多分量图片或视频编码概念制造技术

本发明专利技术涉及多分量图片或视频编码概念。通过使用分量间预测从重构的第一分量信号和重构的第二分量信号两者重构与多分量视频的第三分量相关的第三分量信号，来提高多分量图片或视频编码内容的编码效率。

【技术实现步骤摘要】
多分量图片或视频编码概念本申请是申请日为2014年10月17日、国际申请号为PCT/EP2014/072350、专利技术名称为“多分量图片或视频编码概念”的PCT申请的中国国家阶段申请201480056687.9的分案申请，该PCT申请进入中国国家阶段的进入日为2016年4月14日，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术涉及多分量图片或视频编码，例如彩色图片或视频的编码。
技术介绍
使用所谓的具有三维或者四维的颜色空间来表示彩色颜色图片和视频，并且维度也被称为分量。三分量的颜色空间的示例是R'G'B'颜色空间。在此颜色空间内，原色红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)构成三维颜色立方体的基础。然而，在信号处理的应用空间内，关键的是要最小化不同分量之间的相关性，从而实现在图片和视频压缩的情况下的高效的功耗、实施成本或者压缩效率。因此，R'G'B'信号通常被转换成Y'CbCr，其具有被称作亮度的第一分量(Y')和被称作色度分量的剩余两个分量(CbCr)。相较于R'G'B'颜色空间，Y'CbCr的色度分量值表示相对于蓝色或红色的色差。因此，降低色度能量通常被减小并因此产生较高的压缩效率。然而，由于固定变换的应用(即R'G'B'到Y'CbCr的转换)，所得的输出通常不是局部最优的。克服这种类型的限制的可能性是应用颜色分量之间的局部预测。这样的预测通常被称为分量间预测(ICP)。ICP可被应用于R'G'B'和Y'CbCr信号两者。在第一种情况下，ICP会导致色度分量的能量减少，并且因此，它可以被视为外部颜色空间转换的替代。在第二种情况下，ICP方法可被视为在不同颜色分量之间的进一步的解相关性的步骤，并且因此，ICP方法可产生更高的压缩效率。为简化起见，不考虑固有的(native)或者输入颜色空间，其余描述参照亮度或者Y'来表示第一分量和主分量，以及第一色度或者第二色度，或者参照Cb或Cr来分别表示其余两个色度分量。值得注意的是，色度分量的顺序是很重要的，因为对于一些应用程序来说处理顺序可以是连续的。ICP是(如果有的话)被成对施加的，例如通过根据亮度分量预测一个色度分量，并且对于其它色度分量也做相同的操作。然而，为了进一步提高编码效率，这将是有利的。本专利技术的目的是提供能够实现更高的编码效率的多分量的图片或视频的编码概念。通过本申请的独立权利要求的主题来实现本目的。本申请的一个基本的结论是：可以通过使用来自重构的第一分量信号和重构的第二分量信号两者的分量间预测，重构与多分量视频的第三分量相关的第三分量信号来提高多分量图片或视频的编码概念的编码效率。
技术实现思路
根据本申请的实施方式，数据流中的多源ICP信号通知被用于针对多分量图片或视频的不同部分或者ICP模式单元的部分，在不同的ICP编码模式之间进行切换。ICP编码模式包括多源ICP编码模式以及至少一个非ICP编码模式。在应用了多源ICP编码模式的多分量图片或视频的ICP模式部分中，对于多分量图片或视频的图片的子部分，在数据流中提供信号通知，指示对于每个子部分是否从重构的第一分量信号的空间对应部分、重构的第二分量信号的空间对应部分或它们的组合进行了相同的分量间预测。在至少一个非ICP编码模式，重构的第一分量信号的空间对应部分和重构的第二分量信号的空间对应部分之间这样的组合或变化是不可用的。ICP可以在非ICP编码模式的ICP模式部分中可以被完全切断，或者ICP可仅相对于第一和第二分量信号中的固定的一个是可用的。ICP模式部分可以是单个图片，单个图片序列或单个片或连续编码的图片，图片序列或片。通过多个源ICP与至少一种非ICP编码模式的并置，任何额外的信号通知开销(这根据本申请的实施例可与多源ICP的子图象形式参数相关并且可以在多源ICP编码模式情况下相对于非ICP编码模式增加)，可以被限制到视频的部分，在所述部分，该附加信号通知开销被编码效率增益过补偿，所述编码效率增益通过可用于分量间预测的一个以上的分量源获得分。根据实施方式，第一分量是亮度，第二分量是第一色度分量，以及第三分量是第二色度分量。在这种情况，基于亮度分量和第一色度分量的第二色度分量的组合的分量间预测进一步使用例如变换以及熵编码提高了对将被编码的冗余的解相关。根据实施方式，数据流中的显式的ICP源信号通知被用于以子图片的粒度，在使用分量间预测从重构的第一分量信号的空间对应部分重构多分量图片或视频的当前图片中的第三分量信号与使用分量间预测从重构的第二分量信号的空间对应部分重构多分量图片或视频的当前图片中的第三分量信号之间进行切换。尽管信号通知开销，但是通过这种方法可用的预测改进过补偿该信号通知的开销，因此产生更高的编码效率。可替代地，可使用隐式信号通知。不论所使用的信号通知的类型，子图片的粒度(granularity，粒度)可与第三分量信号的重构在空间、时间和/或视点间预测模式之间进行切换的粒度一致，即，可以预测块或者——使用不同文字——编码单位为单位，分别执行在重构第三分量信号中空间、时间和/或视点间预测模式之间的切换，以及在基于第一分量信号和第二分量信号执行ICP之间的切换。可替换地，可使用变换块。可使用线性预测执行ICP。在这样做的时候，可使用数据流中的ICP预测参数信号通知，以便改变重构的第一分量信号和重构的第二分量信号以子图片粒度对分量间预测线性地贡献的权重。也就是说，可以子图片粒度在数据流中传送两个权重，其中一个发送用于重构的第一分量信号的权重，并且另一个指示用于重构的第二分量信号的权重，因此，这两个权重的加权和使用这两种源产生分量间预测。使用线性预测，ICP预测参数信号通知的开销可以保持为合理的成本，同时仍然实现足够的去相关的改进。如上所示，可以预测块或者变换块为单位在数据流中信号发送权重。权重的可用值可在零附近分布，并且可以包括零。根据实施方式，所述的ICP预测参数信号通知可包括ICP源指示符的条件信号通知，相应块的权重首先被传送，并且仅仅在同样为非零的情况下是所信号发送的ICP源指示符。通过这种措施，与ICP预测参数信号通知相关联的信令开销也被减小。根据实施方式，ICP预测参数信号通知包括以如下方式的权重编码：首先编码权重的符号，随后根据该符号使用上下文模型编码权重的绝对值。通过这种方式，可根据该符号设置用于熵编码/解码绝对值的可能性，从而导致由于所使用的可能性的更近的适用性而得到改善的压缩率。根据本申请的实施方式，在用于以分量内的方式重构第三分量信号的空间/时间和/或视点间预测的预测冗余上应用组件间预测。换言之，组件间预测表示与第三分量信号的空间、时间和/或视点间的分量内预测相关的一种第二阶段预测(second-stageprediction，第二级预测)。同样，重构的第一分量信号和重构的第二分量信号可表示相对于多分量图片或视频信号的第一和第二分量执行的分量内空间、时间和/或视点间预测的预测冗余。可在空间域或者频域中执行分量间预测。根据另一个实施方式，在数据流中的显式ICP源信号通知被用于以第一子图片粒度在可用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解码器，被配置为通过以下步骤解码在空间上相对于不同分量对画面进行采样的多分量图片或视频(16)：/n从数据流(12)重构与所述多分量图片或视频(16)的第一分量(A)相关的第一分量信号(22)；/n从所述数据流(12)重构与所述多分量图片或视频(16)的第二分量(B)相关的第二分量信号(26)；/n使用分量间预测从重构的第一分量信号(22)和重构的第二分量信号(26)重构与所述多分量图片或视频(16)的第三分量(C)相关的第三分量信号(30)。/n

【技术特征摘要】
20131018 EP 13189444.61.一种解码器，被配置为通过以下步骤解码在空间上相对于不同分量对画面进行采样的多分量图片或视频(16)：
从数据流(12)重构与所述多分量图片或视频(16)的第一分量(A)相关的第一分量信号(22)；
从所述数据流(12)重构与所述多分量图片或视频(16)的第二分量(B)相关的第二分量信号(26)；
使用分量间预测从重构的第一分量信号(22)和重构的第二分量信号(26)重构与所述多分量图片或视频(16)的第三分量(C)相关的第三分量信号(30)。


2.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述解码器被配置为响应于所述数据流(12)中的多源ICP信号通知(200)，以针对所述多分量图片或视频(16)的不同ICP模式部分，在一组ICP编码模式的ICP编码模式之间进行切换，所述一组ICP编码模式包括：
多源ICP编码模式，其中，所述解码器被配置为使用分量间预测从信号发送的所述重构的第一分量信号和所述重构的第二分量信号的空间对应部分中的一个或者组合重构所述多分量图片或视频的当前图片的当前子部分中的所述第三分量信号(30)，以及
以下模式的至少一个：
非ICP编码模式，其中，所述解码器被配置为不使用任何分量间预测来重构所述多分量图片或视频的当前图片的当前子部分中的第三分量信号(30)，以及
固定单一源ICP编码模式，其中，所述解码器被配置为使用分量间预测从所述重构的第一分量信号和所述重构的第二分量信号中的固定的一个的空间对应部分，重构所述多分量图片或视频的当前图片的当前子部分中的第三分量信号，所述重构的第一分量信号和所述重构的第二分量信号中的固定的一个被固定在所述多分量图片或视频的各部分内，对于该各个部分，所述解码器响应于所述多源ICP信号通知，切换到固定的单一源ICP编码模式。


3.根据权利要求2所述的解码器，其中，所述多源ICP信号通知在所述数据流(12)中被信号发送，从而使得ICP模式部分(202)是单个图片、图片序列或者图片片段。


4.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述第一分量(A)是亮度，所述第二分量(B)是第一色度分量，并且所述第三分量(C)是第二色度分量。


5.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述解码器被配置为以第一子图片粒度，在使用分量间预测从所述重构的第一分量信号(22)的空间对应部分重构多分量图片或视频的当前图片中的所述第三分量信号(30)与使用分量间预测从所述重构的第二分量信号(26)的空间对应部分重构多分量视频的当前图片中的所述第三分量信号(30)之间进行切换。


6.根据权利要求5所述的解码器，其中，所述解码器被配置为响应于所述数据流(12)中的显式ICP源信号通知，以所述第一子图片粒度，在使用分量间预测从所述重构的第一分量信号(22)的空间对应部分重构多分量图片或视频(16)的当前图片中的所述第三分量信号(30)与使用分量间预测从所述重构的第二分量信号(26)的空间对应部分重构多分量图片或视频(16)的当前图片中的所述第三分量信号(30)之间进行切换。


7.根据权利要求5所述的解码器，其中，所述解码器被配置为使用空间、时间和/或视点间预测，执行与所述多分量图片或视频的所述第三分量(C)相关的第三分量信号(30)的重构，空间、时间和/或视点间预测模式的切换以预测块为单位，其中，所述解码器被配置使得所述第一子图片粒度以所述预测块为单位将所述当前图片细分。


8.根据权利要求5所述的解码器，其中，所述解码器被配置为使用空间、时间和/或视点间预测并通过以变换块为单位对所述空间、时间和/或视点间预测的预测冗余进行逆变换，来执行与所述多分量图片或视频的所述第三分量相关的第三分量信号(30)的重构，其中，所述解码器被配置为使得所述第一子图片粒度以所述变换块为单位将所述当前图片细分。


9.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述解码器被配置为使用线性预测从所述重构的第一分量信号(22)和所述重构的第二分量信号(26)来执行所述分量间预测，响应于所述数据流(12)中的ICP预测参数信号通知(212)，来改变权重，以所述权重，所述重构的第一分量信号(22)以及所述重构的第二分量信号(26)以第二子图片粒度线性地将分量贡献给分量间预测。


10.根据权利要求1所述的解码器，其中，所述解码器被配置为使用空间、时间和/或视点间预测执行与所述多分量图片或视频的第三分量(C)相关的所述第三分量信号(30)的重构，所述空间、时间和/或视点间预测模式之间的切换以预测块为单位，其中，所述解码器被配置为使得所述第一子图片粒度以所述预测块为单位细分所述当前图片。


11.根据权利要求9所述的解码器，其中，所述解码器被配置为使用空间、时间和/或视点间预测并通过以所述变换块为单位对空间、时间和/或视点间预测的预测冗余进行逆变换来执行与所述多分量图片或视频的第三分量有关的所述第三分量信号(30)的重构，其中，所述解码器被配置为使得所述第一子图片粒度以所述变换块为单位细分所述当前图片。


12.根据权利要求9所述的解码器，其中，所述解码器被配置为从所述数据流中的ICP预测参数信号通知(212)以关于零不对称的非均匀量化来提取所述权重。


13.根据权利要求9所述的解码器，其中，所述解码器被配置为从数据流(12)中的ICP预测参数信号通知(212)提取(220)所述权重，使得零属于所述权重的一组可能值，并且其中，对于所述多分量图片或视频(16)的当前图片的各块，所述解码器被配置为根据所述ICP预测参数信号通知检查(222)相应块的权重是否为零，并且如果不是，从所述数据流(12)提取(226)相应块(208)的ICP源指示符(210)，并且如果是，抑制(224)所述相应块的ICP源指示符的提取，其中，如果所述相应块的权重不为零，所述解码器被配置为响应于(230)所述相应块的ICP源指示符(210)，以使用线性预测从根据相应的非零权重加权的重构的第一分量信号(22)的空间对应块(204)重构所述相应块中的第三分量信号(30)，或者使用线性预测从根据相应的非零权重加权的重构的第二分量信号的空间对应块(24)重构所述相应块(208)中的第三分量信号(30)。


14.根据权利要求9所述的解码器，其中，所述解码器被配置为从在所述数据流(12)中的所述ICP预测参数信号通知(212)提取所述权重，使得零属于所述权重的一组可能值，并且其中对于所述多分量图片或视频的当前图片的各块，所述解码器被配置为根据所述ICP预测参数信号通知(212)检查相应的块(208)的权重是否满足预定的条件，如果不满足，从所述数据流提取所述相应块的ICP源指示符(210)，如果满足，抑制提取所述相应块的ICP源指示符，并将所述相应块的ICP源指示符设定为预定状态，其中，所述解码器被配置为响应于所述相应块的ICP源指示符，从而使用线性预测从根据所述相应块的权重被加权的重构的第一分量信号的空间对应块重构所述相应块中的所述第三分量信号，根据相应的第三分量预测参数进行加权，或使用线性预测从根据所述相应块的权重被加权的重构的第二分量信号的空间对应块重构所述相应块中的所述第三分...

【专利技术属性】
技术研发人员：通·恩固因，阿里·阿特夫·易卜拉欣·海拉特·阿卜杜勒哈米德，德特勒夫·马佩，
申请(专利权)人：GE视频压缩有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US