TWI741643B - 視訊編解碼方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了視訊編解碼的方法和裝置。根據一種方法，左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本被聯合檢查。根據另一種方法，在特定位置處的所選擇的原始左側參考邊界樣本和所選擇的原始頂部參考邊界樣本被用於預測子上採樣。根據又一方法，水平插值和垂直插值處於固定順序，而與當前塊的形狀，當前塊的大小或兩者無關。

Description

視訊編解碼方法及裝置
本發明涉及用於視訊編解碼的幀內預測。更具體的是，本發明涉及基於矩陣的幀內預測模式的簡化以及基於矩陣的幀內預測模式和常規幀內預測模式的統一。
高效率視訊編解碼(High-Efficiency Video Coding，簡稱HEVC)是由視訊編解碼聯合協作團隊(Joint Collaborative Team on Video Coding，簡稱JCT-VC)開發的新的國際視訊編解碼標準。HEVC是基於混合的基於塊的運動補償類離散餘弦變換(discrete cosine transform，簡稱DCT)變換編解碼架構。壓縮的基本單位被稱為編解碼單位(Coding Unit，簡稱CU)，是2Nx2N的正方形塊，每個CU可被遞迴拆分為四個較小的CU，直到達到預定義的最小大小。每個圖像可被劃分為多個編碼樹單元(Coding Tree Unit，簡稱CTU)，並且每個CTU被劃分為一個或多個CU。對於彩色視訊資料，每個CU可包括對應於多個顏色分量的多個編解碼塊(Coding Block，簡稱CB)。每個CU包含一個或多個預測單元(prediction unit，簡稱PU)。對於彩色視訊資料，每個PU可包括對應於多個顏色分量的多個預測塊(Prediction Block，簡稱PB)。為了在HEVC中獲得混合編解碼架構的最佳編解碼效率，每個PU有兩種預測模式(即幀內預測和幀間預測)。對於幀內預測模式，空間相鄰的重構圖像可被用於生成方向預測。
在開發HEVC標準之後，在ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的聯合視訊專家組(Joint Video Experts Team，簡稱JVET)的指導下，另一種合併的視訊編解碼標準，被稱為多功能視訊編解碼(Versatile Video Coding，簡稱VVC)，正在被開發。各種新的編解碼工具以及一些現有的編解碼工具被評估用於VVC。
像許多視訊編解碼系統一樣，HEVC和VVC使用自我調整幀間預測和幀內預測。對於幀內預測模式，HEVC使用DC模式，平面模式和33個方向模式。方向預測模式也被稱為角度預測模式。另一方面，VVC使用67種幀內預測模式，包括直流(DC)模式，平面模式和65種方向幀內預測模式。
在JVET-N0217(J.Pfaff et al.,“CE3：Affine linear weighted intra prediction(CE3-4.1,CE3-4.2)”,Joint Video Experts Team(JVET)of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,14th Meeting：Geneva,CH,19-27 Mar.2019,Document：JVET-N0217)中引入了一種新型的幀內預測，被稱為基於矩陣的幀內預測(Matrix-based Intra Prediction，簡稱MIP)。雖然MIP已顯示可提高編解碼性能，但它也會導致系統複雜性增加。因此，期望開發出技術以簡化結合了MIP的編解碼系統的系統複雜性。
一種視訊編解碼的方法和裝置被公開。根據該方法，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側包括當前塊的已編碼資料的視訊位元流被接收。當MIP模式被應用於當前塊時：包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域的可用性被檢查，其中，當前塊的左側參考邊界樣本和頂參考邊界樣本被共同檢查；減小的預測子被導出，其中導出過程包括在邊界向量上應用矩陣乘法並加上偏移量，並且邊界向量從目標參考邊界區域導出，以及如果目標參考邊界區域中存在任一不 可用樣本，則至少一個不可用樣本被填充；以及藉由從減小的預測子導出的MIP預測子，當前塊被編碼或解碼。
在一實施例中，從左側參考邊界樣本的底部樣本到頂部樣本，然後是左上角參考樣本，接著從頂部參考邊界樣本的最左樣本到最右樣本，目標參考邊界區域的可用性被檢查。在一實施例中，如果目標參考邊界區域中的所有參考樣本都不可用，則目標參考邊界區域使用默認值填充。在一實施例中，如果在目標參考邊界區域中存在至少一個可用樣本和至少一個不可用樣本，則在第一可用樣本之前的任一不可用樣本使用該第一可用樣本來填充。此外，第一可用樣本之後的目標不可用樣本使用在目標不可用樣本之前檢查的最後一個可用樣本來填充。在一實施例中，藉由將轉置，上採樣或兩者應用於減小的預測子，MIP預測子被導出。
根據另一種方法，從包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域中，目標樣本被導出。減小的預測子被導出，其中導出過程包括在邊界向量上應用矩陣乘法並加上偏移量，以及邊界向量從目標參考邊界區域導出。如果當前塊大小大於減小的預測子大小：藉由在特定位置將水平和垂直雙線性插值應用於減小的預測子，所選擇的原始左側參考邊界樣本和所選擇的原始頂部參考邊界樣本，具有當前塊大小的上採樣的減小的預測子可被導出；以及使用上採樣的減小的預測子，當前塊可被編碼或解碼。在一實施例中，特定位置取決於當前塊的寬度和高度，上採樣的減小的預測子的長度或兩者。
根據又一方法，包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域被確定。減小的預測子被導出，其中導出過程包括在邊界向量上應用矩陣乘法並加上偏移量，並且其中邊界向量從目標參考邊界區域導出。如果減小的預測子小於當前塊，則使用水平插值和垂直插值，減小的預測子被 上採樣到與當前塊相同的大小，其中，水平插值和垂直插值處於固定順序，而與當前塊的形狀，當前塊的大小或兩者均無關。使用上採樣的減小的預測子，當前塊被編碼或解碼。
在一實施例中，水平插值總是被應用於垂直插值之前。在另一實施例中，垂直插值總是被應用於水準插值之前。
100:當前塊
110:頂部參考樣本
120:左側參考樣本
210:參考邊界樣本
310、320、330、340、350:步驟
410、420、430、440、450、460:步驟
510、520、530、540、550:步驟
結合在本說明書中並構成本說明書一部分的附圖示出了本發明的實施例，並且與說明書一起用於解釋本發明的原理：第1圖示出用於導出基於矩陣的幀內預測子的頂部參考邊界樣本和左側參考邊界樣本的示例。
第2圖示出根據本發明的實施例的用於導出基於矩陣的幀內預測子的參考邊界樣本的示例。
第3圖示出根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示例性視訊編解碼的流程圖，其中左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本被聯合檢查。
第4圖示出根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示例性視訊編解碼的流程圖，其中在特定位置處所選擇的原始左側參考邊界樣本和所選擇的原始頂部參考邊界樣本被用於預測子上採樣。
第5圖示出根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示例性視訊編解碼的流程圖，其中，水平插值和垂直插值處於固定順序，而與當前塊的形狀，當前塊的大小或兩者均無關。
以下描述是實施本發明的最佳構想模式。該描述是為了說明本發 明的一般原理，而不應被認為是限制性的。本發明的範圍最好藉由參考所附的申請專利範圍來確定。
基於矩陣的幀內預測(Matrix-based Intra Prediction，簡稱MIP)
MIP在JVET-N0217被公開，且在VVC Test Model 5.0(VTM-5.0(J.Chen,et al.,“Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 5(VTM 5)”，Joint Video Experts Team(JVET)of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11,14th Meeting：Geneva,CH,19-27 Mar.2019,Document：JVET-N1002))中被採用。為了預測寬度為W，高度為H的矩形塊的樣本，MIP將位於塊左側的H個重構的相鄰邊界樣本的一行(line)和位於塊上方的W個重構的相鄰邊界樣本的一行(line)作為輸入。
預測訊號的生成基於以下三個步驟：
1.邊界樣本的推導：在W=H=4的情況下的四個樣本，在所有其他情況下的八個樣本，是藉由對相鄰參考樣本求平均而得到的。
2.矩陣向量乘法，其後是加上偏移量，以平均後的樣本為輸入被執行。 得到的結果是對應於原始塊中樣本的子樣本集合的減小的預測訊號。
3.其餘位置的預測訊號是使用線性插值從對應於子樣本集合的預測訊號生成，該線性插值是在每個方向上的單步線性插值。
生成預測訊號所需的矩陣和偏移向量從三組矩陣(S0，S1，S2)中獲取。集合S0由18個矩陣
Figure 109119463-A0305-02-0007-2
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-35
{0,...,17}和18個偏移向量
Figure 109119463-A0305-02-0007-3
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-36
{0,...,17}組成。每個矩陣具有16行(row)4列(column)，每個向量的大小為16。集合S0的矩陣和偏移向量被用於大小為4×4的塊。集合S1由10個矩陣
Figure 109119463-A0305-02-0007-5
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-37
{0,...,9}和10個偏移向量
Figure 109119463-A0305-02-0007-6
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-41
{0,...,9}組成。每個矩陣具有16行(row)8列(column)，每個向量的大小為16。集合S1的矩陣和偏移向量被用於大小為4×8,8×4以及8×8的塊。最後，集合S2由6個矩陣
Figure 109119463-A0305-02-0007-7
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-38
{0,...,5}和6個偏移向量
Figure 109119463-A0305-02-0007-9
,i
Figure 109119463-A0305-02-0007-40
{0,...,5}組成。 每個矩陣具有64行(row)和8列(column)，每個向量的大小為64。集合S2的矩陣和偏移向量或該些矩陣的一部分和偏移向量被用於所有其他塊形狀。
計算矩陣向量乘積所需的乘法總數始終小於或等於4×W×H。換句話說，MIP模式每個樣本最多需要四個乘法。詳細的常規MIP預測推導在下文描述。
I.邊界的平均
第一步，當前塊(100)的輸入邊界bdry top (110)和bdry left (120)被減小為較小的邊界s
Figure 109119463-A0305-02-0008-20
和
Figure 109119463-A0305-02-0008-21
如第1圖所示。在此，在4×4塊的情況下，
Figure 109119463-A0305-02-0008-13
以及
Figure 109119463-A0305-02-0008-11
均由2個樣本組成，而在所有其他情況下均由4個樣本組成。
如果塊大小為4×4，則對於0
Figure 109119463-A0305-02-0008-53
i<2，減小的頂部邊界被定義為：
Figure 109119463-A0305-02-0008-33
左側減小的邊界
Figure 109119463-A0305-02-0008-15
可被類似定義。
否則，如果塊寬度W被設定為W=4．2 k ，則對於0
Figure 109119463-A0305-02-0008-54
i<4，頂部減小的邊界定義為：
Figure 109119463-A0305-02-0008-16
左側減小的邊界
Figure 109119463-A0305-02-0008-17
可被類似定義。
減小的兩個邊界
Figure 109119463-A0305-02-0008-19
以及
Figure 109119463-A0305-02-0008-18
被連接(concatenated)到減小的邊界向量bdry red ，因此，對於形狀為4×4的塊，大小為4，對於所有其他形狀的塊，大小為8。如果mode指的是MIP模式，則此連接(concatenation)被定義如下：
Figure 109119463-A0305-02-0009-22
最後，對於大塊，使用第二版平均後的邊界，子採樣的預測訊號***值。即，如果min(W,H)>8以及W
Figure 109119463-A0305-02-0009-55
H，並且其中W=8＊2 l ，則對於0
Figure 109119463-A0305-02-0009-56
i<8的頂部邊界可根據以下公式得出：
Figure 109119463-A0305-02-0009-23
如果min(W,H)>8以及H>W，左側減小的邊界
Figure 109119463-A0305-02-0009-24
可被類似定義。
II.藉由矩陣向量乘法生成減小的預測訊號
根據減小的輸入向量bdry red ，減小的預測訊號pred red 被生成。減小的預測訊號對應於寬度W red 和高度H red 的下採樣塊。在此，W red 和H red 被定義為：
Figure 109119463-A0305-02-0009-25
減小的預測訊號pred red 是藉由計算矩陣向量乘積並加上偏移量來計算的： pred red =A．bdry red +b
在上式中，A是W red ×H red 行(row)，以及當W=H=4時為4列，所有其他情況為8列的矩陣。b是大小為W red ×H red 的向量。
矩陣A和向量b可如下從集合S0，S1，S2之一獲取。索引idx=idx(W，H)被定義如下：
Figure 109119463-A0305-02-0010-26
此外，參數m可被定義如下：
Figure 109119463-A0305-02-0010-27
然後，如果idx
Figure 109119463-A0305-02-0010-57
1，或者idx=2並且min(W,H)>4，則A被設置為
Figure 109119463-A0305-02-0010-28
，並且b被設置為
Figure 109119463-A0305-02-0010-29
。在idx=2且min(W,H)=4的情況下，A被設置為在W=4的情況下將每隔
Figure 109119463-A0305-02-0010-30
行去掉而產生的矩陣，並且A對應於下採樣塊中的奇數x座標。在H=4的情況下，A對應於下採樣塊中的奇數y座標。
最後，在以下情況下，減小的預測訊號被其轉置代替：
．W=H=4以及mode
Figure 109119463-A0305-02-0010-42
18
．max(W,H)=8以及mode
Figure 109119463-A0305-02-0010-43
10
．max(W,H)>8以及mode
Figure 109119463-A0305-02-0010-44
6。
在W=H=4的情況下，計算pred red 所需的乘法數為4，因為在這 種情況下A具有4列和16行。在所有其他情況下，A具有8列和W red ×H red 行。在這些情況下可證明需要8×W red ×H red
Figure 109119463-A0305-02-0011-45
4×W×H個乘法。換句話說，在這些情況下，每個樣本最多需要4個乘法來計算pred red 。
單步線性插值
對於max(W,H)
Figure 109119463-A0305-02-0011-51
8的W×H塊，藉由線性插值，預測訊號從具有塊大小W red ×H red 的縮少的預測訊號pred_red導出。根據塊的形狀，線性插值可在垂直，水平或兩個方向上進行。如果線性插值在兩個方向上被應用，則如果W<H，線性插值首先在水平方向上被應用，否則，線性插值首先在垂直方向上被應用。
在不失一般性的前提下，考慮max(W,H)
Figure 109119463-A0305-02-0011-46
8且W
Figure 109119463-A0305-02-0011-47
H的W×H塊的情況。然後，一維線性插值按如下進行。在不失一般性的前提下，描述垂直方向的線性插值就足夠。首先，使用邊界訊號，減小的預測訊號被擴展到頂部。垂直上採樣因數U ver 被定義為U ver =H/H red ，並且進一步被表示為U ver =
Figure 109119463-A0305-02-0011-58
。擴展的減小的預測訊號由以下定義：
Figure 109119463-A0305-02-0011-31
如以上式所示，減小的邊界樣本也被用作擴展的減少預測訊號，然後，根據該擴展的減小的預測訊號，垂直線性內插預測訊號被生成如下：
Figure 109119463-A0305-02-0011-32
 對於0
Figure 109119463-A0305-02-0011-48
x<W red ,0
Figure 109119463-A0305-02-0011-49
y<H red 以及0
Figure 109119463-A0305-02-0011-50
k<U ver 。
提議的方法1-邊界參考樣本推導
在JVET-N0217中，沿左側邊界和頂部邊界的參考樣本的可用性 檢查分別被檢查。左側邊界樣本的檢查從頂部到底部進行，頂部邊界樣本的檢查從左側到右側進行。對於左側參考邊界樣本，如果它們都不可用，則默認值被用來填充左側參考邊界樣本。對於頂部邊界參考樣本，如果它們都不可用，則默認值被用來填充頂部參考邊界樣本。
對於左側邊界參考樣本和頂部邊界參考樣本，如果它們部分可用，則不可用的樣本將使用之前檢查的最後一個可用樣本來填充。
常規MIP使用的可用性檢查和不可用樣本的填充與常規幀內預測所使用的不同。為了簡化系統複雜性，一種在常規幀內預測模式和MIP模式之間協調可用性檢查和參考樣本填充過程的方法被公開。例如，根據本發明，左側邊界參考樣本和頂部邊界參考樣本的可用性被聯合檢查。所有頂部邊界參考樣本和左側邊界參考樣本都被一一檢查。在一實施例中，檢查順序是：首先是左側邊界參考樣本(從底部樣本到頂部樣本)，然後是左上角樣本，接著是頂部邊界參考樣本(從最左邊的樣本到最右邊的樣本)，如第2圖所示。在第2圖的示例中，參考邊界樣本210包括左側邊界樣本，左上角樣本和頂部邊界樣本。
如果所有參考樣本都不可用，則默認值被用來填充左側參考邊界樣本，左上角樣本和頂部參考邊界樣本；否則，在第一個可用樣本之前檢查的參考樣本將使用第一個可用樣本來填充。對於其他不可用的樣本，將使用在當前不可用的樣本之前檢查的最後可用樣本來填充。
提議的方法2-上採樣的參考樣本推導
在JVET-0217中，如果用於預測子上採樣的左側/頂部邊界參考樣本的大小不等於當前塊的高度/寬度，則左側/頂部邊界參考樣本將被下採樣到目標大小(用於預測子上採樣)。然後，如果矩陣乘法的左側/頂部邊界的大小不等於預測子上採樣的左側/頂部邊界的大小，則預測子上採樣的左側/頂部邊界參考樣本將進一步被下採樣到目標大小(用於矩陣乘法)。因此，在最壞的情況下， 在準備用於MIP編解碼的塊邊界參考樣本的過程中存在兩階段的下採樣。
在所提出的方法中，用於預測子上採樣的參考樣本對應於特定位置的原始參考樣本。因此，在準備用於待上採樣的預測子的參考邊界樣本時，無需應用下採樣。在一實施例中，該位置取決於在當前塊的寬度/高度與用於在頂部/左側邊界處對預測子進行向上採樣的長度(例如，upSamplingSize)之間的縮放因數。對於頂部邊界，縮放因數等於block_width/upSampling_top；對於左側邊界，縮放因數等於block_height/upSampling_left。對於兩個邊界，用於預測子上採樣的參考樣本的索引等於scaleFactor *(i+1)-1，其中i=0...upSamplingSize-1。換句話說，對於X等於Top或Left且i=0...upSamplingSize-1：upSampling_ref_X[i]=org_ref_X[scalingFactor*(i+1)-1]。
提議的方法3-矩陣乘法的參考樣本
在一實施例中，用於矩陣乘法的參考樣本是原始樣本，而不是對邊界參考樣本進行下採樣而得到的樣本。
根據本發明的實施例，用於矩陣乘法的參考樣本對應於特定位置的原始參考樣本。在準備用於矩陣乘法的參考邊界樣本時，無需應用下採樣。在一實施例中，該位置取決於在當前塊的寬度/高度與用於在頂部/左側邊界處進行矩陣乘法長度(例如，matrixMultSize)之間的縮放因數。對於頂部邊界，縮放因數等於block_width/matrixMult_top；對於左側邊界，縮放因數等於block_height/matrixMult_left。對於兩個邊界，用於預測子上採樣的參考樣本的索引等於scalingFactor*(i+1)-1，其中i=0...matrixMultSize-1。
換句話說，對於X等於Top或Left並且i=0...matrixMultSize-1：matrixMult_ref_X[i]=org_ref_X[scalingFactor*(i+1)-1]。
提議的方法4-方法3和方法2的組合
在將方法3和方法2組合之後，下採樣過程可從MIP模式中刪除。 用於預測子上採樣和矩陣乘法的參考樣本使用原始參考樣本來導出。
在一實施例中，平滑濾波器首先被應用於邊界參考樣本。在一實施例中，濾波器是具有[1 2 1]係數的濾波器。
提議的方法5-固定順序的上採樣
在JVET-N0217中，首先一維上採樣被應用於較短側。例如，如果塊寬度小於塊高度，則水平上採樣被首先應用；否則，垂直上採樣被首先應用。
在所提出的方法中，上採樣的順序是固定的。在一實施例中，水平上採樣總是被首先應用。在另一個實施例中，垂直上採樣總是被首先應用。
提議的方法6-MPM推導
在JVET-N0217中，對於使用常規幀內預測模式的塊，如果相鄰塊被MIP編解碼，則MIP模式索引將被映射到常規幀內模式索引。類似地，對於色度幀內塊，如果參考亮度塊是MIP編解碼的，則MIP模式索引將被映射到常規幀內模式索引。對於使用MIP模式的塊，如果引用的塊是常規幀內模式索引，則常規幀內模式索引將被映射到MIP模式索引。如果相鄰塊是MIP模式，並且當前塊和相鄰塊的MipSizeId不相同，則參考幀內預測模式不可用。否則，參考幀內預測模式索引等於相鄰塊的MIP模式索引。MipSizeId是根據塊的寬度和高度導出的。
在提出的方法中，所有幀內模式都被映射到常規幀內模式索引，並被存儲以供其他塊參考。換句話說，對於以幀內預測模式編解碼的塊或對於色度幀內塊，參考亮度幀內預測模式索引始終是常規幀內模式索引。如果當前塊是MIP編解碼的，則參考的常規幀內預測模式將被映射到MIP模式索引。
在一實施例中，首先MIP編碼塊的MPM列表推導使用常規幀內預測模式來導出，然後在最後階段所有MPM候選的模式索引被映射到MIP模式 索引中。
在另一實施例中，首先參考的常規幀內預測模式被映射到MIP模式索引，然後MPM列表使用MIP模式索引來導出。
在另一實施例中，MIP模式的MPM列表是常規幀內模式的MPM列表的子集合，並且當將它們添加到MIP模式的MPM列表中時，子集合中的所有候選將被映射到MIP模式索引。
任一前述提出的方法可在編碼器和/或解碼器中實現。例如，任一所提出的方法可在編碼器的幀內預測模組和/或解碼器的幀內預測模組中實現。可替代地，任一所提出的方法可被實現為耦合到編碼器的幀內預測模組和/或解碼器的幀內預測模組的電路，從而提供重塑模組或殘差縮放/重塑所需的資訊。
視訊編碼器必須遵循前述語法設計以便生成合法的位元流，並且只有在解析過程符合前述語法設計的情況下，視訊解碼器才能夠正確地解碼位元流。當語法在位流中被跳過時，編碼器和解碼器應將語法值設置為推斷值，以確保編碼和解碼結果匹配。
第3圖示出了根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示例性視訊編解碼的流程圖，其中，左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本被聯合檢查。流程圖中所示的步驟以及本發明中的其他後續流程圖可被實現為可在編碼器側和/或解碼器側的一個或多個處理器(例如，一個或多個CPU)上執行的程式碼。流程圖中所示的步驟也可以基於硬體來實現，例如被佈置為執行流程圖中的步驟的一個或多個電子裝置或處理器。根據該方法，在步驟310中，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼側與包括當前塊的編解碼資料的視訊位元流被接收。在步驟320中，MIP模式是否被應用於當前塊被檢查。如果MIP模式被應用於當前塊(即，從步驟320開始 的“是”路徑)，則步驟330至350被執行。否則(即，步驟320的“否”路徑)，步驟330至350被跳過。在步驟330中，包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域的可用性被檢查，其中，當前塊的左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本被聯合檢查。在步驟340中，減小的預測子被導出，其中導出減小的預測子的步驟包括在邊界向量上應用矩陣乘法並加上偏移量，以及邊界向量是從目標參考邊界區域導出，如果目標參考邊界區域中有任一不可用的樣本，則至少一個不可用樣本被填充。在步驟350中，使用從減小的預測子導出的MIP預測子，當前塊被編碼或解碼。
第4圖示出了根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示例性視訊編碼的流程圖，其中在特定位置處所選擇的原始左側參考邊界樣本和原始原始頂部參考邊界樣本被用於預測子上採樣。根據該方法，在步驟410中，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側與包括當前塊的編解碼資料的視訊位元流被接收。在步驟420中，目標樣本從包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域中被導出。在步驟430中，減小的預測子被導出，其中所述導出減小的預測子包括對邊界向量應用矩陣乘法並加上偏移量，並且邊界向量是從目標參考邊界區域導出的。在步驟440中，當前塊大小是否大於減小的預測子大小被檢查。如果當前塊大小大於減小的預測子大小(即，從步驟440開始的“是”路徑)，則步驟450和460被執行。否則(即，從步驟440開始的“否”路徑)，步驟450至460被跳過。在步驟450中，藉由在特定位置處將水平和垂直雙線性插值應用於減小的預測子以及所選擇的原始左側參考邊界樣本和所選擇的原始頂部參考邊界樣本，具有當前塊大小的上採樣的縮少的預測子被生成。在步驟460中，使用從減小的預測子導出的MIP預測子，當前塊被編碼或解碼。
第5圖示出了根據本發明實施例的使用基於矩陣的幀內預測的示 例性視訊編解碼的流程圖，其中，水平插值和垂直插值處於固定順序，而與當前塊的形狀，當前塊的大小或兩者均無關。根據該方法，在步驟510中，在視訊編碼器側與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料被接收，或者在視訊解碼器側與包括當前塊的編解碼資料的視訊位元流被接收。在步驟520中，包括左側參考邊界樣本和頂部參考邊界樣本的目標參考邊界區域被確定。在步驟530中，減小的預測子被導出，其中導出減小的預測子的過程包括在邊界向量上應用矩陣乘法並加上偏移量，並且邊界向量是從目標參考邊界區域導出的。在步驟540中，如果減小的預測子小於當前塊，則使用水平插值和垂直插值，減小的預測子被上採樣到與當前塊相同的大小，其中，水平插值和垂直插值處於固定順序，而與當前塊的形狀，當前塊的大小或兩者均無關。在步驟550中，當前塊使用從減小的預測子導出的MIP預測子進行編碼或解碼。
所示的流程圖旨在說明根據本發明的視訊編解碼的示例。本领域之通常技术者可以修改每個步驟，重新佈置步驟，拆分步驟或組合步驟以實踐本發明，而不背離本發明的精神。在本公開中，特定的語法和語義被用來說明用於實現本發明的實施例的示例。本领域之通常技术者可以藉由用等效的語法和語義替換語法和語義來實踐本發明，而不背離本發明的精神。
上述描述被給出以使本领域之通常技术者能夠實踐在特定應用及其要求的上下文中提供的本發明。對所描述的實施例的各種修改對於本领域之通常技术者將是顯而易見的，並且本文中定義的一般原理可以應用於其他實施例。因此，本發明不旨在限於所示出和描述的特定實施例，而是與符合本文公開的原理和新穎性特徵的最寬範圍相一致。在以上詳細描述中，示出了各種具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，本领域之通常技术者將理解，本發明可被實施。
如上所述的本發明的實施例可以以各種硬體，軟體代碼或兩者的 組合來實現。例如，本發明的實施例可以是集成到視訊壓縮晶片中的一個或多個電路或集成到視訊壓縮軟體中以執行本文描述的處理的程式碼。本發明的實施例還可以是在數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)上執行以執行本文描述的處理的程式碼。本發明還可涉及由電腦處理器，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 arragy，簡稱FPGA)執行的許多功能。該些處理器可被配置為藉由執行定義本發明所體現的特定方法的機器可讀軟體代碼或韌體代碼來執行根據本發明的特定任務。軟體代碼或韌體代碼可以不同的程式設計語言和不同的格式或樣式來開發。軟體代碼也可被編譯用於不同的目標平臺。然而，不同的代碼格式，軟體代碼的樣式和語言以及配置代碼以執行根據本發明的任務的其他手段將不脫離本發明的精神和範圍。
在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，本發明可以以其他特定形式實施。所描述的示例在所有方面僅應被認為是說明性的而非限制性的。因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍而不是前述描述來指示。落在申請專利範圍的等同含義和範圍內的所有改變均應包含在其範圍之內。
310、320、330、340、350:步驟

Claims (14)

  1. 一種使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，該編解碼模式屬於包括一常規幀内預測模式和一基於矩陣的幀内預測模式的一模式組，該視訊編解碼方法包括： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 當該基於矩陣的幀内預測模式被應用於該當前塊： 檢查包括多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域的可用性，其中該當前塊的該等左側參考邊界樣本和該等頂部參考邊界樣本被聯合檢查； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的步驟包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，該邊界向量從該目標參考邊界區域導出，並且如果該目標參考邊界區域中有任一不可用的樣本，則至少一個不可用的樣本被填充；以及 使用從該減小的預測子導出的該基於矩陣的幀内預測模式對該當前塊進行編碼或解碼。
  2. 如請求項1所述之使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，其中，該目標參考邊界區域的可用性是從該等左側參考邊界樣本的一底部樣本到一頂部樣本，然後是一左上角參考樣本，接著從該等頂部參考邊界樣本的一最左側樣本到一最右樣本進行檢查。
  3. 如請求項1所述之使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，其中，如果該目標參考邊界區域内的所有參考樣本都不可用，該目標參考邊界區域使用一默認值來填充。
  4. 如請求項1所述之使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，其中，如果在該目標參考邊界區域存在至少一個可用樣本和至少一個不可用樣本，在一第一可用樣本前的任一不可用樣本使用該第一可用樣本來填充。
  5. 如請求項4所述之使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，其中，該第一可用樣本之後的一目標不可用樣本使用在該目標不可用樣本之前被檢查的一最後可用樣本來填充。
  6. 如請求項1所述之使用一編解碼模式的視訊編解碼方法，其中，藉由將轉置，上採樣或者兩者應用於該減小的預測子，該基於矩陣的幀内預測模式被導出。
  7. 一種使用一編解碼模式的視訊編解碼裝置，該編解碼模式屬於包括一常規幀内預測模式和一基於矩陣的幀内預測模式的一模式組，該視訊編解碼裝置包括一個或多個電子電路或處理器被設置為： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 當該基於矩陣的幀内預測模式被應用於該當前塊： 檢查包括多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域的可用性，其中該當前塊的該等左側參考邊界樣本和該等頂部參考邊界樣本被聯合檢查； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的步驟包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，其中該邊界向量從該目標參考邊界區域導出，並且如果該目標參考邊界區域中有任一不可用的樣本，則至少一個不可用的樣本被填充；以及 使用從該減小的預測子導出的該基於矩陣的幀内預測模式對該當前塊進行編碼或解碼。
  8. 一種視訊編解碼方法，包括: 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 從包含多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域導出多個目標樣本； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的步驟包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，其中該邊界向量從該目標參考邊界區域導出；以及 如果該當前塊的大小大於該減小的預測子的大小： 藉由在特定位置處將水平和垂直雙線性插值應用於減小的預測子，多個所選擇的原始左側參考邊界樣本和多個所選擇的原始頂部參考邊界樣本，生成具有該當前塊大小的一上採樣的減小的預測子；以及 使用該上採樣的減小的預測子對該當前塊進行編碼和解碼。
  9. 如請求項8所述之視訊編解碼方法，其中，該特定位置取決於該當前塊的寬度和高度，該上採樣的減小的預測子的長度或者兩者。
  10. 一種視訊編解碼裝置，包括一個或多個電子電路或處理器被設置為： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 從包含多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域導出多個目標樣本； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的步驟包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，其中該邊界向量從該目標參考邊界區域導出；以及 如果該當前塊的大小大於該減小的預測子的大小： 藉由在特定位置處將水平和垂直雙線性插值應用於減小的預測子，多個所選擇的原始左側參考邊界樣本和多個所選擇的原始頂部參考邊界樣本，生成具有該當前塊大小的一上採樣的減小的預測子；以及 使用該上採樣的減小的預測子對該當前塊進行編碼和解碼。
  11. 一種視訊編解碼方法，包括： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 確定包括多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的過程包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，其中該邊界向量從該目標參考邊界區域導出； 如果該減小的預測子比該當前塊小，藉由水平插值和垂直插值對該減小的預測子進行上採樣到該當前塊的一相同大小，其中該水平插值和該垂直插值處於一固定順序，而與該當前塊的形狀，該當前塊的大小或兩者均無關；以及 使用該上採樣的減小的預測子對該當前塊進行編碼或解碼。
  12. 如請求項11所述之視訊編解碼方法，其中，該水平插值總是被應用於該垂直插值之前。
  13. 如請求項11所述之視訊編解碼方法，其中，該垂直插值總是被應用於該水平插值之前。
  14. 一種視訊編解碼裝置，包括一個或多個電子電路或處理器被設置為： 在一視訊編碼器側接收與一當前圖像中的一當前塊相關的一輸入資料，或者在一視訊解碼側接收包括該當前塊的一已編碼資料的一視訊位元流； 確定包括多個左側參考邊界樣本和多個頂部參考邊界樣本的一目標參考邊界區域； 導出一減小的預測子，其中導出該減小的預測子的過程包括在一邊界向量上應用矩陣乘法以及加上一偏移量，其中該邊界向量從該目標參考邊界區域導出； 如果該減小的預測子比該當前塊小，藉由水平插值和垂直插值對該減小的預測子進行上採樣到該當前塊的一相同大小，其中該水平插值和該垂直插值處於一固定順序，而與該當前塊的形狀，該當前塊的大小或兩者均無關；以及 使用該上採樣的減小的預測子對該當前塊進行編碼或解碼。
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