用于对图像进行编码或解码的方法和装置制造方法及图纸

视频信号至少具有与第一颜色相对应的第一信号成分以及与该第一信号成分相关联且与第二颜色相对应的第二信号成分。各信号成分被分割成块，并且各块具有一个或多个可编码单位。针对第二信号成分的至少一个可编码单位的编码能够在第一模式和第二模式之间切换。用于对信号进行编码的方法包括以下步骤：对于第二信号成分的至少一个可编码单位，在与对应于所关注的第二信号成分可编码单位的第一信号成分的编码块或可编码单位相关地满足至少一个预定条件的情况下，排除使用第二模式对所关注的第二信号成分可编码单位进行编码。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于对图像进行编码或解码的方法和装置。特别地但并非排他地，本专利技术更具体地涉及根据研发中的高效率视频编码(HEVC)标准来对图像的图像部分进行编码。
技术介绍
视频应用不断趋向于更高的分辨率。伴随着朝向更高质量和分辨率(例如，每帧的更高像素数、更高帧频、更高位深度或扩展色域)的连续演变，大量视频材料采用数字形式经由广播信道、数字网络和包媒体而被分发。该技术演变对于在经济地为最终用户带来HDTV分辨率和高数据速率方面已面临困难的分发网络带来更高的压力。因此，任何进一步的数据速率增加将会对这些网络施加附加压力。为了应对该挑战，ITU-T和ISO/MPEG于2010年1月决定推出命名为高效率视频编码(HEVC)的新视频编码标准计划。HEVC编码解码设计与诸如H.263、H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4或SVC等的以往所谓的基于块的混合变换编码解码的设计相似。诸如由标准化机构ITU、ISO和SMPTE进行标准化后的视频压缩算法等的视频压缩算法使用图像的空间冗余和时间冗余，从而生成与这些视频序列相比大小缩小的数据位流。这些压缩技术使视频序列的传输和/或存储更加高效。要进行编码或解码的原始视频序列通常包括如图1所示的一连串数字图像。图1示出HEVC中所使用的编码结构。根据HEVC及其以前的前身的其中一个，原始视频序列101是一连串数字图像“图像i”。如本身已知的，利用系数表示像素的一个或多个矩阵来表示数字图像。将图像102分割成片103。片(slice)是图像的一部分或整个图像。在HEVC中，这些片被分割成非重叠的最大编码单位(LCU)(还称为编码树块(CTB)104)、通常是大小为64个像素×64个像素的块。而各CTB可以使用四叉树分解被迭代地分割成较小的可变大小的编码单位(CU)105。编码单位是基本编码元素，并且由最大大小等于CU的大小的预测单位(PU)和变换单位(TU)这两个子单位所构成。预测单位与像素值的预测所用的CU的分区相对应。各CU可以进一步被分区成最大为4个分区单位106。使用变换单位来表示通过(例如可以是离散余弦变换(还已知为DCT)的)变换进行了空间变换的基本单位。可以基于四叉树表示(107)来将CU分区成TU。将各片嵌入在一个网络抽象层(NAL,Network Abstration Layer)单位中。另外，将视频序列的编码参数存储在被称为参数集合的专用NAL单位中。在HEVC中，采用如下两种参数集合NAL单位：首先，序列参数集(SPS,Sequence Parameter Set)NAL单位，其收集在整个视频序列期间未改变的所有参数；以及其次，图片参数集(PPS,Picture Parameter Set)，其对可能针对各帧发生改变的不同值进行编码。HEVC还包括自适应参数集(APS,Adaptation Parameter Set)，其中该APS包含可能针对各片发生改变的参数。各图像可以由一个或多个图像成分(还称为颜色成分或通道)构成。这些颜色成分是样本值的二维阵列的集合，其中该二维阵列的各条目表示诸如从中性灰度颜色向着蓝色或红色(YUV)的亮度明度和色度颜色偏差的度量、或者红色、绿色或蓝色光成分强度(RGB)的度量等的颜色成分的强度。YUV模型通常定义了一个亮度(Y)成分和两个色度(UV)成分的颜色空间。通常，Y代表亮度成分(明度)，并且U和V是色度(颜色)或色差成分。4:2:0的YUV图像例如由一个亮度成分加上具有亮度成分的空间分辨率的四分之一(一半宽度和一半高度)的两个色度成分构成。如图2和3分别所示，编码装置和解码装置包括能够执行编码/解码步骤的几个部件。图2示出可被视为前身(H.264/AVC)其中之一的超集的传统HEVC视频编码器20的图。首先，利用模块201将原始视频序列101的各帧分割成编码单位(CU)的网格。该模块还控制片的定义。根据率失真标准来确定LCU向着CU的子分割以及CU向着TU和PU的分区。利用“帧内”预测结果217在空间上或者利用“帧间”预测结果218在时间上对处理中的CU的各PU进行预测。各预测结果是从同一图像或另一图像发出的像素块，其中根据该预测结果来推导差块(或“残差”)。凭借预测结果块的识别和残差的编码，可以减少实际要编码的信息量。编码帧具有(被称为P帧的根据一个参考帧而预测到的或者被称为B帧的根据两个参考帧而预测到的)时间预测帧和(被称为内帧或I帧的)非时间预测帧这两种类型。在I帧中，关于对CU/PU进行编码，仅考虑帧内预测。在P帧和B帧中，关于对CU/PU进行编码，考虑帧内和帧间预测。在“帧内”预测处理模块217中，利用“帧内”预测结果(由当前图像的已编码的信息构建的像素块)来预测当前块。模块202确定用于根据相邻PU像素来预测像素的预测模式。在HEVC中，考虑多达35个方向。残差块是通过计算像素的帧内预测块和当前块之间的差所获得的。因此，帧内预测块包括具有残差的预测模式。在模块203中对帧内预测模式进行编码。关于用于“帧间”编码的第二处理模块218，两种预测类型是可能的。单预测(P型)包括通过参考一个参考图片中的一个参考块来预测块。双预测(B型)包括通过参考一个或两个参考图片中的两个参考块来预测块。利用模块204在当前PU和参考图像215之间执行运动估计。该估计的目的其中之一是在这些参考图像215中的一个或几个参考图像中识别一个(P型)像素块或几个(B型)像素块以使用这些像素块作为该当前块的预测结果。利用使当前帧中的PU与其参考块(或预测块)相关的运动矢量来在参考帧中识别参考块。利用模块205来实现帧间预测处理的后续阶段。该阶段在于：计算预测块和当前块之间的差。该差的块是帧间预测块的残差。在帧间预测处理结束时，当前PU包括残差和一个运动矢量。最后，利用模块206对当前PU的运动矢量进行编码。这两种编码(帧间或帧内)由此供给了若干个纹理残差(当前块和预测结果块之间的差)，其中在模块216中比较这些纹理残差以选择最佳编码模式。然后，利用变换模块207对在帧间或帧内预测处理的结束时所获得的残差进行变换。该变换应用于包括在CU中的变换单位(TU)。可以使用由模块206实现的所谓的残差四叉树(RQT)分解来将TU进一步分割成较小的TU。在HEVC中，通常使用2级或3级的分解，并且认可的变换大小来自于32×32、16×1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对视频信号进行编码的方法，所述视频信号至少具有与第一颜色相对应的第一信号成分以及与所述第一信号成分相关联并且与第二颜色相对应的第二信号成分，其中各所述信号成分被分割成块，各所述块具有一个或多个可编码单位，并且针对所述第二信号成分的至少一个可编码单位的编码能够在第一模式和第二模式之间进行切换，所述方法包括以下步骤：对于所述第二信号成分的至少一个所述可编码单位，在与对应于所关注的第二信号成分可编码单位的所述第一信号成分的编码块或可编码单位相关地满足至少一个预定条件的情况下，排除使用所述第二模式对所关注的第二信号成分可编码单位进行编码。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.29 GB 1211624.01.一种用于对视频信号进行编码的方法，所述视频信号至少具有与第
一颜色相对应的第一信号成分以及与所述第一信号成分相关联并且与第二
颜色相对应的第二信号成分，其中各所述信号成分被分割成块，各所述块具
有一个或多个可编码单位，并且针对所述第二信号成分的至少一个可编码单
位的编码能够在第一模式和第二模式之间进行切换，所述方法包括以下步
骤：
对于所述第二信号成分的至少一个所述可编码单位，在与对应于所关注
的第二信号成分可编码单位的所述第一信号成分的编码块或可编码单位相
关地满足至少一个预定条件的情况下，排除使用所述第二模式对所关注的第
二信号成分可编码单位进行编码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一模式中的编码包括用于
将可编码单位变换成系数的变换步骤，并且所述第二模式中的编码排除所述
变换步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定条件或一个所述预
定条件如下：与所关注的第二信号成分可编码单位相对应的第一信号成分块
仅包括一个可编码单位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述预定条件或一
个所述预定条件如下：与所关注的第二信号成分可编码单位相对应的第一信
号成分块是具有至少两个可编码单位的子分割块，并且所述第二模式用于对
子分割后的第一信号成分块的少于预定数量的可编码单位进行编码。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述预定条件或一
个所述预定条件如下：与所关注的第二信号成分可编码单位相对应的第一信
号成分块是具有至少两个可编码单位的子分割块，并且所述第二模式不用于
对子分割后的第一信号成分块的任何可编码单位进行编码。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤：
对于所述第二信号成分的至少一个所述可编码单位，在与所关注的第二
信号成分可编码单位的预测模式或所关注的第二信号成分可编码单位所属
的块的预测模式相关地满足至少一个预定条件的情况下，排除使用所述第二
编码模式对所关注的所述第二信号成分可编码单位进行编码。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述预定条件或一个所述预定条
件如下：所关注的第二信号成分块的预测模式不同于预定预测模式或者不同
于预定预测模式的集合中的各预测模式。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述预定预测模式是平面模式、
直流模式、水平模式、垂直模式、LM模式、对角左下、对角右上和对角左
上其中之一，或者所述预定预测模式的集合包括这些预测模式其中之一或组
合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤：
在不满足所述预定条件、或者没有一个所述预定条件满足的情况下，基
于预定标准来选择使用所述第一编码模式和所述第二编码模式中的哪个编
码模式对所关注的第二颜色成分可编码单位进行编码。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一信号成分
是亮度信号成分，并且所述第二信号成分是色度信号成分。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一信号成分
是色度信号成分，并且所述第二信号成分是亮度信号成分。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述可编码单位
或各所述可编码单位是变换单位。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述第一模式是
正常HEVC模式，并且所述第二模式是变换跳过HEVC模式。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述视频信号表
示预测残差。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，还包括以下步骤：
针对没有排除所述第二模式的各所述第二信号成分可编码单位，将如下
标志发送至解码器，而针对排除了所述第二模式的各所述第二信号成分可编
码单位，没有将所述标志发送至所述解码器，其中所述标志能够由所述解码
器使用以判断使用所述第一模式和所述第二模式中的哪个模式来对所关注
的可编码单位进行编码。
16.一种用于对视频信号的系数进行解码的方法，所述视频信号至少具
有与第一颜色相对应的第一信号成分以及与所述第一信号成分相关联并且
与第二颜色相对应的第二信号成分，其中各所述信号成分被分割成包括至少
一个系数的块，各所述块具有一个或多个可解码单位，以及针对所述第二信
号成分的至少一个可解码单位的解码能够在第一模式和第二模式之间进行
切换，所述方法包括以下步骤：
对于所述第二信号成分的至少一个可解码单位，在与对应于所关注的第
二信号成分可解码单位的所述第一信号成分的编码块或可解码单位相关地
满足至少一个预定条件的情况下，排除使用所述第二模式对所关注的可解码
单位进行解码。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，还包括以下步骤：在满足所述
预定条件或至少一个所述预定条件的情况下，生成具有表示所述视频信号的
编码器不使用所述第二模式的预定值的标志。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，所述第一模式中的解码包
括用于将系数变换成可解码单位的逆变换步骤，并且所述第二模式中的解码
排除所述逆变换步骤。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中，所述预定条件或
一个所述预定条件如下：与所关注的...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·弗朗考伊斯，G·拉罗彻，P·乌诺，C·吉斯科特，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP