤波器组中的至少一个滤波器；以及其中该滤波器组的该至少一个滤波器包含帧内边界滤波器，其中该帧内边界滤波器应用于该当前区块的边界像素，并且使用该当前区块的当前重建采样以及相邻重建采样，及/或该滤波器组的该至少一个滤波器进一步包含相邻采样滤波器，其中该相邻采样滤波器用于该当前区块的该相邻重建采样；
第二决定模块，如果置位该第一滤波禁用标志位，则用于从帧内预测模式组中决定一个或多个所选帧内预测模式；以及
跳过模块，如果该当前区块的当前帧内预测模式属于该一个或多个所选帧内预测模式，则用于为该当前区块跳过该滤波器组中的该至少一个滤波器；
其中帧内预测模式组中的该一个或多个所选帧内预测模式对应直流预测模式、水平预测模式、垂直预测模式或其组合。
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