用于恢复帧内预测模式的方法技术

提供了一种方法：解复用比特流以提取帧内预测模式信息和剩余信号；利用帧内预测信息和与当前预测单元相邻的预测单元的帧内预测模式恢复当前预测单元的帧内预测模式；如果预测单元具有不可用参考像素，利用一个或多个可用参考像素生成参考像素；根据恢复后的帧内预测模式适应性过滤参考像素，利用恢复后的帧内预测模式和参考像素以生成预测块，以及解码剩余信号以生成剩余块；以及利用预测块和剩余块生成重建块。因此，能够有效降低由于帧内预测模式的数量增长造成的额外编码。而且，通过生成与原始块类似的预测块，能够提高图像压缩比。

【技术实现步骤摘要】
用于恢复帧内预测模式的方法本案是分案申请，其母案为于2011年8月12日申请的申请号为201180050177.7的题为“帧内预测的解码方法”的专利申请。
本专利技术涉及一种帧内预测模式中的运动图片的解码方法，更特别的是，涉及一种恢复帧内预测模式、生成非常类似于原始块的预测块、解码剩余块以及利用预测块和剩余块生成重建块的方法。
技术介绍
在诸如运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4和H.264/MPEG-4高级视频编码(AVC)的图像压缩方法中，将一张图片分成多个宏块以编码图像。然后，利用帧间预测或帧内预测对各个宏块进行编码。在帧内预测中，使用与当前块空间上相邻的重建后的像素的值，而不使用参考图片来对图片的当前块进行编码。通过将使用相邻像素值生成的预测块与原始宏块进行比较来选择畸变很小的帧内预测模式。然后，使用选定的帧内预测模式和相邻的像素值，计算当前块的预测值。计算预测值与原始的当前块的像素值之差，然后通过变换编码、量化和熵编码来对该差值进行编码。还对帧内预测模式进行编码。在4×4的常规帧内预测中，存在九种模式：垂直模式、水平模式、DC模式、对角线左下模式、对角线右下模式、垂直右模式、垂直左模式、水平上模式和水平下模式。根据H.264标准，在上述九种模式中选定一种模式来生成当前块的预测块。根据正在研发的HEVC标准，存在17或34种帧内预测模式。然而，当与当前块相邻的像素的某些或全部值不存在或未被编码时，不可能对当前块应用这些或全部帧内预测模式。在这种情况下，如果通过从可用帧内预测模式中选择一种帧内预测模式来实施帧内预测，则预测块与原始块之间的畸变会变大。因此，降低编码效率。而且，随着帧内预测模式数量增多，需要一种比常规方法更加有效的帧内预测模式编码新方法，以及一种更加有效的解码帧内预测模式并生成重建块的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及一种恢复帧内预测模式、生成非常类似于原始块的预测块、解码剩余块并且利用预测块和剩余块生成重建块的方法。本专利技术的一个方面提供了一种帧内预测模式中的运动图片的解码方法，包括：解复用比特流以提取帧内预测信息和剩余信号，利用帧内预测信息和与当前预测单元相邻的预测单元的帧内预测模式，恢复当前预测单元的帧内预测模式，如果在预测单元中存在不可用参考像素，则利用一个或多个可用参考像素生成参考像素，根据恢复后的帧内预测模式适应性地过滤参考像素，利用恢复后的帧内预测模式和参考像素生成预测块，解码剩余信号以生成剩余块，以及利用预测块和剩余块生成重建块。根据本专利技术的方法恢复当前预测单元的帧内预测模式，并且根据恢复后的帧内预测模式适应性过滤参考像素，以便生成使预测块与原始块之间的差别最小的预测块。通过根据帧内预测模式适应性解码剩余信号来生成剩余块。因此，通过生成非常类似于原始块的预测块，解码剩余块所需的比特量被最小化。并且，通过使用多个备选编码当前块的帧内预测模式，提高了帧内预测模式的编码效率。附图说明图1是根据本专利技术的运动图片编码装置的方框图。图2是根据本专利技术的运动图片编码装置的帧内预测单元的方框图。图3是示出根据本专利技术的用于帧内预测的参考像素位置的概念图。图4是表示根据本专利技术的方向性帧内预测模式的概念图。图5是根据本专利技术的运动图片解码装置的方框图。图6是根据本专利技术的运动图片解码装置的帧内预测单元的方框图。图7是表示根据本专利技术的帧内预测模式下解码步骤的流程图。图8是表示根据本专利技术的恢复帧内预测模式的步骤的流程图。图9是表示根据本专利技术的恢复帧内预测模式的另一步骤的流程图。具体实施方式下文中，将参照附图具体描述本专利技术的各个实施例。然而，本专利技术不限于下述示例性实施例，而是可以以不同类型实现。因此，对本专利技术的许多其他修改和变型也是可能的，并且应当理解，在所公开的原理的范围内，可以通过不同于具体描述的方式来实现本专利技术。图1是根据本专利技术的运动图片编码装置的方框图。参照图1，根据本专利技术的运动图片编码装置100包括图片分割单元110、转换单元120、量化单元130、扫描单元131、熵编码单元140、帧内预测单元150、帧间预测单元160、反量化单元135、反转换单元125、后处理单元170、图片存储单元180、减法器190和加法器195。该图片分割单元110分析输入视频信号，以将图片的每个LCU分割成具有预定大小的一个或多个编码单元，确定每个编码单元的预测模式并且确定每个编码单元的预测单元的大小。该图片分割单元110根据预测模式将所要编码的预测单元传送到帧内预测单元150或者帧间预测单元160。而且，该图片分割单元110将所要编码的预测单元传送到减法器190。该转换单元120转换预测单元的原始块与帧内预测单元150或帧间预测单元160生成的预测块之间的剩余块。剩余块可以具有编码单元的大小。该剩余块可被分成最优转换单元并被转换。可以根据预测模式和帧内预测模式适应性确定转换矩阵类型。可以通过水平和垂直一维(1D)转换矩阵来转换剩余信号的该转换单元。在帧间预测中，应用一种预定的转换矩阵类型。在帧内预测中，当当前预测单元的帧内预测模式为水平时，剩余信号极有可能具有垂直方向性。因此，将基于离散余弦变换(DCT)的整数矩阵用于垂直方向，并且将基于离散正弦变换(DST)或者卡洛南-洛伊变换(KLT)的整数矩阵用于水平方向。当帧内预测模式为垂直时，将基于DST或KLT的整数矩阵用于垂直方向，并且将基于DCT的整数矩阵用于水平方向。而且，在帧内预测中，可以根据转换单元的大小适应性确定转换矩阵。该量化单元130为每个编码单元确定用于量化剩余块的转换系数的量化步距。为等于或大于预定大小的每个编码单元确定量化步距。预定大小可以是8×8或者16×16。使用所确定的量化步距和根据预测模式确定的量化矩阵，对转换系数进行量化。该量化单元130使用与当前编码单元相邻的一个或多个编码单元的量化步距来生成当前编码单元的量化步距预测值。该量化单元130按照以下扫描顺序连续检索编码单元：1)当前编码单元的左编码单元，2)当前编码单元的上编码单元，以及3)当前编码单元的左上编码单元。并且量化单元使用一个或两个有效量化步距生成当前编码单元的量化步距预测值。例如，可以将该扫描顺序中遇到的第一有效量化步距确定为量化步距预测值。当两个或更多个量化步距为有效时，可以将该扫描顺序中检索到的最先的两个有效量化步距的平均值确定为量化步距预测值，并且当仅有一个量化步距为有效时，将这个有效量化步距确定为量化步距预测值。当确定了量化步距预测值时，将量化步距与量化步距预测值之差传送到熵编码单元140。当前编码单元可以不存在左编码单元、上编码单元和左上编码单元。另一方面，在编码顺序中，当前编码单元可能具有前一编码单元。因此，与当前编码单元相邻的编码单元和前一编码单元可以作为备选。在这种情况下，以上的扫描顺序可以变为如下扫描顺序：1)当前编码单元的左编码单元，2)当前编码单元的上编码单元，3)当前编码单元的左上编码单元以及4)当前编码单元的前一编码单元。扫描顺序可以改变，或者可以在扫描顺序中省略左上编码单元。将量化后的转换块提供给反量化单元135和扫描单元131。该扫描单元131扫描量化后转换块的量化后转换系数，从而将该量化后转换系数变为1D量化后转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于恢复帧内预测模式的方法，包括：恢复当前预测单元的第一帧内预测模式组标识符和预测模式索引；使用与所述当前预测单元相邻的左预测单元和上预测单元的可用的帧内预测模式生成第一帧内预测模式组，其中，属于所述第一帧内预测模式组的帧内预测模式的数量固定为三个；当所述帧内预测模式组标识符表示所述当前预测单元的帧内预测模式属于所述第一帧内预测模式组时，将包含在所述第一帧内预测模式组中并且由所述帧内预测模式索引指定的帧内预测模式确定为所述当前预测单元的帧内预测模式；以及当所述帧内预测模式组标识符表示所述当前预测单元的帧内预测模式不属于所述第一帧内预测模式组时，将包含在第二帧内预测模式组中并且由所述帧内预测模式索引指定的帧内预测模式确定为所述当前预测单元的帧内预测模式，其中，当所述左预测单元和所述上预测单元的帧内预测模式中仅有一个帧内预测模式可用时，所述第一帧内预测模式组包括相应的预测单元的该一个可用的帧内预测模式以及两个附加的帧内预测模式，所述两个附加的帧内预测模式被确定为使得当所述一个可用的帧内预测模式是非方向性帧内预测模式时，所述两个附加的帧内预测模式包括另一个非方向性帧内预测模式和垂直模式，并且其中，当所述一个可用的帧内预测模式是具有相对于垂直方向成右上45°或相对于水平方向成左下45°的方向的方向性帧内预测模式时，所述两个附加的帧内预测模式中的一个帧内预测模式是DC模式。...

【技术特征摘要】
2010.08.17 KR 10-2010-0079529;2011.06.30 KR 10-2011.一种用于恢复帧内预测模式的方法，包括：恢复当前预测单元的第一帧内预测模式组标识符和预测模式索引；使用与所述当前预测单元相邻的左预测单元和上预测单元的可用的帧内预测模式生成第一帧内预测模式组，其中，属于所述第一帧内预测模式组的帧内预测模式的数量固定为三个；当所述帧内预测模式组标识符表示所述当前预测单元的帧内预测模式属于所述第一帧内预测模式组时，将包含在所述第一帧内预测模式组中并且由所述帧内预测模式索引指定的帧内预测模式确定为所述当前预测单元的帧内预测模式；以及当所述帧内预测模式组标识符表示所述当前预测单元的帧内预测模式不属于所述第一帧内预测模式组时，将包含在第二帧内预测模式组中并且由所述帧内预测模式索引指定的帧内预测模式确定为所述当前预测单元的帧内预测模式，其中，当所述左预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀美，梁文玉，
申请(专利权)人：MK控股株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR