【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于分区的帧内编码概念
本申请涉及用于在基于块的编解码器(例如，混合视频编解码器)中使用的帧内编码概念。
技术介绍
给定某个块，通过遵循某些模式(即33个角度模式以及DC和平面模式)对相邻块的经解码的边界样本进行外插，在HEVC中执行帧内预测[1]。然后将使速率失真成本最小化的一个帧内预测模式以信号传送给解码器。尽管已知的编解码器支持许多帧内预测模式(IPM)，但是由此实现的帧内预测仍在开发以寻找导致更高编码效率的更好的帧内预测子。这不仅与HEVC有关，而且与使用帧内预测的其他基于块的编解码器有关。找到适合于有效地对块的内部进行编码的帧内预测模式集需要在信令开销和通过这些帧内预测模式获得的预测子产生的质量方面考虑用于以信号传送帧内预测模式的开销，这是由于以下事实：更准确的预测子减少了预测残差，由此减少了与对预测残差进行编码相关联的信令开销。为了使与帧内预测模式相关联的信令开销保持为较低，帧内预测的块应当较大，即，以信号传送帧内预测模式的粒度应保持较粗，但另一方面，由于帧内预测的块内部的样本(即，要预测的样本)和与该块相邻的已...
【技术保护点】
1.一种用于对来自数据流(14)的图片(12)进行基于块的解码的解码器，被配置为：/n从数据流(14)解码用于图片的预定块(80)的帧内编码模式(116)；/n沿着预定维度(104)将预定块(80)分为分区(102
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180209 EP 18156169.7;20180713 EP 18183571.1;20191.一种用于对来自数据流(14)的图片(12)进行基于块的解码的解码器，被配置为：
从数据流(14)解码用于图片的预定块(80)的帧内编码模式(116)；
沿着预定维度(104)将预定块(80)分为分区(102i；112i)，其中所述分区的数量大于2和/或所述分区沿着所述预定维度为一个样本宽；
通过针对当前分区并在进行后续分区之前执行以下步骤，根据预定分区顺序(126)顺序地重构所述预定块的分区，所述预定分区顺序沿着所述预定维度顺序遍历分区：
通过以依赖于帧内编码模式的方式，根据与所述当前分区相邻的一个或多个已经重构的样本填充当前分区，导出(122)当前分区的预测子；
通过使用在数据流中以信号传送的预测残差(120i)校正(122)所述预测子来重构所述当前分区。
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在变换域中从所述数据流解码预测残差，并且将所述预测残差重新变换到空间域以用于校正所述预测子。
3.根据权利要求1或2所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为逐个分区地在变换域中从所述数据流解码预测残差。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为：通过对每个分区执行以下步骤，在变换域中从所述数据流解码预测残差，
从数据流中解码编码分区标志(188)；
如果未设置所述编码分区标志，则将各个分区的预测残差设置为零，并且
如果设置了所述编码分区标志，则从所述数据流中解码各个分区的预测残差的变换。
5.根据权利要求4所述的解码器，
被配置为从数据流中顺序解码分区的编码分区标志，并且如果所有的先前编码分区标志未设置，则推断分区顺序中的最后分区的编码分区标志被设置。
6.根据权利要求5所述的解码器，
被配置为通过使用上下文相关熵解码从数据流中解码各个分区的编码分区标志，所述上下文相关熵解码使用依赖于预定分区顺序中针对各个分区之前的先前分区解码的编码分区标志的上下文。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为：
通过以下方式逐个分区地在变换域中从所述数据流解码预测残差并且从数据流解码预定分区的预测残差的变换：
从数据流解码指示所述变换沿着预定扫描顺序的最后变换系数位置的最后位置指示(190)，所述预定扫描顺序扫描一维变换的变换系数；以及
从数据流中解码所述变换直到沿着预定扫描顺序的最后变换系数位置的变换系数(198)，并且将所述变换沿着所述预定扫描顺序超出最后变换系数位置的变换系数推断为零。
8.根据权利要求7所述的解码器，其中，所述分区沿着所述预定维度为一个样本宽，并且所述变换是一维变换。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为：
沿着预定维度将预定块分为分区，其中，所述分区沿着所述预定维度为一个样本宽，
使用每个分区的变换，逐个分区地在变换域中从数据流解码预测残差，其中
在帧内预测模式不是平面模式的情况下，所述变换是DCT变换，并且在帧内预测模式是平面模式的情况下，所述变换是DST变换，或者
所述变换是基于帧内预测模式、专用语法元素和预定分区顺序中的一个或多个来选择变换类型的线性变换。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为：
使用每个分区的变换，逐个分区地在变换域中从数据流中解码预测残差，其中变换的类型是基于帧内预测模式、专用语法元素和分区的大小中的一个或多个来选择的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的解码器，
被配置为：
从数据流解码用于图片的预定块的分割模式标志(160)；
如果分割模式标志指示第一分割模式，则执行分区和顺序重构；
如果编码分区标志指示第二分割模式，则以依赖于帧内编码模式的方式通过空间帧内预测来重构所述预定块。
12.根据权利要求11所述的解码器，
被配置为：
在编码分区标志指示第二分割模式的情况下，通过如下方式执行空间帧内预测：以依赖于帧内编码模式的方式，根据与预定块相邻的一个或多个已经重构的样本，通过以一个片来填充所述预定块来导出所述预定块的预测子，然后通过使用在数据流中以信号传送的预测残差校正所述预测子来重构所述预定块，或者
在编码分区标志指示第二分割模式的情况下，通过如下方式执行空间帧内预测：沿着水平和垂直细分叶块边界，将所述预定块分为所述预定块的分层多树细分的叶块，并且根据顺序遍历所述叶块的预定叶块顺序来顺序重构所述预定块的所述叶块。
13.根据权利要求11或12所述的解码器，
被配置为，如果所述帧内预测模式是角度模式，则
如果分割模式标志(160)指示第一分割模式，
则在以依赖于帧内编码模式的方式，根据与当前分区相邻的一个或多个已经重构的样本填充当前分区时，对已经重构的样本进行依赖于角度模式的第一内插滤波；
如果编码分区标志指示第二分割模式，
则在以依赖于帧内编码模式的方式，通过对已经重构的样本进行依赖于角度模式的第二内插滤波来根据与预定块相邻的一个或多个已经重构的样本填充预定块来通过空间帧内预测重构预定块，
其中，第一内插滤波与第二内插滤波的不同之处在于，所述预定块内的预测子的每个样本(134)所依赖的已经重构的样本(134)的平均数量。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的解码器，
被配置为：
从数据流解码用于图片的预定块的分区维度标志(114)，并且根据所述分区维度标志将分区维度(104)设置为水平或垂直。
15.根据权利要求14所述的解码器，
被配置为：
通过使用上下文相关熵解码对分区维度标志(114)进行解码，所述上下文相关熵解码使用依赖于帧内编码模式的上下文。
16.根据权利要求14或15所述的解码器，
被配置为：
通过使用上下文相关熵解码对分区维度标志(114)进行解码，所述上下文相关熵解码使用包括以下内容的三个上下文之一：
以信号传送非角度模式的帧内编码模式，
以信号传送水平模式的帧内编码模式，
以信号传送垂直模式的帧内编码模式。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的解码器，
被配置为：
根据帧内编码模式设置预定分区顺序(126)。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的解码器，
被配置为，如果所述帧内预测模式是角度模式，则
在以依赖于帧内编码模式的方式，根据与当前分区相邻的一个或多个已经重构的样本填充当前分区时，对已经重构的样本应用依赖于角度模式的滤波器，而不进行预滤波。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的解码器，
被配置为：
从数据流解码图片所细分的块的分配，所述块的分配为帧间预测编码模式和帧内预测编码模式，以在帧间预测的块和帧内预测的块之间进行区分，其中所述预定块是帧内预测的块。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的解码器，
被配置为通过以下方式来设置沿着预定维度(104)测量的分区的宽度，
依赖于沿着预定维度(104)的预定块(80)的大小和/或
依赖于预定块的帧内编码模式和/或
依赖于预定块的帧内编码模式是否是角度模式和/或
依赖于数据流中用于预定块的语法元素，所述语法元素指示分区的数量或者指示宽度。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为在顺序重构所述预定块的分区之前，针对所有分区，从数据流解码预测残差。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的解码器，
被配置为：
除了帧内编码模式之外，还根据针对预定块以信号传送的语法元素来设置预定分区顺序(126)。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的解码器，
被配置为：
从至少两个不同顺序中，根据数据流，为所述预定块选择预定分区顺序(126)，
以根据从至少两个不同顺序为所述预定块选择预定分区顺序(126)的方式，选择一个或多个已经重构的样本用于预测子的导出。
24.根据权利要求23所述的解码器，
被配置为通过以下方式执行根据预定分区顺序(126)的选择来选择一个或多个已经重构的样本：在至少两个不同顺序中的一个顺序的情况下，所述一个或多个已经重构的样本位于所述当前分区的两个相对侧，并且在至少两个不同顺序中的另一个顺序的情况下，所述一个或多个已经重构的样本仅位于两个相对侧中的一侧。
25.根据权利要求23或24所述的解码器，
其中，所述至少两个不同顺序中的一个顺序从距离所述预定块的左上角最远的分区开始遍历分区，并且所述至少两个不同顺序中的另一个顺序从最接近所述预定块的左上角的分区开始遍历分区。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的解码器，被配置为：
通过以下方式解码用于所述预定块(80)的帧内编码模式(116)：
导出最可能帧内预测模式列表，所述最可能帧内预测模式列表形成解码器支持的帧内预测模式集的适当子集，
从数据流解码出指向所述最可能帧内预测模式列表的最可能模式列表指针。
27.根据权利要求1至25中任一项所述的解码器，其中，所述预定块是第一类型的帧内预测的块，其中，所述解码器被配置为通过以下方式处理帧内预测的块：
如果帧内预测的块是第二类型，
则从数据流导出最可能标志，在帧内预测的块属于第一类型的情况下，所述解码器推断所述最可能标志处于第一标志状态，
如果所述最可能标志处于第一标志状态，
则导出最可能帧内预测模式列表，所述最可能帧内预测模式列表形成所述解码器支持的帧内预测模式集的适当子集，
从数据流解码出指向所述最可能帧内预测模式列表的最可能模式列表指针，
如果所述最可能标志处于第二标志状态，
则从数据流解码指向帧内预测模式剩余集的另一指针，所述帧内预测模式剩余集包括帧内预测模式集中与所述最可能帧内预测模式列表不相交的帧内预测模式，
分块或使用递归四叉树分区对帧内预测的块进行帧内预测。
28.根据权利要求26或27所述的解码器，被配置为在所述预定块为第一类型的帧内预测的块的情况下，与所述预定块为第二类型的帧内预测的块的情况不同地导出所述最可能帧内预测模式列表。
29.根据权利要求26或27所述的解码器，被配置为通过以下方式在所述预定块为第一类型的帧内预测的块的情况下，与所述预定块为第二类型的帧内预测的块的情况不同地导出所述最可能帧内预测模式列表：所述解码器被配置为通过避免在帧内预测模式集的DC和/或平面模式之外填充帧内预测模式集的角度模式，或者对于帧内预测模式集的DC和/或平面模式优先填充帧内预测模式集的角度模式来填充最可能帧内预测模式列表。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的解码器，被配置为通过以下方式在所述预定块为第一类型的帧内预测的块的情况下，与所述预定块为第二类型的帧内预测的块的情况不同地导出所述最可能帧内预测模式列表：所述解码器被配置为通过与帧内预测模式集中远离将预定块分为分区的预定维度(104)的角度模式相比，在填充中优先选择帧内预测模式集中更接近所述预定维度(104)的角度模式来填充所述最可能帧内预测模式列表，使得所述分区与所述预定块(80)一样宽。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的解码器，
其中，所述解码器被配置为：通过对每个分区执行以下步骤，在变换域中从所述数据流解码预测残差，
对于每个子块，通过以下方式从数据流中以子块为单位对各个分区的预测残差的变换进行解码，其中所述变换分为所述子块，
从数据流解码编码子块标志(188)；
如果未设置所述编码子块标志，则推断变换在各个子块内的变换系数为零，以及
如果设置了编码子块标志，则从数据流中解码变换在各个子块内的变换系数。
32.根据权利要求31所述的解码器，被配置为将所述变换分为所述子块，使得每个子块的系数数量为预定数量，而与分区大小无关，和/或使得所述变换被分为沿着一个维度的一维子块，所述变换沿着所述维度的宽度较小。
33.一种用于将图片基于块地编码到数据流中的编码器，被配置为：
确定用于图片的预定块的帧内编码模式,并且在数据流中以信号传送所述帧内编码模式；
沿着预定维度将所述预定块分为分区，其中所述分区的数量大于2和/或所述分区沿着所述预定维度为一个样本宽；
通过针对当前分区并在进行后续分区之前执行以下步骤，根据预定分区顺序对所述预定块的分区顺序地进行预测，所述预定分区顺序沿着所述预定维度顺序遍历分区，
通过以依赖于帧内编码模式的方式，根据与所述当前分区相邻的一个或多个已经编码的样本填充当前分区，来导出当前分区的预测子；
确定用于对所述预测子进行校正以用于重构所述当前分区的预测残差，
在数据流中以信号传送所述分区的预测残差。
34.根据权利要求33所述的编码器，
其中，所述编码器被配置为在变换域中将所述预测残差编码到数据流中，并将所述预测残差重新变换到空间域中以用于校正所述预测子。
35.根据权利要求33或34所述的编码器，
其中，所述编码器被配置为逐个分区地在变换域中将预测残差编码到数据流中。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的编码器，
其中，所述编码器被配置为对于每个分区，通过以下方式在变换域中将预测残差编码到数据流中，
将编码分区标志编码到数据流中；
其中，在设置了所述编码分区标志时，以信号传送将各个分区的预测残差设置为零，以及
...
【专利技术属性】
技术研发人员：圣地亚哥·德鲁西安埃尔南德斯，海科·施瓦茨，德特勒夫·马尔佩，托马斯·威甘德，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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