TWI737119B - 視訊編碼的子區塊解塊方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

揭示受約束的解塊濾波的方法與裝置。依據一方法，使用SDIP(短距離幀內預測模式)來將一當前塊分割為複數個子塊。用於該複數個子塊的一內部塊邊界的一第一Bs(邊界強度)，是藉由將該第一Bs設定為該當前塊的一幀內編解碼邊界塊的一第二Bs來加以決定。使用該第一Bs來應用解塊處理流程於橫跨該複數個子塊的該內部塊邊界的重構後的樣本，而產生濾波後-重構後的樣本。在另一方法中，使用SBT(子塊轉換)來將當前塊水平地或垂直地分割為二個子塊；而且用於二個子塊之間的一內部塊邊界的第一Bs(邊界強度)，是藉由將該第一Bs設定為二個子塊的一非-零cbf(編解碼塊旗標)塊的一第二Bs來加以決定。

Description

視訊編碼的子區塊解塊方法和裝置
本發明關於視訊與影像資料的編解碼。尤其，本發明關於藉由在使用子塊預測(包括SDIP(短距離幀內預測模式)或SBT(子塊轉換))的視訊/影像編解碼系統中，使用解塊濾波來改善視訊品質的技術。
視訊資料需要許多儲存空間來儲存或一寬的頻寬來傳輸。隨著高解析度與更高畫面速率逐漸增長，如果視訊資料是以無壓縮型式加以儲存或傳輸，儲存或傳輸頻寬的需求會是巨大可畏的。因此，視訊資料通常是使用視訊編解碼技術以壓縮型式加以儲存或傳輸。使用如H.264/AVC較新的視訊壓縮格式與新興的HEVC(高效率視訊編解碼)，編解碼效率已大幅提升。
在高效率視訊編解碼(HEVC)系統中，H.264/AVC的固定尺寸宏塊(macroblock)被稱為編解碼單元(coding unit，CU)的一彈性塊所取代。CU中的像素共享相同的編解碼參數來改善編解碼效率。一CU可以一開始為一最大的CU(largest CU，LCU)，在HEVC中也被稱為編解碼樹單元(coded tree unit，CTU)。除了編解碼單元的概念之外，在HEVC中也引進預測單元(prediction unit，PU)的概念。一旦CU層級樹的分割完成時，可以依據預測類型與PC分割來將每一葉CU作進一步分割成一或多個預測單元(PU)。此外，用於轉換 編解碼的基本單元是方形尺寸，稱為轉換單元(Transform Unit，TU)。
在HEVC中，在畫面被重構之後，解塊濾波被應用。在編解碼單元(預測單元或轉換單元)之間的邊界被濾波以減輕由基於塊的編解碼所導致的偽影。邊界可以是一垂直或水平邊界。用於垂直邊界(110)與水平邊界(120)的解塊濾波所涉及的邊界像素分別顯示於第1A圖與第1B圖。對於一垂直邊界(即第1A圖中的線110)，一水平濾波被應用於每一水平線的一些邊界樣本。例如，水平解塊濾波可以被應用於在垂直邊界左側的p00、p01與p02以及在垂直邊界右側的q00、q01與q02。相似地，對於一水平邊界(即第1B圖中的線120)，一垂直濾波被應用於每一水平線的一些邊界樣本。例如，垂直解塊濾波可以被應用於在水平邊界上側的p00、p01與p02以及在水平邊界下側的q00、q01與q02。換言之，解塊濾波被應用於與邊界相垂直的一方向上。如第1A圖與第1B圖所顯示，當進行垂直解塊濾波(即對水平邊界進行濾波)時，一水平邊界的上方塊高度(從TU或PU)被稱為P側的側長度，而該水平邊界的下方塊高度(從TU或PU)被稱為Q側的側長度。相似地，當進行水平解塊濾波(即對垂直邊界進行濾波)時，一垂直邊界的左方塊寬度(從TU或PU)被稱為P側的側長度，而該垂直邊界的右方塊寬度(從TU或PU)被稱為Q側的側長度。
一邊界強度(Bs)數值是被計算用於每一四-樣本長度的邊界而且可以採用如表格1所定義的3個可能數值。亮度與色度分量在解塊流程中是分別加以處理。對於亮度分量，只有Bs數值等於1或2的塊邊界可以被濾波。在色度分量的情況下，只有Bs數值等於2的邊界可以被濾波。
對於亮度分量，對於每一四-樣本長度的邊界會檢查額外的條件，來決定解塊濾波是否應該被應用，而且如果解塊濾波被決定應用時，進一步決定一一般濾波或是一強效濾波(strong filter)是否應該被應用。
對於在一般濾波模式的亮度分量，在邊界每一側的二個樣本可以 被修正。在強效濾波模式，在邊界每一側的三個樣本可以被修正。
對於色度分量，當邊界強度大於1時，在邊界每一側僅有一個樣本可以被修正。
Figure 109100898-A0305-02-0005-1
近期，一些彈性的塊結構被引進於聯合視訊專家小組(JVET)。例如，四叉樹加二叉樹(Quad-Tree plus Binary-Tree，QTBT)結構被提出於JVET-C0024(2016年5月26日-6月1日，在瑞士日內瓦舉行的ITU-T SG 16 WP 3以及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊專家小組(JVET)第3次會議，H.Huang等人所提“EE2.1：Quadtree plus binary tree structure integration with JEM tools”，文獻：JVET-C0024)。非對稱樹(Asymmetric Tree，AT)塊分割已經被揭示於D0064(2016年10月15-21日，在中國成都舉行的ITU-T SG 16 WP 3以及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊專家小組(JVET)第4次會議，F.Le Leannec等人所提“Asymmetric Coding Units in QTBT”，文獻：JVET-D0064)。此外，多重類型樹(Multi-Type-Tree，MTT)的結構已經被揭示於D0117(2016 年10月15-21日，在中國成都舉行的ITU-T SG 16 WP 3以及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊專家小組(JVET)第4次會議，X.Li等人所提“Multi-Type-Tree”，文獻：JVET-D0117)。在QTBT中，遞迴式二叉樹CU分割可以被應用於四叉樹的葉節點。在MTT中，額外的三叉樹(TT)可以被選擇來用於CU分割。第2圖繪示出不同塊分割類型的例子。在第2圖中，四叉樹分割210、垂直二叉樹分割220、水平二叉樹分割230、垂直中央側三叉樹分割240、水平中央側三叉樹分割250、垂直左方非對稱樹分割260、垂直右方非對稱樹分割270、水平上方非對稱樹分割280、與水平下方非對稱樹分割290被顯示。
高級時間運動向量預測(ATMVP)
在QTBT的聯合探索測試模型(Joint Exploration Model，JEM)軟體中，每一CU於每一預測方向上最多可以有一組運動。高級時間運動向量預測(ATMVP)模型首次於VCEG-AZ10中被提出(由W.-J.Chien等人所提“Extension of Advanced Temporal Motion Vector Predictor”，ITU-T SG16/Q6，文獻：VCEG-AZ10，2015年6月)。在ATMVP中，一大的CU被分割為數個子CU並且運動信息被推導以用於大的CU的所有子CU中。ATMVP模式使用一空間相鄰以取得一初始向量(initial vector)，而且此初始向量被使用來決定並位畫面中並位塊的座標。並位畫面中並位塊的子CU(通常4x4或8x8)運動信息則被取出並且填入當前合併候選的子CU(通常4x4或8x8)運動緩衝器中。例如，第3圖繪示出ATMVP推導的一例子，其中當前畫面310中的一目標塊312被分割為四個子塊。一並位畫面320中的一並位塊322被識別(identified)。並位塊也被分割為四個子塊。每一子塊的運動信息被取出。例如，左上方子塊是具有指向列表0的一運動向量的單向預測(即藉由實線箭頭所指出的MV0)，右下方子塊是具有指向列表1的一運動向量的單向預測(即藉由虛線箭頭所指出的MV1)，而其餘的子塊是雙向預測。在一些實施例中，ATMVP模式的初 始向量可以被修正。ATMVP模式的一些變型實施例被提出。例如，一簡化型的ATMVP模式被揭示於JVET- K0346(X.Xiu等人所提的“CE4-related：One simplified design of advanced temporal motion vector prediction(ATMVP)”，ITU-T SG 16 WP 3與ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11下的聯合視訊專家組(JVET)，第11次會議：在斯洛維尼亞的盧布爾雅那(Ljubljana，SI)，2018年7月10-18日；文獻：JVET-K0346)。另一簡化型的ATMVP模式被揭示於JVET-L0198(由S.H.Wang等人所提“CE4-related：Simplification of ATMVP candidate derivation”，ITU-T SG 16 WP 3與ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11下的聯合視訊專家組(JVET)，第12次會議：在中國的澳門(Macao，CN)，2018年10月，文件JVET-L0198。
仿射幀間預測
沿著時間軸跨越畫面之間產生的運動可以藉由一些不同模型加以描述。假設考慮A(x,y)是在位置(x,y)的原始像素，A’(x’,y’)是用於一當前像素A(x,y)的一參考畫面中在位置(x’,y’)的相對應像素，仿射運動模型可以被描述如下。
仿射模型可以描述二維塊旋轉以及二維變形來轉換一方型(或長方型)為平型四邊形。此模型可以被描述如下：x’=a0+a1*x+a2*y，以及y’=b0+b1*x+b2*y (等式1)
在提交到ITU-VCEG的投稿ITU-T13-SG16-C1016中(由Lin等人所提“Affine transform prediction for next generation video coding”，ITU-U，研究小組16問題Q6/16，投稿C1016，2015年9月，瑞士日內瓦)，四參數仿射預測已經被揭示，其中包括仿射合併模式。當一仿射運動塊正在移動時，塊的運動向量場可以藉由以下的二個控制點運動向量或四個參數來描述，其中(vx,vy) 代表運動向量。
Figure 109100898-A0305-02-0008-3
四參數仿射模型的一例子顯示於第4A圖中。轉換塊是一長方塊。此移動塊中每一點的運動向量場可以用下列等式加以描述：
Figure 109100898-A0305-02-0008-4
在上述等式中，(v0x,v0y)是在塊的左上角落的控制點運動向量(即v0)，而(v1x,v1y)是在塊的右上角落的控制點運動向量(即v1)。當二控制點的MV被解碼時，該塊的每一4x4塊的MV可以依據上述等式來加以決定。換言之，用於塊的仿射運動模式可以藉由在二控制點的二個運動向量來加以述明。此外，雖然塊的左上角落與右上角落被使用為二個控制點，其他二個控制點也可以被使用。為了進一步簡化運動補償預測，根據塊的仿射轉換預測被應用。為推導每一4x4子塊的運動向量，每一子塊中央樣本的運動向量，如第4B圖所示可以依據等式(3)來決定，並且進位至(rounded to)1/16分數精確度，接著運動補償內插濾波使用推導出的運動向量來產生每一子塊的預測。在MCP之後，每一子塊的高精確度運動向量被進位處理(rounded)並且以與一般運動向量相同的精確度被儲存起來。
短距離幀內預測模式
短距離幀內預測模式(SDIP，或稱為子分割(Subpartition Prediction，ISP)預測模式)是根據線的幀內(Line-Based Intra，LIP)編解碼的更新版，來更正演算法先前設計的硬體相關問題。取決於如表格2所示的塊尺寸大小，SDIP工具將幀內預測塊垂直地或水平地分割為2或4個子分割。第5A圖與第5B圖顯示二種可能的例子。在第5A圖中，一個HxW塊510被分割為二個H/2xW塊520(即水平分割)或是二個HxW/2塊530(即垂直分割)。例如，所述的塊可以是一4x8塊或是一8x4塊。在第5B圖中，一個HxW塊510被分割為四個H/4xW塊540(即水平分割)或是四個HxW/4塊550(即垂直分割)；4x8、8x4與4x4塊除外不適用。所有子分割滿足具有至少16個樣本的條件。
Figure 109100898-A0305-02-0009-2
對於這些子分割的每一個，藉由對編碼器傳送來的係數進行熵解碼而然後加以逆量化與轉換而產生一殘差信號。然後對於子分割進行幀內預測，並且藉由將殘差信號加入至預測信號中而最後取得相對應的重構後樣本。因此，每一個子分割的重構後數值會可用於產生下一個的預測，而持續重覆此流程。所有子分割共享相同的幀內模式。
基於幀內模式與所使用的精神，二種不同處理順序的類型被使用，稱為一般與逆向順序。在一般順序，要處理的第一子分割是包含有CU的左上樣本的那一個，然後繼續向下(水平分割)或向右(垂直分割)。因此，使用來產生子分割預測信號的參考樣本只位於線的左方與上方側。在另一方面，逆向 處理順序開始於包含有CU的左下樣本的子分割並且繼續向上，或者開始於包含有CU的右上樣本的子分割並且繼續向左。
雙向模板MV改良或解碼器側MV改良(DMVR)
雙向模板MV改良(BTMVR)在有些文獻中也被稱為解碼器側MV改良(Decoder-side MV refinement，DMVR)。例如，基於雙向模板匹配的解碼器側運動向量改良(DMVR)被揭示於JVET-D0029(由Xu Chen等人所提“Decoder-Side Motion Vector Refinement Based on Bilateral Template Matching”，ITU-T SG 16 WP 3與ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11下的聯合視訊專家組(JVET)，第4次會議：成都，中國，2016年10月15-21日，文件JVET-D0029)。BTMVR的流程顯示於第6圖，其中塊610是一當前塊。用於當前塊610的初始運動向量MV0 620a與MV1 620b被決定。例如，初始運動向量可以推導自合併候選。BTMVR的流程被應用於一雙向預測塊。換言之，MV0指向一L0參考畫面670a並且MV1指向一L1參考畫面670b。在L0參考畫面670a中的一L0參考塊630a可以從L0參考畫面670a中的當前塊的相對應位置610a與MV0 620a加以定位。相似地，在L1參考畫面670b中的一L1參考塊630b可以從L1參考畫面670b中的當前塊的相對應位置610b與MV1 620b加以定位。如第6圖所顯示，藉由使用由MV0 620a與MV1 620b所分別指向的二個參考塊(630a與630b)的雙向預測來產生一模板640。在一實施例中，雙向模板640是由L0塊630a與L1塊630b的平均來加以計算，但不以此實施例為限。在下一步，其使用雙向模板以P像素xQ像素的一搜尋範圍在L0參考畫面中的L0參考塊附近，來進行整數ME(Motion Estimation，運動估計)與分數ME的搜尋，而發現最小ME成本(minimum ME cost)的位置。ME成本有許多實施例，一種實施例是SAD(Sum of Absolute Difference，絕對差異的加總)，但不以此實施例為限。最小ME成本的最後位置被指定為L0的一改良後MV。相似的步驟被應用來定位L1的一 改良後MV。例如，如第6圖所顯示，使用模板來當作一新的當前塊並且進行運動估計，以分別在L0參考畫面670a與L1參考畫面670b找到一更好的匹配塊(即改良後參考塊650a與改良後參考塊650b)。如第6圖所顯示，改良後MV被稱為MV0’ 660a與MV1’ 660b。然後改良後MV(MV0’與MV1’)被用來產生用於當前塊的一最後雙向預測的預測塊。
子塊轉換(SBT)
對於具有cu_cbf(編解碼塊旗標)等於1的一幀間預測CU，cu_sbt_flag可以被發信來指示出是整個殘差塊或是殘差塊的一子部份被解碼。在前者的情況下，幀間MTS(多重轉換組，Multiple Transform Set)信息被進一步剖析來決定CU的轉換類型。在後者的情況下，殘差塊的一子部份被以推論的適應性轉換(inferred adaptive transform)加以編解碼，而殘差塊的其他部份則被歸零(zeroed out)。
在SBT-V與SBT-H(色度TB總是使用DCT-2)中，位置-相依轉換(position-dependent transform)被應用於亮度轉換塊中。SBT-V與SBT-H的二個位置(即左-右或上-下位置)是關聯於不同的主要轉換。更具體而言，用於每一SBT位置的水平與垂直轉換述明於第7圖中四個不同分割(710、720、730與740)。例如，用於SBT-V位置A的水平與垂直轉換分別為DCT-8與DST-7。當殘差TU的一側為大於32時，相對應的轉換被設定為DCT-2。因此，子塊轉換聯合地述明一殘差塊的TU平鋪(TU tiling)、cbf、與水平與垂直轉換，而對於一塊的主要殘差是在於該塊的一側時，這可以被考慮為一語法的快捷方法。
一種用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法與裝置被決定。依據此一方法，在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而 該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊，其中使用短距離幀內預測模式來將該當前塊分割為複數個子塊。藉由設定一第一邊界強度與該當前塊的一目標邊界的邊界強度為相同，或是藉由設定該第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該複數個子塊的一內部塊邊界，其中具有該當前塊的該目標邊界的一目標塊是一幀內編解碼塊。使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該複數個子塊的該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本。提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
在一實施例中，該複數個子塊的內部塊邊界與一NxN解塊格柵相貼合(aligned)，其中N為一正整數。例如，N等於8或4。在一實施例中，使用SDIP(短距離幀內預測模式)來將當前塊依一水平或垂直方向分割為二或四個子塊，如果每一被分割的子塊中至少具有16個樣本時。在一實施例中，該複數個子塊的一當前子塊被使用來預測複數個子塊的一下一個子塊。在一實施例中，所選擇的強度數值相對應於1或2。
依據另一方法，使用SBT(子塊轉換)來將該當前塊水平地或垂直地分割為二個子塊。如果該二個子塊中任何一個具有一非-零編解碼塊旗標時，藉由設定該第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該二個子塊之間的一內部塊邊界，其中該非-零編解碼塊旗標指示出於一相對應塊中的至少一有效係數(significant coefficient)。使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本。提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
在一實施例中，該複數個子塊的內部塊邊界與一NxN解塊格柵相貼合，其中N為一正整數。例如，N等於8或4。在一實施例中，位置-相依轉換被應用於該二個子塊的非-零cbf塊。在一實施例中，所選擇的強度數值相對 應於1。
110:垂直邊界
120:水平邊界
210:四叉樹分割
220:垂直二叉樹分割
230:水平二叉樹分割
240:垂直中央側三叉樹分割
250:水平中央側三叉樹分割
260:垂直左方非對稱樹分割
270:垂直右方非對稱樹分割
280:水平上方非對稱樹分割
290:水平下方非對稱樹分割
310:當前畫面
312:目標塊
320:並位畫面
322:並位塊
510:HxW塊
520:H/2xW塊
530:HxW/2塊
540:H/4xW塊
550:HxW/4塊
610:當前塊
610a:相對應位置
610b:相對應位置
620a:初始運動向量MV0
620b:初始運動向量MV1
630a:L0參考塊
630b:L1參考塊
640:雙向模板
650a:改良後參考塊
650b:改良後參考塊
660a:改良後MV(MV0’)
660b:改良後MV(MV1’)
670a:L0參考畫面
670b:L1參考畫面
710~740:分割
1210~1240:步驟
1310~1340:步驟
第1A圖繪示出垂直邊界的一例子以及用於解塊濾波的垂直邊界二側的二塊(P與Q)所涉及的樣本。
第1B圖繪示出水平邊界的一例子以及用於解塊濾波的水平邊界二側的二塊(P與Q)所涉及的樣本。
第2圖繪示出各種塊分割的例子，包括(第一排從左到右)四叉樹分割、垂直二叉樹分割、水平二叉樹分割、垂直中央側三叉樹分割、水平中央側三叉樹分割、以及(第二排從左到右)垂直左方非對稱樹分割、垂直右方非對稱樹分割、水平上方非對稱樹分割、與水平下方非對稱樹分割。
第3圖繪示出ATMVP的一例子，其中一CU被分割為子PU。
第4A圖繪示出四參數仿射模型的一例子，其中轉換塊是一長方型塊。
第4B圖繪示出一當前塊的運動向量的一例子，其中用於每一4x4子塊的運動向量是基於二控制點的MV所推導出來。
第5A圖顯示出藉由將一塊水平地或垂直地分割為二個子塊的短距離幀內預測模式(SDIP)的一例子。
第5B圖顯示出藉由將一塊水平地或垂直地分割為四個子塊的短距離幀內預測模式(SDIP)的一例子。
第6圖繪示出解碼器側MV改良(DMVR)的一例子。
第7圖繪示出子塊轉換(SBT)的一例子，其中一塊被水平地或垂直地分割為二個子塊。
第8A圖依據本發明的一實施例繪示在解塊每一垂直邊界為N(N=4)所涉及邊 界樣本的數目的一例子。
第8B圖依據本發明的一實施例繪示在解塊每一水平邊界為N(N=4)所涉及邊界樣本的數目的一例子。
第9A圖與第9B圖依據本發明的一實施例繪示有條件地應用解塊濾波於一第一邊界或一第二邊界的一例子。
第10A圖-第10F圖依據本發明的一實施例繪示如果在一塊邊界用來實施解塊決定或操作的參考樣本被在其他塊邊界的濾波操作加以修正時，藉由在相同解塊線的樣本來取代該參考樣本的例子。
第11圖依據本發明的一實施例繪示當當前邊界的至少一側是以一子塊模式編解碼時，在以子塊模式所編解碼的該側最多只有M個樣本被濾波的例子。
第12圖為根據本發明的一實施例繪示使用約束後的解塊濾波的一示例性視訊編解碼的一流程圖。
第13圖為根據本發明的一實施例繪示使用約束後的解塊濾波的另一示例性視訊編解碼的一流程圖。
在接下來的說明是實施本發明所最佳能思及的方式，在此說明的目的是為了闡釋本發明的一般性原則，不應從限制性的角度視之。本發明的範圍最佳方式是由參照所附的申請專利範圍來決定。
以下，子塊邊界的解塊處理流程的各種方法於下面加以揭示。
方法1：
當一幀內、幀間、或轉換編解碼模式(例如ATMVP、仿射、平面MVP模式、SDIP、DMVR、SBT)將一CU分割為數個子塊時，解塊可以被應用於內部分割邊界，依據此方法內部分割邊界與子塊邊界相貼合(aligned)。 N為亮度編解碼塊的最小尺寸大小(寬度或高度)，解塊可以被應用於NxN亮度格柵的邊界。例如，在QTBT中，N等於4。
在一實施例中，每一垂直邊界解塊中所涉及的邊界樣本的數目為N，而且在邊界每一側樣本的數目為N/2。所涉及樣本N=4的一例子被繪示於第8A圖。每一水平邊界解塊中所涉及的邊界樣本的數目為N，而且在邊界每一側樣本的數目為N/2。所涉及樣本N=4的一例子被繪示於第8B圖。
在另一實施例中，在邊界每一側藉由一般濾波模式所濾波的樣本為最接近N/4個樣本，而且在邊界每一側藉由強效濾波模式所濾波的樣本為最接近N/2個樣本。如果N等於4，則藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、qi0，藉由強效濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、pi1、qi0、qi1，其中i=0,1,2,3。
在又另一實施例中，藉由一般濾波模式所濾波的樣本為最接近N/2個樣本，而強效濾波模式被失能(disabled)。如果N等於4，則藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、pi1、qi0、qi1。換言之，只有一個濾波模式而不是二個。
在又另一實施例中，藉由一般濾波模式所濾波的樣本為最接近N/4個樣本，而強效濾波模式被失能(disabled)。如果N等於4，則藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、qi0。換言之，只有一個濾波模式而不是二個。
在又另一實施例中，強效濾波模式有條件地被失能(conditionally disabled)。如果當前子塊的寬度等於N，則強效濾波模式對於垂直邊界為失能。如果當前子塊的高度等於N，則強效濾波模式對於水平邊界為失能。
一般與強效濾波表示濾波的平穩度。在N=4的一例子中，一般濾波的脈衝響應為(3 7 9 -3)/16，強效濾波的脈衝響應為(1 2 2 1)/4。。
在又另一實施例中，當子塊的寬度或高度為N(即N=4)而且小於解塊格柵(即，8)時，一般與強效濾波有條件地被應用在一邊界，而且在其他邊界則跳過不用。在一例子中，濾波被應用在第9A圖與第9B圖的第一邊界。在另一例子中，濾波被應用在第9A圖與第9B圖的第二邊界。一般與強效濾波的所有操作可以保持一樣。
方法2：
當一幀內、幀間、或轉換編解碼模式(例如ATMVP、仿射、平面MVP模式、SDIP、DMVR、SBT)將一CU分割為許多個子塊時，解塊則可以被應用於內部分割邊界，而內部分割邊界與子塊邊界相貼合(aligned)。令解塊最小尺寸大小為M。在一邊界的解塊流程取決於當前子塊的尺寸大小。如果子塊的尺寸大小(寬度或高度)大於或等於M，與HEVC相同的解塊流程會被應用。
在一實施例中，如果當前子塊的寬度等於M，則在解塊每一垂直邊界所涉及邊界樣本的數目為M，在邊界每一側樣本的數目為M/2。M=4的一例子顯示於第9A圖，用於M=4所涉及樣本的一例子顯示於第8A圖。如果當前子塊的高度等於M，則在解塊每一水平邊界所涉及邊界樣本的數目為M，在邊界每一側樣本的數目為M/2。M=4的一例子顯示於第9B圖，用於M=4所涉及樣本的一例子顯示於第8B圖。
在另一實施例中，如果當前子塊的寬度/高度等於M，則在垂直/水平邊界處藉由一般濾波模式所濾波的樣本為在邊界每一側最接近M/4個樣本，而且則在垂直/水平邊界藉由強效濾波模式所濾波的樣本為在邊界每一側最接近M/2個樣本。如果M等於4，藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、qi0，藉由強效濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、pi1、qi0、qi1。
在又另一實施例中，如果當前子塊的寬度/高度等於M，則在垂直/水平邊界處藉由一般濾波模式所濾波的樣本為最接近M/2個樣本，而且強效濾波模式被失能(disabled)。如果M等於4，則在垂直/水平邊界處藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、pi1、qi0、qi1。
在又另一實施例中，如果當前子塊的寬度/高度等於M，則在垂直/水平邊界處藉由一般濾波模式所濾波的樣本為最接近M/4個樣本，而且強效濾波模式被失能(disabled)。如果M等於4，則在垂直/水平邊界處藉由一般濾波模式所濾波的樣本是如第8A圖與第8B圖所示的pi0、qi0。
在又另一實施例中，如果當前子塊的寬度等於M，則解塊濾波模式在垂直邊界處會被失能；如果當前子塊的高度等於M，則解塊濾波模式在水平邊界處會被失能。
在又另一實施例中，當子塊的寬度或高度為N而且小於解塊格柵(即，M)時，一般與強效濾波有條件地被應用在一邊界，而且在其他邊界則跳過不用。在一例子中，濾波被應用在第9A圖與第9B圖的第一邊界。在另一例子中，濾波被應用在第9A圖與第9B圖的第二邊界。一般與強效濾波的所有操作可以保持一樣。
方法3：
如果在一塊邊界處用來施行解塊決策或操作的參考樣本可以藉由在其他塊邊界處的濾波操作來加以修正時，參考樣本則被在相同解塊線上的樣本所取代。此外，所述在相同解塊線上的樣本為有最接近某特定位置的樣本，而前述某特定位置的樣本是指最接近其他塊邊界處的濾波操作可能修正樣本位置的樣本。例如，在第10A-F圖中，在虛線長方形中的樣本被使用來操作邊界2的解塊決策或操作，而且在實線長方形中的樣本可以藉由在邊界1處的濾波操作來加以修正。以第10A圖與第10B圖中的案例而言，在施行邊界2的解塊決 策或操作時，p02、p12、p22、p32分別被p01、p11、p21、p31所取代。以第10C圖與第10D圖中的案例而言，在施行邊界2的解塊決策或操作時，p02和p03被p01所取代；p12和p13被p11所取代；p22和p23被p21所取代；以及p32和p33被p31所取代。以第10E圖與第10F圖中的案例而言，在施行邊界2的解塊決策或操作時，p03、p13、p23、p33分別被p02、p12、p22、p32所取代。
方法4：
當一幀內或幀間編解碼模式將一CU分割為許多個子塊時，每一子塊的形狀不一定都是長方形(例如三角形或梯形)。解塊則可以被應用於所有子塊邊界，而不論邊界是否在直角三角形的斜邊。假設解塊的最小尺寸大小為M。對於跨越解塊邊界的每一條線而言，如果p-側或q-側的尺寸大小大於或等於M，和HEVC中相同的解塊流程會被應用於p-側或q-側。否則，如之前所提的方法3，參考樣本會被在相同線上為有最接近某特定樣本的位置的樣本所取代，而前述某特定樣本是指最接近其他塊邊界處的濾波操作可能修正樣本位置的樣本。
方法5：
當一幀內、幀間、或轉換編解碼模式(例如ATMVP、仿射、平面MVP模式、SDIP、DMVR、SBT)將一CU分割為多個子塊時，解塊則可以被應用於內部分割邊界，即當內部分割邊界位於子塊邊界相貼合(aligned)處或與NxN解塊格柵(例如8x8或4x4)於接合處相貼合(joint aligned)。假設當前邊界至少一側是以子塊模式所編解碼，在以子塊模式所編解碼的該側最多只有M個樣本會被濾波。此外，在藉由子塊模式所編解碼的塊的內部，在子塊邊界二側最多只有N個樣本會被濾波。因此如第11圖所繪示，(M+N)必須小於或等於K(即(M+N)
Figure 109100898-A0305-02-0018-5
K)，其中顯示於子塊之中限制濾波長度的一例子以及使用虛線來標示藉由解塊濾波操作所修正的樣本。
在一實施例中，K等於8，M小於或等於3。N小於或等於3。在又另一實施例中，K等於8，M小於或等於5。N小於或等於2。
方法6：
當一幀內、幀間、或轉換編解碼模式(例如ATMVP、仿射、平面MVP模式、SDIP、DMVR、SBT)將一CU分割為多個子塊時，解塊則可以被應用於內部分割邊界，即當內部分割邊界位於子塊邊界相貼合(aligned)處或與NxN解塊格柵(例如8x8或4x4)於接合處相貼合(joint aligned)。假設當前邊界至少一側是以子塊模式所編解碼而且子塊尺寸大小為KxK，在以子塊模式所編解碼的該側只有最大的K/2個樣本會被濾波。
在另一實施例中，K等於8，在以子塊模式所編解碼的該側只有最大的4個樣本會被濾波。
方法7：
如果一CU是以SDIP模式加以編解碼時，每一子塊被視為一幀內編解碼塊，解塊決策則可以被應用於內部分割邊界，即當內部分割邊界位於子塊邊界相貼合(aligned)處或與NxN解塊格柵(例如8x8或4x4)於接合處相貼合(joint aligned)時。在一實施例中，當當前塊邊界的任何一側的一邊界塊是以幀內預測編解碼的情況時(例如Bs被設定為1或2)，在SDIP子塊邊界的濾波強度數值亦被設定為相同的濾波邊界強度。換言之，在SDIP子塊邊界的濾波強度數值被設定為與當前塊任何一側的一邊界的Bs相同，其中一邊界塊是以幀內預測編解碼，而該邊界塊具有的邊界不是當前塊的邊界。
方法8：
如果一CU是以SBT模式加以編解碼時，解塊決策可以被應用於內部分割邊界，即當內部分割邊界位於子塊邊界相貼合(aligned)處或與NxN解塊格柵(例如8x8或4x4)於接合處相貼合(joint aligned)。在一實施例中， 當在塊邊界任何一側的cu_cbf是非-零時(例如Bs被設定為1)，在SBT子塊邊界的濾波邊界強度數值被設定為濾波邊界強度。在一些實施例中，在SBT子塊邊界的濾波強度數值(即當SBT子塊的cu_cbf非-零時)被設定為1或是任何其他事先定義或選擇的數值。如本領域所熟知，cbf是指編解碼塊旗標，是用來指示出於塊中是否有任何有效係數。當cbf是非-零時，這指示出一塊(即一轉換編解碼殘差塊)中有至少一有效係數。
方法9：
當一幀內、幀間、或轉換編解碼模式(例如ATMVP、仿射、平面MVP模式、SDIP、DMVR、SBT)將一CU分割為多個子塊時，解塊則可以被應用於內部分割邊界，即當內部分割邊界位於子塊邊界相貼合(aligned)處或與NxN解塊格柵(例如8x8或4x4)於接合處相貼合(joint aligned)。在解塊決策流程中，濾波強度數值應該取決於塊邊界的任何一側是否是以CPR(當前畫面參考)或是結合型幀間/幀內預測模式(combined Inter/Intra prediction，或稱CIIP)加以編解碼。在一實施例中，如果子塊邊界的任何一側是以CPR加以編解碼，則Bs被設定為0或1。在另一實施例中，如果子塊邊界的任何一側是以CIIP加以編解碼，則Bs被設定為1或2。
前面提出的任何方法可以在編碼器與/或解碼器中加以實施。例如，所提出的任何方法可以在一編碼器的一幀間/幀內/預測/轉換模組與/或一解碼器的一逆轉換/幀間/幀內/預測模組中加以實施。備選地，所揭示的任何方法也可以實施為一電路而耦合至編碼器的逆轉換/幀間/幀內/預測模組與/或解碼器的幀間/幀內/預測/轉換模組，以提供幀間/幀內/預測/轉換模組所需的信息。
第12圖為根據本發明的一實施例繪示使用約束後的解塊濾波的一示例性視訊編解碼的一流程圖。本流程圖中所示的步驟，以及本揭示中其他接下來的流程圖，可以實作成程式碼而可在編碼器側與/或解碼器側中的一或多 個處理器(例如一或多個中央處理器)中執行。本流程圖中所示的步驟也可以基於硬體來實作，硬體可以例如安排來進行本流程圖中各步驟的一或多個電子裝置或處理器。依據本方法，在步驟1210中，在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊；其中使用SDIP(短距離幀內預測模式)來將該當前塊分割為複數個子塊。在步驟1220中，藉由設定一第一邊界強度與該當前塊的一目標邊界的邊界強度為相同，或是藉由設定該第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該複數個子塊的一內部塊邊界；其中具有該當前塊的該目標邊界的一目標塊是一幀內編解碼塊。在一些實施例中，在當前塊任一邊的一邊界(為一幀內編解碼塊的一邊緣)會被當成目標邊界，而且此一幀內編解碼塊會被當成為目標塊。在步驟1230中，使用該第一Bs來應用解塊處理流程於橫跨該複數個子塊的該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本。在步驟1240中，提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
第13圖為根據本發明的一實施例繪示使用約束後的解塊濾波的另一示例性視訊編解碼的一流程圖。依據本方法，在步驟1310中，在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊；其中使用SBT(子塊轉換)來將該當前塊水平地或垂直地分割為二個子塊。在步驟1320中，如果該二個子塊中任何一個具有一非-零cbf(編解碼塊旗標)時，藉由設定第一Bs為一選擇的強度數值，來決定該第一Bs(邊界強度)以用於該二個子塊之間的一內部塊邊界；其中該非-零cbf指示出於一相對應塊中的至少一有效係數。在步驟1330中，使用該第一Bs來應用解塊處理流程於橫跨該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本。在步驟 1340中，提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
所示的流程圖用於示出根據本發明的視訊編解碼的示例。在不脫離本發明的精神的情況下，所屬領域中具有習知技術者可以修改每個步驟、重組這些步驟、將一個步驟進行分離或者組合這些步驟而實施本發明。在本揭示中，具體的語法和語義已被使用以示出實現本發明實施例的示例。在不脫離本發明的精神的情況下，透過用等同的語法和語義來替換該語法和語義，具有習知技術者可以實施本發明。
上述說明，使得所屬領域中具有習知技術者能夠在特定應用程式的內容及其需求中實施本發明。對所屬領域中具有習知技術者來說，所描述的實施例的各種變形將是顯而易見的，並且本文定義的一般原則可以應用於其他實施例中。因此，本發明不限於所示和描述的特定實施例，而是將被賦予與本文所公開的原理和新穎特徵相一致的最大範圍。在上述詳細說明中，說明了各種具體細節，以便透徹理解本發明。儘管如此，將被本領域的具有習知技術者理解的是，本發明能夠被實踐。
如上所述的本發明的實施例可以在各種硬體、軟體代碼或兩者的結合中實現。例如，本發明的實施例可以是集成在視訊壓縮晶片內的電路，或者是集成到視訊壓縮軟體中的程式碼，以執行本文所述的處理。本發明的一個實施例也可以是在數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)上執行的程式碼，以執行本文所描述的處理。本發明還可以包括由電腦處理器、數位訊號處理器、微處理器或現場可程式設計閘陣列(field programmable gate array，FPGA)所執行的若干函數。根據本發明，透過執行定義了本發明所實施的特定方法的機器可讀軟體代碼或者固件代碼，這些處理器可以被配置為執行特定任務。軟體代碼或固件代碼可以由不同的程式設計語言和不同的格式或樣式開發。軟體代碼也可以編譯為不同的目標平臺。然而，執行本發明的任務的不同的代碼格 式、軟體代碼的樣式和語言以及其他形式的配置代碼，不會背離本發明的精神和範圍。
本發明可以以不脫離其精神或本質特徵的其他具體形式來實施。所描述的例子在所有方面僅是說明性的，而非限制性的。因此，本發明的範圍由附加的權利要求來表示，而不是前述的描述來表示。權利要求的含義以及相同範圍內的所有變化都應納入其範圍內。
1210~1240:步驟

Claims (13)

  1. 一種用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，該方法包括： 在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊，其中使用短距離幀內預測模式來將該當前塊分割為複數個子塊； 藉由設定一第一邊界強度與該當前塊的一目標邊界的邊界強度為相同，或是藉由設定該第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該複數個子塊的一內部塊邊界，其中具有該當前塊的該目標邊界的一目標塊是一幀內編解碼塊； 使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該複數個子塊的該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本；以及 提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該複數個子塊的該內部塊邊界與一NxN解塊格柵相貼合，其中N為一正整數。
  3. 如申請專利範圍第2項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該N等於8或4。
  4. 如申請專利範圍第1項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中如果每一被分割的子塊中至少具有16格樣本時，使用該短距離幀內預測模式來將該當前塊依一水平或垂直方向分割為二或四個子塊。
  5. 如申請專利範圍第1項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該複數個子塊的一當前子塊被使用來預測複數個子塊的一下一個子塊。
  6. 如申請專利範圍第1項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該選擇的強度數值相對應於1或2。
  7. 一種用於視訊編解碼的幀間預測裝置，該裝置包括一或多個電子電路或處理器配置用來： 在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊，其中使用短距離幀內預測模式來將該當前塊分割為複數個子塊； 藉由設定一第一邊界強度與該當前塊的一目標邊界的邊界強度為相同，或是藉由設定該第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該複數個子塊的一內部塊邊界，其中具有該當前塊的該目標邊界的一目標塊是一幀內編解碼塊； 使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該複數個子塊的該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本；以及 提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
  8. 一種用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，該方法包括： 在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊，其中使用子塊轉換來將該當前塊水平地或垂直地分割為二個子塊； 如果該二個子塊中任何一個具有一非-零編解碼塊旗標時，藉由設定一第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該二個子塊之間的一內部塊邊界，其中該非-零編解碼塊旗標指示出於一相對應塊中的至少一有效係數； 使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本；以及 提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該內部塊邊界與一NxN解塊格柵相貼合，其中N為一正整數。
  10. 如申請專利範圍第9項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該N等於8或4。
  11. 如申請專利範圍第8項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中位置-相依轉換被應用於該二個子塊的一非-零編解碼塊旗標塊。
  12. 如申請專利範圍第8項所述用於視訊編碼或視訊解碼的重構後畫面的解塊方法，其中該選擇的強度數值相對應於1。
  13. 一個在一視訊解碼系統中處理視訊資料的裝置，該裝置包括一或多個電子電路配置用來： 在一視訊編碼器側接收關於一當前畫面的一當前塊的輸入資料，或在視訊解碼器側接收相對應於經過壓縮後資料的一視訊位元流，而該壓縮後資料包括該當前畫面中的該當前塊，其中使用子塊轉換來將該當前塊水平地或垂直地分割為二個子塊； 如果該二個子塊中任何一個具有一非-零編解碼塊旗標時，藉由設定一第一邊界強度為一選擇的強度數值，來決定該第一邊界強度以用於該二個子塊之間的一內部塊邊界，其中該非-零編解碼塊旗標指示出於一相對應塊中的至少一有效係數； 使用該第一邊界強度來應用解塊處理流程於橫跨該內部塊邊界的重構後的樣本，來產生濾波後-重構後的樣本；以及 提供包括該等濾波後-重構後的樣本的一濾波後解碼後的畫面。
TW109100898A 2019-01-11 2020-01-10 視訊編碼的子區塊解塊方法和裝置 TWI737119B (zh)

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