帧内预测的方法和系统技术方案

本发明专利技术的实施例涉及帧内预测的系统和方法。根据本发明专利技术一方面，可以将宏块划分成两个或更多个块集合。可以使用仅来自相邻宏块的重构像素值，预测第一块集合中的块的像素值。随后可以使用先前重构的块集合中块的重构像素值，以及/或者相邻宏块中的重构像素值，来预测另一块集合中块的像素值。可以并行地预测块集合中块的像素值。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年4月11日，申请号为201180017777.3的专利申请“帧内预测的方法和系统”的分案申请。
本专利技术实施例大体涉及视频数据的编码和解码，具体涉及帧内预测的方法和系统。
技术介绍
例如H.264/AVC和其他视频编码标准等现有视频编码标准可以提供更高编码效率，但要以更高计算复杂度为代价，这会导致更低的编码和/或解码速度。此外，计算复杂度会随着质量和分辨率要求的增长而增加。并行解码和并行编码可以分别提高解码和编码速度。此外，并行解码和并行编码可以分别降低针对解码和编码处理的存储器带宽需求。进一步，随着多核处理器的发展，希望进行并行解码和并行编码，以充分利用多核处理器的性能。
技术实现思路
本专利技术一些实施例包括帧内预测的方法和系统。根据本专利技术第一方面，可以将宏块划分成两个或更多个块集合。块集合可以称为多个块或块组。块集合可以称为宏块的划分(partition)。根据本专利技术第二方面，可以使用仅来自一个或更多个相邻宏块的重构像素值，预测针对第一块集合中的块的像素值。在该宏块的划分中，随后可以使用先前重构的块集合中块的重构像素值，以及/或者相邻宏块中的重构像素值，来预测另一块集合中的块内的像素值。根据本专利技术第三方面，在宏块的划分中，可以并行地编码块集合内的块。根据本专利技术第四方面，在宏块的划分中，可以并行地解码块集合内的块。结合附图考虑以下本专利技术的详细描述，将更易理解本专利技术的前述和其他目的、特征和优点。附图说明图1是示出了H.264/AVC和其他编码标准的帧内8x8预测和帧内4x4预测的处理顺序的图(现有技术)；图2是示出了H.264/AVC帧内4x4预测和帧内8x8预测的九种帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3A是示出了具有相邻重构采样的示例块的图(现有技术)；图3B是示出了与垂直帧内预测模式关联的重构像素值的图(现有技术)；图3C是示出了与水平帧内预测模式关联的重构像素值的图(现有技术)；图3D是示出了与左下对角线帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3E是示出了与右下对角线帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3F是示出了与垂直向右帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3G是示出了与水平向下帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3H是示出了与垂直向左帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图3I是示出了与水平向上帧内预测模式关联的帧内预测模式方向的图(现有技术)；图4是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图5A是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图5B是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图5C是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图5D是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图5E是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例图；图6A是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成三个块集合的示例图；图6B是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成三个块集合的示例图；图7A是示出了根据本专利技术实施例32x32宏块中的4x4块划分的示例图；图7B是示出了根据本专利技术实施例32x32宏块中的4x4块划分的示例图；图8是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成四个块集合的示例图；图9是示出了包括两个16x16宏块和相邻宏块像素的图像的示例部分的图；图10是示出了根据本专利技术实施例将宏块划分成两个块集合的示例以及用于模式预测的相邻块的图；图11是示出了示例宏块和相邻像素的图；图12是示出了根据本专利技术实施例的18个帧内预测模式方向的图；图13A是示出了根据本专利技术实施例在与左下对角线帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图13B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式4”预测方程的旋转和使用，在与左下对角线帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图14A是示出了根据本专利技术实施例在与右下对角线帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图14B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式4”预测方程的旋转和使用，在与右下对角线帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图15A是示出了根据本专利技术实施例在与垂直向右帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图15B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式5”预测方程的旋转和使用，在与垂直向右帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图16A是示出了根据本专利技术实施例在与水平向下帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图16B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式6”预测方程的旋转和使用，在与水平向下帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图17A是示出了根据本专利技术实施例在与垂直向左帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图17B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式6”预测方程的旋转和使用，在与垂直向左帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图18A是示出了根据本专利技术实施例在与水平向上帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图18B是示出了根据本专利技术实施例通过“模式6”预测方程的旋转和使用，在与水平向上帧内预测模式方向相反的方向上的帧内预测模式方向的图；图19是示出了其中使用相反方向预测模式来预测块像素值可能有利的示例块的图；图20示出了根据本专利技术实施例的视频编码器；图21示出了根据本专利技术实施例的视频解码器；以及图22示出了根据本专利技术实施例的码字视频编码技术。具体实施方式参照附图将最好地理解本专利技术实施例，附图中类似部分由类似数字指示。以上所列附图明显结合在此作为详细描述的一部分。容易理解，这里附图中大体描述和示出的本专利技术的部分可以按照多种不同配置来安排和设计。因此，本专利技术方法和系统的以下更加详细的实施例描述不是要限制本专利技术的范围，而仅仅代表了本专利技术的当前优选实施例。本专利技术实施例的元件可以硬件、固件和/或软件形式实现。虽然本文揭示的示例实施例仅描述了这些形式中之一，但是应该理解本领域技术人员能够按照这些形式中的任意形式来实现这些元件，同时仍然在本专利技术的范围内。例如H.264/AVC和其他视频编码标准等现有视频编码标准可以提供更高编码效率，但要以更高计算复杂度为代价，这会导致更低的编码和/或解码速度。此外，计算复杂度会随着质量和分辨率要求的增长而增加。并行解码和并行编码可以分别提高解码和编码速度。此外，并行解码和并行编码可以分别降低针对解码和编码处理的存储器带宽需求。进一步，随着多核处理器的发展，希望进行并行解码和并行编码，以充分利用多核处理器的性能。帧内预测可以是视频编码低效率的重要贡献因素。许多现有技术视频编解码器(编码器/解码器)使用帧内预测来降低空间冗余。在编码器和解码器中，帧内预测可以使用重构的相邻块来预测当前块。因此，编码器只需要通知预测模式和预测残差。然而，对重构相邻块的依赖性阻止了帧内预测的并行化。该串行依赖性对于更小块尺寸的帧内模式更加成问题。许多视频编解码器将像素块组织成称为宏块的较大块。例如，如果16x16宏块使用8x8帧内预测，则必须顺序地处理构成宏块的4个8x8块。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用宏块的帧内预测的编码设备，所述编码设备包括：a)划分部，配置为将宏块划分为第一多个块和第二多个块，其中所述第二多个块中的每个块不属于所述第一多个块；b)第一预测部，配置为使用仅来自一个或多个相邻宏块的重建像素值来预测所述第一多个块中的块的像素值；以及c)第二预测部，配置为使用所述第一多个块中的重建像素值和来自相邻宏块的重建像素值而不使用所述第二多个块中的重建像素值，预测所述第二多个块中的块的像素值，其中，所述宏块具有多于4个块。

【技术特征摘要】
2010.04.09 US 12/757,4371.一种使用宏块的帧内预测的编码设备，所述编码设备包括：a)划分部，配置为将宏块划分为第一多个块和第二多个块，其中所述第二多个块中的每个块不属于所述第一多个块；b)第一预测部，配置为使用仅来自一个或多个相邻宏块的重建像素值来预测所述第一多个块中的块的像素值；以及c)第二预测部，配置为使用所述第一多个块中的重建像素值和来自相邻宏块的重建像素值而不使用所述第二多个块中的重建像素值，预测所述第二多个块中的块的像素值，其中，所述宏块具有多于4个块。2.一种使用宏块的帧内预测的解码设备，所述解码设备包括：a)第一预测部，配置为使用仅来自一个或多个相邻宏块的重建像素值来预测第一多个块中的块的像素值，所述第一多个块是所述宏块的第一划分集合；b)第二预测部，配置为使用所述第一多个块中的重建像素值和来自相邻宏块的重建像素值而不使用第二多个块中的重建像素值，预测所述第二多个块中的块的像素值，所述第二多个块是所述宏块的第二划分集合；以及c)解码部，配置为使用所述第一多个块和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，克里斯多佛·A·西盖，苏野平，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP