[发明专利]视频编码设备、视频解码设备、视频编码方法、视频解码方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于从下采样的(down-sampled)亮度信号预测色差信号的视频编码设备和视频解码设备。

背景技术

非专利文献(NPL)1公开了一种新的色差信号预测(下文中称为intra_chromaFromLuma预测)技术，该技术利用同一编码单元的亮度信号(luma信号)和色差信号(chroma信号)的互相关。NPL2在8.3.3.1.8节Specification of Intra_FromLuma prediction mode(Intra_FromLuma预测模式规范)中描述了intra_chromaFromLuma预测的特定操作步骤。以下将描述其概要。

(步骤1)使用以下公式(1)来计算通过按每2个水平像素对重构的(reconstructed)亮度信号predSamples[x，y]进行垂直地1/2下采样所获得的下采样亮度信号p_Y'[x,y](x＝-1..nS-1,y＝-1..nS-1)。

p_Y'[x,y]＝(recSamplesL[2x，2y]+recSamplesL[2x，2y+1])>>1…公式(1)

其中nS是色差信号(色差块信号)的宽度(即，处理所需要的重构的亮度信号(色度块信号)的宽度是2+2*nS(图1))。

(步骤2)基于p_Y'[x,y](x,y＝-1..nS-1)和重构的色差信号p[x,y](x＝-1，y＝0，..，nS-1并且x＝0，...，nS-1，y＝-1)，来计算块边界的下采样的亮度信号的总和L、块边界的色差信号的总和C、块边界的下采样的亮度信号的平方的和S以及在块边界的下采样的亮度信号和块边界的色差信号之间的相乘值的和X。

(步骤3)基于L、C、S和X来从块边界的下采样亮度信号(p_Y')计算用于线性地预测块边界的色差信号(y)的线性预测系数a和b。此外，计算线性预测系数a和b，以便于最小化线性预测的预测误差的平方和Σ(y-a*p_Y'-b)²。

(步骤4)基于所计算的a和b，通过以下公式(2)来从块中的下采样亮度信号p_Y'[x,y]计算块中的色差预测信号predSamples[x,y](x,y＝-1..nS-1)。

predSamples[x,y]＝a*p_Y'[x,y]+b…公式(2)。

图2是图示NPL1中描述的使用预测intra_chromaFromLuma预测的视频编码设备的框图。图2中所示的视频编码设备以光栅扫描(raster scan)顺序对构成帧的最大编码单元(LCU)进行编码，并且以z扫描顺序(图3)来对构成LCU的编码单元(CU)进行编码。此外，视频编码装置进一步将CU划分成预测单元(PU)(图4)。因此，预测的块大小是PU的块大小。(例如，当CU大小是32×32并且PU大小是2N×2N时，nS是16)。

在图2所示的视频编码装置中，通过从预测器101生成的预测信号(预测块信号)中减去输入信号(输入块信号)所获得的残差(residual)信号(残差块信号)经过频率变换器102和量化器103被变换成残差频率转换量化索引(残差水平)。熵编码器104对残差水平进行熵编码，以输出比特流。为了此后预测输入信号，残差水平经过逆量化器/逆频率变换器105被变换成重构的残差信号(重构的残差块信号)，并且通过将预测信号添加到重构的残差信号所获得的信号被存储在缓冲器106中作为重构的信号(重构的块信号)。下采样器107A基于步骤1的处理来生成重构的亮度信号的下采样的亮度信号。预测器101基于步骤2、3和4的处理使用从下采样器107A供应的下采样的亮度信号和从缓冲器106供应的重构的色差信号来生成色差预测信号。

引用列表

非专利文献

NPL1:Jianle Chen,Vadim Seregin,Woo-Jin Han,Jungsun Kim,and Byeongmoon Jeon,CE6.a.4:Chroma intra prediction by reconstructed luma samples,JCTVC-E266,Joint Collaborative Team on Video Coding(JCT-VC)of ITU-T SG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG115th Meeting:Geneva,2011年3月16-23日