对亮度及色度使用单独编码树的视频编码方法技术

本发明专利技术揭露了一种对亮度分量以及色度分量使用单独编码树的视频编码的方法。允许亮度分量以及色度分量具有自己的编码树来分割对应的视频数据。在一个实施例中，第一语法元素被用于亮度编码树的每个第一节点以指示第一节点是否被分割，且单独的第二语法元素被用于色度编码树的每个第二节点以指示第二节点是否被分割。对于每个CTU，使用单独的语法元素来标识亮度编码树以及色度编码树。此外，对于每个CTU，用于亮度编码树的语法元素可以在用于每个色度CTU的语法元素之前被标识。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对亮度及色度使用单独编码树的视频编码方法【相关申请的交叉引用】本专利技术主张申请于2014年11月11日，序列号为PCT/CN2014/090792的PCT专利申请的优先权。将此PCT专利申请以参考的方式并入本文中。
本专利技术涉及视频编码。特别地，本专利技术涉及与用于亮度以及色度分量的编码树设计相关联的编码技术。
技术介绍
高效视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，RecommendationITU-TH.265，SeriesH：AudiovisualAndMultimediaSystems，InfrastructureofAudiovisualServices-CodingofMovingVideo，InternationalTelecommunicationUnit，April，2013)是一种高级的视频编码系统，其是在来自ITU-T研究组的视频编码专家组的视频编码的联合协作小组(JointCollaborativeTeamonVideoCoding，JCT-VC)的基础上开发出来的。于HEVC中，除了在条带边界之外，一个条带首先被分割为(splitinto)具有相同尺寸的多个编码树单元(codingtreeunit，CTU)。每个CTU通常具有64x64的尺寸(即，64x64亮度像素以及色度像素的相同内容区域)。使用四叉树分割将每个CTU进一步分割为多个编码单元(codingunit，CU)。对于每个CU，CU可被进一步划分为(partitionedinto)一个或多个预测单元(predictionunit，PU)以应用预测处理(例如，帧内以及帧间预测)。与每个CU相关联的预测残差被划分为一个或多个变换单元(transformunit，TU)以应用变换处理(例如：离散余弦变换(discretecosinetransform，DCT)或离散正弦变换(discretesinetransform，DST))。图1所示为基于四叉树的示范性编码单元分区。于深度0，由64×64像素组成的初始单元112对应于CTU。初始单元112如方框110所示进行四叉树分割。分割旗标0指示底层单元(underlyingunit)未被分割，另一方面，分割旗标1指示底层单元被四叉树分割为四个更小的单元122。所得到的四个单元被标记为0、1、2、以及3，且每个所得到的单元变成在下一深度中用于进一步分割的单元。因此，于深度1，单元122如方框120所示进行四叉树分割。另外，分割旗标0指示底层单元未被分割，另一方面，分割旗标1指示底层单元被四叉树分割为四个更小的单元132。单元132具有16×16的尺寸，且四叉树分割的处理将继续，直到所有单元都是叶单元(leafunit)(即，分割旗标＝0)或达到最小的CU尺寸。每个最终叶单元被称为CU。分区图(partitionmap)必须被传送到解码器，以使解码处理能被相应地执行。图2示出了HEVC标准中规定的对应的编码四叉树语法。如图2所示，根据HEVC标准的四叉树分割语法不区分(differentiate)亮度以及色度分量。换句话说，亮度以及色度分量共享相同的四叉树分割语法。于图2中，编码四叉树210包括split_cu_flag220。于步骤230，测试split_cu_flag是否等于1。如果结果为“是”，则表示当前中间单元被分割为四个更小的单元。四个更小的单元被进一步四叉树分割。因此，包括四个四叉树语法结构250、260、270、以及280。如果结果为“否”，则表示当前单元不被分割，且此单元被称为CU。因此，此CU将被用于CU编码，且包括用于CU等级编码240的语法。如图2所示，一个语法元素split_cu_flag被用于指示当前中间单元是否被进一步分割为用于亮度以及色度分量的四个子单元。图3A以及图3B所示为使用四叉树的CTU分区的示例。全尺寸CTU310对应于深度0，其被划分为4个深度为1的中间单元，被标记为图3A中的0、1、2、以及3。如图3A以及图3B所示，于4个深度为1的单元中，位于位置0320以及3330的深度为1的单元被进一步使用四叉树划分为深度为2的单元。位置2340的深度2被进一步划分为深度为3的单元。于图3B，圆圈对应于树的中间节点，且点对应于叶节点(leafnode)。每个叶节点表示待编码的CU。每个CTU可以被不同地分割以优化编码性能。因此，用于每个CTU的树结构必须被传送至解码器以恢复用于每个CTU的树结构。图4所示为根据HEVC标准的CU编码410的语法。如图4所示，包括cu_trans_quant_bypass_flag420、part_mode_flag430、pcm_flag440、帧内亮度预测模式450、帧内色度预测模式460、预测单元参数470、以及变换树480的各种编码信息被包括在用于亮度以及色度的CU语法中。于序列参数集(SequenceParameterSet，SPS)RBSP语法中包括两个语法元素log2_min_luma_coding_block_size_minus3以及log2_diff_max_min_luma_coding_block_size以指示最小亮度CU尺寸以及最大亮度CU四叉树分割深度。由于色度四叉树被连接到对应的亮度区域，所以根据这两个用于亮度分量的语法元素，最小色度CU尺寸以及最大色度CU四叉树分割深度是隐含的(implicitly)。于帧内色度预测中，当前色度预测块可以使用覆盖相同内容的对应亮度区域的亮度预测模式。如图5所示，因为CU以及PU分区对于亮度以及色度是共享的，所以对应的亮度区域510仅具有一个亮度帧内预测模式，其可被用作用于当前色度块520的色度预测模式。亮度以及色度分量的纹理性质通常是不同的。例如，色度分量通常具有比亮度分量更平滑(smoother)的纹理。因此，强制亮度以及色度共享相同的编码四叉树可能会降低编码性能。因此，希望能开发编码技术以提高包括亮度以及色度数据的视频数据的编码效率。
技术实现思路
本专利技术揭露了一种用于包括一个亮度分量以及一个或多个色度分量的视频数据的使用单独编码树(separatecodingtree)的视频编码的方法。允许亮度分量以及色度分量具有自己的编码树来分割对应的视频数据。在一个实施例中，第一语法元素被用于亮度编码树的每个第一节点以指示第一节点是否被分割，且单独的第二语法元素被用于色度编码树的每个第二节点以指示第二节点是否被分割。对于每个CTU，使用单独的语法元素来标识(signaled)亮度编码树以及色度编码树。此外，对于每个CTU，用于亮度编码树的语法元素可以在用于色度编码树的语法元素之前被标识。最大亮度编码树分割深度(coding-treesplittingdepth)以及单独的最大色度编码树分割深度可被用于单独的亮度以及色度编码树。此外，最大亮度编码树分割深度以及单独的最大色度编码树分割深度可被标识于序列参数集(sequenceparameterset，SPS)、图片参数集(pictureparameterset，PPS)、或条带标头。附加的语法元素可被标识于SPS以确定最大色度编码树分割深度。对于每个亮度CU，用于亮度分量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频解码方法，其特征在于，所述方法包括：接收对应于已编码视频数据的视频比特流，其中，视频数据包括一个亮度分量以及一个或多个色度分量，且所述视频数据被分为多个编码树单元，且每个编码树单元包括一个亮度编码树单元以及一个或多个色度编码树单元；根据分别表示亮度编码树以及色度编码树的单独的语法元素，从所述视频比特流中确定用于每个亮度编码树单元的一个亮度编码树以及用于每个色度编码树单元的一个色度编码树；根据对应亮度编码树从所述视频比特流中解码每个亮度编码树单元；以及根据对应色度编码树从所述视频比特流中解码每个色度编码树单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.11 CN PCT/CN2014/0907921.一种视频解码方法，其特征在于，所述方法包括：接收对应于已编码视频数据的视频比特流，其中，视频数据包括一个亮度分量以及一个或多个色度分量，且所述视频数据被分为多个编码树单元，且每个编码树单元包括一个亮度编码树单元以及一个或多个色度编码树单元；根据分别表示亮度编码树以及色度编码树的单独的语法元素，从所述视频比特流中确定用于每个亮度编码树单元的一个亮度编码树以及用于每个色度编码树单元的一个色度编码树；根据对应亮度编码树从所述视频比特流中解码每个亮度编码树单元；以及根据对应色度编码树从所述视频比特流中解码每个色度编码树单元。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，解析用于每个亮度编码树的每个节点的语法元素以指示每个节点是否被分割，以及解析用于每个色度编码树的每个节点的单独的语法元素以指示每个节点是否被分割。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个编码树单元，用于每个亮度编码树单元的第一语法元素在用于每个色度编码树单元的第二语法元素之前被解析。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述亮度分量的最大亮度编码树分割深度以及用于所述色度分量的单独的最大色度编码树分割深度是从所述视频比特流中被解析。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述最大亮度编码树分割深度以及所述单独的最大色度编码树分割深度是从序列参数集、图片参数集、或条带标头中被解析。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，第一附加的语法元素以及第二附加的语法元素是从序列参数集中被解析以确定所述单独的最大色度编码树分割深度，其中，所述第一附加的语法元素指定最小色度编码单元尺寸，且所述第二附加的语法元素指定最大色度编码单元尺寸与所述最小色度编码单元尺寸之间的差值。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个亮度编码单元，解析用于所述亮度分量的编码信息，其中，所述编码信息对应于从包括亮度2Nx2N分区、亮度NxN分区、一个或多个亮度非平方分区、一个或多个亮度非对称分区、亮度帧内预测模式、亮度变换树、变换分割旗标、已编码块旗标、以及残差的组中选择的一个或多个元素。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述编码信息还包括：亮度增量量化参数、亮度脉冲代码调制旗标、以及lumatrans_quant_bypass_flag，其中所述lumatrans_quant_bypass_flag指示是否旁路用于对应亮度编码单元的变换以及量化。9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个色度编码单元，解析用于所述色度分量的编码信息，其中，所述编码信息对应于从包括一个或多个色度分区类型、色度帧内预测模式、以及色度变换树的组中选择的一个或多个元素。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述一个或多个色度分区类型中只有2Nx2N色度分区被允许用于所述色度分量，且不需要解析用于每个色度编码单元的色度分区类型。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：安基程，张凯，黄晗，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG