帧内预测模式决定装置与帧内预测模式决定方法制造方法及图纸

一种帧内预测模式决定装置，包含一帧内预测单元，以一邻近预测单元的一组原始像素值作为一组邻接像素値，分别基于多个预测模式产生一目标预测单元的多组预测像素值；一残量计算单元，根据该目标预测单元的一组原始像素值与该多组预测像素值，计算多组残量；以及一模式选择单元，根据该多组残量自该多个预测模式择一作为一候选模式。

Intra prediction mode decision device and intra prediction mode decision method

【技术实现步骤摘要】
帧内预测模式决定装置与帧内预测模式决定方法
本专利技术与帧内预测相关，尤与如何决定帧内预测模式相关。
技术介绍
在新一代高效率视频编码(HighEfficiencyVideoCoding，HEVC)视频压缩标准中，帧内预测(IntraFramePrediction)模式有35种，因此在进行帧内预测之前，需先选出合适的帧内预测模式。图1为一习知帧内预测模式决定装置的方块图。帧内预测模式决定装置10包含一粗糙模式决策(RoughModeDecision,RDM)电路110、一帧内预测电路120、一残量计算电路130与一模式决定电路140。首先，粗糙模式决策电路110会先从35种模式中选出3种候选模式CM1～CM3给帧内预测电路120，帧内预测电路120根据一组邻接像素値NPV(neighborpixelvalues)并基于3种候选模式CM1～CM3产生一目标预测单元的产生3组候选预测像素值CPPV1～CPPV3给残量计算电路130，残量计算电路130再根据3组候选预测像素值CPPV1～CPPV3计算出3组残量(residuals)R1～R3给模式决定电路140，最后模式决定电路140根据对应于3种候选模式CM1～CM3的该3组残量R1～R3，决定实际用来进行帧内预测的一帧内预测模式IPM。由上可知，帧内预测电路120、残量计算电路130与模式决定电路140须等到粗糙模式决策电路110选出候选模式后才能进行后续动作，然而，由于HEVC的帧内预测(IntraFramePrediction)模式高达35种，因此粗糙模式决策电路110的运算时间很长，使得整体压缩速度下降。
技术实现思路
因此，本专利技术的目在于提供一种提高压缩效率的帧内预测模式决定装置与帧内预测模式决定方法。本专利技术揭露一种帧内预测模式决定装置，包含一帧内预测单元，以一邻近预测单元的一组原始像素值作为一组邻接像素値，基于多个预测模式产生一目标预测单元的多组预测像素值；一残量计算单元，根据该目标预测单元的一组原始像素值与该多组预测像素值，计算多组残量；以及一模式选择单元，根据该多组残量自该多个预测模式择一作为一候选模式。本专利技术另揭露一种帧内预测模式决定方法，包含：以一邻近预测单元的一组原始像素值作为一组邻接像素値，基于多个预测模式产生一目标预测单元的多组预测像素值；根据该目标预测单元的一组原始像素值与该多组预测像素值，计算多组残量；以及根据该多组残量自该多个预测模式择一作为一候选模式。附图说明图1为一习知帧内预测模式决定装置的方块图。图2为本专利技术实施例一帧内预测模式决定装置的方块图。图3为本专利技术实施例一帧内预测模式决定方法的流程图。图4为目标预测单元与邻近预测单元的一范例示意图。图5为本专利技术实施例一候选模式选择电路的方块图。图6为本专利技术实施例一帧内预测模式决定装置的方块图。符号说明10、20帧内预测模式决定装置110粗糙模式决策电路120、220帧内预测电路130、230残量计算电路140、240模式决定电路250候选模式选择电路252评估单元254选择单元260数据选择器270数据分配器280控制器NPV邻接像素値CM1～CM3候选模式CPPV1～CPPV3候选预测像素值R1～R3残量IPM帧内预测模式PPV预测像素值CPPV候选预测像素值PVT目标预测单元的原始像素値R、R’残量CM候选模式TPU目标预测单元NPU1、NPU2邻近预测单元PVN邻近预测单元的原始像素値S分数RPVT邻近预测单元的重建像素值Ctrl控制信号Com完成信号具体实施方式图2为本专利技术实施例一帧内预测模式决定装置20的方块图，帧内预测模式决定装置20包含一帧内预测电路220、一残量计算电路230、一模式决定电路240与一候选模式选择电路250。帧内预测模式决定装置20利用固有的帧内预测电路220、残量计算电路230与新增的候选模式选择电路250提供候选模式，来取代习知的粗糙模式决策电路110，以缩短决定候选模式所需时间而使压缩速度提升。图3为本专利技术实施例一帧内预测模式决定方法30的流程图。请一并参阅图2与图3。首先，帧内预测电路220以一邻近预测单元的一组原始像素值PVN作为一组邻接像素値NPV，基于多个预测模式产生一目标预测单元(targetpredictionunit)的多组预测像素值PPV(步骤S310)。在HEVC中，一个帧可被区分为多个预测单元(predictingunit,PU)，预测单元是为进行帧内预测的单位，其大小可为4×4、8×8、16×16或32×32，其中帧内预测电路220要进行预测的预测单元被称为一目标预测单元，目标预测单元旁的预测单元被称为一邻近预测单元。举例来说，请参阅图4，图4为目标预测单元与邻近预测单元的一范例示意图，如图4所示，在一实施例中，帧内预测电路220以位于一目标预测单元TPU左方的一邻近预测单元NPU1中最右方一行(column)的原始像素值PVN，与位于该目标预测单元TPU上方的一邻近预测单元NPU2中最下方一列(row)的原始像素值PVN，作为用来针对目标预测单元TPU进行预测的一组邻接像素値NPV，以产生目标预测单元TPU的一组预测像素值PPV。请注意，在本专利技术中，邻近预测单元不限于位于目标预测单元的左方与上方，在其他实施例中，邻近预测单元亦可位于目标预测单元的右方与下方，此外，本专利技术亦不限于根据两个邻近预测单元的原始像素值来产生目标预测单元的预测像素值，在其他实施例中，目标预测单元的预测像素值可根据两个以上的邻近预测单元的原始像素值来产生，举例来说，目标预测单元的预测像素值可根据位于目标预测单元左方的邻近预测单元中最右方一行(column)的原始像素值、位于目标预测单元上方的邻近预测单元中最下方一列(row)的原始像素值、与位于目标预测单元下方的邻近预测单元中最上方一列(row)的原始像素值来产生。此外，即使邻接像素値相同，基于不同的预测模式所产生的预测像素值亦不同，而HEVC的预测模式有35种，帧内预测电路220可基于35种预测模式中的n种预测模式，来产生n组不同的预测像素值。为了加快整体压缩速率，帧内预测电路220基本上不会基于过多种预测模式来产生预测像素值，实作上，帧内预测电路220可基于4～10种预测模式来产生4～10组预测像素值。举例来说，帧内预测电路220可基于5种预测模式PM1～PM5，来产生5组不同的预测像素值PPV1～PPV5。由于帧内预测电路220如何根据一组邻接像素値并基于一预测模式产生一组预测像素值是为习知技术，因此在此省略相关说明。接着，残量计算电路230根据该目标预测单元的一组原始像素值PVT与该多组预测像素值PPV，计算多组残量R’(步骤S320)。举例来说，该目标预测单元的该组原始像素值可为如图4所示的目标预测单元TPU的一组原始像素值PVT，在一实施例中，残量计算电路230可藉由将目标预测单元TPU的该组原始像素值PVT，分别与帧内预测电路220所产的一组预测像素值PPV对应地相减，来计算目标预测单元TPU对应于一预测模式的一组残量R’。以图4为例，残量计算电路230将目标预测单元TPU中对应于位置(1,1)的原始像素值PVT与对应于位置(1,1)的预测像素值PPV1相减，可获得对应于位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帧内预测模式决定装置，包含：一帧内预测单元，以一邻近预测单元的一组原始像素值作为一组邻接像素値，分别基于多个预测模式产生一目标预测单元的多组预测像素值；一残量计算单元，根据该目标预测单元的一组原始像素值与该多组预测像素值，计算多组残量；以及一模式选择单元，根据该多组残量自该多个预测模式择一作为一候选模式。

【技术特征摘要】
1.一种帧内预测模式决定装置，包含：一帧内预测单元，以一邻近预测单元的一组原始像素值作为一组邻接像素値，分别基于多个预测模式产生一目标预测单元的多组预测像素值；一残量计算单元，根据该目标预测单元的一组原始像素值与该多组预测像素值，计算多组残量；以及一模式选择单元，根据该多组残量自该多个预测模式择一作为一候选模式。2.如权利要求1所述的帧内预测模式决定装置，其中该模式选择单元包括：一评估单元，根据该多组残量分别评估该多个预测模式的多个分数；以及一选择单元，根据该多个分数自该多个预测模式选择该候选模式。3.如权利要求2所述的帧内预测模式决定装置，其特征在于，该多个分数是为该多组残量的平方总和。4.如权利要求3所述的帧内预测模式决定装置，其特征在于，该选择单元选择该多个分数中一最小分数所对应的预测模式作为该候选模式。5.如权利要求1所述的帧内预测模式决定装置，其特征在于：该帧内预测单元，以该邻近预测单元的一组重建像素值作为该组邻接像素値，基于该候选模式产生该目标预测单元的一组候选预测像素值；以及该残量计算单元，根据该目标预测单元的该组原始像素值与该组候选预测像素值，计算一组候选残量；其中该帧内预测模式决定装置更包括：一模式决定单元，根据该组候选残...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢镇宇，张仲宇，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71