帧内预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种帧内预测方法及装置，当待预测块需要进行垂直模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行垂直模式预测。当待预测块需要进行水平模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行水平模式预测。因为充分利用了像素之间的距离关系，提高了帧内预测的准确度，进而提高了编码效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视频处理
，特别涉及帧内预测方法及装置。
技术介绍
帧内预测是H.264视频编码中的一个重要环节，H.264标准中的帧内预 测采用了 16x16和4x4两种块预测模式，16x16块模式使用了 4种方向预测 模式，4x4块模式中使用了 9种方向预测模式。在做帧内预测时，会依次计 算所有预测模式下的率失真代价。其中4x4块模式的9种方向预测模式的名 称和其对应的模式编号可以参见以下的表1。<table>table see original document page 10</column></row><table>表l, 9种方向预测模式名称及对应模式编号 图1为4x4块模式的9种方向预测模式示意图，每个数字代表一种方向 预测模式，其中直流预测模式采用均值预测，与方向无关，因此未标出。图 2为现有对4x4块中的像素进行预测的参考像素示意图，如图2所示， 一个 4x4块中的像素为a p，在与其相邻的左块、上块、上左块和上右块中有A L、 Q共13个像素作为参考像素，P—A, P—B， P—C, P—D,…，P—L， P—Q表示这些参 考像素经过重构后的值。像素a p可以利用这些参考像素通过公式预测得到。比如垂直预测才莫式下，待预测像素的预测值通过公式Pre—Pix[i][j]= (&P—A) [j] ; i， j=0， 1， 2, 3;计算得到，其中Pre—Pix[i][j]表示当前的 4x4块中待预测像素的预测值，(&P—A) [j]表示按水平方向取参考像素的 值，根据j值的不同，取不同的参考像素值，如j为0，则表示取P—A的值， 如j为l，则表示取P—B的值，如j为2，则表示取P—C的值，以此类推。 另外，其中i根据待预测像素的垂直坐标取值，j根据待预测像素的水平坐 标取值；如待预测像素为a,其在4x4块中的位置是(0， 0),因此i, j均 为0,其预测值Pre—Pix=P—A;如待预测像素为b,其在4x4块中的位 置是(l， 0),因此i:0， j=l,其预测值Pre—Pix[l]= P—B;如待预测像 素为e,其在4x4块中的位置是(0, 1 )，因此=1，」=0，其预测值Pre—Pix[l]= P—A;以此类4偉。又如水平预测模式下，待预测像素的预测值通过公式Pre—Pix[j][i]= (&P_I) [j] ; i， j=0, 1, 2， 3;计算得到；其中，j根据待预测像素的垂 直坐标取值，i根据待预测像素的水平坐标取值。如待预测像素为a，其在4x4 块中的位置是(O， 0)，因此i， j均为O,其预测值Pre—Pix=P—I;如 待预测像素为b，其在4x4块中的位置是(1， 0)，因此j-O, i=l,其预测 值Pre—Pix[l]=P_I;如待预测像素为e,其在4x4块中的位置是(0， 1)， 因此j:l， i=0，其预测值Pre—Pix[l]=P—J;以此类推。从以上所举例子可以看出，在现有垂直才莫式中，4象素a、 e、 i、 m通过 预测值计算公式计算出来的值是一样的，都是P—A,像素b、 f、 j、 n通过预 测值计算公式计算出来的值也是一样的，都是P一B。同理，在水平模式下， 像素a、 b、 c、 d的预测值都是P—I，像素e、 f、 g、 h的预测值都是P—J。相 同的情况在对角线向左、垂直向左、水平向上等预测模式下也会出现，有很 多像素点的预测值都是相同的。但是，如果当前块正好处于运动物体的边缘或者两个物体的边界处，这些边界上的像素之间相关性很低，现有标准的帧内预测方法显然不能准确的预测出当前块的像素值，预测值和实际值将会有较大差别，得到的预测残差 将会比较大，增加了码率，降低了编码效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种帧内预测方法，可以提高帧内预测的准确度，提 高编码效率。本专利技术实施例提供一种帧内预测装置，可以提高帧内预测的准确度，提 高编码效率。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的 一种帧内预测方法，该方法包4舌当待预测块需要进行垂直模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和 上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像 素对待预测块进行垂直模式预测。较佳地，所述根据左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测 块进行垂直模式预测，包括才艮氺居/>式Pre—Pix[i][j]= (&P_A) [j]+Weight—v[i][j], i， j=0、 1、 2、 3只t^f寺 预测块中的每个待预测像素进行垂直模式预测；其中Pre—Pix[i][j]表示待预测像素的预测值，(&P—A) [j]表示根据j的值， 按水平方向取上块中参考像素的值，Weight—v[i][j]表示待预测像素在垂直方向 的距离矩阵；其中i根据待预测像素的垂直坐标取值，j根据待预测像素的水平 坐标取值；WeighLv[i][j]由公式Weight—v[i][j]= (( &P—I) [i]-P—Q) 〉> (j+1)计算得到， 其中(&P_I) [i]表示根据i的值，按垂直方向取左块中参考像素的值，P—Q为 待预测块的上左块中右下角的像素值。较佳地，该方法进一步包括当待预测块需要进行水平模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和 上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行水平模式预测。较佳地，所述根据左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行水平模式预测，包括才艮净居7>式Pre—Pix[j][i]= ( &P—I) [j]+Weight一h[j][i], i， j=0、 1、 2、 3 乂于4寺子贞 测块中的每个待预测像素进行垂直模式预测；其中Pre—Pix[j][i]表示待预测像素的预测值，(&P_I) (j]表示根据j的值， 按垂直方向取左块中参考像素的值，Weight—h[j][i]表示待预测像素在水平方向 的距离矩阵；其中，j根据待预测像素的垂直坐标取值，i根据待预测像素的水 平坐标取值；Weight—h[j][i]由公式Weight—h[j][i]= ((&P—A) [i]-P—Q) 〉> (j+1)计算得 到，其中(&P一A)[i]表示根据i的值，按水平方向取上块中参考像素的值，P_Q 为待预测块的上左块中右下角的像素值。较佳地，该方法进一步包括当待预测块需要进行对角线向左模式预测时，若与待预测块相邻的左块、 上块和上右块已经完成重构，则利用如下预测公式对待预测块进行对角线向左 模式预测Pre—Pix= (P—B+P—J+1 ) /2;和/或Pre—Pix[l]= (4P—C+2P—K+3 ) /6;和/或Pre—Pix[l]= (2P_C+4P—K+3 ) /6;和/或Pre—Pix[2]= ( 3P—D+P—L+2 ) /4;和/或Pre—Pix[2]= (P—D+3P—L+2) /4;和/或Pre—Pix[l][l]= (P—D+P—L+l) /2;和/或Pre—Pix[3]= ( 8P—E+2P—L+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种帧内预测方法，其特征是，该方法包括：当待预测块需要进行垂直模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行垂直模式预测。

【技术特征摘要】
1、一种帧内预测方法，其特征是，该方法包括当待预测块需要进行垂直模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行垂直模式预测。2、 如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征是，所述根据左块、上块和 上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行垂直模式预测，包括才艮才居/>式Pre—Pix[i][j]= (&P—A) [j]+Weight—v[i][j], i， j=0、 1、 2、 3只于4寺 预测块中的每个待预测像素进行垂直模式预测；其中Pre—Pix[i][j]表示待预测像素的预测值，(&P—A) [j]表示根据j的值， 按水平方向取上块中参考像素的值，Weight—v[i][j]表示待预测像素在垂直方向 的距离矩阵；其中i根据待预测像素的垂直坐标取值，j根据待预测像素的水平 坐标取J直；Weight_v[i][j]由公式Weight_v[i][j]= (( &P_I) [i]-P一Q ) (j+1 )计算得到， 其中(&P—I) [i]表示根据i的值，按垂直方向取左块中参考像素的值，P—Q为 待预测块的上左块中右下角的像素值。3、 如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征是，该方法进一步包括 当待预测块需要进行水平模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则根据所述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像 素对待预测块进行水平^t式预测。4、 如权利要求3所述的帧内预测方法，其特征是，所述根据左块、上块和 上左块中与待预测块相邻的像素对待预测块进行水平模式预测，包括才艮才居/>式Pre—Pix[j][i]= ( &P—I) [j]+Weight_h[j][i], i, j=0、 1、 2、 3只十4寺予贞 测块中的每个待预测像素进行垂直模式预测；其中Pre—Pix[j][i]表示待预测像素的预测值，(&P—I) [j]表示根据j的值， 按垂直方向取左块中参考像素的值，Weightji[j][i]表示待预测像素在水平方向的距离矩阵；其中，j根据待预测像素的垂直坐标取值，i根据待预测像素的水 平坐标取值；Weight—h[j][i]由公式Weight—h[j][i]= ((&P—A) [i]-P—Q) (j+1)计算得到，其中(&P—A)[i]表示根据i的值，按水平方向取上块中参考像素的值，P—Q为待预测块的上左块中右下角的像素值。5、如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征是，该方法进一步包括 当待预测块需要进行对角线向左模式预测时，若与待预测块相邻的左块、上块和上右块已经完成重构，则利用如下预测公式对待预测块进行对角线向左模式预测Pre_Pix= ( P_B+P—J+1 ) /2;和/或Pre—Pix[l]=(4P—C+2P—K+3 ) /6;和/或Pre—Pix[l]=(2P—C+4P—K+3 ) /6;和/或Pre—Pix[2]=(3P—D+P—L+2 ) /4;和/或Pre—Pix[2]=(P—D+3P_L+2 ) /4;和/或Pre_Pix[l][l]=(P—D+P—L+l ) /2;和/或Pre—Pix[3]=(8P—E+2P—L+5 ) /10;和/或Pre_Pix[3]=(2P—E+8PJ>5) /10;和/或Pre—Pix[2][3]=(8P—G+6P—L+7 ) /14;和/或Pre—Pix[3][2]=(6P_G+8P—L+7 ) /14;和/或Pre—Pix[3][3]=(P—G+P—L+l) /2;和/或Pre—Pix[2][2]=(P—F+P—L+l) /2;和/或Pre—Pix[2][l]=(4P—E+6P—L+5 ) AO;和/或Pre—Pix[l][2]=(6P一E+4P一L+5) /10;和/或Pre_Pix[l][3]=(4P—F+2P一L+3 ) /6;和/或Pre—Pix[3][l]=(2P一F+4P一L+3 ) /6;其中P—B、 P_C、 P_D为所述上块中与待预测块相邻的像素重构后的值;P—E 、 P—F、 P—G为所述上右块中与待预测块相邻的像素重构后的值；P—L 、P_J、 P—K为所述左块中与待预测块相邻的像素重构后的值。6、如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征是，该方法进一步包括 当待预测块需要进行垂直向左模式预测时，若与待预测块相邻的上块和上右块已经完成重构，则利用如下预测公式对待预测块进行垂直向左模式预测Pre—Pix= 和/或Pre—Pix[O 和/或Pre—Pix[O 和/或Pre_Pix[0 和/或Pre—Pix[l 和/或Pre—Pix[l 和/或Pre—Pix[l 和/或Pre—Pix[l 和/或Pre—Pix[2 和/或Pre_Pix[2 和/或Pre—Pix[2 和/或Pre—Pix[2 和/或Pre—Pix[3 和/或Pre_Pix[3 和/或Pre—Pix[3 和/或Pre—Pix[3P A+P B+l ) /2;2P—B+P一C+1) /2;P—C+P—D+l) /2;P—D+P一E+1) /2;P—A+2P_B+P—C+2 ) /4;P—B+2P—C+P—D+2 ) /4;P—C+2P—D+P—E+2 ) /4;P—D+2P—E+P—F+2 ) /4;P—A+3P—B+3P—C+P—D+4 ) /8;P—B+3P—C+3P—D+P—E+4 ) /8;P—C+3P—D+3P—E+P—F+4 ) /8;P—D+3P—E+3P—F+P—G+4 ) /8;P—A+4P_B+6P—C+4P—D+P—E+8 ) /16;P—B+4P_C+6P—D+4PE+P_F+8 ) /16;P—C+4P D+6P E+4P F+P G+8 ) /16;P—D+4P—E+6P—F+4P—G+P一H+8 ) /16; 其中P—A 、 P—B、 P—C、 P_D为所述上块中与待预测块相邻的像素重构后 的值；P—E 、 P_F、 P—G、 P—H为所述上右块中与待预测块相邻的像素重构后的值。7、如权利要求1所述的帧内预测方法，其特征是，该方法进一步包括 当待预测块需要进行水平向上模式预测时，若与待预测块相邻的左块已经 完成重构，则利用如下预测公式对待预测块进行水平向上模式预测 Pre—Pix= (P—I+P—J+l) /2;和/或Pre—Pix[2]=(P—K+P—L+l) /2;和/或Pre—Pix[l]=(P—I+2P—J+P—K+2 ) /4;和/或Pre—Pix[2][l]=(P_K+2P_L+P—L+2) /4;和/或Pre—Pix[2]=(P_I+3P—J+3P_K+P—L+4) /8;和/或Pre—Pix[l][2]=(P—J+3P—K+4 P—L+4) /8;和/或Pre—Pix[2][2]=(P—K+7P—L+4) /8;和/或Pre—Pix[3]=(P—I+4P—J+6P—K+5P—L+8 ) /16;和/或Pre—Pix[l][3]=(P—J+4P—K+11P—L+8 ) /16;和/或Pre—Pix[2][3]=(P—K+15P—L+8) /16;和/或Pre—Pix[l]=(P—J+P—K+l) /2;和/或Pre—Pix[l][l]=(P—J+2P—K+P—L+2 ) /4;和/或Pre—Pix[3][2]=Pre—Pix[3][3]= Pre—Pix[3]= Pre—Pix[3][l]= P一L;其中P—I 、 P_L 、 P—J、 P—K为所述左块中与待预测块相邻的l象素重构后 的值。8、 一种帧内预测装置，其特征是，该装置包括预测模式判决模块，用于判断当待预测块需要进行垂直模式预测，若与待 预测块相邻的左块、上块和上左块已经完成重构，则向垂直预测模块发送垂直 预测指令；垂直预测模块，用于接收预测模式判决模块发送的垂直预测指令，根据所 述左块、上块和上左块中与待预测块相邻的像素对待预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：季鹏飞，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]