[发明专利]用于线性分量样本预测的新样本集和新下采样方案

说明书

本发明涉及跨分量预测、以及用于推导线性模型的方法，该线性模型从同一帧中的第二分量块的第二分量样本获得第一分量块的关联的重建第一分量样本，该方法包括：基于第一分量和第二分量这两者的重建样本来确定表示通过两个点的直线的线性方程的参数，各点由第一变量和第二变量这两个变量定义，所述第一变量对应于第二分量样本值，所述第二变量对应于第一分量样本值；以及推导由直线参数定义的线性模型。

技术领域

本发明涉及对给定视频分量的块进行编码或解码，特别是对这样的分量块进行帧内预测或者获得这样的块的样本。本发明可应用于从另一组件的样本(通常是亮度样本)获得视频数据的分量的块(通常是色度分量的块)。

背景技术

视频数据的预测编码是基于将帧分割成像素块。对于各像素块，在可用数据中搜索预测结果块。预测结果块可以是与INTER(帧间)编码模式中的当前帧不同的参考帧中的块，或者是根据INTRA(帧内)编码模式中的当前帧中的相邻像素生成的。根据确定预测结果块的不同方式来定义不同的编码模式。编码的结果是预测结果块以及涉及要编码的块和预测结果块之间的差的残差块的信令(signaling)。

对于INTRA编码模式，通常提出了诸如直流(DC)模式、平面模式和角模式等的各种模式。这些模式中的各模式均试图使用来自空间相邻块的先前解码的边界样本来预测块的样本。

可以对形成视频数据的像素的各分量进行编码。尽管RGB(红色-绿色-蓝色的缩写)表示是众所周知的，但优选将YUV表示用于编码以减少通道间冗余。根据这些编码模式，像素块可被视为包括是多个(通常为三个)分量块。RGB像素块包括：R分量块，其包含该块的像素的R分量的值；G分量块，其包含这些像素的G分量的值；B分量块，其包含这些像素的B分量的值。同样，YUV像素块包括Y分量块(亮度)、U分量块(色度)和V分量块(也是色度)。另一示例是YCbCr，其中Cb和Cr也称为色度分量。然而，仍能在局部观察到分量间(也称为跨分量)相关性。

为了提高压缩效率，在现有技术中研究了跨分量预测(CCP)的使用。CCP的主要应用是亮度到色度预测。这意味着已根据编码数据对亮度样本进行了编码和重建(如解码器一样)、并且根据亮度来预测色度。然而，变形例将CCP用于色度到色度预测，或者更一般地将CCP用于第一分量到第二分量预测(包括RGB)。

跨分量预测可以直接应用于色度像素块，或者可以应用于残差色度块(其意味着色度块和色度块预测结果之间的差)。

线性模型(LM)模式使用用以根据亮度预测色度的线性模型作为色度帧内预测模式，这依赖于要确定的一个或两个参数(斜率(α)和偏移(β))。由此可以使用具有这些参数的线性模型从当前亮度块的重建亮度样本来推导色度帧内预测结果。

线性度(即，参数α和β)是从重建因果样本推导出的，特别是从包括与要预测的当前色度块相邻的重建色度样本的相邻色度样本集、以及从包括与当前亮度块相邻的亮度样本的相邻亮度样本集推导出的。

特别地，对于N×N色度块，使用上方行的N个近邻和左方列的N个近邻来形成相邻色度样本集，以进行推导。

相邻亮度样本集也由相应亮度块的正上方的N个相邻样本和该亮度块的左侧的N个相邻样本组成。

已知通过对色度分量进行子采样来在不会使视觉渲染显著下降的情况下减小要编码的视频数据的大小。已知的子采样模式被标记为4:1:1、4:2:2、4:2:0。

在对视频色度数据进行子采样的情形中，与N×N色度块相对应的亮度块大于N×N。在这种情况下，对相邻亮度样本集进行下采样以匹配色度分辨率。必须使用具有所推导出的一个或多个参数α和β的线性模型、以及先前进行了下采样以匹配色度分辨率的当前亮度块的重建亮度样本来生成用以预测当前N×N色度块中的色度样本的色度帧内预测结果。将重建亮度样本下采样到色度分辨率，这使得可以检索到与色度样本相同数量的样本，以形成亮度样本集和色度帧内预测结果这两者。